DE2240088A1

DE2240088A1 - Waermetauscher aus leichtmetall

Info

Publication number: DE2240088A1
Application number: DE19722240088
Authority: DE
Inventors: Ernst-Siegfried Hartmann; Hermann Dipl Ing Mettig
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1972-08-16
Filing date: 1972-08-16
Publication date: 1974-02-28

Description

Wkrmetauscher aus Leichtmetall Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher aus Leichtmetall fUr zwei Medien mit unterschiedlichen WärmeUbergangskoeffizienten, bei dem Kanäle mit profilierten Wänden fUr das Medium mit dem kleineren Wärmetibergangskceffizienten zwischen Kanälen mit glatten Wänden fUr das Medium mit dem größeren Wärmeübergangskoeffizienten liegen.
Derartige Wärmetauscher sind durch die DT-PS 038 835 bekannt. Dabei sind einzelne Elemente im Druckgußverfahren aus Leichtmetall hergestellt und bestehen aus swei der Länge nach zusammengesetzten Schalen. Mehrere Elemente werden su einem Wärmetauscher zusammengebaut. Da die Schalen außen verrippt sind, werden zwischen den Elementen Kanäle mit profilierten Wänden gebildet, durch die die Kühlluft strömt, während die glatten Kanäle von Kühlwasser durchströmt werden.
Die Forderung nach immer kleinerem Bauvolumen ftlr Brennkraftmaschinen ist nur zu erfüllen, wenn auch die Hilfsaggregate im Bauvolumen verkleinert und den Anbaumöglichkeiten leicht angepaßt werden können. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Wärmetauscher, insbesondere fUr die Kühlung von Schmieröl bei wassergekühlten Brennkraftmaschinen, zu schaffen, die ein kleines Bauvolumen aufweisen sowie den Anbauerfordernissen ohne Umstellung der Fertigung leicht angepaßt werden können.
Diese rufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wärmetauscher aus einem Strangpreßprofil besteht, bei der in einer Ebene nur Kanäle mit profilierten Wänden und in dasu benachbarten parallelen Ebenen nur Kanäle mit glatten Wänden liegen, und daß in einer Kanalart stlrnseitig luten vorgesehen sind, in die Stäbe dichtend so eingesetzt werden, daß in den Seitenwänden des Strangpreßprofils Öffnungen fUr den Zutritt eines Mediums verbleiben und der Zutritt des anderen Mediums stirnseitig erfolgt.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Strangpreßprofilen ist bei einfacheter Herstellung eine kompakte Bauweise möglich, da sich zwischen dem Kühlmedium und dem zu kühlenden Medium nur dtinne Wände befinden, was kurze Wärmefließwege bedeutet. Ferner ergibt sich durch die Profilierung der Kanalwände fUr das Medium mit dem schlechteren Wärmeübergangskoeffizienten, z.B. für das Öl, ein Ausgleich gegenüber dem Medium mit dem besseren Wärmeübergangskoeffizienten, z.B. dem Wasser. Es ist auch grundsätzlich möglich, die kanalwände fUr das Medium mit dem besseren Wärmeübergangskoeffizienten zu profilieren, wobei Jedoch die Profilierung zwecks Ausgleiche der unterschiedlichen WärmeUbergangskoeffizienten geringer sein sollte. Schließlich kann der Wärmetausoher in beliebiger Länge und in Ausgestaltung der Erfindung durch das Zusammenfügen mehrerer Strangpreßprofile in beliebiger Breite und Tiefe hergestellt werden. Es kann dadurch das zur Verfugung stehende Bauvolumen optimal genutzt werden.
Die Stäbe können in Jeder beliebigen Weise dichtend eingesetzt werden, z.B. durch Löten, Kleben oder Schwei-Ben. Es ist Jedoch in bezug auf Dichtheit und verzugsfreie Fertigung besonders vorteilhaft, wenn eie gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mittels Elektronenstrahlschweißung eingeschweißt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß in den Kanälen mit den profilierten Wänden Wirbelbleche eingesetzt sind. Durch diese Maßnahme wird ein größerer Ausgleich der unterschiedlichen WärmeUbergangskoeffizienten erreicht, wodurch der gesamte Wärmetauscher kleiner gehalten werden kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Abb. zeigt einen Endteil eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit einem seitlichen Teilquerschnitt.
Ein Strangpreßprofil 1 weist nebeneinanderliegende, parallel verlaufende Kanäle 2 mit glatten Wänden 3 auf, zwischen denen sich Kanäle 4 mit profilierten Wänden 5 befinden. Kanäle einer Art liegen in einer Ebene, so daß in eine Kanalart stirnseitig Nuten 6 vorgesehen werden können, in die dichtend Stäbe 7 mit rechteckigem Querschnitt eingesetzt sind. Die Stäbe 7 füllen nur einen Teil der Nuten 6, so daß in den Seitenwänden 8 des Strangpreßprofils 1 Öffnungen 9 fUr den Zutritt einea Mediums verbleiben, während der Zutritt bzw. Austritt des anderen Mediums durch die stirnseitigen Öffnungen 10 der benachbarten Kanäle erfolgt. Die Öffnungen 9 und 10 sind durch nicht näher dargestellte Sammelhanäle mit Zufluß- bzw.
Abflußleitungen fUr die Kühlmedien verbunden. In den R-nälen 4 mit den profilierten Wänden 5 befinden aich Wirbelbleche 11, durch die der WärmeUbergang begünstigt wird.
Die Abbildung zeigt nur das eine Ende eines erfindungsgeeäßen Wärmetauschers. Daa andere Ende des Wärmetauschern, der im Ubrigen beliebig lang gewählt werden kann, ist entsprechend ausgebildet. Die eingezeichneten Pfeile zeigen die Strömungsrichtung der Medien an, wenn der Wärmetauscher nach dem Gegenstromprinzip arbeitet. Bei Anwendung des Gleichstromprinzips kehrt eich die Strömungsrichtung eines Mediums um. Durch Aneinanderfügen ehrerer Strangpreßprofile s.B. mittels Kleben, Löten oder verspannen, lassen sich Wärmetauscher beliebiger Breite und Tiefe herstellen.

Claims

Patentansprüche:

1. Wärmetauscher aus Leichtmetall fUr zwei Medien mit unterschiedlichen Wärmeübergangskoeffizienten, bei dem Kanäle mit profilierten Wänden fUr das Medium mit dem kleineren W§rmedbergangskoeffizienten zwischen Kanälen mit glatten Wänden für das Medium mit dem größeren WErmedbergangskoeffizienten liegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher aus einem Strangpreßprofil (i) besteht, bei dem in einer Ebene nur Kanäle (4) mit profilierten Wänden (5) und in dazu benachbarten parallelen Ebenen nur Kanäle (2) mit glatten Wänden (3) liegen, und daß in einer Kanalast stirnseitig Nuten (6) vorgesehen sind, in die Stäbe (7) dichtend so eingesetzt sind, daß in den Seitenwänden (8) des Strangpreßprofils (1) Öffnungen (9) für den Zutritt einee Mediums verbleiben und der Zutritt des anderen Mediums stirnseitig erfolgt.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe mittels Elektronenstrahlschweißung eingeschweißt werden.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kan§len (4) mit den profilierten Wänden (5) Wirbelbleche (11) eingesetzt sind.

4. Wärmetauscher nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Strangpreßprofile (i) zu einem Wärmetauscher zusammengefügt werden.