DE112015000600T5

DE112015000600T5 - Wärmetauscher mit abgestimmtem Durchfluss zum Batterie-Thermomanagement

Info

Publication number: DE112015000600T5
Application number: DE112015000600.1T
Authority: DE
Inventors: Doug Vanderwees; Michael A. Martin
Original assignee: Dana Canada Corp
Current assignee: Dana Canada Corp
Priority date: 2014-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2016-11-10
Also published as: WO2015113161A1; CN105940281A; CA2934820A1; US10180289B2; US20170051987A1; CN105940281B

Abstract

Ein Wärmetauscher zum Kühlen von Batterien in Hybrid- oder Elektrofahrzeugen umfasst eine Vielzahl von beabstandeten, einzelnen Wärmetauscherelementen, welche jeweils einen Kühlmitteleinlassverteilerabschnitt, einen Kühlmittelauslassverteilerabschnitt und eine Vielzahl von Kühlmittelströmungsdurchlässen umfassen, welche sich zwischen den Einlass- und Auslassverteilerabschnitten erstrecken. Die Einlass- und Auslassverteilerabschnitte der einzelnen Elemente sind durch Rohre verbunden, so dass durchgängige Kühlmitteleinlass- und -auslassverteiler definiert sind, welche jeweils eine Kühlmittelöffnung aufweisen. Der abgestimmte Durchfluss des Kühlmittels durch einzelne Elemente kann realisiert sein durch Bereitstellen der Fluidströmungsdurchlässe der Elemente mit verschiedenen Querschnittsflächen und/oder hydraulischen Durchmessern, teilweise abhängig von der Nähe von jedem Element zur Kühlmittelöffnung. In einer Ausführungsform, in welcher die Elemente aus Paaren von gestanzten Platten ausgeformt sind, kann eine Veränderung der Querschnittsfläche und/oder des hydraulischen Durchmessers der Kühlmittelströmungsdurchlässe durch gezielten Versatz der Platten während der Montage erzielt werden.

Description

Verweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität von und ist gestützt auf die provisorische US-Patentanmeldung Nr. 61/933,547, welche am 30. Januar 2014 eingereicht wurde und deren Gegenstand in die vorliegende Anmeldung unter Bezugnahme eingebunden ist.
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher zum Batterie-Thermomanagement, wobei der Wärmetauscher einzelne Elemente mit einteilig ausgebildeten Verteilerabschnitten umfasst, wobei die Verteilerabschnitte der Elemente durch Rohre verbunden sind und Verbesserungen bereitgestellt sind, um einen abgestimmten Durchfluss durch die Elemente hindurch sicherzustellen, insbesondere in Elementreihen, welchen von einem gemeinsamen Kühlmittelzuführkanal gespeist sind.
Hintergrund
Wiederaufladbare Batterien, beispielsweise Batterien bestehend aus mehreren Lithium-Ionen-Zellen, können in vielen Anwendungen eingesetzt werden, umfassend zum Beispiel Elektrofahrzeug-(”EF”) und Hybridelektrofahrzeuganwendungen (”HEV”). Solche Batterien können große Mengen an Wärme produzieren, welche abgeführt werden müssen.
In einer typischen Bauart solcher Batterien werden einzelne Batteriezellen sandwichartig zwischen den Wärmetauscherelementen angeordnet, welche Kühlmittelzirkulationsdurchlässe aufweisen. Die Elemente sind mit extern ausgebildeten Verteilerstrukturen verbunden, welche jedem Wärmetauscherelement Kühlmittel zuführen, und die Verbindungen zwischen den Elementen und den Verteilerstrukturen sind typischerweise mechanische Verbindungen, welche mittels Dichtungsringen oder O-Ringen abgedichtet sind. Die große Anzahl an mechanischen Verbindungen in herkömmlichen Batteriekonstruktionen kann im Hinblick auf die Zuverlässigkeit und Herstellbarkeit des Wärmetauschers problematisch sein.
Es besteht ein Bedarf an einer vereinfachten Konstruktion der Wärmetauscher für wiederaufladbare Batterien mit gleichzeitiger Verbesserung der Herstellbarkeit, Zuverlässigkeit und Effizienz des Wärmetauschers.
Zusammenfassung
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Wärmetauscher bereitgestellt, umfassend: eine Vielzahl von einzelnen Wärmetauscherelementen, wobei jedes der Wärmetauscherelemente einen Einlassverteilerabschnitt, einen Auslassverteilerabschnitt und eine Vielzahl von Fluidströmungsdurchlässen, welche sich zwischen den Einlass- und Auslassverteilern erstrecken, aufweist; zumindest ein Einlassverteilerrohr, wobei jedes Einlassverteilerrohr die Einlassverteilerabschnitte von einem benachbarten Paar der einzelnen Wärmetauscherelemente verbindet, wobei ein Einlassverteiler des Wärmetauschers die Einlassverteilerabschnitte der einzelnen Wärmetauscherelemente und das zumindest eine Einlassverteilerrohr umfasst; zumindest ein Auslassverteilerrohr, wobei jedes Auslassverteilerrohr die Auslassverteilerabschnitte von einem benachbarten Paar der einzelnen Wärmetauscherelemente verbindet, wobei ein Auslassverteiler des Wärmetauschers die Auslassverteilerabschnitte der einzelnen Wärmetauscherelemente und das zumindest eine Auslassverteilerrohr umfasst; eine Einlassöffnung, welche in dem Einlassverteiler vorgesehen ist, und eine Auslassöffnung, welche in dem Auslassverteiler vorgesehen ist.
Gemäß einer Ausführungsform des Wärmetauschers nach Anspruch 1 umfasst jedes der einzelnen Wärmetauscherelemente ein Paar von gestanzten Platten, welches jeweils eine Vielzahl von offenen Kanälen aufweist, wobei die Platten fluchtend miteinander verbunden sind, so dass der Einlassverteilerabschnitt, der Auslassverteilerabschnitt und die Vielzahl von Fluidströmungsdurchlässen definiert sind.
Gemäß einer Ausführungsform sind die gestanzten Platten identisch.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Einlass- und Auslassverteilerabschnitte der einzelnen Wärmetauscherelemente parallel zueinander angeordnet und weisen jeweils ein Paar von offenen Enden auf.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Fluidströmungsdurchlässe im Wesentlichen senkrecht zu den Einlass- und Auslassverteilerabschnitten angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die einzelnen Wärmetauscherelemente jeweils ein Paar von flachen, gegenüberliegenden Flächen auf, welche von den Fluidströmungsdurchlässen durchlaufen sind.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die einzelnen Wärmetauscherelemente jeweils ein Paar von gegenüberliegenden, sich axial erstreckenden Randabschnitten auf, in welchen die Einlass- und Auslassverteilerabschnitte vorgesehen sind.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die einzelnen Wärmetauscherelemente ein Paar von gegenüberliegenden, sich transversal erstreckenden Randabschnitten auf.
Gemäß einer Ausführungsform sind die sich transversal erstreckenden Randabschnitte von benachbarten Paaren der einzelnen Wärmetauscherelemente axial voneinander beabstandet.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Wärmetauscher eine Längsachse auf, und der Einlassverteiler und die Auslassverteiler sind parallel zur Längsachse angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Einlass- und Auslassöffnungen an demselben Ende des Wärmetauschers vorgesehen.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Einlass- und Auslassöffnungen an gegenüberliegenden Enden des Wärmetauschers vorgesehen.
Gemäß einer Ausführungsform sind das zumindest eine Einlassverteilerrohr und das zumindest eine Auslassverteilerrohr zylindrisch.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die Einlass- und Auslassverteilerabschnitte jeweils offene Enden auf, und jedes der offenen Enden ist zylindrisch und so dimensioniert, dass es ein Ende von einem der Rohre aufnimmt, wobei zwischen dem offenen Ende und dem einen Ende des Rohrs eine abgedichtete Verbindung vorgesehen ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die abgedichtete Verbindung eine Hartlötverbindung.
Gemäß einer Ausführungsform weisen das zumindest eine Einlassverteilerrohr und das zumindest eine Auslassverteilerrohr jeweils eine Wandungsdicke auf, welche größer ist als eine Dicke des Materials, aus welchem die Elemente ausgebildet sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist bzw. sind eine oder mehrere Strömungsbegrenzung(en) in zumindest einem ersten Wärmetauscherelement aus der Vielzahl von einzelnen Wärmetauscherelementen vorgesehen, und die eine oder die mehreren Strömungsbegrenzung(en) führt bzw. führen eine reduzierte Querschnittsfläche und/oder hydraulischen Durchmesser in dem ersten Wärmetauscherelement herbei.
Gemäß einer Ausführungsform ist bzw. sind die eine oder die mehreren Strömungsbegrenzung(en) des ersten Wärmetauscherelements in zumindest einigen der Fluidströmungsdurchlässe, dem Einlassverteilerabschnitt und/oder dem Auslassverteilerabschnitt vorgesehen.
Gemäß einer Ausführungsform ist bzw. sind die eine oder die mehreren Strömungsbegrenzung(en) des ersten Wärmetauscherelements in dem zumindest einem Einlassverteilerrohr und/oder dem zumindest einem Auslassverteilerrohr vorgesehen.
Gemäß einer Ausführungsform weist jede Strömungsbegrenzung die Form von einer Vertiefung auf.
Gemäß einer Ausführungsform weist jede Vertiefung die Form von einer Sicke, Einsenkung oder Rippe auf.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Anzahl und/oder Größe der Vertiefungen in verschiedenen Fluidströmungsdurchlässen des ersten Wärmetauscherelements variiert, so dass unterschiedliche Strömungsbegrenzungen in zwei oder mehreren der Fluidströmungsdurchlässe des ersten Wärmetauscherelements bereitgestellt sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein zweites Wärmetauscherelement aus der Vielzahl von einzelnen Wärmetauscherelementen benachbart zum ersten Wärmetauscherelement angeordnet, wobei das erste Wärmetauscherelement proximal zu zumindest einer von der Einlassöffnung und der Auslassöffnung angeordnet ist, und der zweite Wärmetauscher distal zu zumindest einer von der Einlassöffnung und der Auslassöffnung angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist das zweite Wärmetauscherelement frei von den Strömungsbegrenzungen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das zweite Wärmetauscherelement mit einer oder mehreren Strömungsbegrenzung(en) versehen, und die Querschnittsfläche und/oder der hydraulische Durchmesser ist bzw. sind in dem zweiten Wärmetauscherelement größer als in dem ersten Wärmetauscherelement.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vielzahl der einzelnen Wärmetauscherelemente ein erstes Wärmetauscherelement und ein zweites Wärmetauscherelement; wobei die ersten und die zweiten Wärmetauscherelemente jeweils ein Paar von gestanzten Platten umfassen, welche jeweils eine Vielzahl von offenen Kanälen aufweisen, wobei die Platten fluchtend miteinander verbunden sind, so dass der Einlassverteilerabschnitt, der Auslassverteilerabschnitt und die Vielzahl der Fluidströmungsdurchlässe definiert sind, jede der gestanzten Platten ein Paar von gegenüberliegenden, sich axial erstreckenden Randabschnitten, in welchen offene Kanäle für die Einlass- und Auslassverteilerabschnitte definiert sind, einen mittleren Abschnitt, in welchen offenen Kanäle für die Fluidströmungsdurchlässe definiert sind, und ein Paar von gegenüberliegenden, sich transversal streckenden Randabschnitten aufweist; wobei zumindest einer von den sich transversal erstreckenden Randabschnitten und/oder zumindest einer von den sich axial erstreckenden Randabschnitten von jeder von den gestanzten Platten mit einem oder mehreren Indexmerkmal(en) versehen ist bzw. sind, welche verschiedene Grade von Axialausrichtung der gestanzten Platten in dem ersten Wärmetauscherelement relativ zum zweiten Wärmetauscherelement bereitstellt bzw. bereitstellen; und wobei die verschiedenen Grade der Axialausrichtung den Fluidströmungsdurchlässen des zweiten Wärmetauscherabschnitts eine größere Querschnittsfläche oder hydraulischen Durchmesser bereitstellen als die Fluidströmungsdurchlässe des ersten Wärmetauscherabschnitts.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Indexmerkmale in jeder der gestanzten Platten vorgesehen und umfassen zumindest eine erste Gruppe von Indexlöchern und eine zweite Gruppe von Indexlöchern, welche in den sich transversal erstreckenden Randabschnitten der gestanzten Platten vorgesehen sind; und wobei das Ausrichten von der ersten Gruppe der Indexlöcher in der ersten gestanzten Platte mit der ersten Gruppe der Indexlöcher in der zweiten gestanzten Platte eine im Wesentlichen vollständige Axialausrichtung der Platten herbeiführt, so dass im Wesentlichen kein Versatz der offenen Kanäle für die Fluidströmungsdurchlässe in der ersten gestanzten Platte relativ zu den offenen Kanälen für die Fluidströmungsdurchlässe in der zweiten gestanzten Platte vorhanden ist; und das Ausrichten von der zweiten Gruppe der Indexlöcher in der ersten gestanzten Platte mit der zweiten Gruppe der Indexlöcher in der zweiten gestanzten Platte eine axiale Fehlausrichtung der Platten herbeiführt, so dass ein teilweiser Versatz der offenen Kanäle für die Fluidströmungsdurchlässe in der ersten gestanzten Platte relativ zu den offenen Kanälen für die Fluidströmungsdurchlässe in der zweiten gestanzten Platte vorhanden ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die ersten und zweiten gestanzten Platte eine dritte Gruppe von Indexlöchern, wobei das Ausrichten der dritten Gruppe der Indexlöcher in der ersten gestanzten Platte mit der dritten Gruppe der Indexlöcher in der zweiten gestanzten Platte eine axiale Fehlausrichtung der Platten herbeiführt, so dass ein teilweiser Versatz der offenen Kanäle für die Fluidströmungsdurchlässe in der ersten gestanzten Platte relativ zu den offenen Kanälen für die Fluidströmungsdurchlässe in der zweiten gestanzten Platte vorhanden ist; und wobei sich der teilweise Versatz, welcher durch das Ausrichten der dritten Gruppen der Indexlöcher herbeigeführt wird, von dem teilweisen Versatz unterscheidet, welcher durch das Ausrichten von den zweiten Gruppen der Indexlöcher herbeigeführt wird.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst jede Gruppe der Indexlöcher zumindest ein Indexloch in jedem von den sich transversal erstreckenden Randabschnitten von jeder der gestanzten Platten.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die ersten und zweiten gestanzten Platten jeweils eine axiale Symmetrieachse auf.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei:
1 eine Perspektivdarstellung von einem Wärmetauscher gemäß einer Ausführungsform in einem flachen Zustand ist;
2 ein axialer (Längs-)Schnitt entlang Linie 2-2' gemäß 1 ist;
3 ein Querschnitt entlang Linie 3-3' gemäß 2 ist;
4 ein vergrößerter axialer Teilschnitt durch das erste Element des Wärmetauschers entlang Linie 4-4' gemäß 2 ist;
5 ein vergrößerter axialer Teilschnitt durch das zweite Element des Wärmetauschers entlang Linie 5-5' gemäß 2 ist;
6 ein vergrößerter axialer Teilschnitt durch das dritte Element des Wärmetauschers entlang Linie 6-6' gemäß 2 ist;
7 eine Perspektivdarstellung von einer gestanzten Platte des Wärmetausches gemäß 1 ist;
8 ein axialer (Längs-)Schnitt durch ein Element von einem Wärmetauscher gemäß einer weiteren Ausführungsform ist;
9 ein vergrößerter axialer Teilschnitt entlang Linie 9-9' gemäß 8 ist; und
10 ein vergrößerter axialer Teilschnitt entlang Linie 10-10' gemäß 8 ist.
Detaillierte Beschreibung
1 zeigt einen Wärmetauscher 10 gemäß einer ersten Ausführungsform. Der Wärmetauscher 10 umfasst drei Wärmetauscherelemente, bezeichnet mit 12, 14 und 16. Obwohl der Wärmetauscher 10 als drei Elemente aufweisend dargestellt ist, soll erkannt werden, dass der Wärmetauscher 10 mehr als drei Elemente umfassen kann, oder der Wärmetauscher 10 alternativ nur zwei Elemente umfassen kann.
Die Wärmetauscherelemente 12, 14, 16 sind einzelne Strukturen, mit der Bedeutung, dass diese einzeln ausgebildet sind. Die Ausbildung der Elemente 12, 14, 16 als einzelne Strukturen erleichtert das Einhalten von akzeptablen Abmessungstoleranzen während der Herstellung, und ermöglicht es, dass herkömmliche Werkzeuge zur Wärmetauscherherstellung verwendet werden können.
Die folgende Beschreibung bezieht sich insbesondere auf das erste Wärmetauscherelement 12. Sofern in der folgenden Beschreibung nichts anderes angemerkt ist, sind alle drei Wärmetauscherelemente 12, 14, 16 identisch, so dass die folgende Beschreibung von dem ersten Wärmetauscherelement 12 gleichermaßen für die zweiten und dritten Wärmetauscherelemente 14, 16 gilt.
Das erste Wärmetauscherelement 12 umfasst einteilig ausgebildete Einlass- und Auslassverteilerabschnitte 18, 20 und eine Vielzahl von Fluidströmungsdurchlässen 22, welche sich zwischen den Einlass- und Auslassverteilerabschnitten 18, 20 erstrecken. Die Einlass- und Auslass-Verteilerabschnitte 18, 20 weisen jeweils ein Paar von offenen Enden auf.
In der dargestellten Ausführungsform weisen die Einlass- und Auslassverteilerabschnitte 18, 20 einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf, wie in dem transversalen Querschnitt gemäß 3 dargestellt ist. Es soll allerdings erkannt werden, dass die Querschnitte der Einlass- und Auslassverteilerabschnitte 18, 20 nicht in allen Ausführungsformen zwangläufig kreisförmig sein müssen, und dass die Querschnittsformen der Einlass- und Auslassverteilerabschnitte 18, 20 über ihre Längen variieren können.
Das Wärmetauscherelement 12 weist ein Paar von flachen, gegenüberliegenden Flächen auf, welche von den Fluidströmungsdurchlässen 22 durchlaufen sind. Die Durchlässe 22 können eine abgeflachte Form aufweisen, wie in 4 dargestellt ist. Diese abgeflachte Form der Fluidströmungsdurchlässe 22 ist vorteilhaft, da dadurch die Fläche der Fluidströmungsdurchlässe 22 maximiert wird, welche mit dem zu kühlendem Objekt in Kontakt steht, beispielsweise eine Batteriezelle, und das Minimieren der Dicke des Wärmetauschers 10 unterstützt wird. Es soll erkannt werden, dass die Durchlässe 22 nicht zwangsläufig eine abgeflachte Form aufweisen müssen. Die Durchlässe 22 können vielmehr einen kreisförmigen Querschnitt oder jede andere zweckmäßige Querschnittsform aufweisen. Obwohl die Durchlässe 22 in den Zeichnungen als gerade dargestellt sind, soll erkannt werden, dass dies nicht unbedingt erforderlich ist. Die Durchlässe 22 können vielmehr eine nichtlineare Konfiguration aufweisen, und können zum Beispiel kurvenförmig, wellenförmig oder schlangenlinienförmig sein, so dass diese mit dem Profil von der Oberfläche des zu kühlenden Objekts übereinstimmen.
Wie in dem Schnitt gemäß 4 dargestellt, sind benachbarte Fluidströmungsdurchlässe 22 durch vertiefte Bereiche 24 voneinander separiert, durch welche kein Fluid strömen kann. Die Fluidströmungsdurchlässe 22 weisen offene Enden auf, welche mit den Innenseiten der Einlass- und Auslassverteilerabschnitte 18, 20 in Strömungsverbindung stehen.
In der dargestellten Ausführungsform ist das Wärmetauscherelement 12 rechtwinklig oder rechteckig und weist ein Paar von gegenüberliegenden, sich axial erstreckenden Randabschnitten 26, 28 auf, in welchen jeweils die Einlass- und Auslassverteilerabschnitte 18, 20 ausgebildet sind. Das Wärmetauscherelement 12 weist auch ein Paar von gegenüberliegenden, sich transversal erstreckenden Randabschnitten 30, 32 auf. Die Einlass- und Auslassverteilerabschnitte 18, 20 sind parallel zueinander und parallel zur Längsachse des Wärmetauschers 10 angeordnet.
Wie in 1 dargestellt, sind Wärmetauscherelemente 12, 14, 16 mittels einer Vielzahl von Rohren 34 miteinander verbunden. Insbesondere verbinden Rohre 34 die Einlassverteilerabschnitte 18 von den drei Wärmetauscherelementen 12, 14, 16, so dass ein durchgängiger Einlassverteiler 36 gebildet wird, welcher sich über die gesamte Länge des Wärmetauschers 10 erstreckt. In ähnlicher Weise verbinden die Rohre 34 die Auslassverteilerabschnitte 20 von den drei Wärmetauscherelementen 12, 14, 16, so dass ein durchgängiger Auslassverteiler 38 gebildet wird, welcher sich längs über die gesamte Länge des Wärmetauschers 10 erstreckt. Im miteinander verbundenen Zustand sind die benachbarten Wärmetauscherelemente 12, 14, 16 über die Längsachse voneinander beabstandet, indem diese durch Zwischenräume 70 separiert sind. Die Rohre 34, welche die Einlassverteilerabschnitte 18 miteinander verbinden, werden in der vorliegenden Beschreibung gelegentlich als „Einlassverteilerrohre” bezeichnet, und die Rohre 34, welche die Auslassverteilerabschnitte 18 miteinander verbinden, werden in der vorliegenden Beschreibung gelegentlich als „Auslassverteilerrohre” bezeichnet.
In der dargestellten Ausführungsform umfasst der Wärmetauscher 10 eine Einlassöffnung 40 an einem Ende des Einlassverteilers 36, und umfasst auch eine Auslassöffnung 42 an einem Ende des Auslassverteilers 38. In dem dargestellten Wärmetauscher 10 sind die Einlass- und Auslassöffnungen 40, 42 jeweils an demselben Ende des ersten Wärmetauscherelements 12 ausgebildet. Die Einlass- und Auslassöffnungen 40, 42 können mit entsprechenden Einlass- und Auslassfassungen 72, 74 versehen sein, um den Wärmetauscher 10 mit einem Kühlmittelkreislaufsystem (nicht dargestellt) zu verbinden, welches einen Wärmetauscher umfassen kann, zum Beispiel einen Radiator zum Abführen von Wärme aus dem Kühlmittel. Zudem sind die gegenüberliegenden Enden von dem Einlass- und Auslassverteiler 36, 38, welche in dem dritten Wärmetauscher vorgesehen sind, abgedichtet. Beispielsweise können die gegenüberliegenden Enden der Verteiler 36, 38 durch Verschlüsse 76 abgedichtet oder verschließend gecrimpt sein.
Alternativ können die Einlass- und Auslassöffnungen 40, 42 an gegenüberliegenden Enden des Wärmetauschers 10 vorgesehen sein. Hierbei kann eine der Öffnungen 40 oder 42 in dem Wärmetauscherelement 12 vorgesehen sein, während die andere Öffnung 40 oder 42 in dem Wärmetauscherelement 16 an dem gegenüberliegenden Ende des Wärmetauschers 10 vorgesehen sein kann. Es soll erkannt werden, dass sich diese alternative Anordnung auf die Strömungsverteilung des Kühlmittels auswirken kann, welches die Fluidströmungsdurchlässe 22 der Elemente 12, 14, 16 durchströmt.
Die die Wärmetauscherelemente 12, 14, 16 verbindenden Rohre 34 sind typischerweise zylinderförmig und so konstruiert, dass sie Verformungen und Belastungen standhalten können, welchen der Wärmetauscher 10 in dem Montageverfahren der Batterie und in der finalen Anwendung in dem Fahrzeug ausgesetzt sein kann. Zum Beispiel können die Rohre 34 so konstruiert sein, dass sie biegsam sind, zu welchem Zweck diese eine Wanddicke aufweisen können, welche größer ist als die Dicke des Plattenmaterials, aus welchem die Wärmetauscherelemente 12, 14, 16 gebildet sind. Dementsprechend sind die Wärmetauscherelemente 12, 14, 16 und Rohre 34 typischerweise separat ausgebildet und werden anschließend miteinander verbunden, so dass der Wärmetauscher 10 gebildet wird. Zudem wird durch das Ausbilden der einzelnen Wärmetauscherelemente 12, 14, 16 die Herstellung einfacher und kostengünstiger, und das Einhalten engerer (oder strengerer) Abmessungstoleranzen ermöglicht. Wie in der Erfindung verwendet, bezieht sich der Begriff „zylindrisch” auf Objekte, beispielsweise Rohre mit einem kreisförmigen, ovalen, elliptischen oder ähnlich ausgeformten Querschnitt.
Zum Zwecke der Verbindung mit Rohren 34 können die offenen Enden der Einlass- und Auslassverteilerabschnitte 18, 20 als zylindrische Hülsen 44 ausgebildet sein, welche so dimensioniert sind, dass sie die Enden von den Rohren 34 fest aufnehmen. Eine solche Konstruktion ist in der gemeinsam abgetretenen und gemeinsam angemeldeten US Patentanmeldung Nummer 13/423,385 mit dem Titel „Batteriezellenkühler” und veröffentlicht als US 2012/0237805 A1 am 20. September 2012 offenbart, wobei der Gegenstand in die vorliegende Anmeldung unter Bezugnahme eingebunden ist.
Wenn die Rohre 34 in die Hülsen 44 eingeschoben sind, kann die Baugruppe hartgelötet oder verschweißt werden, so dass zwischen den Wärmetauscherelementen 12, 14, 16 abgedichtete metallurgische Verbindungen ausgebildet sind, wodurch die in 1 dargestellte hartgelötete oder verschweißte Baugruppe bereitgestellt ist. Mit dem Wärmetauscher 10 im flachen Zustand gemäß 1 sind die Rohre 34, welche die Wärmetauscherelemente 12, 14, 16 miteinander verbinden, im Wesentlichen gerade. Das Bereitstellen von einteilig ausgebildeten Verteilerabschnitten und das Verbinden der Elemente 12, 14, 16 durch metallurgische Verbindungen, erspart den Bedarf an mechanischen Verbindungen zwischen den Elementen und den Verteilern, wodurch die Zuverlässigkeit verbessert wird. Wie in der vorliegenden Erfindung verwendet, umfassen die Bezugnahmen auf „Hartlöten” auch andere Mittel zum Ausbilden von metallurgischen Verbindungen, einschließlich Schweißen, Löten etc.
Die Wärmetauscherelemente 12, 14, 16 sind jeweils aus einem Paar von gestanzten Platten 46 ausgebildet, welche mittels Hartlöten in einem fluchtenden Verhältnis zusammengefügt sind. In der dargestellten Ausführungsform sind alle gestanzten Platten 46, welche die Wärmetauscherelemente 12, 14, 16 bilden, identisch, wodurch die Herstellung weiter vereinfacht wird. Es soll allerdings erkannt werden, dass die Platten 46 nicht zwangsläufig identisch zueinander sein müssen. In einer weiteren Ausführungsform sind die gestanzten Platten 46, welche die Elemente 12, 14, 16 bilden, nicht-identische Spiegelbilder voneinander.
7 zeigt eine rechtwinklige, gestanzte Platte 46 des Wärmetauschers 10 in vereinzelter Darstellung. Die gestanzte Platte 46 weist eine Vielzahl von offenen Kanälen auf, welche mit entsprechenden Kanälen von einer zweiten identischen Platte 46 zusammengeführt sind, so dass der Einlassverteilerabschnitt 18, der Auslassverteilerabschnitt 20 und die Vielzahl von Fluidströmungsdurchlässen 22 gebildet sind.
Wie in 7 dargestellt, weist die gestanzte Platte 46 ein Paar von gegenüberliegenden, sich axial erstreckenden Randabschnitten 48, 50 auf, in welchen offenendige Kanäle 52, 54 ausgebildet sind. Diese Kanäle 52, 54 werden mit Kanälen 52, 54 von einer anderen Platte 46 zusammengeführt, so dass die Einlass- und Auslassverteilerabschnitte 18, 20 gebildet werden. Zudem umfasst die gestanzte Platte 46 einen mittleren Abschnitt 56, in welchem offene Kanäle 58 für die Fluidströmungsdurchlässe 22 definiert sind. Die offenen Kanäle 58 weisen die Form von flachspitzigen Rippen auf, welche mittels flachen Abschnitten 78 getrennt sind, welche mit flachen Abschnitten 78 in einer zweiten gestanzten Platte 45 hartverlötet sind, um die vertieften Bereiche 24 zwischen benachbarten Fluidströmungsdurchlässen 22 zu bilden.
Aufgrund der einfachen Bauweise der Platte 46 kann Material aus dem merkmalsfreien axialen Randabschnitten 48, 50 der Platte 46 während dem Ausbilden der Kanäle 52, 54 einbezogen werden. Dadurch wird das Ausbilden von größeren Kanälen 52, 54 und folglich das Ausbilden von Verteilern 36, 38 mit größeren Querschnittsflächen ermöglicht. Durch Erhöhen der Querschnittsfläche der Verteiler 36, 38 werden ein geringerer Druckabfall und eine gleichmäßigere Verteilung des Kühlmittels durch die Fluidströmungsdurchlässe 22 über die Länge des Wärmetauschers 10 bereitgestellt, und somit das Verlängern des Wärmetauschers 10 und seiner Verteiler 36, 38, sofern erforderlich, durch Hinzufügen von weiteren Wärmetauscherelementen ähnlich den Elementen 12, 14, 16 ermöglicht.
In 3 kann erkannt werden, dass die Hülse 44 so zylindrisch wie möglich ausgebildet ist, um einen festen Sitz und eine zuverlässige Abdichtung mit der Außenfläche des Rohrs 34 bereitzustellen. Das Material der Platten 46 an den inneren und äußeren Rändern der Kanäle 52, 54 weist allerdings zwangsläufig einen Biegeradius auf, welcher zum Bilden von kleinen Spalten 80, 82 an den entsprechenden Innenrändern und Außenrändern des Verteilerabschnitts 18/des Verteilers 36 führt. Die Größe dieser Spalte 80, 82 sollte durch Minimieren des Biegeradius an den Rändern der Kanäle 52, 54 minimiert werden. Der Spalt 82 an dem Außenrand kann während dem Ausbilden der Platten 46 wie vorstehend erläutert minimiert werden, da das Material von dem äußeren freien axialen Rand 48 in diesen Bereich gezogen wird. Dies ist allerdings aufgrund des Vorhandenseins des Fluidströmungsdurchlasses 22 an dem Innenrand nicht möglich. Um exzessive Spannung und Ausdünnung an den Innenrändern der Kanäle 52, 54 zu vermeiden, kann eine Unterbrechung, beispielsweise ein Loch oder ein Schlitz 84 (siehe 3 und 7) benachbart zu dem Innenspalt 80 vorgesehen sein, um es zu ermöglichen, dass das Material in den Bereich des Spalts 80 gezogen werden kann, um die Größe des Spalts 80 zu minimieren und das Ausdünnen in diesem Bereich zu reduzieren. Wie in 7 dargestellt, können die Schlitze 84 mit kreisförmigen inneren Enden ausgebildet sein, um der Neigung von Rissen, sich von Schlitzen auszubreiten, entgegenzuwirken. Obwohl sich die vorstehende Erläuterung der Spalte 80, 82 auf die Seiten der Platten 52 konzentriert, in welchen die offenen Kanäle 52 für den Einlassverteilerabschnitt 18 ausgebildet sind, sind die gleichen Spalte 80, 82 auf der anderen Seite der Platte 46 vorhanden, in welchen die offenen Kanäle 54 für den Auslassverteilerabschnitt 20 ausgebildet sind, und die vorstehende Erläuterung somit gleichfalls für die Auslassverteilerseiten der Platten 46 gilt.
Die gestanzte Platte 46 umfasst auch ein Paar von gegenüberliegenden, sich transversal erstreckenden Randabschnitten 60, 62, deren Merkmale nachfolgend erläutert werden.
Wenn zwei gestanzte Platten 46 im fluchtenden Verhältnis zusammengeführt werden, werden die Platten 46 in Transversalrichtung so präzise wie möglich innerhalb akzeptabler Toleranzen ausgerichtet, so dass die offenen Kanäle 52 zusammenlaufen, um den Einlassverteilerabschnitt 18 zu bilden, und die offenen Kanäle 54 laufen zusammen, um den Auslassverteilerabschnitt 20 zu bilden. Die gestanzten Platten 46 können in einer Hartlötvorrichtung (nicht dargestellt) zusammengefügt werden, um die gewünschte Transversalausrichtung zu gewährleisten, oder die gestanzten Platten 46 können zunächst in einer Montagevorrichtung zusammengefügt und dann in einer vereinfachten Hartlötvorrichtung platziert werden.
Es kann aus der Schnittdarstellung gemäß 6 erkannt werden, dass eine präzise Axialausrichtung von einem Paar von gestanzten Platten 46 innerhalb akzeptabler Toleranzen eine im Wesentlichen axiale Ausrichtung der offenen Kanäle 58 in den gestanzten Platten 46 herbeiführt, so dass Fluidströmungsdurchlässe 22 gebildet werden, in welchen sich die transversal erstreckenden Ränder der offenen Kanäle in im Wesentlichen gegenüberliegender Ausrichtung befinden. Mit anderen Worten liegt in 6 im Wesentlichen kein axialer Versatz der offenen Kanäle 58 relativ zueinander vor. Die präzise Ausrichtung ohne Versatz stellt für die Fluidströmungsdurchlässe 22 eine maximale Querschnittsfläche und/oder größtmöglichen hydraulischen Durchmesser bereit, und maximiert die Fluidströmung durch die Fluidströmungsdurchlässe 22.
Aufgrund zumindest zum Teil von dem relativ kleinen Durchmesser der einteilig ausgebildeten Einlass- und Auslassverteiler 36, 38 soll erkannt werden, dass die Strömungsverteilung des Kühlmittels durch die Wärmetauscherelemente nicht gleichmäßig ist. In dieser Hinsicht nimmt die Durchflussmenge von Fluid durch den Wärmetauscher 10 mit zunehmendem Abstand von den Einlass- und Auslassöffnungen 40, 42 ab. Umgekehrt ist die Durchflussmenge in den Bereichen am höchsten, welche am nächsten zu den Einlass- und Auslassöffnungen 40, 42 liegen. Aus diesem Grund kann erkannt werden, dass die Positionen der Einlass- und Auslassöffnungen 40, 42 die Bereiche des Wärmetauschers 10 bestimmen, welche höhere oder geringere Durchflussmengen erfahren. In der dargestellten Ausführungsform, in welcher sowohl die Einlassöffnung als auch die Auslassöffnung 40, 42 in dem ersten Wärmetauscherelement 12 vorgesehen sind, liegt tendenziell eine höhere Kühlmitteldurchflussmenge durch das erste Wärmetauscherelement 12 vor als durch das dritte Wärmetauscherelement 16, und die Durchflussmenge durch das zweite Wärmetauscherelement 14 liegt zwischen den Durchflussmengen zwischen dem ersten und dritten Wärmetauscherelement 12, 16.
Ausführungsformen, in welchen die Einlass- und Auslassöffnungen 40, 42 an gegenüberliegenden Enden des Wärmetauschers positioniert sind, zeigen eine andere Strömungsverteilung, wobei die höchsten Durchflussmengen in den Wärmetauscherelementen vorliegen, in welchen die Einlass- und Auslassöffnungen 40, 42 platziert sind. In einer solchen Ausführungsform kann es vorteilhaft sein, die Strömung durch beide Endelemente zu begrenzen, und dabei die maximale Querschnittsfläche und/oder hydraulischen Durchmesser in dem bzw. den mittleren Element(n) aufrechtzuerhalten.
Um eine im Wesentlichen ausgeglichene Strömungsverteilung über alle drei Wärmetauscherelemente 12, 14, 16 bereitzustellen, kann es vorteilhaft sein, die Strömung durch das zweite Wärmetauscherelement 14 relativ zum dritten Wärmetauscherelement 16 zu begrenzen und auch die Strömung durch das erste Wärmetauscherelement 12 relativ zum zweiten Wärmetauscherelement 14 zu begrenzen.
Die vorliegende Ausführungsform stellt eine variable Strömungsbegrenzung in den Wärmetauscherelementen bereit, während die Vorteile der Konstruktion der Wärmetauscherelemente 12, 14, 16 aus identisch gestanzten Platten 46 erhalten bleiben. Dies wird realisiert durch gezieltes Einführen des axialen Versatzes oder der Fehlausrichtung von identisch gestanzten Platten 46 während der Montage, um den hydraulischen Durchmesser und/oder die Querschnittsflächen der Fluidströmungsdurchlässe in den Wärmetauscherelementen 12, 14, 16 einzustellen. Zum Beispiel können die gestanzten Platten 46 in dem dritten Wärmetauscherelement 16 in im Wesentlichen axialer Ausrichtung, wie vorstehend beschrieben, vorliegen, wobei die gestanzten Platten 46 in dem zweiten Wärmetauscherelement 14 mit einen ersten Betrag von Versatz oder axialer Fehlausrichtung montiert sein können, und die gestanzten Platten 46 in dem ersten Wärmetauscherelement 12 mit einem zweiten Betrag von Versatz oder axialer Fehlausrichtung montiert sein können, welcher größer ist als der erste Betrag der axialen Fehlausrichtung. Auf diese Weise ist die Strömungsbegrenzung durch das erste Wärmetauscherelement 12 größer als die Strömungsbegrenzung durch das zweite Wärmetauscherelement 14, und die Strömungsbegrenzung durch das zweite Wärmetauscherelement 14 ist größer als die Strömungsbegrenzung durch das dritte Wärmetauscherelement 16. Durch Auswahl des Betrags des Versatzes oder der axialen Fehlausrichtung ist es möglich, eine im Wesentlichen gleichmäßige Strömungsverteilung in jedem von den Wärmetaucherelementen 12, 14, 16 zu erzielen, welche den Wärmetauscher 10 bilden.
Die variable axiale Fehlausrichtung der gestanzten Platte entlang der Längsachse wird während der Montage der Wärmetauscherelemente 12, 14, 16 bereitgestellt. Zum Beispiel kann jede der getanzten Platten 46 mit einer Vielzahl von Indexlöchern in ihren transversalen Randabschnitten 60, 62 versehen sein. In der dargestellten Ausführungsform ist jede gestanzte Platte 46 mit zwölf Indexlöchern versehen, wobei jeweils sechs Löcher in jedem der transversalen Randabschnitte 60, 62 vorgesehen sind. Diese Anordnung erlaubt ein Umdrehen oder Umdrehen und Drehen um 180 Grad der identischen Platten 46, so dass diese zur Montage in ein fluchtendes Verhältnis gebracht werden, während drei verschiedene Grade von Ausrichtung oder Versatz bereitgestellt sind. Es soll erkannt werden, dass diese Anordnung, bei welcher die Platten durch Umdrehen mit oder ohne Drehung ausgerichtet werden können, eine korrekte Montage der Platten 46 gewährleistet, allerdings eine Symmetrieachse der Platten 46 in Axialrichtung erforderlich sein kann. In Ausführungsformen, in welchen die Drehausrichtung der Platten entweder nicht gewünscht oder erforderlich ist, so dass die Platten nur durch Umdrehen ausgerichtet werden, soll erkannt werden, dass das axial symmetrische Muster der Indexlöcher auf gestanzten Platten 46 nicht notwendig ist, und es kann vorteilhaft sein, die Anzahl der Indexlöcher in den Platten zu reduzieren. Zum Beispiel kann die Anzahl der Indexlöcher auf sechs reduziert werden, wobei zwei Löcher für jeden Grad der Ausrichtung vorgesehen sind.
Obwohl in den Zeichnungen eine Ausführungsform gezeigt ist, soll erkannt werden, dass es zahlreiche weitere Weisen gibt, zwischen den Platten 46 Axialausrichtung bzw. Versatz bereitzustellen, und dass diese alternativen Anordnungen verschiedene Plattenkonfigurationen erfordern können. Die speziellen Plattenkonfigurationen sind teilweise abhängig von der Anzahl der Grade der erforderlichen Ausrichtung bzw. des Versatzes und dem für die Löcher oder anderen Indexmerkmale verfügbaren Platz. Zum Beispiel können die Platten 46 neben den Indexlöchern auch andere Indexmerkmale umfassen, beispielsweise Einbuchtungen in den Rändern der Platten. Es soll außerdem erkannt werden, dass die Indexmerkmale in den axialen Randabschnitten 48, 50 der Platten 46 zusätzlich zu oder anstelle von deren Bereitstellung in den transversalen Randabschnitten 60, 62 vorgesehen sein können. Außerdem kann die Anzahl der Löcher reduziert werden, wenn die Platten 46 in der Axialrichtung nicht symmetrisch sein müssen, oder wenn eine Montagevorrichtung bestimmte Merkmale der Platten erfordert und die Ausrichtung bzw. den Versatz herbeiführt. Zum Beispiel kann die Montagevorrichtung einen Randtaster umfassen, so dass die transversalen Ränder der Platten 46 verwendet werden, um Ausrichtung bzw. Versatz bereitzustellen.
Um die erforderlichen drei Grade von axialer Ausrichtung in dem Wärmetauscher 10 zu erzielen, sind drei Gruppen von Indexlöchern vorgesehen, wobei jede Gruppe aus vier Löchern besteht, wobei zwei Löcher in jedem transversalen Randabschnitt 60, 62 vorgesehen sind. Unter Bezugnahme auf 7 weist jede gestanzte Platte 46 eine erste Gruppe von Indexlöchern 64, eine zweite Gruppe von Indexlöchern 66 und eine dritte Gruppe von Indexlöchern 68 auf.
Jede Gruppe von Indexlöchern bewirkt eine bestimmte axiale Ausrichtung der zwei gestanzten Platten 46 während der Montage der Wärmetauscherelemente 12, 14, 16. Hierbei, wenn die erste Gruppe von Indexlöchern 64 zueinander ausgerichtet ist, werden die gestanzten Platten 46 innerhalb akzeptabler Toleranzen axial ausgerichtet, wodurch sich die in 6 gezeigte Konfiguration mit maximaler Strömung und minimalem Druckabfall durch die Durchlässe 22 ergibt.
In ähnlicher Weise, wenn die Löcher 66 der zweiten Gruppe zueinander ausgerichtet sind, ergibt sich ein erster Betrag von Versatz in den Platten 46 in dem zweiten Wärmetauscherelement 14, gezeigt in 5.
Zuletzt, wenn die Löcher 68 der dritten Gruppe zueinander ausgerichtet sind, ergibt sich ein zweiter Betrag von Versatz in den Platten 46 wie in dem ersten Wärmetauscherelement 12, gezeigt in 4, wobei der zweite Betrag von Versatz größer ist als der erste Betrag von Versatz.
Dementsprechend kann erkannt werden, dass das Bereitstellen mehrerer Gruppen von Indexlöchern in den transversalen Randabschnitten 60, 62 von den gestanzten Platten 46 das Regeln des Grades der Ausrichtung und/oder der Fehlausrichtung ermöglicht.
Während der Montage der Wärmetauscherelemente 12, 14, 16 werden die Platten 46 in Montage- oder Hartlötvorrichtungen (nicht dargestellt) platziert, welche Stifte aufweisen, welche in den Indexlöchern aufgenommen werden. Hierbei weist eine erste Vorrichtung eine Gruppe von Stiften auf, welche angeordnet sind, um in der ersten Gruppe von Löchern 64 aufgenommen zu werden, und eine zweite Vorrichtung weist eine Gruppe von Stiften auf, welche angeordnet sind, um in der zweiten Gruppe von Löchern 66 aufgenommen zu werden, und eine dritte Halterung weist eine Gruppe von Stiften auf, welche angeordnet sind, um in der dritten Gruppe von Löchern 68 aufgenommen zu werden. In der dargestellten Ausführungsform weist jede Halterung vier Stifte auf. Wie vorstehend erläutert, kann die Anzahl der Löcher allerdings für jede Ausrichtungsposition auf zwei reduziert werden, in welchem Fall jede Vorrichtung nur zwei Stifte aufweist. Auf diese Weise können die Wärmetauscherelemente mit variablem Versatz aus identischen Platten 46 hergestellt sein.
Es gibt verschiedene Weisen, in welchen der Wärmetauscher 10 montiert sein kann. In einer Ausführungsform können die Teile in einer Montage/Hartlötvorrichtung auf dem (laufenden) Band von einem Hartlötofen durch die folgende Schrittabfolge montiert sein: Einsetzen der unteren Platte 46 des Elements 12 in die Halterung; Platzieren der Einlass- und Auslassfassungen 40, 42 in den Enden von offenen Kanälen 52, 54; Einsetzen der unteren Platte 46 des Elements 14 in die Vorrichtung in beabstandeten, nebeneinanderliegendem Verhältnis relativ zur Bodenplatte 46 des Elements 12; Platzieren eines Paars von Rohren 34 in den Kanälen 52, 54 der zwei nebeneinanderliegenden Bodenplatten 46; Platzieren der oberen Platte 46 des Elements 12 über der entsprechenden Bodenplatte; Wiederholen der vorstehenden Schritte bis zum Abschluss der Montage; und anschließendes Hartlöten der Teile in dem Hartlötofen. Es soll erkannt werden, dass die Abschnitte der Vorrichtung, in welcher die Elemente 12, 14, 16 zusammengefügt werden, Stifte umfassen, welche in den Indexlöchern aufgenommen sind, um den gewünschten Grad von Versatz zu bewirken.
In einer weiteren Ausführungsform können die Teile in einer Montagevorrichtung durch die gleichen Montageschritte, wie vorstehend erläutert, zusammengefügt werden, und dann komprimiert und mechanisch miteinander arretiert werden. Die Montagestruktur wird dann aus der Montagevorrichtung entfernt und in einer vereinfachten Hartlötvorrichtung platziert, um in einem Ofen hartgelötet zu werden.
In einer weiteren Ausführungsform werden die Platten 46 zunächst miteinander hartverlötet, so dass die einzelne Elemente 12, 14, 16 ausgebildet werden. Die Elemente 12, 14, 16 werden dann in einer Montage-/Hartlötvorrichtung platziert und mit den Rohren 34, den Einlass- und Auslassfassungen 72, 74 und den Verschlüssen 76 zusammengeführt. Die Baugruppe wird dann einem zweiten Hartlöt-/Schweiß-/Fügeverfahren unterzogen, so dass die Elemente 12, 14, 16 zusammengefügt werden, so dass der Wärmetauscher 10 hergestellt wird. Die Montage-/Hartlötvorrichtung für jedes Element 12, 14, 16 kann Merkmale aufweisen, wie Stifte, welche sich mit den Indexlöchern der Elemente 12, 14, 16 ausrichten und sicherstellen, dass sich die Elemente in den korrekten Positionen befinden.
Es soll erkannt werden, dass die Anzahl der Indexlöcher, welche in den Platten 46 vorgesehen sind, entsprechend der Anzahl der Wärmetauscherelemente variiert werden kann, welche zu dem Wärmetauscher zusammengesetzt werden. Es soll auch erkannt werden, dass mehr oder weniger als vier Indexlöcher in jeder Gruppe von Löchern vorgesehen sein können. Zum Beispiel, wie vorstehend erläutert, kann jede Gruppe von Löchern zwei Löcher umfassen.
Obwohl die dargestellte Ausführungsform Fehlausrichtung oder Versatz zum Bereitstellen eines abgestimmten Durchflusses einsetzt, soll erkannt werden, dass andere Verfahren eingesetzt werden können, um den abgestimmten Durchfluss zu realisieren. Zum Beispiel kann der abgestimmte Durchfluss erzielt werden durch Bereitstellen von Strömungshindernissen in zumindest einem von den Fluidströmungsdurchlässen 22, in dem Einlassverteilerabschnitt 18 und/oder in dem Auslassverteilerabschnitt 20 von zumindest einem der Abschnitte 12, 14, 16. Zudem können Strömungshindernisse in einem oder mehreren der Rohre 34 vorgesehen sein, welche benachbarte Abschnitte 12, 14, 16 verbinden.
Die 8–10 zeigen einen Wärmetauscher 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Der Wärmetauscher 100 weist mehrere Elemente auf, welche ähnlich oder identisch zu den Elementen des Wärmetauschers 10 sind. Gleiche Elemente der Wärmetauscher 10 und 100 sind somit mit gleichen Bezugszeichen beschrieben und die vorstehenden Beschreibungen dieser Elemente in dem Wärmetauscher 10 gelten auch für den Wärmetauscher 100, sofern nachfolgend nichts anderes angegeben ist.
Obwohl der Wärmetauscher 100 eine Vielzahl von Wärmetauscherabschnitten umfasst, welche durch Rohre 34 verbunden sind, ist nur ein Teil von einem Abschnitt 14 in den 8 bis 10 dargestellt. Zum Zwecke der Darstellung wird der Wärmetauscher 100 als vier verschiedene Arten von Strömungshindernissen aufweisend dargestellt. Es soll allerdings erkannt werden, dass der Wärmetauscher 100 ein beliebiges oder mehrere von den in den 8 bis 10 dargestellten Strömungshindernissen aufweisen kann. Diese Strömungshindernisse können anstelle von oder in Kombination mit der vorstehend beschriebenen Fehlausrichtung oder dem Versatz verwendet werden, um einen abgestimmten Durchfluss durch den Wärmetauscher 100 bereitzustellen.
8 umfasst ein Paar von Strömungshindernissen in dem Rohr 34, welches den Wärmetauscherabschnitt 14 mit einem weiteren Abschnitt (nicht dargestellt) verbindet. In der dargestellten Ausführungsform umfassen diese Strömungshindernisse ein gegenüberliegendes Paar von Vertiefungen 102, 104, welche die Querschnittsfläche des Rohrs 34 reduzieren, und die hindurch strömende Strömung dadurch teilweise begrenzen. Die Vertiefungen 102, 104 können die Form von Rippen, Einsenkungen oder Sicken aufweisen, und können durch Platzieren des Rohrs 34 in oder auf einem Werkzeug und Bearbeiten seiner gegenüberliegenden Seite mit einem Stempel, zum Beispiel entweder vor oder nach der Montage des Wärmetauschers 100 ausgeformt werden. Obwohl die zwei gegenüberliegenden Vertiefungen 102, 104 gezeigt sind, soll erkannt werden, dass das Rohr 34 mit nur einer Vertiefung 102 oder 104 versehen sein kann. Es soll auch erkannt werden, dass die Vertiefungen 102, 104 verschiedene Größen und/oder Formen aufweisen können und nicht zwangsläufig einander gegenüberliegend angeordnet sein müssen, und/oder längs voneinander beabstandet sein können. Die Vertiefungen 102, 104 können auch an einem beliebigen Punkt im Umfang des Rohrs 34 ausgebildet sein. Diese Art von Strömungshindernis kann besonders vorteilhaft sein, wenn sich der Einlass und der Auslass für das Kühlmittel an demselben Ende des Wärmetauschers befinden, wie dies in dem vorstehend beschriebenen Wärmetauscher 10 der Fall ist.
Die 8 und 9 zeigen auch einen zweiten Typ von Strömungshindernis, umfassend eine Vertiefung 106, welche in dem Einlassverteilerabschnitt 18 bereitgestellt ist. Wie in 9 dargestellt, reduziert die Vertiefung 106 die Querschnittsfläche des Einlassverteilerabschnitts 18, indem die hindurch strömende Strömung teilweise begrenzt wird. Die Vertiefung 106 kann die Form von einer Rippe, Einsenkung oder Sicke aufweisen und kann durch Bearbeiten des Einlassverteilerabschnitts 18 mit einem Werkzeug ausgeformt sein. In dieser Ausführungsform ist die Vertiefung 106 in dem offenen Kanal 52 der oberen Platte 46 bereitgestellt (gezeigt in 9), und kann entweder vor oder nach dem Zusammenfügen der zwei Platten 46 ausgebildet sein, um den zweiten Wärmetauscherabschnitt 14 zu bilden. Obwohl nur eine einzige Vertiefung 106 in dem Einlassverteilerabschnitt 18 bereitgestellt ist, soll erkannt werden, dass der Einlassverteilerabschnitt 18 mit einer Vielzahl von Vertiefungen 106 versehen sein kann, welche die gleichen oder unterschiedliche Größen und/oder Formen aufweisen können, und einander gegenüberliegend oder längs voneinander beabstandet über die Länge des Einlassverteilerabschnitts angeordnet sein können. Wie in 9 auch dargestellt ist, ist die Mitte der Vertiefung 106 um etwa 45 Grad von der Horizontalen versetzt, obwohl erkannt werden soll, dass die Position der Vertiefung 106 um den Umfang des Einlassverteilerabschnitts 108 variabel ist. Obwohl die Vertiefung 106 als mit dem Einlassverteilerabschnitt 18 versehen dargestellt ist, können auch eine oder mehrere ähnliche Vertiefungen 106 in dem Auslassverteilerabschnitt 20 (in 8 nicht dargestellt) vorgesehen sein. Diese Art von Strömungshindernis kann auch besonders vorteilhaft sein, wenn sich der Einlass und der Auslass für das Kühlmittel an demselben Ende des Wärmetauschers befinden wie in dem vorstehend beschriebenen Wärmetauscher 10.
Die 8 und 9 zeigen auch einen dritten Typ von Strömungshindernis, umfassend eine Vielzahl von Vertiefungen 108 und 110, welche in den einzelnen Fluidströmungskanälen 22 ausgebildet sind. Wie in der Teilschnittdarstellung gemäß 9 gezeigt ist, sind die Fluidströmungskanäle 22 mit einem gegenüberliegenden Paar von Vertiefungen 108, 110 versehen, welches die Querschnittsfläche des Fluidströmungskanals 22 reduziert, und dabei teilweise die hindurch strömende Strömung begrenzt. 8 zeigt nur drei von den Fluidströmungskanälen 22, welche mit diesen Vertiefungen versehen sind, wobei allerdings erkannt werden soll, dass die Vertiefungen 108, 110 typischerweise in allen Fluidströmungskanälen 22 von Abschnitt 14 vorgesehen sind. Es soll auch erkannt werden, dass benachbarte Wärmetauscherabschnitte 12 und/oder 16 auch mit ähnlichen Vertiefungen 108, 110 versehen sein können, obwohl der Betrag der Strömungsbegrenzung, welcher durch die Vertiefungen 108, 110 in anderen Abschnitten 12, 16 bewirkt wird, nicht zwangsläufig die gleiche Strömungsbegrenzung wie die Vertiefungen 108, 110 in Abschnitt 14 bereitstellt, so dass die Möglichkeit des abgestimmten Durchflusses durch den Wärmetauscher 100 bereitgestellt ist. Diese Art von Strömungshindernis ist vorteilhaft für verschiedene Einlass-/Auslasskonfigurationen und kann eingesetzt werden, wenn sich der Kühlmitteleinlass und -auslass an demselben Ende oder an gegenüberliegenden Enden des Wärmetauschers befinden.
Die Vertiefungen 108, 110 können die Form von Rippen, Einsenkungen oder Sicken aufweisen und können durch Platzieren des Abschnitts 14 in oder auf einem Werkzeug und Bearbeiten der gegenüberliegenden Seite mit einem Stempel, zum Beispiel entweder vor oder nach der Montage des Abschnitts 14 ausgeformt sein. In der dargestellten Ausführungsform weisen die Vertiefungen 108, 110 die Form von sich längs erstreckenden Rippen oder Mulden auf. Obwohl zwei gegenüberliegende Vertiefungen 108, 110 gezeigt sind, soll erkannt werden, dass jeder Kanal 22 mit nur einer Vertiefung 109 oder 110 versehen sein kann. Es soll auch erkannt werden, dass die Vertiefungen 108, 110 verschiedene Größen und/oder Formen aufweisen können und nicht zwangsläufig einander gegenüberliegend angeordnet sein müssen, sondern vielmehr auch transversal voneinander beabstandet sein können.
Die 8 und 10 zeigen auch einen vierten Typ von Strömungshindernis, umfassend eine Vielzahl von Vertiefungen 112, welche in den einzelnen Fluidströmungskanälen 22 ausgebildet sind. Wie in der Teilschnittdarstellung von 10 dargestellt, sind die Fluidströmungskanäle 22 mit einer Vielzahl von transversal voneinander beabstandeten Vertiefungen 112 in der oberen Wandung des Kanals 22 versehen, wobei hindurch strömende Strömung teilweise begrenzt wird. Die 8 und 9 zeigen nur drei von den Fluidströmungskanälen 22, welche mit diesen Vertiefungen 112 versehen sind. Es soll allerdings erkannt werden, dass die Vertiefungen 112 typischerweise in allen Fluidströmungskanälen 22 des Abschnitts 14 vorgesehen sein können.
Die Vertiefungen 112 weisen die Form von Einsenkungen auf, welche durch Bearbeiten des Abschnitts 14 mit einem Werkzeug entweder vor oder nach der Montage des Abschnitts 14 ausgeformt werden. Obwohl die Vertiefungen 112 nur in der oberen Wandung des Kanals 22 ausgeformt sind, soll erkannt werden, dass jeder Kanal 22 nur mit Vertiefungen 112 in der oberen und/oder unteren Wandung des Kanals 22 versehen sein kann. Es soll erkannt werden, dass die Vertiefungen 112 von unterschiedlicher Größe und/oder Form sein können.
8 zeigt, dass die Kanäle 22 des Abschnitts 14 mit verschiedenen Anzahlen von Vertiefungen 112 versehen sein können, wodurch verschiedene Beträge der Strömungshindernisse in den Fluidströmungskanälen 22 des Abschnitts 14 bereitgestellt sind. Hierbei nimmt die Anzahl der Vertiefungen 112 in Richtung der Fluidströmung (nach rechts in 8) ab, wodurch ein geringerer Betrag der Strömungsbegrenzung bereitgestellt ist. Es soll erkannt werden, dass jeder Fluidströmungskanal 22 stattdessen auch mit der gleichen Anzahl von Vertiefungen 112 versehen sein kann, und/oder die Anzahl der Vertiefungen 112 in den Kanälen 22 benachbarter Wärmetauscherabschnitte 12 und 16 gleich oder verschieden sein kann. Dieser Typ von Strömungshindernis ist auch vorteilhaft für verschiedene Einlass-/Auslasskonfigurationen, und kann eingesetzt werden, wenn sich der Kühlmitteleinlass und -auslass an denselben Enden oder an gegenüberliegenden Endes des Wärmetauschers befinden.
Gemäß einer Ausführungsform können die vorstehend beschriebenen Strömungshindernisse anstelle von oder in Kombination mit der vorstehend beschriebenen Fehlausrichtung oder Versatz vorgesehen sein. Zum Beispiel können alle drei Wärmetauscherelemente 12, 14, 16 mit im Wesentlichen vollständiger Ausrichtung zusammengefügt sein, so dass alle Fluidströmungsdurchlässe 22 zunächst eine maximale Querschnittsfläche bzw. hydraulischen Durchmesser wie in 6 aufweisen. Die Durchlässe 22 in dem ersten und zweiten Element 12, 14 können dann mit Werkzeugen bearbeitet werden, so dass die Durchlässe 22 begrenzt werden und sich ihre Querschnittsfläche bzw. hydraulischer Durchmesser reduziert, wobei der Grad der Begrenzung in dem ersten Element 12 größer ist als in dem zweiten Element 14. Somit ist es möglich, in den Elementen 12, 14, 16 einen abgestimmten Durchfluss bereitzustellen, ohne die Platten mit Indexmerkmalen zu versehen.
Es soll auch erkannt werden, dass die Vertiefungen in den Wärmetauscherabschnitten 12, 14 und 16 viele verschiedene Formen aufweisen können und in vielen verschiedenen Weisen ausgeformt sein können. Zum Beispiel, wie vorstehend beschrieben, können die Durchlässe 22 mit Werkzeugen bearbeitet werden, nachdem die Elemente 12, 14 und/oder 16 zusammengefügt sind, entweder vor oder nach dem Hartlöten, so dass der erforderliche Grad an Verformung herbeigeführt wird, um zumindest einige der Durchlässe 22 zu begrenzen. Alternativ können die Platten 46 selbst mit Werkzeugen bearbeitet werden, bevor diese zusammengefügt werden, um die Elemente 12, 14 und/oder 16 zu bilden, entweder während oder nach dem Stanzen der offenen Kanäle 52, 54, 58. Das Verformen kann in einer Vielzahl von Formen erfolgen, umfassend Rippen, welche sich durch die oder entlang den Durchlässen 22 und/oder den Kanälen 58 erstrecken, aus welchen sie gebildet sind, und die Tiefe des Kanals bzw. der Kanäle 58 und/oder die Querschnittsfläche des Durchlasses bzw. der Durchlässe 22, in welchen sie vorgesehen sind, lokal reduzieren. Alternativ kann das Verformen in der Form von einzelnen Erhebungen oder Einsenkungen erfolgen, welche die Tiefe des Kanals bzw. der Kanäle 58 und/oder die Querschnittsfläche des Durchlasses bzw. der Durchlässe 22, in welchen sie vorgesehen sind, lokal reduzieren. Es soll erkannt werden, dass sich die Rippen oder Einsenkungen in passenden Paaren der Platten 46 entweder zueinander ausrichten können oder nicht. Wenn die sich Rippen oder Einsenkungen von passenden Platten 46 zueinander ausrichten, können diese eine lokale Strömungsbegrenzung bewirken, welche größer ist als eine Strömungsbegrenzung, welche bewirkt wird, wenn sich die Rippen oder Einsenkungen nicht zueinander ausrichten. Somit ist es möglich, eine Anordnung aus Rippen und/oder Einsenkungen bereitzustellen, welche in den Platten 46 vor der Montage der Elemente 12, 14 und/oder 16 ausgebildet sind, und die Rippen und/oder Einsenkungen so angeordnet sind, dass sich die Rippen und/oder Einsenkungen in einer Platte 46 mit denen in einer passenden Platte 46 ausrichten, wenn die Platten 46 umgedreht werden, um diese in Position zur Montage zu verbringen; und so dass sich die Rippen und/oder Einsenkungen nicht zueinander ausrichten, wenn die Platten 46 umgedreht und gedreht werden, um diese in Position zur Montage zu verbringen. Es soll erkannt werden, dass das Ausrichten der Rippen und/oder Einsenkungen in gegenüberliegenden Platten 46 diese während der Montage miteinander in Kontakt bringen kann, so dass diese eine Hindernis herbeiführen, welches sich durch die gesamte Höhe des Fluidströmungsdurchlasses bzw. der Fluidströmungsdurchlässe 22 erstreckt.
Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit bestimmten Ausführungsformen erläutert wurde, ist diese hierauf nicht beschränkt. Die Erfindung umfasst vielmehr alle Ausführungsformen, welche innerhalb des Umfangs der nachfolgenden Ansprüche fallen.

Claims

Wärmetauscher, umfassend: (a) eine Vielzahl von einzelnen Wärmetauscherelementen, wobei jedes der Wärmetauscherelemente einen Einlassverteilerabschnitt, einen Auslassverteilerabschnitt und eine Vielzahl von Fluidströmungsdurchlässen, welche sich zwischen Einlass- und Auslassverteilern erstrecken, aufweist; (b) zumindest ein Einlassverteilerrohr, wobei jedes Einlassverteilerrohr die Einlassverteilerabschnitte von einem benachbarten Paar der einzelnen Wärmetauscherelemente verbindet, wobei ein Einlassverteiler des Wärmetauschers die Einlassverteilerabschnitte der einzelnen Wärmetauscherelemente und das zumindest eine Einlassverteilerrohr umfasst; (c) zumindest ein Auslassverteilerrohr, wobei jedes Auslassverteilerrohr die Auslassverteilerabschnitte von einem benachbarten Paar der einzelnen Wärmetauscherelemente verbindet, wobei ein Auslassverteiler des Wärmetauschers die Auslassverteilerabschnitte der einzelnen Wärmetauscherelemente und das zumindest eine Auslassverteilerrohr umfasst; (d) eine Einlassöffnung, welche in dem Einlassverteiler vorgesehen ist; und (e) eine Auslassöffnung, welche in dem Auslassverteiler vorgesehen ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei jedes der einzelnen Wärmetauscherelemente ein Paar von gestanzten Platten aufweist, welches jeweils eine Vielzahl von offenen Kanälen aufweist, wobei die Platten fluchtend miteinander verbunden sind, so dass der Einlassverteilerabschnitt, der Auslassverteilerabschnitt und die Vielzahl von Fluidströmungsdurchlässen definiert sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, wobei die gestanzten Platten identisch sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Einlass- und Auslassverteilerabschnitte der einzelnen Wärmetauscherelemente parallel zueinander angeordnet sind und jeweils ein Paar von offenen Enden aufweisen.
Wärmetauscher nach Anspruch 4, wobei die Fluidströmungsdurchlässe im Wesentlichen senkrecht zu den Einlass- und Auslassverteilerabschnitten angeordnet sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die einzelnen Wärmetauscherelemente jeweils ein Paar von flachen, gegenüberliegenden Flächen aufweisen, welche von den Fluidströmungsdurchlässen durchlaufen sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 6, wobei die einzelnen Wärmetauscherelemente jeweils ein Paar von gegenüberliegenden, sich axial erstreckenden Randabschnitten aufweisen, in welchen die Einlass- und Auslassverteilerabschnitte vorgesehen sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 7, wobei die einzelnen Wärmetauscherelemente ein Paar von gegenüberliegenden, sich transversal erstreckenden Randabschnitten aufweisen.
Wärmetauscher nach Anspruch 8, wobei die sich transversal erstreckenden Randabschnitte der benachbarten Paare der einzelnen Wärmetauscherelemente axial voneinander beabstandet sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Wärmetauscher eine Längsachse aufweist, und wobei der Einlassverteiler und die Auslassverteiler parallel zur Längsachse angeordnet sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Einlass- und Auslassöffnungen an demselben Ende des Wärmetauschers vorgesehen sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Einlass- und Auslassöffnungen an gegenüberliegenden Enden des Wärmetauschers vorgesehen sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das zumindest eine Einlassverteilerrohr und das zumindest eine Auslassverteilerrohr zylindrisch sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 13, wobei die Einlass- und Auslassverteilerabschnitte jeweils offene Enden aufweisen, und wobei jedes der offenen Enden zylindrisch ist und so dimensioniert ist, dass es ein Ende von einem der Rohre aufnimmt, wobei eine abgedichtete Verbindung zwischen dem offenen Ende und dem einen Ende des Rohrs vorgesehen ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 14, wobei die abgedichtete Verbindung eine Hartlötverbindung ist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das zumindest eine Einlassverteilerrohr und das zumindest eine Auslassverteilerrohr jeweils eine Wandungsdicke aufweisen, welche größer ist als eine Dicke des Materials, aus welchem die Elemente ausgebildet sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei eine oder mehrere Strömungsbegrenzung(en) in zumindest einem ersten Wärmetauscherelement aus der Vielzahl von einzelnen Wärmetauscherelementen vorgesehen ist bzw. sind, und die eine oder die mehreren Strömungsbegrenzung(en) eine reduzierte Querschnittsfläche und/oder hydraulischen Durchmesser in dem ersten Wärmetauscherelement herbeiführt bzw. herbeiführen.
Wärmetauscher nach Anspruch 17, wobei die eine oder die mehreren Strömungsbegrenzung(en) des ersten Wärmetauscherelements in zumindest einigen der Fluidströmungsdurchlässe, dem Einlassverteilerabschnitt und/oder dem Auslassverteilerabschnitt vorgesehen ist bzw. sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 17 oder 18, wobei die eine oder die mehreren Strömungsbegrenzung(en) des ersten Wärmetauscherelements in dem zumindest einen Einlassverteilerrohr und/oder dem zumindest einen Auslassverteilerrohr vorgesehen ist bzw. sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 18 oder 19, wobei jede Strömungsbegrenzung die Form von einer Vertiefung aufweist.
Wärmetauscher nach Anspruch 20, wobei jede Vertiefung die Form von einer Sicke, Einsenkung oder Rippe aufweist.
Wärmetauscher nach Anspruch 20 oder 21, wobei die Anzahl und/oder die Größe der Vertiefungen in verschiedenen Fluidströmungsdurchlässen des ersten Wärmetauscherelements variiert ist, so dass unterschiedliche Strömungsbegrenzungen in zwei oder mehreren der Fluidströmungsdurchlässe des ersten Wärmetauscherelements bereitgestellt sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei ein zweites Wärmetauscherelement aus der Vielzahl von einzelnen Wärmetauscherelementen benachbart zum ersten Wärmetauscherelement angeordnet ist, wobei das erste Wärmetauscherelement proximal zu zumindest einer von der Einlassöffnung und der Auslassöffnung angeordnet ist, und das zweite Wärmetauscherelement distal zu zumindest einer von der Einlassöffnung und der Auslassöffnung angeordnet ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 23, wobei das zweite Wärmetauscherelement frei von den Strömungsbegrenzungen ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 23, wobei das zweite Wärmetauscherelement mit einer oder mehreren Strömungsbegrenzung(en) versehen ist, und wobei die Querschnittsfläche und/oder der hydraulische Durchmesser in dem zweiten Wärmetauscherelement größer ist bzw. sind als in dem ersten Wärmetauscherelement.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 bis 25, wobei die Vielzahl von einzelnen Wärmetauscherelementen ein erstes Wärmetauscherelement und ein zweites Wärmetauscherelement umfasst; die ersten und die zweiten Wärmetauscherelementen jeweils ein Paar von gestanzten Platten umfassen, welches jeweils eine Vielzahl von offenen Kanälen aufweist, wobei die Platten fluchtend miteinander verbunden sind, so dass der Einlassverteilerabschnitt, der Auslassverteilerabschnitt und die Vielzahl von Fluidströmungsdurchlässen definiert sind; jede der gestanzten Platten ein Paar von gegenüberliegenden, sich axial erstreckenden Randabschnitten, in welchen offene Kanäle für die Einlass- und Auslassverteilerabschnitte definiert sind, einen mittleren Abschnitt, in welchen offene Kanäle für die Fluidströmungsdurchlässe definiert sind, und ein Paar von gegenüberliegenden sich transversal erstreckenden Randabschnitten aufweist; wobei zumindest einer von den sich transversal erstreckenden Randabschnitten und/oder zumindest einer von den sich axial erstreckenden Randabschnitten von jeder von den gestanzten Platten mit einem oder mehreren Indexmerkmal(en) versehen ist bzw. sind, welches bzw. welche verschiedene Grade von Axialausrichtung der gestanzten Platten in dem ersten Wärmetauscherelement relativ zum zweiten Wärmetauscherelement bereitstellt bzw. bereitstellen; und wobei die verschiedenen Grade der Axialausrichtung den Fluidströmungsdurchlässen des zweiten Wärmetauscherabschnitts eine größere Querschnittsfläche bzw. hydraulischen Durchmesser bereitstellen als die Fluidströmungsdurchlässe des ersten Wärmetauscherabschnitts.
Wärmetauscher nach Anspruch 26, wobei die Indexmerkmale in jeder von den gestanzten Platten vorgesehen sind und zumindest eine erste Gruppe von Indexlöchern und eine zweite Gruppe von Indexlöchern umfassen, welche in den sich transversal ersteckenden Randabschnitten von den gestanzten Platten vorgesehen sind; und wobei das Ausrichten von der ersten Gruppe der Indexlöcher in der ersten gestanzten Platte mit der ersten Gruppe der Indexlöcher in der zweiten gestanzten Platte eine im Wesentlichen vollständige Axialausrichtung der Platten herbeiführt, so dass im Wesentlichen kein Versatz der offenen Kanäle für die Fluidströmungsdurchlässe in der ersten gestanzten Platte relativ zu den offenen Kanälen für die Fluidströmungsdurchlässe in der zweiten gestanzten Platte vorhanden ist; und das Ausrichten von der zweiten Gruppe der Indexlöcher in der ersten gestanzten Platte mit der zweiten Gruppe der Indexlöcher in der zweiten gestanzten Platte eine axiale Fehlausrichtung der Platten herbeiführt, so dass ein teilweiser Versatz der offenen Kanäle für die Fluidströmungsdurchlässe in der ersten gestanzten Platte relativ zu den offenen Kanälen für die Fluidströmungsdurchlässe in der zweiten gestanzten Platte vorhanden ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 27, wobei die ersten und zweiten gestanzten Platten eine dritte Gruppe von Indexlöchern umfassen, wobei: das Ausrichten von der dritten Gruppe der Indexlöcher in der ersten gestanzten Platte mit der dritten Gruppe der Indexlöcher in der zweiten gestanzten Platte eine axiale Fehlausrichtung der Platten herbeiführt, so dass ein teilweiser Versatz der offenen Kanäle für die Fluidströmungsdurchlässe in der ersten gestanzten Platte relativ zu den offenen Kanälen für die Fluidströmungsdurchlässe in der zweiten gestanzten Platte vorhanden ist; und wobei sich der teilweise Versatz, welcher durch das Ausrichten von den dritten Gruppen der Indexlöcher herbeigeführt wird, von dem teilweisen Versatz unterscheidet, welcher durch das Ausrichten von den zweiten Gruppen der Indexlöcher herbeigeführt wird.
Wärmetauscher nach Anspruch 27 oder 28, wobei jede Gruppe der Indexlöcher zumindest ein Indexloch in jedem von den sich transversal erstreckenden Randabschnitten von jeder der gestanzten Platten umfasst.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 29, wobei die ersten und zweiten gestanzten Platten jeweils eine axiale Symmetrieachse aufweisen.