EP1739378A1 - Heat exchange element and associated heat exchanger - Google Patents

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Publication number
EP1739378A1
EP1739378A1 EP06011707A EP06011707A EP1739378A1 EP 1739378 A1 EP1739378 A1 EP 1739378A1 EP 06011707 A EP06011707 A EP 06011707A EP 06011707 A EP06011707 A EP 06011707A EP 1739378 A1 EP1739378 A1 EP 1739378A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchange
exchange element
element according
shafts
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06011707A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jörg Dr. Leuschner
Michael Kozica
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Autokuehler GmbH and Co KG
Original Assignee
Autokuehler GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Autokuehler GmbH and Co KG filed Critical Autokuehler GmbH and Co KG
Publication of EP1739378A1 publication Critical patent/EP1739378A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/126—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
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    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
    • F28F3/046—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being linear, e.g. corrugations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0028—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cooling heat generating elements, e.g. for cooling electronic components or electric devices
    • F28D2021/0029—Heat sinks

Definitions

  • the invention relates to a heat exchange element of the type specified in the preamble of claim 1 and a heat exchanger produced therewith.
  • Heat exchange elements with adjacent, smooth walls, which form between them flow channels, depending on the application components of tube, plate or rib heat exchangers and / or as baffles or fins (corrugated fins) are formed. They are z. As used in motor vehicles, compressors, dryers, air conditioning and refrigeration systems or refrigeration dryers for compressed air systems and for cooling of electronic components and in numerous machines such. B. construction, agricultural and forestry machines used.
  • the flow channels of such heat exchange elements are usually limited by smooth, flat walls, depending on the application of a fluid such. As air, water or oil are flowed through and serve to transfer heat to the respective fluid or to receive from this.
  • Laminar or turbulent flows develop in the flow channels, leading to characteristic boundary layers in the zones adjacent to the walls, in which the fluids flowing through are ideally at a standstill in the ideal case of a laminar flow.
  • the fluids are in each case moved at the greatest speed through the flow channel.
  • boundary layers has the consequence that the existing wall surfaces are only partially usable for the heat transfer and the achievable heat exchange rates are low. It has therefore been known for a long time ( DE-PS 596 871 ), to provide the walls of the flow channels with emerging from the wall surface, vortex generating features that are parallel or at acute angles to the flow axis. As a result, the parts of the fluid streams close to the walls are repeatedly divided to form local vortices and the otherwise forming boundary layers are torn open and destroyed. As a result, there is a marked improvement in heat exchange performance.
  • the described vortex-forming characteristics can lead to two disadvantages. On the one hand, they can not only divert the parts of the flow close to the walls in the direction of the core zones and thereby increase the heat exchange performance, but also reduce the flow cross sections and thereby lead to an undesirable increase in the pressure losses occurring along the flow channels. As a result, the flow passages passing through the volume flows are reduced according to natural convection, while forced convection powerful fans, pumps od. Like. Needed to maintain a preselected flow rate. On the other hand, characteristics of the type described due to their cross-sectional shapes tend to contamination, especially if they are z. B. are used in cooling for agricultural, forestry and construction machinery or vehicles or in household clothes dryers and the fluid is the process air and / or the cooling air.
  • heat exchange elements of the type described at the outset have already become known (eg. U.S. Patent 3,907,032 ), in which the walls delimiting the flow channels are provided with shafts extending transversely to the flow direction or are of a continuous wave-shaped design. Even with such heat exchange elements can be achieved so far no optimal results, either an unfavorable power / pressure drop ratio or in the attempt to optimize this, an increased tendency to fouling is obtained. This is true even if the waves are given certain dimensions or comparatively complicated shapes (eg. DE 195 03 766 A1 . EP 1 357 345 A2 ). Also known heat exchange elements in which adjacent walls are provided with differently structured corrugations (eg. DE 102 18 274 A1 ), on the other hand, have the disadvantage, in particular, that their flow channels have comparatively strongly fluctuating cross sections, which is not conducive to a reduction of the pressure losses.
  • the object of the present invention is to form the heat exchange element of the type described above so that an increase the ratio heat exchange performance to pressure loss is achieved while reducing the tendency to fouling, especially when it comes to the heat exchange with gaseous fluids.
  • the invention will be particularly useful in conjunction with gaseous fluids such.
  • gaseous fluids such as dirt, dirt, and water.
  • the waves are designed so that the tendency to fouling is low.
  • the heat exchange elements according to the invention and thus equipped heat exchangers are therefore particularly well suited for applications in coolers for agricultural, forestry and construction machinery and in dryers, intercoolers of vehicles or devices for cooling electronic components.
  • Fig. 1 to 3 show a heat exchange element according to the invention on the basis of a currently considered best embodiment.
  • the heat exchange element comprises a plurality of juxtaposed, heat transferring, and preferably mutually parallel walls 1.
  • the walls 1 are formed by thin plates having a height D (FIG. 1) and a thickness S (FIG. 2), and at their ends shown in FIG 1 upper and lower longitudinal edges by upper and lower, also plate-shaped connecting portions 2a, 2b meandered together.
  • the flow channels 4 are open.
  • the open in Fig. 1 transversely to the longitudinal direction up or down areas the flow channels 4 are, however, in the application of the heat exchange element of FIG. 1 od usually by a not-shown functional part of a heat exchanger. The like. Closed.
  • the flow channels 4 serve the purpose of being flowed through in the direction of the arrows 3 or in the opposite direction by a fluid (eg, air, water, oil or the like), which thereby flows with the walls 1 and the connection sections 2a, 2b comes into heat-exchanging contact and is therefore cooled or heated as the case may be.
  • a fluid eg, air, water, oil or the like
  • the walls 1 are made of materials common in heat exchangers (eg a metal such as aluminum or copper, graphite, a plastic or the like). They are also preferably smooth, d. H. at their the flow channels 4 facing, arranged between the upper and lower edges broadsides 5a, 5b neither with nubs, scales or other forms nor with openings in the form of cuts, openings od. Like. Provided. This disturbing dirt angle od. Like. In the flow channels 4 largely or completely avoided.
  • Fig. 2 shows four adjacent walls 1 in the plan view, wherein the non-essential connecting portions 2a, 2b (Fig. 1) are omitted to avoid confusion.
  • all walls 1 are formed substantially identical and with their broad sides 5a and 5b facing each other in pairs to form the flow channels 4.
  • the walls 1 are provided in known manner with corrugations or sinusoidal waves 6, said corrugations 6 forming the walls 1 by deformation Plates are obtained around lines that extend in the direction of their height D and substantially parallel to the broad sides 5a, 5b of the walls 1 according to FIG.
  • Fig. 3 shows that the waves 6 extend alternately on one or the other side of an imaginary, indicated by a dashed line center plane 7, the center plane of the original, undeformed, plane-parallel Plate corresponds.
  • the shafts 6 each contain a first, in the flow direction 3 leading half-wave 6a (Fig.
  • the shafts 6 are formed in all walls 1 of the heat exchange element of FIG. 1 in the same way and parallel and in the flow direction 3 without offset, d. H. arranged at a constant clearance relative to one another, so that the flow channels 4 according to FIG. 2 have substantially the same channel width corresponding to a dimension B substantially.
  • the shafts 6 have upper and lower peaks 9 a and 9 b curved around lines lying in the central planes 7. 2 and 3 have a dimension W, measured between the high and low points of imaginary center lines of the walls 1.
  • the waves 6 in the region of the vertices 9a, 9b each have radii of curvature corresponding to one Dimension R in FIGS. 2 and 3.
  • the heat exchange element is designed so that on the one hand by increasing the heat exchanging surfaces per unit volume achieved an increase in performance, on the other hand by large curve radii within the flow channels 4, both the pressure loss and the tendency to fouling is limited.
  • the channel width B of the invention Heat exchanger element corresponding to the inequality B ⁇ 0.55 W significantly smaller than the vertex distance W to choose.
  • a ratio B / W has proven to be advantageous which satisfies the inequality 0.1 ⁇ B / W ⁇ 0.55, with the inequality 0.35 ⁇ B / W ⁇ 0.50 being particularly preferred. It is thereby achieved that the fluid flow, as indicated by arrows in FIG. 2, is deflected in the region of each half-wave 6a, 6b, instead of being conducted through the flow channels 4 without substantial deflection and practically straight ahead, as is the case for conventional heat exchange elements. in which the channel width B is greater than the vertex distance W or at most slightly smaller than this.
  • the measure B ⁇ 0.55 W has the consequence that the waves 6 according to FIG. 2 overlap to a large extent transversely to the center planes 7, ie each half-wave 6a, 6b deep into the above or below located half-wave 6a, 6b protrudes the adjacent wall 1, and that by a little more than the position of the respective center plane 7 corresponds.
  • the resulting denser packing or smaller pitch T (FIG. 1) of the walls 1 leads to a considerable increase in performance of the heat exchange element per unit volume.
  • the advantage is achieved that the deflections of the fluid in the flow channels 4, although significant, but compared to designs in which the Krümungsradien be a maximum of 3 mm or even much smaller, takes place relatively gently, which has much smaller pressure losses result.
  • the inventive design of the shafts 6 and the channel widths B also allows the use of larger angles ⁇ and ⁇ (Fig. 3) for those of the center planes As a result, the advantage is achieved that at the same channel widths B and wavelengths ⁇ larger overlaps of the shafts 6 and half-waves 6a, 6b are possible and thus the heat-exchanging surfaces can be increased.
  • the angles ⁇ and ⁇ should preferably be no greater than 40 °.
  • FIG. 3 shows, in particular, that the rising and falling portions of the half-waves 6a, 6b are preferably straight and are connected in the region of the vertices 9a, 9b by curved sections with the radii R. This results in a triangular appearance for the walls 1, wherein only the vertices 9a, 9b convex, d. H. are rounded off to the middle planes 7 out.
  • Fig. 4 shows a substantially corresponding to the embodiment of FIG. 3 corresponding wall 11. A difference is only that the curved sections lying in the apex have different radii of curvature R1 to R4. In this case, preferably all radii R1 to R4 are within the ranges indicated above.
  • Fig. 5 shows a wall 12 of a heat exchanger element according to the invention, which has exclusively straight and planar sections.
  • a first half-wave 14a of a shaft 14 has a flat portion 15 rising straight at the angle ⁇ , a flat portion 16 just dropping with the angle ⁇ , and a flat portion 17 connecting both in the region of the vertex, which preferably is arranged parallel to the median plane 7.
  • the radius of curvature R ⁇ .
  • section 17 has a length (eg L 1 ) which is so large that the two respective ends of the sections 15, 16 could optionally also be connected by an imaginary curved section 18 indicated by dashed lines, whose radius of curvature is in the above ranges.
  • the lengths of the straight portions 17 can all be the same length or, as indicated in Fig. 5 by dimensions L 1 to L 4 , be different lengths.
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of a wall 20 according to the invention which, as described above, has half shafts 21a, 21b which are connected to each other by straight, flat and preferably in the middle planes 7 sections 22, which are the same length or different lengths can.
  • Fig. 6 shows that the half-waves 21a, 21b with respect to the center planes 7 may have different peak heights W 1 and W 2 , which add to the vertex distance W.
  • different peak heights W 1 , W 2 can also be provided in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 5 without thereby deviating from the stated dimensions for the vertex distance W.
  • FIG. 7 shows four heat exchange elements 23 to 26 according to the invention, which are distinguished by different total lengths measured in the flow direction 3, which are obtained by a different number of three, four, five or six waves lying one behind the other in the flow direction 3. It can be seen that the waves can have different shapes and / or dimensions.
  • Fig. 7 shows that the flow channels 4 preferably inlet and / or outlet ends 27, 28, which are parallel to the center planes not shown here, so that the fluid does not enter the heat exchange element 23 to 27 or when flowing out of this is redirected in a pressure loss favorable way.
  • the wavelengths ⁇ and / or the vertexes W in the flow direction 3 gradually larger or - as in the embodiment of Fig. 8 by wavelengths ⁇ 1 , ⁇ 2 and ⁇ 3 and the vertexes W 3 , W 4 and W 5 is shown - gradually let smaller. This makes it possible to achieve a gradually more intense vortex formation in the direction of the flow and thus a gradually increasing heat transfer performance.
  • FIG. 8 shows that the half-waves on both sides of their vertices can also be formed asymmetrically.
  • Fig. 9 shows a flat-tube heat exchanger with flat tubes 31, between which according to Fig. 1 to 8 formed heat exchange elements in the form of fins 32 (corrugated fins) are arranged.
  • the slats 32 are folded in a meandering manner analogous to FIG. 1 and provided with side walls 33 which are interconnected by substantially flat, upper and lower connecting portions 34a, 34b.
  • the side walls 33 are provided according to the invention with shafts, which are formed analogously to FIGS. 3 to 8.
  • the side walls 33 each bound flow channels through which z. B. a gaseous cooling medium flows to cool a liquid flowing in the flat tubes 31, liquid.
  • the flow directions are indicated by arrows 35, 36 by way of example.
  • Fig. 10 shows a heat exchanger in conventional plate construction.
  • the heat exchanger includes a plurality of parallel and stacked rectangular plates 38 alternately extending at their edges by profiles 39 extending parallel to the long sides and parallel to the short sides extended profiles 40 are kept at a distance. This results in between the plates 38 and profiles 39 and 40 extending in the longitudinal direction flow channels 41 for a first fluid and transverse thereto flow channels 42 for a second fluid.
  • flow channels 41 and / or 42 also schematically indicated, here zigzag or wavy instead of meandering formed fins 43, 44 are arranged, which serve to improve the heat transfer between the two fluids.
  • the reference numeral 45 also indicates one of the two common collection boxes, by means of which the first fluid, for. B.
  • the plates 38, profiles 39 and 40, fins 43 and 44 and the collecting boxes 45 can be in a conventional manner z. B. be joined together by gluing or soldering.
  • the fins 43 and / or 44 have side walls 46, which are formed according to FIGS. 1 to 8.
  • the flow directions for the fluids are indicated by arrows by way of example.
  • Figure 11 shows a heat exchange element having a plurality of heat transferring walls 48 disposed in parallel juxtaposition and formed by thin, undulating plates.
  • the walls 48 are fixed to lower narrow sides by soldering, gluing or otherwise on a wall 48 firmly interconnecting base plate 49 and have, starting from the base plate 49, a height D.
  • the two mutually opposite broad sides 50 of the walls 48 limit one Flow channel 51 for a fluid.
  • the base plate 49 is z. B. to be cooled electronic component, so that the heat exchange element forms a rib heat sink.
  • the flow channels 51 in the direction of their parallel to the base plate 49 extending longitudinal axis z. B. flows through cooling air, wherein a selected flow direction is exemplified by an arrow 52.
  • the general statements apply to Fig. 1 to 10 accordingly.
  • the described embodiments bring, in addition to a noticeable increase in performance at most a small percentage increase in pressure losses with it. This is a consequence of the fact that, on the one hand, a substantially larger, heat-exchanging surface is present and the flow path for the fluid is correspondingly longer, while on the other hand the flow can easily follow the rounded flow channels.
  • there is the particular advantage that the tendency to fouling in the flow channels despite the waves is low because the broad channels limiting the flow channels are consistently flat or slightly rounded and smooth and form no disturbing corners and angles. This is true even if the extent of the overlap of the shafts 6 described with reference to FIG.
  • the invention is not limited to the described embodiments, which can be modified in many ways. This is especially true for the specified shapes and / or sizes of the different waves and for the density of their arrangement.
  • the choice of the various parameters is largely dependent on the individual case and the desired heat exchange or heat transfer performance.
  • the curved portions provided in the crests of the shafts may be circular as well as elliptical or follow other curves.
  • z. B. designed as baffles heat exchange elements and equipped with these heat exchanger can be applied.
  • the given dimensions and / or inequalities in the heat exchange elements and heat exchangers produced therewith should be at least partially, but particularly preferably continuously present, although variations of these dimensions and / or inequalities within one and the same heat exchange element or heat exchanger are possible.
  • the various features may be combined with each other in a manner other than described and illustrated in the drawings.

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Abstract

The unit has flow channels located between two smooth walls (1) that delimit the channels with preset widths (B) for a fluid e.g. air, corresponding to an inequality. Undulations (6) protrude on two sides of the channel and transversely relative to imaginary central planes (7). The undulations have preset wavelengths, apexes (9a, 9b) with radii of curvature (R), and an apex spacing that are measured transversely relative to the planes, where a ratio of the width to the spacing lies between 0.55 and 0.1, and a ratio of the curvature radii to the width is greater than 1.2. An independent claim is also included for a heat exchanger having a heat exchange unit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmeaustauschelement der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung sowie einen damit hergestellten Wärmeaustauscher.The invention relates to a heat exchange element of the type specified in the preamble of claim 1 and a heat exchanger produced therewith.

Wärmeaustauschelemente mit nebeneinander liegenden, glatten Wänden, die zwischen sich Strömungskanäle bilden, sind je nach Anwendungszweck Bestandteile von Rohr-, Platten- oder Rippenwärmeaustauschern und/oder als Leitblechanordnungen oder Lamellen (Wellrippen) ausgebildet. Sie werden z. B. in Kraftfahrzeugen, Kompressoren, Wäschetrocknern, Klima- und Kälteanlagen oder Kältetrocknern für Druckluftanlagen angewendet sowie zur Kühlung von elektronischen Bauteilen und in zahlreichen Maschinen wie z. B. Bau-, Landwirtschafts- und Forstmaschinen benutzt. Die Strömungskanäle derartiger Wärmeaustauschelemente werden in der Regel von glatten, ebenen Wänden begrenzt, die je nach Anwendungszweck von einem Fluid wie z. B. Luft, Wasser oder Öl durchströmt werden und dazu dienen, Wärme auf das jeweilige Fluid zu übertragen bzw. von diesem aufzunehmen. Dabei bilden sich in den Strömungskanälen laminare oder turbulente Strömungen aus, die in den an die Wände grenzenden Zonen zu charakteristischen Grenzschichten führen, in denen sich die durchströmenden Fluide im Idealfall einer laminaren Strömung weitgehend im Stillstand befinden. In mittleren Kernzonen werden die Fluide dagegen jeweils mit der größten Geschwindigkeit durch den Strömungskanal fortbewegt.Heat exchange elements with adjacent, smooth walls, which form between them flow channels, depending on the application components of tube, plate or rib heat exchangers and / or as baffles or fins (corrugated fins) are formed. They are z. As used in motor vehicles, compressors, dryers, air conditioning and refrigeration systems or refrigeration dryers for compressed air systems and for cooling of electronic components and in numerous machines such. B. construction, agricultural and forestry machines used. The flow channels of such heat exchange elements are usually limited by smooth, flat walls, depending on the application of a fluid such. As air, water or oil are flowed through and serve to transfer heat to the respective fluid or to receive from this. Laminar or turbulent flows develop in the flow channels, leading to characteristic boundary layers in the zones adjacent to the walls, in which the fluids flowing through are ideally at a standstill in the ideal case of a laminar flow. In middle core zones, on the other hand, the fluids are in each case moved at the greatest speed through the flow channel.

Die Ausbildung der Grenzschichten hat zur Folge, dass die vorhandenen Wandoberflächen nur unvollständig für den Wärmeübergang nutzbar und die erzielbaren Wärmeaustauschleistungen gering sind. Es ist daher bereits seit langer Zeit bekannt ( DE-PS 596 871 ), die Wände der Strömungskanäle mit aus der Wandoberfläche heraustretenden, Wirbel erzeugenden Ausprägungen zu versehen, die parallel oder unter spitzen Winkeln zur Strömungsachse stehen. Dadurch werden die den Wänden nahen Teile der Fluidströme unter Bildung örtlicher Wirbel wiederholt aufgeteilt und die sich sonst bildenden Grenzschichten aufgerissen und zerstört. Als Folge davon tritt eine merkliche Verbesserung der Wärmeaustauschleistung ein.The formation of the boundary layers has the consequence that the existing wall surfaces are only partially usable for the heat transfer and the achievable heat exchange rates are low. It has therefore been known for a long time ( DE-PS 596 871 ), to provide the walls of the flow channels with emerging from the wall surface, vortex generating features that are parallel or at acute angles to the flow axis. As a result, the parts of the fluid streams close to the walls are repeatedly divided to form local vortices and the otherwise forming boundary layers are torn open and destroyed. As a result, there is a marked improvement in heat exchange performance.

Die beschriebenen, Wirbel bildenden Ausprägungen können allerdings zu zwei Nachteilen führen. Zum einen können sie die den Wänden nahen Teile der Strömung nicht nur in Richtung der Kernzonen umlenken und dadurch die Wärmeaustauschleistung vergrößern, sondern auch die Strömungsquerschnitte reduzieren und dadurch zu einer unerwünschten Erhöhung der längs der Strömungskanäle auftretenden Druckverluste führen. Dadurch werden die die Strömungskanäle durchsetzenden Volumenströme bei natürlicher Konvektion entsprechend reduziert, während bei erzwungener Konvektion leistungsstärkere Lüfter, Pumpen od. dgl. benötigt werden, um einen vorgewählten Volumenstrom aufrecht zu erhalten. Zum anderen können Ausprägungen der beschriebenen Art aufgrund ihrer Querschnittsformen zur Verschmutzung neigen, insbesondere wenn sie z. B. in Kühlem für Land-, Forst- und Baumaschinen oder Fahrzeuge oder in Haushalts-Wäschetrockern eingesetzt werden und das Fluid die Prozessluft und/oder die Kühlluft ist.However, the described vortex-forming characteristics can lead to two disadvantages. On the one hand, they can not only divert the parts of the flow close to the walls in the direction of the core zones and thereby increase the heat exchange performance, but also reduce the flow cross sections and thereby lead to an undesirable increase in the pressure losses occurring along the flow channels. As a result, the flow passages passing through the volume flows are reduced according to natural convection, while forced convection powerful fans, pumps od. Like. Needed to maintain a preselected flow rate. On the other hand, characteristics of the type described due to their cross-sectional shapes tend to contamination, especially if they are z. B. are used in cooling for agricultural, forestry and construction machinery or vehicles or in household clothes dryers and the fluid is the process air and / or the cooling air.

Es sind daher auch bereits Wärmeaustauschelemente der eingangs bezeichneten Gattung bekannt geworden (z. B. US-PS 3 907 032 ), bei denen die die Strömungskanäle begrenzenden Wände mit quer zur Strömungsrichtung erstreckte Wellen versehen oder durchgehend wellenförmig ausgebildet sind. Auch mit solchen Wärmeaustauschelementen lassen sich bisher keine optimalen Ergebnisse erzielen, da entweder ein ungünstiges Leistung/Druckverlust-Verhältnis oder bei dem Versuch, dieses zu optimieren, eine erhöhte Verschmutzungsneigung erhalten wird. Dies gilt selbst dann, wenn den Wellen bestimmte Abmessungen oder vergleichsweise komplizierte Formen gegeben werden (z. B. DE 195 03 766 A1 , EP 1 357 345 A2 ). Ebenfalls bekannte Wärmeaustauschelemente, bei denen benachbarte Wände mit unterschiedlich strukturierten Wellungen versehen sind (z. B. DE 102 18 274 A1 ), haben dagegen vor allem den Nachteil, dass ihre Srömungskanäle vergleichsweise stark schwankende Querschnitte aufweisen, was für eine Verkleinerung der Druckverluste nicht dienlich ist.Therefore, heat exchange elements of the type described at the outset have already become known (eg. U.S. Patent 3,907,032 ), in which the walls delimiting the flow channels are provided with shafts extending transversely to the flow direction or are of a continuous wave-shaped design. Even with such heat exchange elements can be achieved so far no optimal results, either an unfavorable power / pressure drop ratio or in the attempt to optimize this, an increased tendency to fouling is obtained. This is true even if the waves are given certain dimensions or comparatively complicated shapes (eg. DE 195 03 766 A1 . EP 1 357 345 A2 ). Also known heat exchange elements in which adjacent walls are provided with differently structured corrugations (eg. DE 102 18 274 A1 ), on the other hand, have the disadvantage, in particular, that their flow channels have comparatively strongly fluctuating cross sections, which is not conducive to a reduction of the pressure losses.

Ausgehend davon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, das Wärmeaustauschelement der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, dass eine Steigerung des Verhältnisses Wärmeaustauschleistung zu Druckverlust bei gleichzeitiger Reduzierung der Verschmutzungsneigung erreicht wird, insbesondere wenn es sich um den Wärmeaustausch mit gasförmigen Fluiden handelt.Based on this, the object of the present invention is to form the heat exchange element of the type described above so that an increase the ratio heat exchange performance to pressure loss is achieved while reducing the tendency to fouling, especially when it comes to the heat exchange with gaseous fluids.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 22.To solve this problem, the characterizing features of claims 1 and 22 serve.

Durch die Erfindung werden insbesondere in Verbindung mit gasförmigen Fluiden wie z. B. Luft erhöhte Wärmeaustauschleistungen erzielt, ohne dass entsprechend erhöhte Druckverluste in Kauf genommen werden müssen. Außerdem sind die Wellen so gestaltet, dass die Verschmutzungsneigung gering ist. Die erfindungsgemäßen Wärmeaustauschelemente und damit ausgerüstete Wärmeaustauscher eignen sich daher besonders gut für Anwendungen in Kühlern für Land-, Forst- und Baumaschinen sowie in Wäschetrocknern, Ladeluftkühlern von Fahrzeugen oder Einrichtungen zur Kühlung von Elektronikbauteilen.The invention will be particularly useful in conjunction with gaseous fluids such. B. air increased heat exchange performance achieved without correspondingly increased pressure losses must be taken into account. In addition, the waves are designed so that the tendency to fouling is low. The heat exchange elements according to the invention and thus equipped heat exchangers are therefore particularly well suited for applications in coolers for agricultural, forestry and construction machinery and in dryers, intercoolers of vehicles or devices for cooling electronic components.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous features of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen, gewellte Wände aufweisenden Wärmeaustauschelements in Form einer Lamelle (Wellrippe);
  • Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf eine Mehrzahl von benachbarten, erfindungsgemäß ausgebildeten Wänden des Wärmeaustauschelements nach Fig. 1;
  • Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Draufsicht auf eine einzelne Wand des Wärmeaustauschelements nach Fig. 1;
  • Fig. 4 bis 6 der Fig. 3 entsprechende Draufsichten auf drei weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Wände für ein Wärmeaustauschelement;
  • Fig. 7 eine der Fig. 2 entsprechende Draufsicht auf vier Wärmeaustauschelemente mit unterschiedlichen Gesamtlängen;
  • Fig. 8 eine der Fig. 3 entsprechende Draufsicht auf eine einzelne Wand eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wärmeaustauschelements;
  • Fig. 9 und 10 perspektivische Ansichten eines Flachrohr-Wärmeaustauschers und eines Wärmeaustauschers in Plattenbauweise, die beide mit erfindungsgemäßen Wärmeaustauschelementen versehen sind; und
  • Fig. 11 eine perspektivische Darstellung eines mit einem erfindungsgemäßen Wärmeaustauschelement versehenen Rippenkühlkörpers.
The invention will be explained in more detail below in connection with the accompanying drawings of exemplary embodiments. Show it:
  • Figure 1 is a perspective view of a corrugated walls according to the invention heat exchange element in the form of a lamella (corrugated fin).
  • FIG. 2 is an enlarged plan view of a plurality of adjacent, inventively constructed walls of the heat exchange element according to FIG. 1; FIG.
  • Fig. 3 is a plan view, corresponding to Fig. 2, of a single wall of the heat exchange element of Fig. 1;
  • Fig. 4 to 6 of FIG. 3 corresponding plan views of three further embodiments walls according to the invention for a heat exchange element;
  • FIG. 7 is a plan view corresponding to FIG. 2 of four heat exchange elements with different overall lengths; FIG.
  • FIG. 8 is a plan view, corresponding to FIG. 3, of a single wall of a further embodiment of a heat exchange element according to the invention; FIG.
  • 9 and 10 are perspective views of a flat tube heat exchanger and a plate type heat exchanger both provided with heat exchange elements according to the present invention; and
  • 11 is a perspective view of a provided with a heat exchange element according to the invention the fin cooling body.

Fig. 1 bis 3 zeigen ein erfindungsgemäßes Wärmeaustauschelement anhand eines derzeit für am besten gehaltenen Ausführungsbeispiels. Das Wärmeaustauschelement enthält eine Mehrzahl von nebeneinander liegenden, wärmeübertragenden und vorzugsweise parallel zueinander angeordneten Wänden 1. Die Wände 1 sind durch dünne, eine Höhe D (Fig. 1) und eine Dicke S (Fig. 2) aufweisende Platten gebildet und an ihren in Fig. 1 oberen und unteren Längsrändern durch obere und untere, ebenfalls plattenförmige Verbindungsabschnitte 2a, 2b mäanderförmig miteinander verbunden. Dadurch entsteht in einer durch Pfeile 3 angedeuteten Längsrichtung des Wärmeaustauschelements eine Mehrzahl von nebeneinander liegenden, U-förmige Querschnitte aufweisenden Strömungskanälen 4 für ein Fluid, wobei diese Strömungskanäle 4 jeweils durch zwei nebeneinander liegende Wände 1 und außerdem in Fig. 1 abwechselnd durch einen oberen bzw. unteren Verbindungsabschnitt 2a, 2b begrenzt sind.Fig. 1 to 3 show a heat exchange element according to the invention on the basis of a currently considered best embodiment. The heat exchange element comprises a plurality of juxtaposed, heat transferring, and preferably mutually parallel walls 1. The walls 1 are formed by thin plates having a height D (FIG. 1) and a thickness S (FIG. 2), and at their ends shown in FIG 1 upper and lower longitudinal edges by upper and lower, also plate-shaped connecting portions 2a, 2b meandered together. This results in a direction indicated by arrows 3 longitudinal direction of the heat exchange element, a plurality of juxtaposed, U-shaped cross-sections flow channels 4 for a fluid, said flow channels 4 each by two adjacent walls 1 and also in Fig. 1 alternately by an upper or Lower connecting portion 2a, 2b are limited.

An ihren in Längsrichtung vorderen und hinteren Enden sind die Strömungskanäle 4 offen. Die in Fig. 1 quer zur Längsrichtung nach oben oder unten offenen Bereiche der Strömungskanäle 4 sind dagegen bei der Anwendung des Wärmeaustauschelements nach Fig. 1 in der Regel durch ein nicht gezeigtes Funktionsteil eines Wärmeaustauschers od. dgl. verschlossen. Die Strömungskanäle 4 dienen dem Zweck, in Richtung der Pfeile 3 oder in entgegengesetzter Richtung von einem Fluid (z. B. Luft, Wassser, Öl od. dgl.) durchströmt zu werden, das dabei mit den Wänden 1 und den Verbindungsabschnitten 2a, 2b in wärmeaustauschende Berührung kommt und daher je nach Fall abgekühlt oder erwärmt wird.At their front and rear ends in the longitudinal direction, the flow channels 4 are open. The open in Fig. 1 transversely to the longitudinal direction up or down areas the flow channels 4 are, however, in the application of the heat exchange element of FIG. 1 od usually by a not-shown functional part of a heat exchanger. The like. Closed. The flow channels 4 serve the purpose of being flowed through in the direction of the arrows 3 or in the opposite direction by a fluid (eg, air, water, oil or the like), which thereby flows with the walls 1 and the connection sections 2a, 2b comes into heat-exchanging contact and is therefore cooled or heated as the case may be.

Die Wände 1 bestehen aus bei Wärmeaustauschern üblichen Materialien (z. B. einem Metall wie Aluminium oder Kupfer, Graphit, einem Kunststoff od. dgl.). Sie sind außerdem vorzugsweise glatt, d. h. an ihren den Strömungskanälen 4 zugewandten, zwischen den Ober- und Unterkanten angeordneten Breitseiten 5a, 5b weder mit Noppen, Schuppen oder sonstigen Ausprägungen noch mit Öffnungen in Form von Schnitten, Durchbrechungen od. dgl. versehen. Dadurch werden störende Schmutzwinkel od. dgl. in den Strömungskanälen 4 weitgehend oder vollständig vermieden.The walls 1 are made of materials common in heat exchangers (eg a metal such as aluminum or copper, graphite, a plastic or the like). They are also preferably smooth, d. H. at their the flow channels 4 facing, arranged between the upper and lower edges broadsides 5a, 5b neither with nubs, scales or other forms nor with openings in the form of cuts, openings od. Like. Provided. This disturbing dirt angle od. Like. In the flow channels 4 largely or completely avoided.

Fig. 2 zeigt vier nebeneinander liegende Wände 1 in der Draufsicht, wobei zur Vermeidung von Unklarheiten die hier nicht wesentlichen Verbindungsabschnitte 2a, 2b (Fig. 1) weggelassen sind. Im Ausführungsbeispiel ist angenommen, dass alle Wände 1 im wesentlichen identisch ausgebildet sind und mit ihren Breitseiten 5a und 5b unter Bildung der Strömungskanäle 4 paarweise einander gegenüberstehen.Fig. 2 shows four adjacent walls 1 in the plan view, wherein the non-essential connecting portions 2a, 2b (Fig. 1) are omitted to avoid confusion. In the exemplary embodiment, it is assumed that all walls 1 are formed substantially identical and with their broad sides 5a and 5b facing each other in pairs to form the flow channels 4.

Um die durch langsam oder gar nicht bewegte Grenzschichten reduzierte Wärmeübertragung zwischen den Wänden 1 und dem Fluid zu verbessern, werden die Wände 1 in an sich bekannter Weise mit Wellungen bzw. sinuskurvenartigen Wellen 6 versehen, wobei diese Wellen 6 durch Verformung der die Wände 1 bildenden Platten um Linien erhalten werden, die sich gemäß Fig. 1 in Richtung ihrer Höhe D und im wesentlichen parallel zu den Breitseiten 5a, 5b der Wände 1 erstrecken. Außerdem zeigt insbesondere Fig. 3, dass sich die Wellen 6 abwechselnd auf der einen bzw. anderen Seite einer gedachten, durch eine gestrichelte Linie angedeuteten Mittelebene 7 erstrecken, die der Mittelebene der ursprünglichen, unverformten, planparallelen Platte entspricht. Dadurch enthalten die Wellen 6 jeweils eine erste, in der Strömungsrichtung 3 vorlaufende Halbwelle 6a (Fig. 3) und eine zweite, in Strömungsrichtung 3 nachlaufende Halbwelle 6b, wobei jeweils die erste Halbwelle 6a auf der einen Seite und die zweite Halbwelle 6b auf der anderen Seite der Mittelebene 7 angeordnet ist und wobei beide Halbwellen 6a, 6b längs einer in der Mittelebene 7 liegenden Verbindungslinie 8 aneinander grenzen bzw. miteinander verbunden sind. Dadurch bilden die Halbwellen 6a jeweils eine in einer Richtung aus der Mittelebene 7 der Wand 1 herausragende Ausprägung, während die Halbwellen 6b jeweils eine in der entgegengesetzten Richtung aus der Mittelebene 7 der Wand 1 herausragende Ausprägung darstellen. Diese Ausprägungen bzw. Halbwellen bilden durchgehend geschlossene Flächen ohne offene Schlitze oder andere Unterbrechungen.In order to improve the heat transfer between the walls 1 and the fluid, which is reduced by slow or no moving boundary layers, the walls 1 are provided in known manner with corrugations or sinusoidal waves 6, said corrugations 6 forming the walls 1 by deformation Plates are obtained around lines that extend in the direction of their height D and substantially parallel to the broad sides 5a, 5b of the walls 1 according to FIG. In addition, in particular Fig. 3 shows that the waves 6 extend alternately on one or the other side of an imaginary, indicated by a dashed line center plane 7, the center plane of the original, undeformed, plane-parallel Plate corresponds. As a result, the shafts 6 each contain a first, in the flow direction 3 leading half-wave 6a (Fig. 3) and a second, trailing in the flow direction 3 half-wave 6b, wherein each of the first half-wave 6a on one side and the second half-wave 6b on the other Side of the median plane 7 is arranged and wherein both half-waves 6a, 6b adjoin one another along a lying in the median plane 7 connecting line 8 and are connected to each other. As a result, the half-waves 6a each form a protruding in one direction from the median plane 7 of the wall 1 expression, while the half-waves 6b each represent a protruding in the opposite direction from the median plane 7 of the wall 1 expression. These forms or half-waves form continuous closed surfaces without open slots or other interruptions.

Im Ausführungsbeispiel sind die Wellen 6 bei allen Wänden 1 des Wärmeaustauschelements nach Fig. 1 in gleicher Weise ausgebildet sowie parallel und in Strömungsrichtung 3 ohne Versatz, d. h. mit einem konstanten lichten Abstand relativ zueinander angeordnet, so dass die Strömungskanäle 4 gemäß Fig. 2 im wesentlichen durchgehend dieselbe Kanalbreite entsprechend einem Maß B haben. Weiter ergibt sich aus Fig. 2 und 3, dass die Wellen 6 obere und untere Scheitel 9a und 9b aufweisen, die um in den Mittelebenen 7 liegende Linien gekrümmt sind. Die quer zu den Mittelebenen 7 gemessenen Scheitelabstände haben gemäß Fig. 2 und 3 ein Maß W, gemessen zwischen den Hoch- bzw. Tiefpunkten von gedachten Mittellinien der Wände 1. Außerdem weisen die Wellen 6 im Bereich der Scheitel 9a, 9b jeweils Krümmungsradien entsprechend einem Maß R in Fig. 2 und 3 auf.In the embodiment, the shafts 6 are formed in all walls 1 of the heat exchange element of FIG. 1 in the same way and parallel and in the flow direction 3 without offset, d. H. arranged at a constant clearance relative to one another, so that the flow channels 4 according to FIG. 2 have substantially the same channel width corresponding to a dimension B substantially. Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the shafts 6 have upper and lower peaks 9 a and 9 b curved around lines lying in the central planes 7. 2 and 3 have a dimension W, measured between the high and low points of imaginary center lines of the walls 1. In addition, the waves 6 in the region of the vertices 9a, 9b each have radii of curvature corresponding to one Dimension R in FIGS. 2 and 3.

Erfindungsgemäß ist das Wärmeaustauschelement so ausgebildet, dass einerseits durch Vergrößerung der wärmetauschenden Flächen pro Volumeneinheit eine Leistungssteigerung erzielt, andererseits durch große Kurvenradien innerhalb der Strömungskanäle 4 sowohl der Druckverlust als auch die Verschmutzungsneigung in Grenzen gehalten wird.According to the invention, the heat exchange element is designed so that on the one hand by increasing the heat exchanging surfaces per unit volume achieved an increase in performance, on the other hand by large curve radii within the flow channels 4, both the pressure loss and the tendency to fouling is limited.

Zur Leistungssteigerung ist vorgesehen, die Kanalbreite B des erfindungsgemäßen Wärmeaustauscherelements entsprechend der Ungleichung B ≤ 0,55 W deutlich kleiner als den Scheitelabstand W zu wählen. Als vorteilhaft hat sich ein Verhältnis B/W erwiesen, das der Ungleichung 0,1 ≤ B/W ≤ 0,55 genügt, wobei besonders bevorzugt die Ungleichung 0,35 ≤ B/W ≤ 0,50 eingehalten wird. Dadurch wird erreicht, dass die Fluidströmung, wie in Fig. 2 durch Pfeile angedeutet ist, im Bereich jeder Halbwelle 6a, 6b umgelenkt wird, anstatt ohne wesentliche Umlenkung und praktisch geradeaus durch die Strömungskanäle 4 geleitet zu werden, wie dies für herkömmliche Wärmeaustauschelemente gilt, bei denen die Kanalbreite B größer als der Scheitelabstand W oder allenfalls geringfügig kleiner als dieser ist. Das Maß B ≤ 0,55 W hat zur Folge, dass sich die Wellen 6 entsprechend Fig. 2 quer zu den Mittelebenen 7 zu einem großen Teil überlappen, d. h. jede Halbwelle 6a, 6b tief in die darüber bzw. darunter befindliche Halbwelle 6a, 6b der benachbarten Wand 1 hineinragt, und zwar um etwas mehr, als der Lage der betreffenden Mittelebene 7 entspricht. Die dadurch ermöglichte dichtere Packung bzw. kleinere Teilung T (Fig. 1) der Wände 1 führt zu einer erheblichen Leistungssteigerung des Wärmeaustauschelements pro Volumeneinheit.To increase the performance is provided, the channel width B of the invention Heat exchanger element corresponding to the inequality B ≤ 0.55 W significantly smaller than the vertex distance W to choose. A ratio B / W has proven to be advantageous which satisfies the inequality 0.1 ≦ B / W ≦ 0.55, with the inequality 0.35 ≦ B / W ≦ 0.50 being particularly preferred. It is thereby achieved that the fluid flow, as indicated by arrows in FIG. 2, is deflected in the region of each half-wave 6a, 6b, instead of being conducted through the flow channels 4 without substantial deflection and practically straight ahead, as is the case for conventional heat exchange elements. in which the channel width B is greater than the vertex distance W or at most slightly smaller than this. The measure B ≦ 0.55 W has the consequence that the waves 6 according to FIG. 2 overlap to a large extent transversely to the center planes 7, ie each half-wave 6a, 6b deep into the above or below located half-wave 6a, 6b protrudes the adjacent wall 1, and that by a little more than the position of the respective center plane 7 corresponds. The resulting denser packing or smaller pitch T (FIG. 1) of the walls 1 leads to a considerable increase in performance of the heat exchange element per unit volume.

Um trotz der Wellen 6 und der Bedingung B ≤ 0,55 W allenfalls Druckverluste zu erhalten, die im Vergleich mit ebenen Wänden prozentual kleiner als die durch die Wellen 6 erhaltenen Leistungssteigerungen sind, wird vorgeschlagen, die Krümmungsradien R im Bereich der Scheitel 9a, 9b vergleichsweise groß zu wählen. Erfindungsgemäß haben sich Werte R als günstig erwiesen, für die die Ungleichung R ≥ 1,3 B gilt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Verhältnis B/R der Ungleichung 0 ≤ B/R ≤ 0,75 und noch bevorzugter der Ungleichung 0,2 ≤ B/R ≤ 0,55 genügt. Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass die Umlenkungen des Fluids in den Strömungskanälen 4 zwar deutlich, aber im Vergleich zu Ausgestaltungen, bei denen die Krümungsradien maximal 3 mm betragen oder noch wesentlich kleiner sind, vergleichsweise sanft erfolgt, was wesentlich kleinere Druckverluste zur Folge hat.In spite of the waves 6 and the condition B ≤ 0.55 W, in order to obtain pressure losses which are smaller in percentage compared to plane walls than the power increases obtained by the shafts 6, it is proposed that the radii of curvature R be in the region of the vertices 9a, 9b comparatively large to choose. According to the invention, values R have proved favorable for which the inequality R ≥ 1.3 B applies. It is particularly advantageous if the ratio B / R satisfies the inequality 0 ≦ B / R ≦ 0.75 and even more preferably the inequality 0.2 ≦ B / R ≦ 0.55. As a result, the advantage is achieved that the deflections of the fluid in the flow channels 4, although significant, but compared to designs in which the Krümungsradien be a maximum of 3 mm or even much smaller, takes place relatively gently, which has much smaller pressure losses result.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Wellen 6 und der Kanalbreiten B ermöglicht außerdem die Anwendung größerer Winkel α und β (Fig. 3) für die von den Mittelebenen 7 ausgehenden, ansteigenden bzw. in die Mittelebene 7 mündenden, abfallenden Abschnitte der Wellen 6. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass bei gleichen Kanalbreiten B und Wellenlängen λ größere Überlappungen der Wellen 6 bzw. Halbwellen 6a, 6b möglich sind und damit die wärmeaustauschenden Flächen vergrößert werden können. Allerdings sollten die Winkel α und β vorzugsweise nicht größer als 40 ° sein.The inventive design of the shafts 6 and the channel widths B also allows the use of larger angles α and β (Fig. 3) for those of the center planes As a result, the advantage is achieved that at the same channel widths B and wavelengths λ larger overlaps of the shafts 6 and half-waves 6a, 6b are possible and thus the heat-exchanging surfaces can be increased. However, the angles α and β should preferably be no greater than 40 °.

Im übrigen werden die Wärmeaustauschelemente vorzugsweise mit Maßen λ ≥ 15 mm oder ≥ 4 W, vorzugsweise z. B. 18 mm, 2,4 mm ≤ R ≤ 6,5 mm, α = β = ca. 30°, 0,08 mm ≤ S ≤ 5 mm und B < 2mm versehen, wobei diese Maße natürlich nur Beispiele darstellen, von denen im Einzelfall je nach Bedarf abgewichen werden kann.Moreover, the heat exchange elements are preferably with dimensions λ ≥ 15 mm or ≥ 4 W, preferably z. B. 18 mm, 2.4 mm ≤ R ≤ 6.5 mm, α = β = about 30 °, 0.08 mm ≤ S ≤ 5 mm and B <2mm provided, these dimensions are of course only examples of which can be deviated in individual cases as needed.

Schließlich zeigt vor allem Fig. 3, dass die ansteigenden und abfallenden Abschnitte der Halbwellen 6a, 6b vorzugsweise gerade bzw. eben sind und im Bereich der Scheitel 9a, 9b durch gekrümmte Abschnitte mit den Radien R verbunden werden. Dadurch ergibt sich für die Wände 1 ein dreieckförmiges Aussehen, wobei lediglich die Scheitel 9a, 9b konvex, d. h. zu den Mittelebenen 7 hin abgerundet sind.Finally, FIG. 3 shows, in particular, that the rising and falling portions of the half-waves 6a, 6b are preferably straight and are connected in the region of the vertices 9a, 9b by curved sections with the radii R. This results in a triangular appearance for the walls 1, wherein only the vertices 9a, 9b convex, d. H. are rounded off to the middle planes 7 out.

Fig. 4 zeigt eine im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entsprechende Wand 11. Ein Unterschied besteht nur darin, dass die gekrümmten, in den Scheiteln liegenden Abschnitte unterschiedliche Krümmungsradien R1 bis R4 aufweisen. Dabei liegen vorzugsweise alle Radien R1 bis R4 innerhalb der oben angegebenen Bereiche.Fig. 4 shows a substantially corresponding to the embodiment of FIG. 3 corresponding wall 11. A difference is only that the curved sections lying in the apex have different radii of curvature R1 to R4. In this case, preferably all radii R1 to R4 are within the ranges indicated above.

Fig. 5 zeigt eine Wand 12 eines erfindungsgemäßen Wärmeaustauscherelements, die ausschließlich gerade und ebene Abschnitte aufweist. Insbesondere weist eine erste Halbwelle 14a einer Welle 14 einen mit dem Winkel α gerade ansteigenden, ebenen Abschnitt 15, einen mit dem Winkel β gerade abfallenden, ebenen Abschnitt 16 und einen beide verbindenden, im Bereich des Scheitels angeordneten, ebenen Abschnitt 17 auf, der vorzugsweise parallel zur Mittelebene 7 angeordnet ist. In diesem Fall gilt für den Krümmungsradius R = ∞. Hinsichtlich der Bemessung des Abschnitts 17 ist dabei jedoch zu beachten, dass er eine Länge (z. B. L1) aufweist, die so groß ist, dass die beiden betreffenden Enden der Abschnitte 15, 16 wahlweise auch durch einen gedachten, gestrichelt angedeuteten, gekrümmten Abschnitt 18 verbunden werden könnten, dessen Krümmungsradius in den oben angegebenen Bereichen liegt. Auch dadurch lassen sich vergleichsweise lange Abschnitte 15 und 16 realisieren, wie es für eine gute Überlappung der Halbwellen 14a, 14b erwünscht ist, ohne dass dadurch nicht tolerierbare Druckverluste auftreten. Die Längen der geraden Abschnitte 17 können sämtlich gleich lang oder, wie in Fig. 5 durch Maße L1 bis L4 angedeutet ist, unterschiedlich lang sein.Fig. 5 shows a wall 12 of a heat exchanger element according to the invention, which has exclusively straight and planar sections. In particular, a first half-wave 14a of a shaft 14 has a flat portion 15 rising straight at the angle α, a flat portion 16 just dropping with the angle β, and a flat portion 17 connecting both in the region of the vertex, which preferably is arranged parallel to the median plane 7. In this case, the radius of curvature R = ∞. With regard to the design of section 17 However, it should be noted that it has a length (eg L 1 ) which is so large that the two respective ends of the sections 15, 16 could optionally also be connected by an imaginary curved section 18 indicated by dashed lines, whose radius of curvature is in the above ranges. This also makes it possible to realize comparatively long sections 15 and 16, as is desirable for a good overlapping of the half-shafts 14a, 14b, without resulting intolerable pressure losses. The lengths of the straight portions 17 can all be the same length or, as indicated in Fig. 5 by dimensions L 1 to L 4 , be different lengths.

Nach einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist es möglich, die in Fig. 5 gestrichelt dargestellten, gekrümmten Abschnitte 18 durch eine Mehrzahl von kurzen Abschnitten zu ersetzen, die nach Art eines Polygonzugs an die gestrichelten Abschnitte 18 angenähert sind. Für die dadurch erhaltenen, gedachten Krümmungsradien ergeben sich dieselben Bemessungen wie in Fig. 3.According to a further, not shown embodiment, it is possible to replace the dashed lines in Fig. 5, curved portions 18 by a plurality of short sections, which are similar to the dashed portions 18 in the manner of a polygon. For the thus obtained, imaginary radii of curvature, the same dimensions result as in FIG. 3.

Fig. 6 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Wand 20, die entsprechend der obigen Beschreibung ausgebildete Halbwellen 21a, 21b aufweist, die durch gerade, ebene und vorzugsweise in den Mittelebenen 7 liegende Abschnitte 22 miteinander verbunden sind, die gleich lang oder unterschiedlich lang sein können. Außerdem zeigt Fig. 6, dass die Halbwellen 21a, 21b mit Bezug auf die Mittelebenen 7 unterschiedliche Scheitelhöhen W1 und W2 aufweisen können, die sich zum Scheitelabstand W addieren. Entsprechend unterschiedliche Scheitelhöhen W1, W2 können auch bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 5 vorgesehen sein, ohne dadurch von den angegebenen Bemessungen für den Scheitelabstand W abzuweichen.Finally, FIG. 6 shows an exemplary embodiment of a wall 20 according to the invention which, as described above, has half shafts 21a, 21b which are connected to each other by straight, flat and preferably in the middle planes 7 sections 22, which are the same length or different lengths can. In addition, Fig. 6 shows that the half-waves 21a, 21b with respect to the center planes 7 may have different peak heights W 1 and W 2 , which add to the vertex distance W. Correspondingly different peak heights W 1 , W 2 can also be provided in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 5 without thereby deviating from the stated dimensions for the vertex distance W.

Fig. 7 zeigt vier erfindungsgemäße Wärmeaustauschelemente 23 bis 26, die sich durch unterschiedliche, in Strömungsrichtung 3 gemessene Gesamtlängen auszeichnen, die durch eine unterschiedliche Anzahl von drei, vier, fünf bzw. sechs in Strömungsrichtung 3 hintereinander liegenden Wellen erhalten werden. Dabei ist ersichtlich, dass die Wellen unterschiedliche Formen und/oder Abmessungen aufweisen können.7 shows four heat exchange elements 23 to 26 according to the invention, which are distinguished by different total lengths measured in the flow direction 3, which are obtained by a different number of three, four, five or six waves lying one behind the other in the flow direction 3. It can be seen that the waves can have different shapes and / or dimensions.

Außerdem zeigt Fig. 7, dass die Strömungskanäle 4 vorzugsweise Ein- und/oder Auslassenden 27, 28 aufweisen, die parallel zu den hier nicht dargestellten Mittelebenen liegen, damit das Fluid auch beim Eintritt in das Wärmeaustauschelement 23 bis 27 oder beim Ausströmen aus diesem nicht in einer Druckverluste begünstigenden Weise umgelenkt wird.In addition, Fig. 7 shows that the flow channels 4 preferably inlet and / or outlet ends 27, 28, which are parallel to the center planes not shown here, so that the fluid does not enter the heat exchange element 23 to 27 or when flowing out of this is redirected in a pressure loss favorable way.

Weiterhin kann es im Rahmen der Erfindung zweckmäßig sein, die Wellenlängen λ und/oder die Scheitelabstände W in Strömungsrichtung 3 allmählich größer oder - wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 durch Wellenlängen λ1, λ2 und λ3 und die Scheitelabstände W3, W4 und W5 gezeigt ist - allmählich kleiner werden zu lassen. Dadurch ist es möglich, in Richtung der Strömung eine allmählich intensiver werdene Wirbelbildung und eine damit allmählich größer werdende Wärmeübertragungsleistung zu erzielen. Außerdem zeigt Fig. 8, dass die Halbwellen beidseitig ihrer Scheitel auch unsymmetrisch ausgebildet sein können.Furthermore, it may be expedient in the context of the invention, the wavelengths λ and / or the vertexes W in the flow direction 3 gradually larger or - as in the embodiment of Fig. 8 by wavelengths λ 1 , λ 2 and λ 3 and the vertexes W 3 , W 4 and W 5 is shown - gradually let smaller. This makes it possible to achieve a gradually more intense vortex formation in the direction of the flow and thus a gradually increasing heat transfer performance. In addition, FIG. 8 shows that the half-waves on both sides of their vertices can also be formed asymmetrically.

Die beschriebenen Wärmeaustauschelemente können in unterschiedlicher Weise angewendet werden. Beispielsweise zeigt Fig. 9 einen Flachrohr-Wärmeaustauscher mit Flachrohren 31, zwischen denen nach Fig. 1 bis 8 ausgebildete Wärmeaustauschelemente in Form von Lamellen 32 (Wellrippen) angeordnet sind. Die Lamellen 32 sind hier analog zu Fig. 1 mäanderförmig gefaltet und mit Seitenwänden 33 versehen, die durch im wesentlichen ebene, obere bzw. untere Verbindungsabschnitte 34a, 34b miteinander verbunden sind. Die Seitenwände 33 sind dabei erfindungsgemäß mit Wellen versehen, die analog zu Fig. 3 bis 8 ausgebildet sind. Die Seitenwände 33 begrenzen jeweils Strömungskanäle, durch die z. B. ein gasförmiges Kühlmedium strömt, um ein in den Flachrohren 31 strömendes, flüssiges Fluid zu kühlen. Die Strömungsrichtungen sind beispielhaft durch Pfeile 35, 36 angedeutet.The described heat exchange elements can be used in different ways. For example, Fig. 9 shows a flat-tube heat exchanger with flat tubes 31, between which according to Fig. 1 to 8 formed heat exchange elements in the form of fins 32 (corrugated fins) are arranged. The slats 32 are folded in a meandering manner analogous to FIG. 1 and provided with side walls 33 which are interconnected by substantially flat, upper and lower connecting portions 34a, 34b. The side walls 33 are provided according to the invention with shafts, which are formed analogously to FIGS. 3 to 8. The side walls 33 each bound flow channels through which z. B. a gaseous cooling medium flows to cool a liquid flowing in the flat tubes 31, liquid. The flow directions are indicated by arrows 35, 36 by way of example.

Fig. 10 zeigt einen Wärmeausstauscher in üblicher Plattenbauweise. Der Wärmeaustauscher enthält eine Vielzahl von parallel und in einem Stapel übereinander angeordneten, rechteckigen Platten 38, die an ihren Rändern abwechselnd durch parallel zu den langen Seiten erstreckte Profile 39 und parallel zu den kurzen Seiten erstreckte Profile 40 auf Abstand gehalten sind. Dadurch entstehen zwischen den Platten 38 und Profilen 39 bzw. 40 in Längsrichtung verlaufende Strömungskanäle 41 für ein erstes Fluid und quer dazu verlaufende Strömungskanäle 42 für ein zweites Fluid. In den Strömungskanälen 41 und/oder 42 sind außerdem schematisch angedeutete, hier zickzack- bzw. wellenförmig statt mäanderförmig ausgebildete Lamellen 43, 44 angeordnet, die der Verbesserung der Wärmeübertragung zwischen den beiden Fluiden dienen. Mit dem Bezugszeichen 45 ist außerdem einer der beiden üblichen Sammelkästen angedeutet, mittels derer das erste Fluid, z. B. eine Flüssigkeit, auf die Strömungskanäle 41 verteilt bzw. diesen entnommen wird. Die Platten 38, Profile 39 und 40, Lamellen 43 und 44 sowie die Sammelkästen 45 können in an sich bekannter Weise z. B. durch Kleben oder Löten miteinander verbunden sein. Die Lamellen 43 und/ode 44 weisen Seitenwände 46 auf, die entsprechend Fig. 1 bis 8 ausgebildet sind. Die Strömungsrichtungen für die Fluide sind beispielhaft durch Pfeile angedeutet.Fig. 10 shows a heat exchanger in conventional plate construction. The heat exchanger includes a plurality of parallel and stacked rectangular plates 38 alternately extending at their edges by profiles 39 extending parallel to the long sides and parallel to the short sides extended profiles 40 are kept at a distance. This results in between the plates 38 and profiles 39 and 40 extending in the longitudinal direction flow channels 41 for a first fluid and transverse thereto flow channels 42 for a second fluid. In the flow channels 41 and / or 42 also schematically indicated, here zigzag or wavy instead of meandering formed fins 43, 44 are arranged, which serve to improve the heat transfer between the two fluids. The reference numeral 45 also indicates one of the two common collection boxes, by means of which the first fluid, for. B. a liquid is distributed to the flow channels 41 and this is removed. The plates 38, profiles 39 and 40, fins 43 and 44 and the collecting boxes 45 can be in a conventional manner z. B. be joined together by gluing or soldering. The fins 43 and / or 44 have side walls 46, which are formed according to FIGS. 1 to 8. The flow directions for the fluids are indicated by arrows by way of example.

Fig. 11 zeigt schließlich ein Wärmeaustauschelement mit mehreren, parallel nebeneinander angeordneten, wärmeübertragenden Wänden 48, die durch dünne, wellenförmig verformte Platten gebildet sind. Die Wände 48 sind mit unteren Schmalseiten durch Löten, Kleben oder sonstwie an einer die Wände 48 fest miteinander verbindenden Grundplatte 49 befestigt und besitzen, ausgehend von der Grundplatte 49, eine Höhe D. Je zwei paarweise einander gegenüber stehende Breitseiten 50 der Wände 48 begrenzen einen Strömungskanal 51 für ein Fluid. Die Grundplatte 49 liegt z. B. einem zu kühlenden Elektronikbauteil an, so dass das Wärmeaustauschelement einen Rippenkühlkörper bildet. Beim Ausführungsbeispiel werden die Strömungskanäle 51 in Richtung ihrer parallel zur Grundplatte 49 verlaufenden Längsachse z. B. von Kühlluft durchströmt, wobei eine gewählte Strömungsrichtung beispielhaft durch einen Pfeil 52 angedeutet ist. Im übrigen gelten die allgemeinen Ausführungen zu Fig. 1 bis 10 entsprechend.Finally, Figure 11 shows a heat exchange element having a plurality of heat transferring walls 48 disposed in parallel juxtaposition and formed by thin, undulating plates. The walls 48 are fixed to lower narrow sides by soldering, gluing or otherwise on a wall 48 firmly interconnecting base plate 49 and have, starting from the base plate 49, a height D. The two mutually opposite broad sides 50 of the walls 48 limit one Flow channel 51 for a fluid. The base plate 49 is z. B. to be cooled electronic component, so that the heat exchange element forms a rib heat sink. In the embodiment, the flow channels 51 in the direction of their parallel to the base plate 49 extending longitudinal axis z. B. flows through cooling air, wherein a selected flow direction is exemplified by an arrow 52. Moreover, the general statements apply to Fig. 1 to 10 accordingly.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele bringen neben einer merklichen Leistungssteigerung eine allenfalls geringe prozentuale Zunahme der Druckverluste mit sich. Das ist eine Folge dessen, dass einerseits eine wesentlich größere, wärmetauschende Fläche vorhanden und der Strömungsweg für das Fluid entsprechend länger ist, während andererseits die Strömung den gerundeten Strömungskanälen leicht folgen kann. Daneben ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass die Verschmutzungsneigung in den Strömungskanälen trotz der Wellen gering ist, weil die die Strömungskanäle begrenzenden Breitseiten durchgehend eben oder schwach gerundet und glatt sind und keine störenden Ecken und Winkel bilden. Das gilt selbst dann, wenn das Ausmaß der anhand der Fig. 2 beschriebenen Überlappung der Wellen 6 vergleichsweise groß ist, so dass die Wärmeaustauschelemente der beschriebenen Art vor allem für Anwendungen im Landwirtschafts-, Forst- und Baubereich gut geeignet sind. Außerdem bringen insbesondere diejenigen Wärmeaustauschelemente, deren Wände im wesentlichen aus ebenen Abschnitten bestehen, den Vorteil der einfachen Herstellbarkeit mit sich.The described embodiments bring, in addition to a noticeable increase in performance at most a small percentage increase in pressure losses with it. This is a consequence of the fact that, on the one hand, a substantially larger, heat-exchanging surface is present and the flow path for the fluid is correspondingly longer, while on the other hand the flow can easily follow the rounded flow channels. In addition, there is the particular advantage that the tendency to fouling in the flow channels despite the waves is low because the broad channels limiting the flow channels are consistently flat or slightly rounded and smooth and form no disturbing corners and angles. This is true even if the extent of the overlap of the shafts 6 described with reference to FIG. 2 is comparatively large, so that the heat exchange elements of the type described above are well suited, above all, for applications in the agricultural, forestry and construction sectors. In addition, in particular those heat exchange elements whose walls consist essentially of flat sections, bring the advantage of ease of manufacture with it.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die auf vielfache Weise abgewandelt werden können. Das gilt vor allem für die angegebenen Formen und/oder Größen der verschiedenen Wellen sowie für die Dichte von deren Anordnung. Die Wahl der verschiedenen Parameter ist weitgehend vom Einzelfall und der gewünschten Wärmeaustausch- bzw. Wärmeübertragungsleistung abhängig. Außerdem ist es möglich, die Wellen benachbarter Wände in Strömungsrichtung mit einem vorgewhälten Versatz anzuordnen, falls dadurch die Druckverluste nicht unerwünscht vergrößert werden. Weiterhin können die in den Scheiteln der Wellen vorgesehenen, gekrümmten Abschnitte sowohl kreisförmig als auch elliptisch ausgebildet sein oder anderen Kurven folgen. Ferner ist klar, dass die Erfindung auch auf andere als die in den Zeichnungen dargestellten, z. B. als Leitbleche ausgebildete Wärmeaustauschelemente und mit diesen ausgerüstete Wärmeaustauscher angewendet werden kann. Abgesehen davon sollten die angegebenen Maße und/oder Ungleichungen in den Wärmeaustauschelementen und damit hergestellten Wärmeaustauschern zumindest teilweise, mit besonderem Vorteil jedoch durchgehend vorhanden sein, wobei allerdings Schwankungen dieser Maße und/oder Ungleichungen innerhalb eines und desselben Wärmeaustauschelements oder Wärmeaustauschers möglich sind. Schließlich versteht sich, dass die verschiedenen Merkmale auch in einer anderen als der beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Weise miteinander kombiniert werden können.The invention is not limited to the described embodiments, which can be modified in many ways. This is especially true for the specified shapes and / or sizes of the different waves and for the density of their arrangement. The choice of the various parameters is largely dependent on the individual case and the desired heat exchange or heat transfer performance. In addition, it is possible to arrange the waves of adjacent walls in the direction of flow with a predetermined offset, if this does not undesirably increase the pressure losses. Furthermore, the curved portions provided in the crests of the shafts may be circular as well as elliptical or follow other curves. Furthermore, it is clear that the invention also to other than those shown in the drawings, z. B. designed as baffles heat exchange elements and equipped with these heat exchanger can be applied. Apart from that, the given dimensions and / or inequalities in the heat exchange elements and heat exchangers produced therewith should be at least partially, but particularly preferably continuously present, although variations of these dimensions and / or inequalities within one and the same heat exchange element or heat exchanger are possible. Finally, it should be understood that the various features may be combined with each other in a manner other than described and illustrated in the drawings.

Claims (22)

Wärmeaustauschelement mit nebeneinander liegenden, wärmeübertragenden, glatten Wänden (1, 11, 12, 20, 33, 46, 48), die zwischen sich Strömungskanäle (4, 41, 42, 51) mit vorgewählten Kanalbreiten (B) für wenigstens ein Fluid begrenzen und mit beidseitig und quer zu gedachten Mittelebenen (7) abstehenden Wellen (6, 14) versehen sind, die vorgewählte Wellenlängen (λ) und Scheitel (9a, 9b) mit Krümmungsradien (R) sowie quer zu den Mittelebenen (7) gemessenen Scheitelabständen (W) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass für Verhältnisse Kanalbreite (B)/Scheitelabstand (W) und Kanalbreite (B)/Krümmungsradius (R) zumindest teilweise Ungleichungen 0,1 ≤ B/W ≤ 0,55 und R ≥ 1,2 B gelten.Heat exchange element with adjacent, heat-transmitting, smooth walls (1, 11, 12, 20, 33, 46, 48) defining between them flow channels (4, 41, 42, 51) with preselected channel widths (B) for at least one fluid and with protruding waves (6, 14) projecting on both sides and transversely to imaginary center planes (7), the preselected wavelengths (λ) and vertices (9a, 9b) having radii of curvature (R) and vertex distances (W) measured transversely to the median planes (7) ), characterized in that for ratios channel width (B) / vertex distance (W) and channel width (B) / radius of curvature (R) at least partially inequalities 0.1 ≤ B / W ≤ 0.55 and R ≥ 1.2 B apply , Wärmeaustauschelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für das Verhältnis Kanalbreite (B)/Krümmungsradius (R) die Ungleichung 0 ≤ B/R ≤ 0,75 gilt.Heat exchange element according to claim 1, characterized in that for the ratio channel width (B) / radius of curvature (R) the inequality 0 ≤ B / R ≤ 0.75 applies. Wärmeaustauschelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für das Verhältnis Kanalbreite (B)/Krümmungsradius (R) die Ungleichung 0,2 ≤ B/R ≤ 0,55 gilt.Heat exchange element according to claim 2, characterized in that for the ratio channel width (B) / radius of curvature (R) the inequality 0.2 ≤ B / R ≤ 0.55 applies. Wärmeaustauschelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für das Verhältnis Kanalbreite (B)/Scheitelabstand (W) die Ungleichung 0,35 ≤ B/W ≤ 0,50 gilt.Heat exchange element according to claim 1 or 2, characterized in that for the ratio channel width (B) / vertex distance (W) the inequality 0.35 ≤ B / W ≤ 0.50 applies. Wärmeaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Wellenlänge (λ) zumindest teilweise die Ungleichung 16 mm ≤ λ ≤ 30 mm gilt.Heat exchange element according to one of claims 1 to 4, characterized in that for the wavelength (λ) at least partially the inequality 16 mm ≤ λ ≤ 30 mm applies. Wärmeaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die Krümmungsradien (R) zumindest teilweise die Ungleichung 2,4 mm ≤ R ≤ ∞ gilt, wobei R = ∞ einem im betreffenden Scheitel geraden, vorzugsweise parallel zur zugehörigen Mittelebene angeordneten Wandabschnitt (17) entspricht.Heat exchange element according to one of claims 1 to 5, characterized in that for the radii of curvature (R) at least partially the inequality 2.4 mm ≤ R ≤ ∞ applies, where R = ∞ one in the vertex straight, preferably arranged parallel to the associated median plane wall portion (17). Wärmeaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen (6, 14) ebene, gerade ansteigende und abfallende Abschnitte (15, 16) und in den Scheiteln diese Abschnitte (15, 16) verbindende, durchgehend gekrümmte oder polygonzugartig nachgebildete Wandabschnitte aufweisen.Heat exchange element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the shafts (6, 14) flat, straight rising and falling portions (15, 16) and in the vertices connecting these portions (15, 16), continuously curved or traced polygonal Have wall sections. Wärmeaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen (14) ebene, gerade ansteigende und abfallende Abschnitte (15, 16) und in den Scheiteln diese Abschnitte (15, 16) verbindende, ebene, gerade Wandabschnitte (17) aufweisen.Heat exchange element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the shafts (14) flat, straight rising and falling sections (15, 16) and in the apex these sections (15, 16) connecting, flat, straight wall sections (17) exhibit. Wärmeaustauschelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Scheiteln vorgesehenen, ebenen Wandabschnitte (17) parallel zu den Mittelebenen (7) angeordnet sind.Heat exchange element according to claim 8, characterized in that provided in the vertices, planar wall sections (17) are arranged parallel to the center planes (7). Wärmeaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen je zwei, auf entgegengesetzten Seiten der Mittelebenen (7) angeordnete Halbwellen (6a, 6b; 14a, 14b; 21a, 21b) aufweisen.Heat exchange element according to one of claims 1 to 9, characterized in that the waves each have two half-shafts (6a, 6b; 14a, 14b; 21a, 21b) arranged on opposite sides of the central planes (7). Wärmeaustauschelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbwellen (21a, 21b) durch im wesentlichen in den Mittelebenen (7) angeordnete, ebene Abschnitte (22) verbunden sind.Heat exchange element according to Claim 10, characterized in that the half-shafts (21a, 21b) are connected by planar sections (22) arranged substantially in the central planes (7). Wärmeaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass alle Wellen (6, 14) identisch ausgebildet sind.Heat exchange element according to one of claims 1 to 11, characterized in that all the shafts (6, 14) are identical. Wärmeaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle (4) im wesentlichen parallel zu den Mittelebenen (7) angeordnete Ein- und/oder Auslassenden (27, 28) für das Fluid aufweisen.Heat exchange element according to one of claims 1 to 12, characterized in that the flow channels (4) have substantially parallel to the central planes (7) arranged inlet and / or outlet ends (27, 28) for the fluid. Wärmeaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen mit in Richtung der Strömungskanäle unterschiedlich großen Wellenlängen (λ1 bis λ3) und/oder Scheitelabständen W3 bis W5 versehen sind.Heat exchange element according to one of claims 1 to 13, characterized in that the waves are provided in the direction of the flow channels of different size wavelengths (λ 1 to λ 3 ) and / or vertex intervals W 3 to W 5 . Wärmeaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (1, 11, 12, 20, 33, 46, 48) eine Dicke (S) von 0,08 mm bis 5 mm aufweisen.Heat exchange element according to one of claims 1 to 14, characterized in that the walls (1, 11, 12, 20, 33, 46, 48) have a thickness (S) of 0.08 mm to 5 mm. Wärmeaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen (6, 14) mit Wellenlängen (λ) versehen sind, die wenigstens dem Vierfachen des Scheitelabstands (W) entsprechen.Heat exchange element according to one of claims 1 to 15, characterized in that the waves (6, 14) are provided with wavelengths (λ) corresponding to at least four times the vertex distance (W). Wärmeaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen (6, 14) benachbarter Wände (1, 11, 12, 20, 33, 46, 48) in Strömungsrichtung (3) relativ zueinander ohne Versatz angeordnet sind.Heat exchange element according to one of claims 1 to 16, characterized in that the shafts (6, 14) of adjacent walls (1, 11, 12, 20, 33, 46, 48) in the flow direction (3) are arranged relative to each other without offset. Wärmeaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es Teil eines Rippenkühlkörpers ist.Heat exchange element according to one of claims 1 to 17, characterized in that it is part of a rib heat sink. Wärmeaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es Teil eines Flachrohr-Wärmeaustauschers ist.Heat exchange element according to one of claims 1 to 17, characterized in that it is part of a flat tube heat exchanger. Wärmeaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es als Leitblech ausgebildet ist.Heat exchange element according to one of claims 1 to 17, characterized in that it is designed as a baffle. Wärmeaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es als Lamelle (Wellrippe) (32, 43, 44) ausgebildet ist.Heat exchange element according to one of claims 1 to 17, characterized in that it is designed as a lamella (corrugated fin) (32, 43, 44). Wärmeaustauscher, dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens ein Wärmeaustauschelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21 aufweist.Heat exchanger, characterized in that it comprises at least one heat exchange element according to one or more of claims 1 to 21.
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