DE102016011254A1 - Bypass blocking device for heat exchangers - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Bypass-Blockiervorrichtung für einen zumindest einen aus in Stapelrichtung (170) gestapelten Flachrohren (140) aufgebauten Flachrohrstapel (160) aufweisenden Wärmeübertragerkern (110), bei dem ein in den Flachrohren (140) strömendes erstes Fluid mit einem die Flachrohre (140) umströmenden zweiten Fluid im Wärmeaustausch steht, die eine Ummantelung (270) aufweist, die sich zumindest an einer der offenen Querseiten (230, 240) des Wärmeübertragerkerns (110) in Stapelrichtung (170) von der Unterseite (260) zur Oberseite (250) des Wärmeübertragerkerns (110) und sich entlang einer Längsrichtung (150) des Wärmeübertragerkerns (110) zumindest teilweise erstreckt. Weist die Ummantelung (270) querseitig zumindest zwei in Stapelrichtung (170) verlaufende Kontaktbereiche (350) der Ummantelung (270) an den Wärmeübertragerkern (110) und zumindest eine von der Querseite (230, 240) des Wärmeübertragerkerns (110) beabstandete und zwischen zwei Kontaktbereichen (350) angeordnete Wölbung (340) auf, so kann ein zwischen dem Gehäuse (100) und dem Wärmeübertragerkern (110) fließender Bypass-Strom des zweiten Fluides signifikant verringert oder sogar gänzlich verhindert werden.The invention relates to a bypass blocking device for a heat transfer core (110) comprising at least one flat tube stack (160) constructed in the stacking direction (170), in which a first fluid flowing in the flat tubes (140) communicates with the flat tubes ( 140) flowing around the second fluid in heat exchange, which has a sheath (270) extending at least at one of the open transverse sides (230, 240) of the heat transfer core (110) in the stacking direction (170) from the bottom (260) to the top (250 ) of the heat transfer core (110) and at least partially extends along a longitudinal direction (150) of the heat transfer core (110). Has the sheath (270) transversely at least two in the stacking direction (170) extending contact areas (350) of the sheath (270) on the heat exchanger core (110) and at least one of the transverse side (230, 240) of the heat exchanger core (110) spaced and between two Arranged contact areas (350) (340), so a flowing between the housing (100) and the heat transfer core (110) bypassing flow of the second fluid can be significantly reduced or even completely prevented.
Description
Die Erfindung betrifft eine Bypass-Blockiervorrichtung für einen Wärmeübertragerkern, einen Wärmeübertragerkern bzw. einen Wärmeübertrager mit einer derartigen Bypass-Blockiervorrichtung.The invention relates to a bypass blocking device for a heat transfer core, a heat transfer core or a heat exchanger with such a bypass blocking device.
Aus der
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Wärmeübertragerkern bzw. für einen Wärmeübertrager eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch den Einsatz einer Bypass-Blockierungsvorrichtung auszeichnet, womit zwischen dem Gehäuse und dem Wärmeübertragerkern auftretende Bypassströme verhindert oder zumindest verringert werden können.The present invention is concerned with the problem of providing for a heat transfer core or for a heat exchanger, an improved or at least one alternative embodiment, which is characterized in particular by the use of a bypass blocking device, which prevents or at least occurring between the housing and the heat transfer core bypass currents can be reduced.
In einem Aspekt der Erfindung wird eine Bypass-Blockiervorrichtung für einen zumindest einen aus in Stapelrichtung gestapelten Flachrohren aufgebauten Flachrohrstapel aufweisenden Wärmeübertragerkern vorgeschlagen, bei dem ein in den Flachrohrströmen des ersten Fluides mit einem die Flachrohre umströmenden zweiten Fluid im Wärmeaustausch steht, wobei die Bypass-Blockiervorrichtung eine Ummantelung aufweist, die sich zumindest an einer der offenen Querseiten des Wärmeübertragerkerns in Stapelrichtung von der Unterseite zur Oberseite des Wärmeübertragerkerns und sich entlang einer Längsrichtung des Wärmeübertragerkerns zumindest teilweise erstreckt, wobei die Ummantelung querseitig zumindest zwei in Stapelrichtung verlaufende Kontaktbereiche der Ummantelung an den Wärmeübertragerkern und zumindest eine von der Querseite des Wärmeübertragerkerns beabstandete und zwischen zwei Kontaktbereichen angeordnete Wölbung aufweist.In one aspect of the invention, a bypass blocking device is proposed for a heat transfer core having at least one flat tube stack constructed of stacked flat tubes in which a second fluid circulating in the flat tube streams of the first fluid is in heat exchange with the second fluid flowing around the flat tubes, the bypass blocking device a shell which extends at least at one of the open transverse sides of the heat transfer core in the stacking direction from the bottom to the top of the heat transfer core and along a longitudinal direction of the heat transfer core at least partially, the shell transverse side at least two stacking contact areas of the shell to the heat transfer core and has at least one of the transverse side of the heat transfer core spaced and arranged between two contact areas curvature.
Vorteilhaft können durch den Einsatz einer derartigen Bypass-Blockiervorrichtung etwaige Bypass-Strömungen des zweiten Fluides zwischen dem Gehäuse und dem Wärmeübertragerkern in Einbaulage verhindert oder zumindest verhindert werden. Dabei lenkt vorteilhaft eine derartige Wölbung in der Ummantelung der Bypass-Blockiervorrichtung einen etwaige aus dem Wärmeübertragerkern austretenden zweiten Fluidstrom zurück in den Wärmeübertragerkern, da die Wölbung von zwei Kontaktbereichen begrenzt wird, die mit dem Wärmeübertragerkern derartig in Kontakt stehen, dass in den Kontaktbereichen eine Strömung des zweiten Fluides zwischen der Ummantelung und dem Wärmeübertragerkern weitestgehend verhindert werden kann. Demzufolge wird sämtliches in die Wölbung eintretende zweite Fluid zwangsläufig wieder in den Wärmeübertragerkern zurückgeführt oder es entsteht ein statischer Zustand ohne Strömung. Somit kann aber zumindest in einem derartigen Bereich einer zwischen zwei Kontaktbereichen angeordneten Wölbung eine Bypassströmung des zweiten Fluides zwischen dem Wärmeübertragerkern und dem Gehäuse verringert bzw. verhindert werden.Advantageously, any bypass flows of the second fluid between the housing and the heat exchanger core in the installation position can be prevented or at least prevented by the use of such a bypass blocking device. Advantageously, such a curvature in the jacket of the bypass blocking device directs any second fluid flow emerging from the heat exchanger core back into the heat transfer core, since the curvature is limited by two contact areas which are in contact with the heat transfer core such that a flow occurs in the contact areas of the second fluid between the shell and the heat exchanger core can be largely prevented. As a result, all the second fluid entering the bulge is forcibly returned to the heat transfer core or a static state without flow occurs. Thus, however, a bypass flow of the second fluid between the heat transfer core and the housing can be reduced or prevented at least in such a region of a curvature arranged between two contact regions.
Dabei versteht man unter der Stapelrichtung des Wärmeübertragers die Richtung, in der die Flachrohre mit ihren flachen, breiten Seiten innerhalb des jeweiligen Flachrohrstapels aufeinander gestapelt sind. Unter der Längsrichtung des Wärmeübertragers ist diejenige Richtung zu verstehen, in der sich die Flachrohre bzw. der Wärmeübertrager vom Einlassbereich des ersten Fluides zum Auslassbereich des ersten Fluides erstrecken. Unter dem Begriff Querrichtung ist diejenige Richtung zu verstehen, die senkrecht auf die Längsrichtung und senkrecht auf die Stapelrichtung steht und demzufolge in einer anderen Definition die Richtung darstellt, in der bei mehreren Flachrohrstapeln die Flachrohrstapel abfolgen oder im Falle von nur einem Flachrohrstapel, in der sich die Breite der Flachrohre erstreckt.In this case, the direction of stacking of the heat exchanger is understood to mean the direction in which the flat tubes are stacked with their flat, broad sides within the respective flat tube stack. The longitudinal direction of the heat exchanger is to be understood as the direction in which the flat tubes or the heat exchanger extend from the inlet region of the first fluid to the outlet region of the first fluid. The term transverse direction is to be understood as meaning that direction which is perpendicular to the longitudinal direction and perpendicular to the stacking direction and accordingly represents in another definition the direction in which the flat tube stacks follow in the case of a plurality of flat tube stacks or in the case of only one flat tube stack the width of the flat tubes extends.
Unter der breiten, flachen Seite der Flachrohre sind die Seiten der Flachrohre zu verstehen, die sich in Längsrichtung der Flachrohre und in Querrichtung der Flachrohre erstrecken. Als kurze Seite der Flachrohre wird die Seite verstanden, die sich in Längsrichtung und in Stapelrichtung erstreckt. Die beiden Frontseiten der Flachrohre sind in dem Bereich angeordnet, in dem das erste Fluid in das Flachrohr einströmt bzw. ausströmt.Under the wide, flat side of the flat tubes are the sides of the flat tubes to understand that in the longitudinal direction of the flat tubes and in Transverse direction of the flat tubes extend. As a short side of the flat tubes, the side is understood to extend in the longitudinal direction and in the stacking direction. The two front sides of the flat tubes are arranged in the region in which the first fluid flows into or flows out of the flat tube.
Unter den offenen Querseiten des Wärmeübertragerkerns sind die Seiten des Wärmeübertragerkerns zu verstehen, die sich in Stapelrichtung und in Längsrichtung erstrecken. Sie werden deshalb als offen bezeichnet, da sich auf diesen Seiten die Öffnungen für den Eintritt bzw. Austritt des zweiten Fluides in die zweiten Fluidkanäle bzw. aus den zweiten Fluidkanälen befinden, die zwischen den Flachrohren ausgebildet werden. Dabei weist der Wärmeübertragerkern zumindest zwei offene Querseiten und demzufolge je nach Betrachtungsweise eine linke offene Querseite und eine rechte offene Querseite bzw. eine erste offene Querseite und zweite offene Querseite auf. Diese offenen Querseiten werden im Nachfolgenden als abgekürzt als Querseiten bezeichnet. Wird der Begriff querseitig verwendet, so wird mit diesem Begriff darauf abgestellt, dass das jeweilige Bauteil an einer der Querseiten angeordnet ist.The open transverse sides of the heat exchanger core are to be understood as the sides of the heat exchanger core which extend in the stacking direction and in the longitudinal direction. They are therefore referred to as open, as are the openings for the entry or exit of the second fluid in the second fluid channels or from the second fluid channels, which are formed between the flat tubes on these pages. In this case, the heat transfer core has at least two open transverse sides and consequently, depending on the perspective, a left open transverse side and a right open transverse side or a first open transverse side and second open transverse side. These open transverse sides are hereinafter referred to as short sides. If the term is used on the transverse side, then this term is based on the fact that the respective component is arranged on one of the transverse sides.
Des Weiteren sind unter der Unterseite und der Oberseite des Flachrohrstapels die Seiten des Flachrohrstapels zu verstehen, die sich in Querrichtung und Längsrichtung des Wärmeübertragerkerns erstrecken, sodass diese Seiten im Wesentlichen durch die breiten, flachen Seiten der endständigen Flachrohre im Flachrohrstapel ausgebildet werden. Dabei ist es für die vorliegende Erfindung unwichtig, welche der beiden vorbeschriebenen Seiten des Wärmeübertragerkerns als Unterseite bzw. als Oberseite bezeichnet wird, so dass die Begriffe beliebig verwendet bzw. vertauscht werden können.Furthermore, the underside and the top of the flat tube stack are to be understood as meaning the sides of the flat tube stack which extend in the transverse direction and the longitudinal direction of the heat exchanger core, so that these sides are formed essentially by the broad, flat sides of the flat tube ends in the flat tube stack. It is unimportant for the present invention, which of the two above-described sides of the heat transfer core is referred to as the bottom or top, so that the terms can be used or changed as desired.
Unter der Frontseite des Wärmeübertragerkerns sind die verbleibenden Seiten zu verstehen, in deren Bereich sich im Wesentlichen der Einlass bzw. Auslass des ersten Fluides in die Flachrohre befindet.The front side of the heat exchanger core is understood to mean the remaining sides, in the area of which essentially the inlet or outlet of the first fluid is located in the flat tubes.
Dabei versteht man unter Flachrohre Rohre, deren Breite größer ist, als deren Höhe, wobei insbesondere die Breite geringer als die Länge ausgebildet ist. Stapelt man derartige Flachrohre mit ihren flachen, breiten Seiten aufeinander, wobei die Längsrichtung der einzelnen Flachrohre parallel zueinander ausgerichtet sind, so versteht man unter einem derartigen Stapel von Flachrohren einen Flachrohrstapel. Dabei kann der Wärmeübertragerkern nur einen derartigen Flachrohrstapel aufweisen oder mehrere derselben.It is understood by flat tubes tubes whose width is greater than their height, in particular, the width is less than the length formed. If such flat tubes are stacked on one another with their flat, broad sides, the longitudinal direction of the individual flat tubes being aligned parallel to one another, a flat tube stack is understood to mean a stack of flat tubes of this type. In this case, the heat transfer core can only have such a flat tube stack or more of the same.
Als erstes Fluid, das in den Flachrohren strömt, kann ein abgashaltiges Fluid eingesetzt werden, wie beispielsweise Ladeluft mit einem Abgasanteil oder Abgas mit anderen beigemengten Fluiden.As the first fluid flowing in the flat tubes, an exhaust-containing fluid can be used, such as charge air with an exhaust gas component or exhaust gas with other admixed fluids.
Als zweites Fluid kann Wasser oder eine wasserhaltige Mischung verwendet werden, die beispielsweise Frostschutzmittel, Glykol oder anderweitige Kühlmittelzusätze aufweist.As the second fluid may be used water or a hydrous mixture comprising, for example, antifreeze, glycol or other coolant additives.
Unter dem Begriff Ummantelung ist ein in Umfangsrichtung zumindest abschnittsweise ausgebildeter Mantel für den Wärmeübertragerkern zu verstehen, der sich zumindest auf einer der offenen Querseiten von der Unterseite zur Oberseite des Wärmeübertragerkerns erstreckt. Die Ummantelung kann demzufolge einseitig querseitig ausgebildet sein und beispielsweise mittels eines Bandes oder an der Ummantelung ausgebildeten um den Wärmeübertragerkern umgreifenden Stegen am Wärmeübertragerkern positioniert bzw. fixiert werden. Es ist aber auch denkbar, dass sich die Ummantelung zumindest abschnittsweise in Längsrichtung, Stapelrichtung und/oder Querrichtung über weitere Seiten des Wärmeübertragerkerns erstreckt.The term sheathing is to be understood as a sheathing formed at least in sections in the circumferential direction for the heat transfer core, which extends at least on one of the open transverse sides from the lower side to the upper side of the heat transfer core. Consequently, the sheathing can be formed on one side transversely and, for example, be positioned or fixed on the heat exchanger core by means of a band or webs formed around the heat exchanger core and formed on the sheathing. However, it is also conceivable that the casing extends at least in sections in the longitudinal direction, stacking direction and / or transverse direction over further sides of the heat exchanger core.
Unter Kontaktbereiche der Ummantelung an den Wärmeübertragerkern sind Bereiche der Ummantelung zu verstehen, die mit dem Wärmeübertragerkern derart in Kontakt treten, dass eine Strömung des zweiten Fluids zwischen der Ummantelung und dem Wärmeübertragerkern weitestgehend unterdrückt ist. Dabei kann der Kontaktbereich der Ummantelung zumindest abschnittsweise mit dem Wärmeübertragerkern direkt in Kontakt stehen oder mit anderen Bauteilen des Wärmeübertragerkerns wie beispielsweise einer kammartigen Trennwand.Contact areas of the jacket on the heat exchanger core are areas of the jacket which come into contact with the heat exchanger core in such a way that a flow of the second fluid between the jacket and the heat exchanger core is largely suppressed. In this case, the contact region of the casing can at least partially be in direct contact with the heat transfer core or with other components of the heat transfer core such as a comb-like partition.
Unter dem Begriff Wölbung ist eine an der Ummantelung zwischen zwei Kontaktbereichen ausgebildete Aussparung zu verstehen, die eine Kavität zwischen der Ummantelung und dem Wärmeübertragerkern ausbildet, sodass das zweite Fluid diese Kavität bzw. die Wölbung durchströmen kann.The term buckling means a recess formed on the casing between two contact regions, which forms a cavity between the casing and the heat exchanger core, so that the second fluid can flow through this cavity or the curvature.
Des Weiteren kann der Wärmeübertragerkern zumindest eine kammartige Trennwand aufweisen, deren Zinken über einen Steg miteinander verbunden sind, wobei die Zinken zwischen zumindest einigen Flachrohren angeordnet sind.Furthermore, the heat transfer core may have at least one comb-like partition whose tines are connected to one another via a web, the tines being arranged between at least some flat tubes.
Vorteilhaft kann durch eine derartige kammartige Trennwand bzw. deren Zinken die zwischen den Flachrohren ausgebildeten zweite Fluidkanäle derart unterteilt werden, dass das in diesen zweiten Fluidkanälen strömendes zweites Fluid dazu gezwungen wird, mäandernd durch den Wärmeübertragerkern zu strömen. Demzufolge strömt das zweite Fluid zumindest abschnittsweise im Querstrom zum ersten Fluid und im Bereich der Wölbung im Gegenstrom oder Gleichstrom zum ersten Fluid. Im Bereich der Wölbung wird eine Umlenkung des zweiten Fluides erreicht, das aus dem Wärmeübertragerkern austritt und zumindest teilweise und durch die Wölbung wieder zurück in den Wärmeübertragerkern zurückgeführt wird. Durch eine derartige Strömungsführung des zweiten Fluides lassen sich Bypass-Ströme des zweiten Fluidstromes zumindest verringern bzw. vollständig unterbinden.Advantageously, the second fluid channels formed between the flat tubes can be subdivided by such a comb-like partition wall or its prongs in such a way that the second fluid flowing into these second fluid channels is forced to meander through the heat exchanger core. Accordingly, the second fluid flows at least in sections in the cross flow to the first fluid and in the region of the curvature in countercurrent or direct current to the first fluid. In the region of the curvature, a deflection of the second fluid is achieved, which emerges from the heat transfer core and at least partially and through the curvature back into the heat transfer core is returned. Through such a flow guidance of the second fluid, bypass flows of the second fluid flow can be at least reduced or completely prevented.
Dabei versteht man unter einer kammartigen Trennwand einen Steg, an dem senkrecht zum Steg Zinken ausgebildet sind, die in die zwischen den Flachrohren ausgebildeten Fluidkanäle eingeführt werden können, sodass die zweiten Fluidkanäle zumindest im Bereich der Zinken unterteilt werden. Dabei kann eine derartige kammartige Trennwand aus einem ähnlichen oder gleichen Material wie das Material der Rohre ausgebildet sein, beispielsweise aus Stahl, Edelstahl, Aluminium oder dergleichen und mit dem Wärmeübertragerkern stoffschlüssig verbunden sein. Es ist aber auch denkbar, dass die kammartige Trennwand als Teil der Ummantelung aus dem Material der Ummantelung ausgebildet ist.Here, a comb-like partition wall is understood to mean a web on which tines are formed perpendicular to the web, which can be introduced into the fluid channels formed between the flat tubes, so that the second fluid passages are subdivided at least in the area of the tines. In this case, such a comb-like partition may be formed of a similar or the same material as the material of the tubes, for example made of steel, stainless steel, aluminum or the like and be integrally connected to the heat transfer core. But it is also conceivable that the comb-like partition wall is formed as part of the sheath of the material of the sheath.
Unter dem Begriff Zinken versteht man längliche senkrecht zum Steg abstehende Gebilde. Sind derartige Gebilde am Steg unmittelbar gegenüberliegend ausgebildet, so gehören sie zum gleichen Zinken und werden demzufolge als ein Zinken bezeichnet.The term tines is understood to mean elongated structures projecting perpendicularly to the web. If such structures are formed directly opposite one another on the web, they belong to the same prong and are accordingly referred to as a prong.
Des Weiteren kann die Trennwand zumindest querseitig in einem Kontaktbereich der Ummantelung am Wärmeübertrager angeordnet sein.Furthermore, the partition may be arranged at least transversely in a contact region of the casing on the heat exchanger.
Vorteilhaft kann dadurch die Ummantelung in Wirkverbindung mit den Trennwänden die mäandernde Durchströmung des zweiten Fluids durch den Wärmeübertragerkern derart unterstützen, dass etwaige Bypass-Ströme des zweiten Fluides zwischen dem Gehäuse und dem Wärmeübertragerkern weiter verringert werden können. Da die Trennwand zumindest querseitig in einem Kontaktbereich der Ummantelung am Wärmeübertrager angeordnet ist, wird durch die Trennwand das erste Fluid gezielt in den Bereich der Wölbung eingeleitet. Somit kann das zweites Fluid nicht in andere Bereiche abströmen. Durch die Wölbung wird dann das zweite Fluid wieder in den Wärmeübertragerkern zurückgeführt und durch die nachfolgende Trennwand tiefer in den Wärmeübertragerkern hineingeleitet. Dadurch wird ein unerwünschtes Abströmen des zweiten Fluides in andere Bereich weitgehend unterbunden. Demzufolge kann im Zusammenwirken der Kontaktbereiche mit den Trennwänden eine nahezu vollständige Umlenkung des aus dem Wärmeübertragerkern im Bereich der Wölbung austretenden zweiten Fluidstromes wieder zurück in den Wärmeübertragerkern erreicht werden. Somit wird der mäandernde Verlauf des zweiten Fluidstromes durch die Wölbung und/oder die Trennwände derart begünstigt, dass etwaige Bypass-Ströme des zweiten Fluides vorteilhaft verhindert oder zumindest verringert werden können.Advantageously, thereby, the sheath in operative connection with the partitions support the meandering flow of the second fluid through the heat transfer core such that any bypass flows of the second fluid between the housing and the heat transfer core can be further reduced. Since the partition wall is arranged at least transversely in a contact region of the casing on the heat exchanger, the first fluid is introduced in a targeted manner in the region of the curvature by the partition wall. Thus, the second fluid can not flow into other areas. Due to the curvature, the second fluid is then returned to the heat transfer core and guided deeper into the heat transfer core by the subsequent partition wall. As a result, an undesirable outflow of the second fluid into another area is largely prevented. Consequently, in the interaction of the contact regions with the partitions, an almost complete deflection of the second fluid flow emerging from the heat transfer core in the region of the curvature can be achieved back into the heat transfer core. Thus, the meandering course of the second fluid flow is promoted by the curvature and / or the partitions such that any bypass streams of the second fluid can be advantageously prevented or at least reduced.
Des Weiteren kann zumindest eine kammartige Trennwand eine Anordnung des Steges auf der ersten Querseite des Wärmeübertragerkerns aufweisen.Furthermore, at least one comb-like partition wall can have an arrangement of the web on the first transverse side of the heat exchanger core.
Vorteilhaft kann zumindest auf der ersten Querseite ein Steg des Wärmeübertragerkerns angeordnet werden, wobei der Steg beispielsweise im Zusammenwirken mit einem Kontaktbereich der Ummantelung vorteilhaft zu einer Verringerung von Bypass-Strömen des zweiten Fluides zwischen dem Wärmeübertragerkern und dem Gehäuse führen kann.Advantageously, at least on the first transverse side, a web of the heat transfer core can be arranged, wherein the web can, for example, in cooperation with a contact region of the jacket advantageously lead to a reduction of bypass currents of the second fluid between the heat transfer core and the housing.
Des Weiteren kann zusätzlich oder alternativ zumindest eine kammartige Trennwand eine Anordnung des Steges auf der zweiten Querseite des Wärmeübertragerkerns aufweisen.Furthermore, additionally or alternatively, at least one comb-like partition wall can have an arrangement of the web on the second transverse side of the heat exchanger core.
Vorteilhaft kann somit auch auf der zweiten Querseite des Wärmeübertragerkerns ein derartiger Steg beispielsweise im Zusammenwirken mit einem Kontaktbereich der Ummantelung zu einer Verringerung von Bypass-Strömen des zweiten Fluides zwischen Wärmeübertragerkern und Gehäuse beitragen.Advantageously, therefore, on the second transverse side of the heat exchanger core, such a web, for example, in cooperation with a contact region of the jacket contribute to a reduction of bypass currents of the second fluid between the heat exchanger core and the housing.
Des Weiteren kann eine kammartige Trennwand eine Anordnung des Steges zwischen zwei Flachrohrstapeln des Wärmeübertragerkerns aufweisen.Furthermore, a comb-like partition wall can have an arrangement of the web between two flat tube stacks of the heat exchanger core.
Vorteilhaft kann demzufolge der Steg zwischen zwei Flachrohrstapeln ebenfalls durch Aufbau auch einer Trennwand zwischen den beiden Flachrohrstapeln dazu vorteilhaft verwendet werden, dass der zweite Fluidstrom auch hinsichtlich des jeweilig zweiten Flachrohrstapels den Wärmeübertragerkern mäandernd durchströmt, da auch zwischen den zwei Flachrohrstapeln der zwischen den Flachrohren bzw. den Flachrohrstapeln angeordnete Fluidkanal unterteilt werden kann.Advantageously, therefore, the web between two flat tube stacks can also be used advantageously by construction of a partition wall between the two flat tube stacks that the second fluid flow meanders also in terms of the respective second flat tube stack meandering the heat transfer core, as between the two flat tube stacks between the flat tubes and the flat tube stacks arranged fluid channel can be divided.
Des Weiteren können zumindest abschnittsweise die Zinken zumindest einer kammartigen Trennwand eine Ausrichtung senkrecht zur Längsrichtung des Wärmeübertragerkerns aufweisen.Furthermore, at least in sections, the prongs of at least one comb-like dividing wall can have an orientation perpendicular to the longitudinal direction of the heat exchanger core.
Vorteilhaft können durch eine derartige senkrechte Ausrichtung der Zinken jeweils ähnliche bzw. gleichgroße Kanäle ausgebildet werden, sodass der zweite Fluidstrom ungestört mäandernd den Wärmeübertragerkern durchströmen kann.Advantageously, by such a vertical alignment of the tines each similar or equal channels are formed, so that the second fluid flow undisturbed meandering can flow through the heat transfer core.
Des Weiteren können zumindest abschnittsweise die Zinken zumindest einer kammartigen Trennwand eine schräge Ausrichtung zur Längsrichtung in Richtung der Längsrichtung aufweisen.Furthermore, at least in some sections, the prongs of at least one comb-like partition wall can have an oblique orientation to the longitudinal direction in the direction of the longitudinal direction.
Vorteilhaft kann durch eine derartige schräge Ausrichtung der Zinken der mäandernde zweite Fluidstrom einen stärkeren Anteil der Strömung in Längsrichtung aufweisen, wobei zwischen zwei Zinken jeweils eine düsenartige Verengung ausgebildet wird, sodass eine stärkere Verwirbelung des zweiten Fluidstromes und damit einhergehende größere Turbulenzen im zweiten Fluidstrom auftreten können. Advantageously, by such an oblique orientation of the teeth of the meandering second fluid flow having a greater proportion of the flow in the longitudinal direction, wherein between two prongs each a nozzle-like constriction is formed, so that a stronger turbulence of the second fluid flow and associated greater turbulence in the second fluid flow can occur ,
Des Weiteren können zumindest abschnittsweise die Zinken zumindest einer kammartigen Trennwand eine schräge Ausrichtung zur Längsrichtung entgegen der Längsrichtung aufweisen.Furthermore, at least in sections, the prongs of at least one comb-like dividing wall may have an oblique orientation to the longitudinal direction opposite to the longitudinal direction.
Vorteilhaft können auch in diesem Fall durch die schräge Anordnung der Zinken eine stärkere Verwirbelung des mäandernden zweiten Fluidstromes und damit einhergehende größere Turbulenzen im zweiten Fluidstrom ausgebildet werden.Advantageously, a stronger turbulence of the meandering second fluid flow and associated greater turbulence in the second fluid flow can also be formed in this case by the oblique arrangement of the tines.
Des Weiteren kann zumindest eine Trennwand eine stoffschlüssige Verbindung mit dem Wärmeübertragerkern aufweisen.Furthermore, at least one partition can have a material connection to the heat exchanger core.
Vorteilhaft können durch eine stoffschlüssige Ausbildung der Trennwand mit dem Wärmeübertragerkern der Wärmeübertragerkern mit stabilisierenden Trennwänden ausgebildet werden, sodass im Bereich der Trennwände eine dichte und stabile Verbindung der Trennwand mit dem Wärmeübertragerkern ausgebildet werden kann. Zum anderen kann vorteilhaft aufgrund der stoffschlüssigen Ausbildung der Zinken mit dem Wärmeübertragerkern eine unverrückbare Positionierung der Trennwände im Wärmeübertragerkern erreicht werden, die nur durch eine äußerst hohe Krafteinwirkung zerstört werden kann. Zudem können derartige mit dem Wärmeübertragerkern stoffschlüssig verbundene Trennwände die Stabilität des Wärmeübertragerkerns vorteilhaft erhöhen.Advantageously, by a cohesive design of the partition with the heat transfer core of the heat transfer core can be formed with stabilizing partitions, so that in the region of the partition walls, a dense and stable connection of the partition with the heat transfer core can be formed. On the other hand can advantageously be achieved due to the cohesive formation of the tines with the heat transfer core immovable positioning of the partitions in the heat transfer core, which can only be destroyed by an extremely high force. In addition, such with the heat transfer core cohesively connected partitions can increase the stability of the heat transfer core advantageous.
Des Weiteren kann zumindest eine Trennwand eine stoffschlüssige Ausbildung mit der Ummantelung aufweisen.Furthermore, at least one partition may have a cohesive design with the jacket.
Vorteilhaft können in diesem Fall unabhängig vom Wärmeübertragerkern und je nach Bedarf der jeweiligen Anwendung zusätzliche oder alternative Trennwände in den Wärmeübertragerkern ausgebildet werden, sodass flexibel auf die jeweiligen Bedürfnisse der · Anwendung mittels der Ummantelung reagiert werden kann.Advantageously, in this case, regardless of the heat transfer core and depending on the needs of each application additional or alternative partitions are formed in the heat transfer core, so that can be flexibly responded to the needs of the application by means of the sheath.
Es ist aber auch denkbar, dass sowohl stoffschlüssig mit dem Wärmeübertragerkern, als auch stoffschlüssig mit der Ummantelung verbundene Trennwände eingesetzt werden, sodass zumindest ein Teil der Trennwände dementsprechend dicht und fest mit dem Wärmeübertragerkern verbunden werden, während stoffschlüssig mit der Ummantelung verbundene Trennwände flexibel in Reaktion auf die jeweiligen Anwendung zusätzlich eingesetzt werden können, um das jeweilig gewünschte Strömungsverhalten des zweiten Fluides im Wärmeübertragerkern zu erreichen.But it is also conceivable that both materially connected to the heat transfer core, as well as cohesively connected to the shroud partitions are used, so that at least a part of the partitions are accordingly tightly and firmly connected to the heat transfer core, while cohesively connected to the shroud partitions flexible in response can be used in addition to the particular application to achieve the respective desired flow behavior of the second fluid in the heat transfer core.
Des Weiteren kann sich zumindest ein Zinken der kammartigen Trennwände in Querrichtung über 20% bis 90% der Erstreckung des Wärmeübertragers in Querrichtung im Bereich des zumindest einen Zinken erstrecken.Furthermore, at least one tine of the comb-like partitions can extend in the transverse direction over 20% to 90% of the extent of the heat exchanger in the transverse direction in the region of the at least one tine.
Vorteilhaft kann durch eine derartige Erstreckung des Zinkens in Querrichtung des Wärmeübertragers das dementsprechend gewünschte mäandernde Strömungsverhalten des zweiten Fluidstromes im Wärmeübertragerkern erreicht werden.Advantageously, can be achieved by such an extension of the tine in the transverse direction of the heat exchanger, the correspondingly desired meandering flow behavior of the second fluid stream in the heat transfer core.
Dabei ist es auch denkbar, dass sich zumindest ein Zinken der kammartigen Trennwand in Querrichtung über 30% bis 90% beispielsweise über 50% bis 90%, insbesondere über 60% bis 90%, und ggf. über 60% bis 80% der Erstreckung des Wärmeübertragers in Querrichtung im Bereich des zumindest einen Zinkens erstreckt.It is also conceivable that at least one tine of the comb-like partition in the transverse direction over 30% to 90%, for example over 50% to 90%, in particular over 60% to 90%, and possibly over 60% to 80% of the extent of Heat exchanger extends in the transverse direction in the region of at least one tine.
Des Weiteren kann der Kontaktbereich der Ummantelung komplementär zum Wärmeübertragerkern im Kontaktbereich ausgebildet sein.Furthermore, the contact region of the sheath can be designed to be complementary to the heat transfer core in the contact region.
Vorteilhaft kann aufgrund der komplementären Ausbildung eine hohe Abdichtungsfähigkeit des Kontaktbereiches hinsichtlich des zweiten Fluidstromes erreicht werden, sodass Bypass-Ströme zwischen dem Kontaktbereich und dem Wärmeübertragerkern weitestgehend verhindert bzw. zumindest verringert werden können.Advantageously, due to the complementary design, a high sealing capability of the contact region with regard to the second fluid flow can be achieved, so that bypass flows between the contact region and the heat transfer core can be largely prevented or at least reduced.
Dabei versteht man unter einer komplementären Ausbildung, dass die dem Wärmeübertragerkern zugewandte Oberfläche der Ummantelung im Wesentlichen der Kontur des Wärmeübertragerkerns im Kontaktbereich folgt. Ist demzufolge im Kontaktbereich am Wärmeübertragerkern eine Trennwand eingesetzt, so folgt demzufolge der Kontaktbereich hinsichtlich seiner dem Wärmeübertragerkern zugewandten Oberfläche auch im Wesentlichen der in diesem Bereich angeordneten Trennwand und demzufolge entweder dem Zinken der Trennwand oder dem Steg der Trennwand.Here, a complementary embodiment is understood to mean that the surface of the casing facing the heat exchanger core essentially follows the contour of the heat exchanger core in the contact region. Accordingly, if a partition wall is used in the contact area on the heat transfer core, then the contact area with respect to its surface facing the heat transfer core essentially also follows the partition arranged in this area and consequently either the tine of the partition or the web of the partition.
Des Weiteren kann sich der Kontaktbereich in Stapelrichtung von der Unterseite zur Oberseite des Wärmeübertragerkerns erstrecken.Furthermore, the contact region may extend in the stacking direction from the underside to the top side of the heat exchanger core.
Dadurch kann vorteilhaft von der Unterseite zur Oberseite des Wärmeübertragerkerns sichergestellt werden, dass der Kontaktbereich im Bereich seiner Anordnung die Ummantelung und den Wärmeübertragerkern zueinander derartig abdichtend ausbildet, dass querseitige Bypassströme am Wärmeübertragerkern weitestgehend verhindert bzw. zumindest verringert werden können.This can advantageously be ensured from the bottom to the top of the heat exchanger core, that the contact area in the region of its arrangement, the shell and the heat transfer core to each other so sealing off forms that transverse bypass currents on the heat transfer core can be largely prevented or at least reduced.
Des Weiteren kann die Ummantelung zumindest zwei Bauteile, ausgewählt aus folgender Gruppe aufweisen: eine rechte Mantelhälfte, eine linke Mantelhälfte, eine linke Mantelseite, eine rechte Mantelseite, eine Mantelunterseite, eine Manteloberseite, eine Mantelschale aufweisen, die formschlüssig mittels einer Verbindungsvorrichtung, ausgewählt aus folgender Gruppe: eine Verrastverbindung, eine Verclipsverbindung miteinander verbunden sind.Furthermore, the sheath can have at least two components selected from the following group: a right sheath half, a left sheath half, a left sheath side, a right sheath side, a sheath underside, a sheath top side, a sheath shell, which has the form-fitting connection means selected from the following Group: a locking connection, a Verclipsverbindung are interconnected.
Besteht beispielsweise die Ummantelung aus einer rechten Mantelhälfte und einer linken Mantelhälfte, so können die beiden Mantelhälften miteinander über die Verbindungsvorrichtung verbunden an dem Wärmeübertragerkern fixiert werden, wobei sich die linke Mantelhälfte und die rechte Mantelhälfte querseitig zumindest von der Unterseite zur Oberseite des Wärmeübertragerkerns erstreckt. Es ist aber auch denkbar, dass die Mantelhälften derartig ausgebildet sind, dass sie an der Unter- und/oder Oberseite des Wärmeübertragerkerns eine Erstreckung bis zumindest zur Mitte des Wärmeübertragerkerns aufweisen, sodass die rechte Mantelhälfte zusammen mit der linken Mantelhälfte den Wärmeübertragerkern zumindest abschnittsweise in Längsrichtung und in Umfangsrichtung vollständig umfasst.If, for example, the jacket consists of a right jacket half and a left jacket half, the two jacket halves can be fixed to one another via the connecting device to the heat transfer core, with the left jacket half and the right jacket half extending transversely at least from the bottom to the top of the heat exchanger core. But it is also conceivable that the shell halves are formed such that they have at the bottom and / or top of the heat transfer core an extent to at least the middle of the heat exchanger core, so that the right shell half together with the left shell half the heat transfer core at least in sections in the longitudinal direction and completely encompassed in the circumferential direction.
Es ist aber auch denkbar, dass die Ummantelung vierteilig ausgebildet ist, sodass eine linke Mantelseite, eine rechte Mantelseite, eine Mantelunterseite, eine Manteloberseite über eine mehrere Verbindungselemente aufweisende Verbindungsvorrichtung miteinander verbunden sind, sodass auch diese vierteilige Ummantelung zumindest abschnittsweise in Längsrichtung den Wärmeübertragerkern und in Umfangsrichtung vollständig umfasst.But it is also conceivable that the sheath is formed in four parts, so that a left shell side, a right shell side, a sheath underside, a shell top are connected via a plurality of connecting elements having connecting device, so that these four-part sheath at least partially in the longitudinal direction of the heat transfer core and in Completely encompasses the circumferential direction.
Es ist aber auch ebenfalls denkbar, dass eine Mantelschale vorhanden ist, die zumindest drei Seiten des Wärmeübertragerkerns umfasst und bei der entweder eine linke Mantelseite, eine rechte Mantelseite, eine Mantelunterseite oder eine Manteloberseite über eine Verbindungsvorrichtung mit der Mantelschale verbunden ist, sodass eine derartige zweiteilige Ummantelung den Wärmeübertragerkern zumindest abschnittsweise in Längsrichtung und in Umfangsrichtung vollständig umfasst.But it is also conceivable that a jacket shell is present, which comprises at least three sides of the heat exchanger core and in which either a left shell side, a right shell side, a shell underside or a shell top is connected via a connecting device with the shell shell, so that such a two-part Sheath the heat transfer core at least partially completely in the longitudinal direction and in the circumferential direction includes.
Als Verbindungsvorrichtung kann eine Verrastverbindung oder eine Clipsverbindung verwendet werden, wobei bei einer Verrastverbindung zumindest eine Rastnase vorgesehen ist, die in einer Aussparung des Komplementärelementes der Verbindungsvorrichtung einrasten kann, sodass mittels der formschlüssigen Verbindungsvorrichtung die Teile der Ummantelung zueinander fixiert und auf dem Wärmeübertragerkern fixiert werden können.As a connection device, a latching connection or a clip connection can be used, wherein at least one latching lug is provided in a latching connection, which can engage in a recess of the complementary element of the connection device, so that the parts of the casing can be fixed to one another and fixed on the heat transfer core by means of the positive connection device ,
Bei einer Clipsverbindung kann ein Verbindungselement vorgesehen sein, das durch einen zumindest teilweise umfassenden Clip innerhalb des Clips arretiert werden kann, sodass auch in diesem Fall die Bauteile der Ummantelung zueinander fixiert und demzufolge die Ummantelung an dem Wärmeübertragerkern positioniert werden kann.In a clip connection, a connecting element may be provided, which can be locked by an at least partially comprehensive clip within the clip, so that fixed in this case, the components of the shell to each other and therefore the shell can be positioned on the heat exchanger core.
Des Weiteren kann die Ummantelung an der ersten Querseite im Einlassbereich des zweiten Fluids in den Wärmeübertragerkern eine sich zumindest von der Unterseite zur Oberseite erstreckende Aussparung aufweisen.Furthermore, the jacket on the first transverse side in the inlet region of the second fluid in the heat transfer core can have a recess extending at least from the underside to the top side.
Vorteilhaft kann durch eine derartige Aussparung das zweite Fluid im Kreuzsstrom zum ersten Fluid in den Wärmeübertragerkern eingeleitet werden.Advantageously, by means of such a recess, the second fluid can be introduced in cross flow to the first fluid in the heat transfer core.
Dabei versteht man unter Einlassbereich den Bereich, in dem das zweite Fluid in den Wärmeübertragerkern eintritt, wobei sich der Einlassbereich in Umfangsrichtung um den Wärmeübertragerkern erstreckt. Demzufolge erstreckt sich der Einlassbereich entlang der Umlaufrichtung auch auf Bereiche des Wärmeübertragerkerns, in denen keine Aussparung angeordnet ist. Dabei ist unter dem Begriff Umfangsrichtung die Richtung zu verstehen, der man folgt, wenn man mit der Längsachse als Drehachse bzw. Zentrum dem Umfang des Wärmeübertragers folgt.Here, the inlet region is understood to be the region in which the second fluid enters the heat exchanger core, the inlet region extending in the circumferential direction around the heat exchanger core. Consequently, the inlet area along the circumferential direction also extends to areas of the heat exchanger core, in which no recess is arranged. The term circumferential direction is understood to mean the direction that follows when one follows the circumference of the heat exchanger with the longitudinal axis as the axis of rotation or center.
Des Weiteren kann die Ummantelung an der zweiten Querseite im Einlassbereich des zweiten Fluids eine Wölbung aufweisen.Furthermore, the casing may have a curvature on the second transverse side in the inlet region of the second fluid.
Vorteilhaft kann dadurch das in dem Einlassbereich einströmende Fluid, das im Wesentlichen im Kreuzstrom zum ersten Fluid strömt und demzufolge auf der zweiten Querseite aus dem Wärmeübertragerkern ausströmen wird, durch die Wölbung in den Wärmeübertragerkern zurückgeleitet werden, sodass ein etwaiger Bypass-Strom des zweiten Fluidstromes zwischen dem Gehäuse und dem Wärmeübertragerkern weitestgehend verhindert werden kann.Advantageously, the fluid flowing in the inlet region, which flows essentially in crossflow to the first fluid and consequently will flow out of the heat exchanger core on the second transverse side, can be returned through the bulge into the heat exchanger core, so that a possible bypass flow of the second fluid flow between the housing and the heat exchanger core can be largely prevented.
Des Weiteren kann die Ummantelung im Einlassbereich des zweiten Fluides an der Oberseite und/oder an der Unterseite eine sich in Stapelrichtung bis zum Gehäuse des Wärmeübertragerkerns erstreckende und in Querrichtung über den Wärmeübertragerkern erstreckende und in Längsrichtung zumindest über den Bereich der Aussparung erstreckende Aufkantung aufweisen.Furthermore, the jacket in the inlet region of the second fluid at the top and / or at the bottom can have an upstand extending in the stacking direction to the housing of the heat transfer core and extending transversely over the heat transfer core and extending in the longitudinal direction at least over the region of the recess.
Vorteilhaft kann durch eine derartige Aufkantung der im Einlassbereich in den Wärmeübertragerkern eintretende Fluidstrom, der zumindest teilweise entlang der Oberseite und der Unterseite des Wärmeübertragerkerns entlang strömt, in den Wärmeübertragerkern zurückgeleitet werden, da eine derartige Aufkantung, die im Wesentlichen zwischen der Oberseite bzw. der Unterseite des Wärmeübertragerkerns und dem Gehäuse angeordnet ist, eine Weiterströmung dieses Teils des zweiten Fluidstromes verhindern. Demzufolge wird dieser Teil des zweiten Fluidstromes wieder zurück in den Wärmeübertragerkern geleitet, sodass ein Bypass-Strom des zweiten Fluidstromes weiter verringert werden kann.Advantageously, by such a Aufkantung entering the inlet region in the heat exchanger core fluid flow, at least partially along the top and bottom of the heat transfer core along, are returned to the heat transfer core, as such a curb, which is disposed substantially between the top and the bottom of the heat exchanger core and the housing, prevent further flow of this part of the second fluid stream. As a result, this part of the second fluid stream is returned to the heat exchanger core, so that a bypass flow of the second fluid stream can be further reduced.
Ist der Wärmeübertragerkern aus zwei Flachrohrstapeln aufgebaut, so ist es zweckmäßig, dass die Aufkantung im Bereich der Lücke zwischen den zwei Flachrohrstapeln angeordnet ist, sodass der Teil des zweiten Fluidstromes, der an der Ober- bzw. Unterseite des Wärmeübertragerkerns strömt, über die Lücke zwischen den zwei Flachrohrstapeln wieder zurück in den Wärmeübertragerkern geleitet werden kann.If the heat transfer core is constructed from two flat tube stacks, then it is expedient for the upstand to be arranged in the region of the gap between the two flat tube stacks, so that the part of the second fluid flow which flows on the top or bottom side of the heat transfer core intersects the gap between the two flat tube stacks can be routed back into the heat transfer core.
Dabei kann die Aufkantung schräg zur Stapelrichtung verlaufend ausgebildet sein, insbesondere in Richtung des auf die Aufkantung strömenden Teils des zweiten Fluidstromes.In this case, the upstand may be formed running obliquely to the stacking direction, in particular in the direction of the part of the second fluid stream flowing onto the upstand.
Vorteilhaft kann aufgrund dieser schrägen Ausbildung der Teil des zweiten Fluidstromes, der auf der Unterseite und Oberseite des Wärmeübertragerkerns strömt, strömungsbegünstigt in den Wärmeübertragerkern zurückgeführt werden.Advantageously, owing to this oblique design, the part of the second fluid stream which flows on the underside and top side of the heat exchanger core can be returned to the heat transfer core in a flow-favored manner.
Dabei versteht man unter Aufkantung eine Kante, die an der auf der Oberseite bzw. Unterseite angeordneten Ummantelung ausgebildet ist und die sich in Richtung des Gehäuses erstreckt.In this case, an edge which is formed on the upper or lower side of the sheath and which extends in the direction of the housing is understood to mean an edge.
Dabei ist denkbar, dass die Ummantelung im Bereich der Oberseite bzw. Unterseite und im Bereich der Aufkantung von der Oberseite bzw. Unterseite des Wärmeübertragerkerns beabstandet ausgebildet ist, sodass auch bei einem Wärmeübertrager, bestehend aus nur einem Flachrohrstapel, der Teil des zweiten Fluidstromes, der an der Oberseite und Unterseite im Einlassbereich strömt, wieder zurück in den Wärmeübertragerkern geleitet werden kann und die beispielsweise über die an der Querseite ausgebildete Wölbung.It is conceivable that the sheath is formed in the region of the top or bottom and in the region of the upstand from the top or bottom of the heat transfer core, so that even in a heat exchanger, consisting of only one flat tube stack, the part of the second fluid stream, the flows at the top and bottom in the inlet region, can be routed back into the heat transfer core and the example formed on the transverse side curvature.
Des Weiteren kann die Ummantelung zumindest im Kontaktbereich zumindest ein Versteifungselement, insbesondere eine Versteifungsrippe oder einen Versteifungssteg, aufweisen.Furthermore, the sheath can have at least one stiffening element, in particular a stiffening rib or a stiffening web, at least in the contact region.
Vorteilhaft können aufgrund dieser Versteifungselemente die Wölbungen zueinander versteift werden bzw. der Kontaktbereich stabilitätstechnisch verstärkt werden, sodass die Ummantelung insgesamt konstruktiv stabiler ausgebildet werden kann.Advantageously, due to these stiffening elements, the curvatures can be stiffened with respect to one another or the contact area can be reinforced in terms of stability, so that the sheathing can be made structurally more stable overall.
Dabei versteht man unter einem Versteifungselement eine Rippe oder einen Steg, die bzw. die sich von der einen Wölbung zur nachfolgenden Wölbung im Bereich des Kontaktbereiches erstrecken kann, wobei der Bereich, in dem die Versteifungselemente angeordnet sind, eine größere Erstreckung in Längsrichtung aufweisen kann, als der Kontaktbereich selbst.Here, a stiffening element is understood to mean a rib or web which can extend from the one arch to the subsequent arch in the area of the contact area, the area in which the stiffening elements are arranged having a greater extent in the longitudinal direction, as the contact area itself.
Des Weiteren kann die Ummantelung auf der Oberseite und/oder der Unterseite zumindest eine sich in Querrichtung zumindest teilweise über dem Wärmeübertragerkern erstreckende Querrippe aufweisen.Furthermore, the sheath on the upper side and / or the underside may have at least one transverse rib extending at least partially over the heat exchanger core in the transverse direction.
Vorteilhaft kann durch derartige Querrippen auf der Unterseite bzw. der Oberseite der Ummantelung auch im Bereich der Oberseite und der Unterseite auftretende Bypassströmungen verringert bzw. verhindert werden. Dazu können die Querrippen derart ausgebildet sein, dass sie im Wesentlichen relativ dicht an der Gehäusewandung anliegen, sodass sie als Strömungshindernis gegenüber einem derartigen Bypass-Strom wirken, wodurch der Bypass-Strom im Bereich der Unterseite und der Oberseite des Wärmeübertragerkerns bzw. der Ummantelung zumindest reduziert, wenn nicht sogar verhindert werden kann.Advantageously can be reduced or prevented by such transverse ribs on the underside or the top of the shell occurring in the region of the top and bottom bypass flows. For this purpose, the transverse ribs may be formed such that they lie substantially relatively close to the housing wall, so that they act as a flow obstacle against such a bypass current, whereby the bypass current in the region of the underside and the top of the heat exchanger core or the casing at least reduced, if not prevented.
Dabei versteht man unter einer Querrippe eine längliche Materialaufhäufung, deren Länge sich zumindest anteilweise in Querrichtung des Wärmeübertragerkerns erstreckt. Dabei versteht man unter anteilsweise, dass entweder die Querrippe zumindest abschnittsweise in Querrichtung verläuft oder dass die Querrippe zumindest unter einem Winkel kleiner 45° zur Querrichtung angeordnet ist.Here, a transverse rib is understood as meaning an elongate accumulation of material whose length extends at least partially in the transverse direction of the heat exchanger core. In this case, it is understood, in a partial manner, that either the transverse rib extends at least in sections in the transverse direction or that the transverse rib is arranged at least at an angle of less than 45 ° to the transverse direction.
Des Weiteren können zumindest zwei Querrippen linksseitig und rechtsseitig versetzt zueinander angeordnet sein und über einen zumindest anteilig in Längsrichtung verlaufenden Steg miteinander verbunden sein.Furthermore, at least two transverse ribs on the left side and on the right side can be arranged offset from one another and connected to one another via an at least partially longitudinally extending web.
Vorteilhaft kann durch eine derartige Durchverbindung zweier Querrippen mittels eines Steges unterseitig bzw. oberseitig über die gesamte Querrichtung eine Bypass-Blockade aufgebaut werden, sodass die beiden versetzten Querrippen in Verbindung mit dem Steg in Querrichtung über die gesamte Erstreckung des Wärmeübertragerkerns eine Abdichtung gegenüber der Gehäusewand aufbauen können.Advantageously, by means of such a through connection of two transverse ribs by means of a web on the underside or top side over the entire transverse direction a bypass blockage are constructed, so that the two offset transverse ribs build in connection with the web in the transverse direction over the entire extent of the heat transfer core a seal against the housing wall can.
Dabei versteht man unter einem anteilig in Längsrichtung verlaufenden Steg einen Steg, der zumindest abschnittsweise in Längsrichtung verläuft oder einen Steg, der unter einem Winkel kleiner 45° zur Längsrichtung angeordnet ist.Here, a web extending proportionately in the longitudinal direction is understood as meaning a web which extends at least in sections in the longitudinal direction or a web which is arranged at an angle of less than 45 ° to the longitudinal direction.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Wärmeübertragerkern mit einer wie zuvor beschriebenen Bypass-Blockiervorrichtung vorgeschlagen. In a further aspect of the invention, a heat transfer core is proposed with a bypass blocking device as described above.
Dabei können die zuvor beschriebenen Vorteile hinsichtlich einer Bypass-Blockierung erreicht werden.In this case, the advantages described above with regard to a bypass blocking can be achieved.
Des Weiteren kann der Wärmeübertragerkern einen Rohrboden aufweisen, in dem die Flachrohre endständig eingesteckt sind und der zumindest mit einem Zulauf für das zweite Fluid ausgestattet ist.Furthermore, the heat transfer core may have a tube plate in which the flat tubes are inserted terminally and which is equipped at least with an inlet for the second fluid.
Vorteilhaft kann durch eine derartige Ausbildung des Rohrbodens der Wärmeübertragerkern ebenfalls über den Rohrboden auch mit zweitem Fluid versorgt werden, sodass zumindest ein Anschluss, nämlich der des Zulaufs des zweiten Fluides, gehäuseseitig gespart werden kann.Advantageously, such a design of the tube bottom of the heat transfer core can also be supplied via the tube bottom with second fluid, so that at least one connection, namely that of the inlet of the second fluid, can be saved on the housing side.
Dabei versteht man unter einem Rohrboden eine Flanschplatte, oder eine Platte mit Durchzügen, wobei in die Durchzüge die Flachrohre endständig eingesteckt sind. Des Weiteren kann der Rohrboden noch Befestigungselemente aufweisen oder mit weiteren Bauteilen verschweißt sein.It is understood by a tube plate a flange plate, or a plate with passages, wherein the flat tubes are inserted terminally in the passages. Furthermore, the tubesheet may still have fastening elements or be welded to other components.
Des Weiteren kann der Zulauf für das zweite Fluid im Bereich der Aussparung der Ummantelung angeordnet sein.Furthermore, the inlet for the second fluid can be arranged in the region of the recess of the casing.
Vorteilhaft kann dadurch über den Rohrboden bzw. über den in dem Rohrboden ausgebildeten Zulauf das zweite Fluid im Kreuzsstrom zum ersten Fluidstrom in den Wärmeübertragerkern über die Aussparung eingeleitet werden, ohne dass zusätzliche Fluidkanäle benötigt werden.Advantageously, the second fluid can thus be introduced via the tube bottom or via the inlet formed in the tube bottom in cross flow to the first fluid flow into the heat exchanger core via the recess, without the need for additional fluid channels.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Wärmeübertrager mit einem wie zuvor beschriebenen Wärmeübertragerkern bzw. mit einer wie zuvor beschriebenen Bypass-Blockiervorrichtung vorgeschlagen.In a further aspect of the invention, a heat exchanger with a heat transfer core as described above or with a bypass blocking device as described above is proposed.
Des Weiteren kann zumindest eine Wölbung der Ummantelung mit einem Gehäuse des Wärmeübertragers, in dem der Wärmeübertragerkern angeordnet ist und das von dem zweiten Fluid durchströmt wird, in Kontakt stehen.Furthermore, at least one curvature of the casing can be in contact with a housing of the heat exchanger in which the heat exchanger core is arranged and through which the second fluid flows.
Vorteilhaft kann durch eine derartige kontaktierende Ausbildung der Wölbung bzw. der Wölbungen mit dem Gehäuse ein etwaiger Bypass-Strom zwischen dem Wärmeübertragerkern und dem Gehäuse bzw. in den Lücken zwischen dem Wärmeübertragerkern und dem Gehäuse dadurch verhindert werden, dass die Ummantelung die Lücken zwischen dem Wärmeübertragerkern und dem Gehäuse zum einen ausfüllt und dass zum anderen aufgrund der Wölbungen eine Umlenkung der aus dem Wärmeübertragerkern austretenden zweiten Fluidströme zurück in den Wärmeübertragerkern auftritt. Demzufolge kann mittels einer kontaktierenden Ausbildung der Wölbungen an das Gehäuse ein Bypass-Strom des zweiten Fluidstromes weiter verringert werden.Advantageously, by such a contacting formation of the curvature or the bulges with the housing, any bypass current between the heat transfer core and the housing or in the gaps between the heat transfer core and the housing can be prevented, that the sheath the gaps between the heat transfer core and on the one hand fills the housing and that on the other hand, due to the curvatures, a deflection of the emerging from the heat exchanger core second fluid flows back into the heat exchanger core occurs. As a result, by means of a contacting formation of the bulges on the housing, a bypass flow of the second fluid flow can be further reduced.
Dabei kann der Wärmeübertrager ein schräg, unregelmäßig oder konisch verlaufendes Gehäuse aufweisen.In this case, the heat exchanger can have an obliquely, irregularly or conically extending housing.
Vorteilhaft kann gerade bei derartigen unregelmäßig aufgebauten Gehäusen dennoch ein Wärmeübertragerkern verwendet werden, der standardisiert und regelmäßig ausgebildet ist. Etwaige größere oder kleinere bzw. unterschiedliche Lücken zwischen dem Wärmeübertragerkern und dem Gehäuse können dabei vorteilhaft durch eine an die jeweilige Anwendung angepasste Ummantelung abgefangen werden und dementsprechend die Bypassströme bezogen auf den jeweiligen Anwendungsfall in gewünschter Art und Weise reduziert werden.Advantageously, even with such irregularly constructed housings, a heat transfer core can nevertheless be used, which is standardized and has a regular design. Any larger or smaller or different gaps between the heat exchanger core and the housing can be advantageously intercepted by a jacket adapted to the respective application and accordingly the bypass currents are reduced in a desired manner based on the respective application.
Es zeigen, jeweils schematisch:It show, each schematically:
In einem Gehäuse
Der Wärmeübertragerkern
Der Wärmeübertragerkern
Der Wärmeübertragerkern
Der Wärmeübertragerkern
Die Bypass-Blockiervorrichtung
Die beiden Mantelhälften
Die erste Mantelhälfte
Wie in
Wie in den
Zwischen den Kontaktbereichen
Durch die Kombination von Wölbungen
Damit im Einlassbereich
Zudem können an der Ummantelung
Wie in
Ist zudem, wie in der
In der
Die kammartige Trennwand
Es ist aber auch denkbar, dass sich die Zinken
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2015/0260466 A1 [0002] US 2015/0260466 A1 [0002]
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DE102016011254.9A DE102016011254A1 (en) | 2016-09-20 | 2016-09-20 | Bypass blocking device for heat exchangers |
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