EP2410277A1 - Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler für Kraftfahrzeuge Download PDF

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EP2410277A1
EP2410277A1 EP11165855A EP11165855A EP2410277A1 EP 2410277 A1 EP2410277 A1 EP 2410277A1 EP 11165855 A EP11165855 A EP 11165855A EP 11165855 A EP11165855 A EP 11165855A EP 2410277 A1 EP2410277 A1 EP 2410277A1
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Karsten Emrich
Reinhard Heine
Andre Schairer
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Mahle Behr GmbH and Co KG
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Behr GmbH and Co KG
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    • F28D9/0031Heat-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 paired plates touching each other
    • F28D9/0043Heat-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 paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2250/00Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
    • F28F2250/10Particular pattern of flow of the heat exchange media
    • F28F2250/104Particular pattern of flow of the heat exchange media with parallel flow

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler für Kraftfahrzeuge, bevorzugt für Nutzfahrzeuge, mit einem ersten Sammelkasten und mit einem zweiten Sammelkasten für ein erstes Medium, wobei die beiden Sammelkästen jeweils einen ersten Medienanschluss für das erste Medium aufweisen und über mindestens ein Wärmetauscherelement miteinander kommunizierend verbunden sind und mit einem, das Wärmetauscherelement aufnehmenden, im Inneren ein zweites Medium führenden Gehause, das zweite Medienanschlüsse für das zweite Medium aufweist. Es ist vorgesehen, dass das Gehäuse (8) derart ausgebildet ist, dass in seinem Inneren mindestens ein Sammelkasten (2,3), vorzugsweise beide SammelKästen (2,3), zumindest teilweise mit zumindest bereichsweise vorliegendem Abstand zur Gehäuseinnenwand mit aufgenommen ist/sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler für Kraftfahrzeuge, bevorzugt für Nutzfahrzeuge, mit einem ersten Sammelkasten und mit einem zweiten Sammelkasten für ein erstes Medium, wobei die beiden Sammelkästen jeweils einen ersten Medienanschluss für das erste Medium aufweisen und über mindestens ein Wärmetauscherelement miteinander kommunizierend verbunden sind und mit einem, das Wärmetauscherelement aufnehmenden, im inneren ein zweites Medium führendes Gehäuse, das zweite Medienanschlüsse für das zweite Medium aufweist.
  • Derartige Wärmetauscher sind bekannt. Sie dienen in Kraftfahrzeugen zur Bereitslellung gekühlter Ladeluft. Die Ladeluft wird mittels Kühlluft abgekühlt, wobei als Kühlluft der Fahrtwind des Fahrzeugs oder von einem Lüfter geförderte Umgebungsluft eingesetzt wird. Die beiden Sammelkästen des bekannten Wärmetauschers sind beispielsweise über Ladeluftrohre miteinander verbunden, wobei -zur Oberflächenvergrößerung- zwischen den Ladeluftrohren Kühlrippen angeordnet sind. Diese Kühlrippen werden von der Kühlluft durchströmt, wobei ein die Ladeluftrohre aufnehmendes Gehäuse vorgesehen ist Das Gehäuse wird von Gehäusewandungen gebildet, die den Zwischenraum zwischen den beiden Sammelkästen überbrücken. Die Kühlluft tritt quer zum Längserstreckungsverlauf der Ladeluftrohre in das Gehäuse mit seitlichem Abstand zum einen Sammelkasten ein, wird dort um 90° umgelenkt, durchströmt das Gehäuse in Richtung der Ladeluftrohre und verlässt das Gehäuse mit Abstand zum anderen Sammelkasten in einer Richtung, die rechtwinklig zur Längserstreckung der Ladeluftrohre steht. Die erwähnte Luftumlenkung der Kühlluft führt zu einem relativ großen Druckverlust, Ferner gelangt die Kühlluft nicht mit der gesamten Länge der Ladeluftrohre in Kontakt, das heißt, die an den jeweiligen Sammelkasten angrenzenden Abschnitte der Ladeluftrohre werden nicht oder nicht hinreichend von der Kühlluft gekühlt. Insgesamt liegt daher ein nicht befriedigender Wirkungsgrad vor.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art anzugeben, der ohne Bauformvergrößerung und bei nur geringem Kühlluftbedarf eine sehr gute Wärmetauschfunktion, insbesondere Kühlleistung, erbringt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gehäuse derart ausgebildet ist, dass in seinem Inneren mindestens ein Sammelkasten, vorzugsweise beide Sammelkästen, zumindest teilweise mit zumindest bereichsweise vorliegendem Abstand zur Gehäuseinnenwand mit aufgenommen ist/sind. Diese erfindungsgemäße Bauweise ermöglicht es, die zweiten holedienanschlüsse derart zu platzieren, dass die volle oder die fast volle Länge des Wärmetauscherelements, insbesondere der Ladeluft-Rolire, vom zweiten Medium beaufschlagt werden und daher ein entsprechend hoher Wirkungsgrad erzielt ist. Die zweiten Medienanschlüsse können beispielsweise im Bereich der Sammelkästen derart angeordnet sein, dass das zweite Medium zunächst außen entlang an einem Tell des zugeordneten Sammelkastens oder entlang des gesamten Sammelkastens strömt, dann auf das Warmetauscherelement trifft und dort über eine entsprechend große Strecke die Wärmetauschung vornimmt. Gelangt das Medium dann in den Bereich des anderen Sammelkastens, so strömt es dort zumindest eine Teilstrecke außen entlang und venässt die Anordnung über den zweiten Medienanschluss. Durch den zumindest bereichsweise vorliegenden Abstand der Gehäuseinnenwand zu mindestens einem, vorzugsweise beiden Sammelkasten, ist sichergestellt, dass das zweite Medium über den zweiten Medienanschluss in das Gehäuse einströmen und zu dem Wärmetauschelement gelangen kann. Entsprechendes gilt für das Ausströmen des zweiten Mediums aus dem Gehäuse, das heißt, das zweite Medium kann in einem solchen Falle das Warmetauscherelement bis zu seinem Ende hin beströmen und wird erst dann abgeführt.
  • Nach eher Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse die Sammelkästen verständig aufnimmt. Diese Anordnung bietet einerseits die erwähnte größtmögliche Kontaktstrecke des zweiten Mediums mit dem Wärmetauscherelement und eröffnet ferner die Möglichkeit, die zweiten Medienanschlüsse für das Zuführen und das Abführen des zweiten Mediums derart anzuordnen, dass ein möglichst geringer Druckverlust auftritt, das heißt, das zweite Medium wird möglichst nicht ein- oder mehrfach derart stark in seiner Richtung umgelenkt, dass sich ein spürbarer Druckverlust einstellt, Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die zwei Medienanschlüsse den beiden Sammelkästen derart zugeordnet sind, dass der erste Sammelkasten zwischen dem zweiten Medienanschluss und dem Wärmetauscherelement und der zweite Sammelkasten zwischen dem anderen zweiten Medienanschluss und dem Wärmetauschelement liegt. Das einströmende zweite Medium trifft in einem solchen Falle zunächst auf den Sammelkasten, strömt an diesem entlang oder umströmt ihn, und gelangt dann zu dem Wärmetauscherelement, von dort auf den anderen Sammelkasten, strömt dort entlang oder umströmt diesen und gelangt dann zum zweiten Medienanschluss, der das zweite Medium abführt. Die Strömungsrichtungen sind derart gewählt, dass das zweite Medium im Bereich der zweiten Medienanschlüsse die gleiche oder etwa die gleiche Richtung aufweist wie im Wärmetauscherelement, das heißt, sie werden nicht wie im Stand der Technik- quer zur Strömung im Wärmetauscherelement zu- und abgeführt, sondern in gleicher Richtung. Dementsprechend tritt nur ein geringer Druckwerlust auf, insbesondere wenn das Umströmungsprofil des jeweiligen Sammelkastens derart ausgestaltet wird, dass das Entlangströmen oder Umströmen des jeweiligen Sammelkastens erfolgt, also eine im Wesentlichen wirbelfreie Strömung des zweiten Mediums vorliegt.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Strömungsrichtung des ersten Mediums in dem Sammelkasten quer, insbesondere rechtwinklig, zur Strömungsrichtung des ersten Mediums im Wärmetauscherelement verläuft. Das erste Medium strömt daher in den ersten Sammelkasten ein und verlässt diesen quer zur Strömungsrichtung im Sammelkasten, wird also im Sammelkasten umgelenkt, insbesondere rechtwinklig umgelenkt, durchströmt das Wärmetauscherelement und trifft auf den zweiten Sammelkasten. In diesem erfolgt wiederum eine Umlenkung in Richtung der Längserstreckung des Sammelkastens, insbesondere eine rechtwinklige Umlenkung. Das erste Medium tritt dann aus dem zweiten Sammelkasten aus. Die Umlenkung oder Umlenkungen des ersten Mediums sind weniger von Bedeutung, da es sich dabei vorzugsweise um die Ladeluft eines den Wärmetauscher bildenden Ladeluftkühlers handelt, die mit hohem Druck ansteht und daher umlenkungsbedingte Druckverluste hingenommen werden können. Dies gilt erfindungsgemäß nicht für das zweite Medium, beispielsweise für Kühllufl des Ladeluftkühlers, da diese Kühlluft einen geringeren Druck aufweist, beispielsweise wenn es sich um Fahrtwind handelt oder um von einem Lüfter geförderte Umgebungsluft.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die zweiten Medienanschlüsse in Richtung oder etwa in Richtung der Strömungsrichtung des ersten Mediums im Wärmetauscherelement weisen. Hierauf wurde vorstehend schon eingegangen, das heißt, das zweite Medium umspült die beiden Sammelkästen beim Anströmen beziehungsweise Abströmen des Wärmetauscherelements.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die ersten Medienanschlüsse quer, insbesondere rechtwinklig zur Strömungsrichtung des ersten Mediums im Wärmetauscherelement weisen. Auch hierauf wurde bereits eingegangen, das erste Medium wird nach Passieren des ersten Medienanschlusses im ersten Sammelkasten umgelenkt, passiert dann das Wärmetauscherelement und gelangt in den zweiten Sammelkasten und durch nochmalige Umlenkung zum weiteren ersten Medienanschfuss, der das erste Medium ableitet.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse -im Querschnitt gesehen- eine Knochenform aufweist oder in seiner Formgebung einer Knochenform angenähert ist, im Bereich der beiden Verdickungen der Knochenform sind der erste und der zweite Sammelkasten angeordnet, das heißt, jede Verdickung weist einen zugeordneten Sammelkasten auf, wobei das Gehäuse zum jeweiligen Sammelkasten einen Abstand belässt, so dass im Gehäuseinneren das zweite Medium außen am jeweiligen Sammelkasten entlangströmen kann. Zwischen den beiden, die Knochenform bildenden Verdickungen des Gehäuses liegt ein weniger dicker Bereich, in dem sich das Wärmetauscherelement befindet.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wandungen des Gehäuses eng am Wärmetauscherelement anliegen. Es handelt sich dabei um Seitenwandungen des Gehäuses und auch Boden- und Deckenwandungen. Dieses enge Anliegen führt dazu, dass das zweite Medium in intensivem Wärmetauschkontakt mit dem zweiten Medium gelangt, ohne dass ein Fehlmediumstrom entsteht, der entlang der Innenwandung des Gehäuses strömt, jedoch dabei keinen hinreichenden Wärmetauschkontakt mit dem ersten Medium erhält
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse einer Gehäuseabschnitt eines Lüftergehäuses eines Lüfters bildet. Mithin ist der erfindungsgemäße Wärmetauscher in dem Gehäuse des Lüfters integriert, das heißt, das gesamte Luftergehäuse weist das Lüfterrad des Lüfters und auch den Wärmetauscher auf, wodurch eine sehr raumsparende Bauform erzielt ist, Das Lüftergehäuse kann bevorzugt als Spiralgehäuse ausgebildet sein.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn der Wärmetauscher als Gegenstrom-Wärmetauscher ausgebildet ist, das heißt, im Bereich des Wärmetauscherelements strömen das erste und das zweite Medium gegensinnig zueinander, so dass ein hoher Wärmetauschgrad bei niedrigem Kühlluft-Volumenstrom erzielt ist. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass der Wärmetauscher als Gleichstrom-Wärmetauscher ausgebildet ist, das heißt, das erste und das zweite Medium strömen im Wärmetauscherelement in dieselbe Richtung. Schließlich kann es auch eine gemischte Bauform der beiden genannten Möglichkeiten geben, das heißt, Teilabschnitte werden im Gegenstrom und andere Teilabschnitte im Gleichstrom durchströmt. Zusätzlich oder alternativ ist es auch denkbar, dass ein Kreuzstrom-Wärmetauscher ausgebildet ist.
  • Die Zeichnungen veranschaulichen die Eifindung anhand von Ausführungsbeispielen, und zwar zeigt:
  • Figur 1
    einen Längsschnitt durch einen Wärmetauscher, dessen Formgebung einer Knochenform angenähert ist,
    Figur 2
    eine Draufsicht auf die Scheibenkontur eines Wärmetauscherelements eines Wärmetauschers, teilweise im Schnitt,
    Figur 3
    eine weitere Ausführungsform eines Wärmetauschers, teilweise aufgeschnitten,
    Figur 4
    eine vergrößerte Detailansicht des Wärmetauschers der Figur 3,
    Figur 5
    ein Schnitt entlang der Linie V-V in Figur 2,
    Figur 6
    ein Schnitt entlang der Linie VI-VI in Figur 2 und
    Figur 7
    ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers integriert in das Lüftergehäuse eines Lüfters.
  • Die Figur 1 zeigt einen Wärmetauscher 1, der als Ladeluftkühler eines Nutzfahrzeugs dient. Der Wärmetauscher 1 weist einen ersten Sammelkasten 2 und einen mit Abstand dazu liegenden zweiten Sammelkasten 3 für ein erstes Medium 4 auf. Beim ersten Medium 4 handelt es sich Ladeluft 5. Die Ladeluft 5 soll mittels eines zweiten Mediums 6 gekühlt werden. Beim zweiten Medium 6 handelt es sich um Kühlluft 7, die vom Fahrtwind gebildet und/oder von einem nicht dargestellten Gebläse angesaugte Luft ist. Die beiden Sammelkästen 2 und 3 sind rohrförmig, mit ovalem Querschnitt ausgebildet; ihre Längserstreckung verläuft senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1.
  • Der Wärmetauscher 1 besitzt ein Gehäuse 8, das -im Längsschnitt der Figur 1 gesehen- eine Knochenform aufweist. Zwischen zwei verdickten Bereichen 9 und 10 des Gehäuses 8 liegt ein weniger dicker Bereich 11, in dem das Gehäuse 8 zwei ebene Wandungen 12, 13 aufweist. In den verdickten Bereichen 9 und 10 geht die jeweilige ebene Wandung 12 und 13 in konvex gebogene Wandungen 14, 15 beziehungsweise 16, 17 über. Das Gehäuse 8 läuft an seinen Enden in Bereiche 18, 19 aus, die -im Längsschnitt der Figur 1 betrachtet- dünner als der Bereich 11 ist und jeweils eine Stirnseite 20 beziehungsweise 21 besitzen. Die konvex gebogenen Wandungen 14, 15, 16 und 17 verlaufen mit Abstand a zu dem jeweiligen Sammelkasten 2 beziehungsweise 3, so dass Strömungswege 22 bis 25 im Bereich der Sammelkästen 1 und 2 derart ausgebildet sind, dass letztere innerhalb des Gehäuses 8 außen umströmt werden können. Die verdickten Bereiche 9 und 10, die zur Bildung der Knochenform führen, machen dies möglich.
  • Dem zweiten Sammelkasten 3 wird -senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1- die Ladeluft 5 mittels eines ersten, nicht näher dargestellten Medienanschlusses 26 zugeführt. Die Ladeluft 5 steigt somit im zweiten Sammelkasten 3 auf und wird dann um 90° in Richtung auf den ersten Sammelkasten 2 umgelenkt. Sie passiert ein zwischen den beiden Sammelkästen 3, 2 liegendes Wärmetauscherelement 27. Dies ist mittels des gestrichelten Pfeils 28 angedeutet. Nach Passieren des Wärmetauscherelements 27 tritt die Ladeluft 5 in den ersten Sammelkasten 2 ein, wird dort um 90° nach unten abgelenkt und verlässt den Sammelkasten 2 mittels eines nicht näher dargestellten, ersten Medienanschlusses 29. Das Wärmetauscherelement 27 kann vom parallel zueinander verlaufenden, die beiden Sammelkästen 2, 3 kommunizierend verbindenden Ladeluftrohren gebildet sein (nicht näher dargestellt). Die Ladeluftrohre verlaufen rechtwinklig zu den Längserstreckungen der Sammelkästen 2 und 3. Zwischen den einzelnen, beabstandet zueinander liegenden Ladeluftrohren können -zur Oberflächenvergrößerung- Kühlluftrippen angeordnet sein, die entgegengesetzt zur Richtung der Ladeluft 5 von der Kühlluft 7 durchströmt werden, so dass ein intensiver Wärmeaustausch im Wärmetauscherelement 27 stattfindet, der dazu führt, dass die Ladeluft 5 von der Kühlluft 7 gekühlt wird. Hierzu wird die Kühlluft 7 mittels eines zweiten Medienanschlusses 30, der sich an der Stirnseite 20 des Bereichs 18 befindet, in das Innere des Gehäuses 8 eingelassen, derart, dass sie die beiden Strömungswege 22 und 23 passiert und somit den zweiten Sammelkasten 3 zumindest teilweise umspült. Die Kühlluft 7 tritt dann in das Wärmetauscherelement 27 ein und durchströmt im Gegenstromprinzip dieses Bauelement, das heißt, die Strömungsrichtung der Ladeluft 5 verläuft entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der Kühlluft 7. Die Kühlluft 7 verlässt das Wärmetauscherelement 27 im Bereich des zweiten Sammelkastens 3 und strömt in die Strömungswege 24 und 25 ein, das heißt, der Sammelkasten 3 wird beidseitig umströmt. Die Kühlluft 7 gelangt dann zur Stirnseite 21 des Bereichs 19, wo ein zweiter Medienanschluss 31 zur Abführung der Kühlluft 7 ausgebildet ist.
  • Der Figur 1 ist sehr deutlich zu entnehmen, dass die Kühlluft 7 keine wesentliche Umlenkung im Bereich des Wärmetauschers 1 und schon gar nicht im Bereich des Wärmetauscherelements 27 erfährt. Das Umströmen der beiden Sammelkästen 2 und 3 erfolgt zwar mit einer gewissen Richtungsänderung der Kühlluft 7, die jedoch keinen nennenswerten DrucKverlust mit sich bringt, da eine laminare Strömung ausgebildet werden kann. Die beiden zweiten Medienanschlusse 30 und 31 weisen somit in Richtung der Stromungsrichtung von Ladeluft 5 von Kühlluft 7 innerhalb des Wärmetauscherelements 27.
  • Die Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Scheibenkontur des Wärmetauscherelements 27, das heißt, das Wärmetauscherelement 27 ist in Stapelscheibenbauweise realisiert. Hierzu werden einzelne Scheiben (profilierte Aluminiumbleche) im Wechsel aufeinandergelegt, die -zur Ausbildung des Anschusses und zur Ausbildung der beiden Sammelkästen 2 und 3- mit Näpfen und Durchzügen versehen sind. Dies ist grundsätzlich bekannt. Beim Aufeinanderstapeln wird Napf/Durchzug auf Napf/Durchzug und dann das nächste Paar Rand auf Rand usw. gelegt und verlötet. Durch dieses Aufeinanderstapeln wird bei dem Wärmetauscherelement 27 gemäß Figur 5 abwechselnd eine Kühlluftrippe 32, eine Ladeluftrippe 33 und dann wieder eine Kühlluftrippe 32 und -darauffolgend- eine Ladeluftrippe 33 usw. ausgebildet. Aus der Figur 5 ist erkennbar, dass durch Aufeinanderlegen zweier Halbschalen 34, 35 der Strömungsweg für die Ladeluft 5 im Bereich des Wärmetauscherelements 27 erstellt wird. Die benachbarte Ladeluftrippe 33 weist einen Abstand zur erstgenannten Ladeluftrippe 33 auf, so dass dazwischen eine Kühlluftrippe 32 ausgebildet wird, die von der Kühlluft 7 im Gegenstrom durchströmt werden kann. Um im Bereich der Sammelkästen 2 und 3 die Ladeluft 5 und die Kühlluft, 7 ihren jeweiligen Strömungswegen innerhalb des Wärmetauscherelements 27 zuführen zu können, ist -gemäß der Scheibenbauweise der Figur 6- vorgesehen, dass die Ladeluftrippen 33 dort -zur Ausbildung des Sammelkastens 2 beziehungsweise 3- miteinander verbunden sind, so dass die Ladeluft 5 die Kühlluftrippen 32 abgeschottet durchsetzt und in die Bereiche der Ladeluftrippen 33 einströmt und dann - quasi in die Blattebene der Figur 6 hinein- entsprechend aufgeteilt das Wärmetauscherelement 27 durchsetzt. Entsprechendes erfolgt im Bereich des anderen Sammelkastens, dort wird die Ladeluft wieder zusammengeführt und gemeinsam abgeführt. Die Kühluftrippen 32 stehen mit den Strömungswegen 22 bis 25 in Verbindung, das heißt, sie werden von der Kühlluft 5 passiert.
  • Aus den Figuren 3 und 4 geht der Gesamtaufbau eines vorstehend beschriebenen Wärmetauschers 1 in Stapelscheibenbauform näher hervor. Die Figur 3 zeigt das Gehäuse 8, das das Warmetauscherelement 27 umgibt, wobei das Gehäuse 8 an einander diametral gegenüber liegenden Enden die zweiten Medienanschlüsse 30 und 31 aufweist. Ferner sind die ersten Medienanschlüsse 26 und 29 erkennbar, die zu den Sammelkästen 2, 3 führen.
  • Der Figur 4 ist zu entnehmen, dass vom Wärmetauscherelement 27 kommende Ladeluft 5 von den Ladeluftrippen 33 herangeführt und -entsprechend der Pfeile 35- von dem Sammelkasten 2 abgeführt wird. Die zwischen den Ladeluftrippen 33 liegenden Kühlluftrippen 32 hingegen führen -nach dem Gegenstromprinzip- Kühlluft 7 gemäß der Pfeile 36.
  • Auch beim Ausführungsbeispiel der Figuren 2 bis 4 ist sichergestellt, dass die Kühlluft 7 zum Eintritt in das Wärmetauscherelement 27 nicht oder nur unwesentlich umgelenkt werden muss, so dass nur geringe Druckverluste auftreten.
  • Die Figur 7 zeigt einen Lüfter 37 mit Lüftergehäuse 38 und Laufrad 39. In das Lüftergehäuse 38 ist ein Wärmetauscherelement 27 gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele integral zumindest teilweise derart aufgenommen, dass innerhalb des Lüftergehäuses 38 geführte Kühlluft 7 das Wärmetauscherelement 27 gemäß der aus Figur 7 hervorgehenden Pfeile durchströmen kann. Das Wärmetauscherelement 27 weist aufgrund der Stapelbauweise integrierte Sammelkästen 2 und 3 und dazwischenliegende Kühlluftrippen 32 sowie Ladeluftrippen 33 auf, so dass ein dort geführter Ladeluftstrom von der Kühlluft 7 gekühlt wird. Das Gehäuse 38 ist vorzugsweise als Spiralgehäuse 40 ausgebildet

Claims (14)

  1. Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler für Kraftfahrzeuge, bevorzugt für Nutzfahrzeuge, mit einem ersten Sammelkasten und mit einem zweiten Sammelkasten für ein erstes Medium, wobei die beiden Sammelkästen jeweils einen ersten Medienanschluss für das erste Medium aufweisen und über mindestens ein Wärmetauscherelement miteinander kommunizierend verbunden sind und mit einem, das Wärmetauscherelement aufnehmenden, im Inneren ein zweites Medium führenden Gehäuse, das zweite Medienanschlüsse für das zweite Medium aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) derart ausgebildet ist, dass in seinem Inneren mindestens ein Sammelkasten (2,3), vorzugsweise beide Sammelkästen (2,3), zumindest teilweise mit zumindest bereichsweise vorliegendem Abstand zur Gehäuseinnenwand mit aufgenommen ist/sind.
  2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) die Sammelkästen (2,3) verständig aufnimmt.
  3. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Medienanschlüsse (30,31) den beiden Sammelkästen (2,3) derart zugeordnet sind, dass der erste Sammelkasten (2) zwischen einem zweiten Medienanschluss (30) und dem Wärmetauscherelement (27) und der zweite Sammelkasten (3) zwischen dem anderen zweiten Medienanschluss (31) und dem Wärmetauscherelement (27) liegt.
  4. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsrichtung des ersten Mediums (4) in den Sammelkästen (2,3) quer, insbesondere rechtwinklig, zur Strömungsrichtung des ersten Mediums (4) im Wärmetauscherelement (27) verläuft.
  5. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Medienanschlüsse (30,31) in Richtung oder etwa in Richtung der Strömungsrichtung des ersten Mediums (4) im Wärmetauscherelement (27) weisen.
  6. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Medienanschlüsse (26,29) quer, insbesondere rechtwinklig, zur Strömungsrichtung des ersten Mediums (4) im Wärmetauscherelement (27) weisen.
  7. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Medienanschlüsse (26,29) in Richtung oder etwa in Richtung der Längserstreckung der Sammelkästen (2,3) weisen.
  8. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige erste Medienanschluss (26,29) mit der Längserstreckung des zugehörigen ersten beziehungsweise zweiten Sammelkastens (2,3) fluchtet.
  9. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) -im Längsschnitt gesehen- eine Knochenform aufweist oder in seiner Formgebung einer Knochenform angenähert ist.
  10. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen (12,13) und zugehörige Bonden- und Deckenwandungen des Gehäuses (8) eng am Warmetauscherelement (27) anlegen.
  11. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) einen Gehäuseabschnitt eines Lüftergehäuses (38) eines Lüfters (37) bildet.
  12. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftergehäuse (38) als Spiralgehäuse (40) ausgebildet ist.
  13. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als Gegenstrom-Wärmetauscher ausgebildet ist.
  14. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als Gleichstrom-Wärmetauscher ausgebildet ist.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004001462A1 (de) 2004-01-08 2005-08-18 Behr Gmbh & Co. Kg Kühlsystem
US6997248B2 (en) 2004-05-19 2006-02-14 Outokumpu Oyj High pressure high temperature charge air cooler
US20080251242A1 (en) * 2005-10-20 2008-10-16 Behr Gmbh & Co. Kg Heat Exchanger
US8225852B2 (en) 2008-04-30 2012-07-24 Dana Canada Corporation Heat exchanger using air and liquid as coolants
US9631876B2 (en) * 2013-03-19 2017-04-25 Mahle International Gmbh Heat exchanger
EP3372937B1 (de) * 2017-03-10 2021-10-06 Alfa Laval Corporate AB Plattenpaket für wärmetauscher und wärmetauscher

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2809170A1 (fr) * 2000-05-22 2001-11-23 Denso Corp Echangeur de chaleur a gaz d'echappement
WO2001098723A1 (en) * 2000-06-21 2001-12-27 Serck Heat Transfert Limited Exhaust gas cooler
EP1189008A1 (de) * 2000-09-15 2002-03-20 Toyo Radiator Co., Ltd. Wärmetauscher

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1732938A (en) * 1929-10-22 Ventilator and temperature equalizer
US3953176A (en) * 1973-05-22 1976-04-27 Texas Instruments Incorporated Catalytic converter
DE3444961A1 (de) * 1984-12-10 1986-06-12 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Waermetauscher fuer zwei medien, insbesondere ein ladeluftkuehler fuer eine brennkraftmaschine
DE4223423A1 (de) * 1992-07-16 1994-01-20 Laengerer & Reich Gmbh & Co Wärmeaustauscher
DE4307503C2 (de) * 1993-03-10 1995-01-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler einer Brennkraftmaschine
DE4307504C1 (de) * 1993-03-10 1994-09-22 Mtu Friedrichshafen Gmbh Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler einer Brennkraftmaschine
DE19547928C2 (de) * 1995-06-30 1999-03-11 Mtu Friedrichshafen Gmbh Plattenwärmetauscher
US6659170B1 (en) * 1996-06-17 2003-12-09 Hemant D. Kale Energy-efficient, finned-coil heat exchanger
DE19734690C2 (de) * 1997-08-11 2000-02-17 Modine Mfg Co Wärmetauscher, beispielsweise luftgekühlter Ladeluftkühler
DE19830846B4 (de) * 1998-07-10 2007-03-15 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher
DE19859675B4 (de) * 1998-12-23 2006-07-20 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher
DE19902504B4 (de) * 1999-01-22 2005-09-22 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager, insbesondere Ladeluftkühler
DE19927607A1 (de) * 1999-06-17 2000-12-21 Behr Gmbh & Co Ladeluftkühler mit einem Kühlmitteleintritt sowie einem Kühlmittelaustritt
US7077190B2 (en) * 2001-07-10 2006-07-18 Denso Corporation Exhaust gas heat exchanger

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2809170A1 (fr) * 2000-05-22 2001-11-23 Denso Corp Echangeur de chaleur a gaz d'echappement
WO2001098723A1 (en) * 2000-06-21 2001-12-27 Serck Heat Transfert Limited Exhaust gas cooler
EP1189008A1 (de) * 2000-09-15 2002-03-20 Toyo Radiator Co., Ltd. Wärmetauscher

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Publication number Publication date
DE10230852A1 (de) 2004-01-22
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