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Die
Erfindung betrifft eine Wärmetauscherrippe
für eine
Fahrzeug-Klimaanlage mit paralleler Schichtung von flachen Wärmeübertragerrohren, darstellend
einen planen Streifenabschnitt eines zwischen den flachen Wärmeübertragerrohren
mäanderartig
angeordneten Metallstreifens, der im Bereich der Umkehrlagen an
den flachen Wärmeübertragerrohren
befestigt ist; und aufweisend mindestens eine rohrquergerichtete
Lamellenanordnung, die im Bereich zwischen den flachen Wärmeübertragerrohren zur
Wärmeübertragung
dient, wobei die Lamellenanordnung aus einer Eintrittslamelle, aus
weiteren Lamellen eines Anströmteils,
aus einer Umlenkungslamelle, aus einem Abströmteil mit weiteren Lamellen und
der Austrittslamelle besteht, wobei die Lamellen des Anströmteils zu
den Lamellen des Abströmteils geneigt
ausgerichtet sind, wobei zwischen den benachbarten geneigten Lamellen
jeweils ein Spalt für das
strömende
Fluid vorhanden sind und wobei mindestens eine der Lamellen eine
Wirbelerzeugerlamelle darstellt.
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Wärmetauscher
werden in vielen Industriebereichen verwendet. Zum Beispiel werden
Wärmetauscher
mit lamellierten Rippen gewöhnlich
in der Fahrzeugindustrie, insbesondere in vielen Luft-Flüssigkeits-,
Luft-Kältemittel-
und Luft-Luft-Wärmetauschern,
verwendet. Zur Gewährleistung
des geforderten Wärmeübertragungsvermögens bei
diesen Anwendungen sind die Wärmetauscher
normalerweise sperrig und deshalb für eine kompakte Unterbringung
wenig geeignet. Außerdem
ist aufgrund ihrer großzügigen Dimensionierung
ihre Herstellung kostenintensiv.
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Obwohl
diese sperrigen Wärmetauscher
entsprechend ihrer vorgesehenen Aufgaben in ausreichendem Maße funktionieren,
sind die Zulieferfirmen heutzutage angehalten, aus Gründen der
Kostensenkung und der kompakten Unterbringung die Wärmetauscher
zu minimieren. Die kleineren Wärmetauscher
sind weniger leistungsfähig
als ihre sperrigen Gegenstücke
und erfüllen
deshalb die Wärmeübertragungsanforderungen
nicht.
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Es
ist eine Vorrichtung zur Luftkühlung
von Hubkolben-Verbrennungskraftmaschinen in der Druckschrift
DE 195 11 665 A1 beschrieben,
wobei die Zylinder der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschinen
von zwei benachbarten quer zum Zylinder angeordneten Einzel-Kühlrippen – von einer
Doppelkühlrippe – umgeben
sind, die zwischen sich einen engen Kühlkanal ausbilden, in dem sich
beidseitig zugewendet erhöhte
verdrallte Bleche, dreiseitige Prismen als Miniwirbelerzeuger befinden.
Die Miniwirbelerzeuger sind innerhalb des Kanals in etwa gleichen
Abständen
an den Innenwandungen der beiden Kühlrippen erhöht und abhebend
befestigt. Die Spitze der Miniwirbelerzeuger übersteigt die Höhe der Temperaturgrenzschicht.
Die ersten im Kanal befindlichen Miniwirbelerzeuger befinden sich von
der Vorderkante der Kühlrippen
in Strömungsrichtung örtlich entfernt
auf der jeweiligen Einzel-Kühlrippe
beabstandet, so dass die von der Vorderkante bis zum Standort der
ersten Miniwirbelerzeuger vorhandenen Temperaturgrenzschichten unbehelligt
bleiben.
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Ein
Problem besteht darin, dass die Störung der laminaren Strömung, die
eine Verringerung darstellt, der Dicke der Temperaturgrenzschichten
vom Eingang des Kühlrippen-Kanals
an entfernt beabstandet erst innerhalb des Kanals beginnt.
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Eine
Kühlrippe
für flache,
parallel geschichtete Wärmeübertragerrohre
mit einer Lamellenanordnung, in der die Lamellen einen variierenden
Anstell- bzw. Neigungswinkel aufweisen, ist in der Druckschrift
US 5 730 214 beschrieben.
Die Kühlrippe
stellt einen planen Streifenabschnitt eines zwischen den flachen
Wärmeübertragerrohren
mäanderartig
angeordneten Metallstreifens, der im Bereich der Umkehrlagen an
den flachen Wärmeübertragerrohren
befestigt ist, dar. Die Lamellenanordnungen, die im Bereich zwischen
den flachen Wärmeübertragerrohren
zur Wärmeübertragung
von einem Medium auf ein anderes Medium dienen, sind rohrquergerichtet
ausgebildet. Die Lamellenanordnung besteht aus drei Teilen – einem
Anströmteil,
einem lamellenfreien Zentralteil und einem Abströmteil -, wobei das Anströmteil und das
Abströmteil
jeweils eine Eintrittsknicklamelle bzw. Austrittsknicklamelle und
mehrere Zwischenlamellen aufweisen, wobei alle Lamellen in Symmetrie des
Anströmteils
und des korrespondierenden Anströmteils
zur Zentralteilmittelebene angeordnet sind und wobei das Zentralteil
an den beiden inneren, sich gegenüberliegenden Zwischenlamellen
angebunden ist. Zwischen den benachbarten Lamellen sind jeweils
ein Spalt für
das strömende
Medium – Fluid – vorhanden.
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Die
Neigungswinkel der Lamellen werden in Richtung des Luftstroms im
Anströmteil
zum Zentralteil gerichtet immer größer und nehmen gleichsam im
Abströmteil
fortwährend
ab. Die Lamellenneigungswinkel sind insbesondere von 22° bezüglich der
Eintrittsknicklamelle an aufsteigend über 30° bis 40° bezüglich der letzten inneren Zwischenlamellen für das Anströmteil und
entsprechend absteigend für das
Abströmteil
angegeben.
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Ein
Problem besteht darin, dass durch die größeren Neigungswinkel im Bereich
des Zentralteils zwar gering ausgebildete Wirbel vorhanden sind,
die die Luftströmung
im Bereich des Abströmteils
an die nachfolgenden Lamellen strömen lassen. Es sind zwar Wirbelerzeugerlamellen
durch die Neigungswinkeländerungen
der Lamellen zueinander vorhanden, wodurch sich die laminare Strömung durch
Wirbel auf der nachfolgenden Lamelle verändern, ohne aber von der Vorderkante
einer Lamelle aus in Fluid-Durchströmungsrichtung
die Temperaturgrenzschicht auf der selben Lamelle von der Vorderkante an
aus gerichtet abzubauen.
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Des
Weiteren sind wellenartig ausgebildete Rippen mit eingeprägten Wirbelgeneratoren
n der Druckschrift
US 4 984 626 beschrieben.
Die Rippen sind Wärmeübertrager-Rundrohren zugeordnet,
wobei die Rippen in paralleler Schichtung ohne gegenseitige Anbindung
quer zu den Wärmeübertrager-Rundrohren
angeordnet sind. Die Wirbelgenerator-Anordnungen sind an der oberen
und unteren Oberfläche
einer jeweiligen Plattenrippe zum Zweck der Verringerung der Temperaturgrenzschichten
des strömenden
Mediums zwischen den benachbarten Rippen eingeprägt. Die Wirbelgeneratoren sind schanzenartige
dreidimensionale Aufprägungen – Erhöhungen – und jeweils
im Wesentlichen auf den positiven und negativen Wellenbergen sowie
auch dazwischen angeordnet.
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Ein
Problem besteht darin, dass die Rippen sind nicht für Flachrohre,
sondern für
Rundrohre vorgesehen sind. Die Wirbel reichen durch die wellenartige
Ausführung
der Rippen in singulärer
Ausbildung nur bis kurz nach der Basis der Erhöhungen. Auch hier beginnt die
Miniwirbelbildung im örtlichen
Abstand von der Vorderkante entfernt auf der Rippe erst am Standort
der Erhöhungen.
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Auch
sind parallel geschichtete Kühlrippen ohne
Umlenkbindung für
Wärmeübertrager
zwischen flachen Rohren in der Druckschrift
US 4 796 694 beschrieben. Um die Wärmekapazität und die
Wirksamkeit einer Kühlrippe
für einen
Fahrzeug-Radiator, eine Klimaanlage od. dgl. zu erhöhen, sind
auf den parallelen Rippen eine Vielzahl von kleinen rechteckigen
oder einzeln ausgebildeten Erhöhungen,
die eine Gestalt ähnlich
einer Gemüseraspel
herbeiführen,
angeordnet, die in einem Strom eines Mediums, das über die
Rippe in einer Weise strömt, überstehen,
um einen Teil des Stromes in spiralen Form-Mustern zu trennen, die
entlang der Oberfläche der
Rippen-Abströmung
der Erhöhungen
quirlen und die die Wärme
von der gesamten Oberfläche
auf das Medium übertragen
und umgekehrt.
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Ein
Problem besteht darin, dass sich die Miniwirbelerzeuger auf der
Platte befinden und dort aufgeklappte Erhöhungen darstellen. Die Miniwirbel
entstehen auch erst wesentlich später, nachdem der erste Fluid-Kontakt
mit der Rippe örtlich
bereits schon lange zuvor erfolgte und danach erst später die schon
ausgebildeten Temperaturgrenzschichten stört.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärmetauscherrippe für eine Fahrzeug-Klimaanlage mit paralleler
Schichtung von flachen Wärmeübertragerrohren
anzugeben, die derart geeignet ausgebildet ist, dass dabei Miniwirbel
erzeugt werden, die über
die ganze Breite der Lamelle wirksam zur Minimierung der darauf
befindlichen Temperaturgrenzschicht dienen, um ein verbessertes
Wärmeübertragungsvermögen innerhalb
eines Wärmetauschers
zu gewährleisten.
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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In
der Wärmetauscherrippe
für eine
Fahrzeug-Klimaanlage mit paralleler Schichtung von flachen Wärmeübertragerrohren,
darstellend einen planen Streifenabschnitt eines zwischen den flachen Wärmeübertragerrohren
mäanderartig
angeordneten Metallstreifens, der im Bereich der Umkehrlagen an den
flachen Wärmeübertragerrohren
befestigt ist, und aufweisend mindestens eine rohrquergerichtete Lamellenanordnung,
die im Bereich zwischen den flachen Wärmeübertragerrohren zur Wärmeübertragung
dient, wobei die Lamellenanordnung aus einer Eintrittslamelle, aus
weiteren Lamellen eines Anströmteils,
aus einer Umlenkungslamelle, aus einem Abströmteil mit weiteren Lamellen
und der Austrittslamelle besteht, wobei die Lamellen des Anströmteils zu
den Lamellen des Abströmteils
geneigt ausgerichtet sind, wobei zwischen den benachbarten geneigten
Lamellen jeweils ein Spalt für
das strömende
Fluid vorhanden sind und wobei mindestens eine der Lamellen eine
Wirbelerzeugerlamelle darstellt, ist gemäß dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs
1 an der zur Rippen-Vorderseite gerichteten Vorderkante mindestens
einer der Vielzahl von Lamellen mindestens eine herausragende Nase
als Miniwirbelerzeuger angeordnet und somit mindestens eine Miniwirbelerzeugerlamelle
vorhanden, wobei die Nase ein Paar entgegengesetzt zueinander rotierender
Miniwirbel innerhalb des Fluids erzeugt, die über die Miniwirbelerzeugerlamelle
strömen,
wobei die Miniwirbelerzeugerlamelle mit den angeformten Miniwirbelerzeugern
dem einströmenden
Fluid zugewandt zur Rippen-Vorderseite
hin angeordnet ist.
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Die
Nase kann derart an der Vorderkante der Lamellen-Platte angeformt
sein, dass das Paar der Miniwirbel in den Bereichen zwischen der
Basis-Anformung der Nase an die Vorderkante der Lamellen-Platte
und der freien Vorderkante der Lamellen-Platte zur Verringerung
der nachfolgenden Temperaturgrenzschicht vorgesehen ist.
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Die
Lamellen sind zur Vorderseite der Wärmetauscherrippe hin angeordnet,
so dass die Miniwirbelerzeuger Miniwirbel auslösen, die die Temperaturgrenzschichten
quer über
die Lamellen wirkungsvoll dünner
machen, wodurch die Wärmeübertragungsleistungsfähigkeit
des Wärmetauschers
erhöht wird.
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Bei
der Vielzahl von im Abstand zueinander angeordneten Lamellen ergibt
sich zwischen benachbarten Lamellen ein Spalt, durch den ein Fluid, wie
z. B. Luft, strömt.
Die Wärmetauscherrippe
kann außerdem
eine Vielzahl von Nichtminiwirbelerzeugerlamellen enthalten.
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In
Abhängigkeit
der Anwendung der Rippe kann das Verhältnis von Miniwirbelerzeugerlamellen zu
Nichtminiwirbelerzeugerlamellen zwischen etwa 20 % und 50 % liegen.
Die Nase kann mit einem Winkel relativ zu einem ebenen Abschnitt
der Miniwirbelerzeugerlamelle geneigt sein. Der Neigungswinkel kann
zum Beispiel zwischen etwa 30° und
45° betragen.
Jede Nase kann eine dreieckige Form haben, die ein Paar entgegengesetzt
zueinander drehender Miniwirbel erzeugt, wenn das Fluid auf die
Spitze der Nase auftrifft. Die Nase kann dabei eine Basis b und eine
Länge c
aufweisen.
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Die
Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele mittels mehrerer
Zeichnungen näher erläutert.
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In
den Zeichnungen sind:
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1 eine
Darstellung der Fluiddynamik der Fluidströmung über einen Miniwirbelerzeuger,
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2 eine
Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Wärmetauscherrrippe mit Miniwirbelerzeugerlamellen,
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3A eine
die erfindungsgemäßen Miniwirbelerzeugerlamellen
enthaltende Darstellung einer Wärmetauscherrippe
aus Richtung 3A in 4;
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3B eine
Darstellung eines Abschnitts einer Miniwirbelerzeugerlamelle mit
Miniwirbelerzeugern,
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4 eine
Darstellung eines Wärmetauschers
mit einem Paar Wärmetauscherrippen
und
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5 ein
Säulendiagramm
der Testergebnisse der Wärmeübertragungsverbesserungen
der Wärmetauscherrippe
mit Miniwirbelerzeugern im Vergleich zu einer herkömmlichen
Wärmetauscherrippe
ohne Miniwirbelerzeuger.
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Des
Weiteren zeigen gleiche Bezugsnummern entsprechende Teile in verschiedenen
Figuren an.
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Im
Folgenden werden die 1 und 2 gemeinsam
betrachtet.
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Eine
erste erfindungsgemäße Wärmetauscherrippe 30 für eine Fahrzeug-Klimaanlage
mit paralleler Schichtung von flachen Wärmeübertragerrohren ist in 2 gezeigt.
Sie stellt einen planen Streifenabschnitt eines zwischen den flachen
Wärmeübertragerrohren
mäanderartig
angeordneten Metallstreifens, der im Bereich der Umkehrlagen an
den flachen Wärmeübertragerrohren
befestigt ist, dar und weist mindestens eine rohrquergerichtete
Lamellenanordnung, die im Bereich zwischen den flachen Wärmeübertragerrohren
zur Wärmeübertragung
dient, auf, wobei die Lamellenanordnung aus einer Eingangslamelle 32,
aus weiteren Lamellen 34, 36 eines Anströmteils,
aus einer Umlenkungslamelle 50, aus einem Abströmteil mit
weiteren Lamellen 40 und der Ausgangslamelle 42 besteht,
wobei die Lamellen 32, 34, 36 des Anströmteils zu
den Lamellen 40, 42 des Abströmteils geneigt ausgerichtet
sind, wobei zwischen den benachbarten geneigten Lamellen jeweils ein
Spalt für
das strömende
Fluid vorhanden sind und wobei mindestens eine der Lamellen eine
Wirbelerzeugerlamelle darstellt.
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Erfindungsgemäß ist an
der zur Rippen-Vorderseite gerichteten Vorderkante 22,
wie auch in 1 gezeigt ist, mindestens einer
der Vielzahl von Lamellen 32, 34, 36, 50, 40, 42 mindestens
eine herausragende Nase 10 als Miniwirbelerzeuger angeordnet
und somit mindestens eine Miniwirbelerzeugerlamelle 34 vorhanden,
wobei die Nase 10 ein Paar entgegengesetzt zueinander rotierender
Miniwirbel 16, 18 innerhalb des Fluids erzeugt,
die über
die Miniwirbelerzeugerlamelle 34 strömen, wobei die Miniwirbelerzeugerlamelle 34 mit
den angeformten Miniwirbelerzeugern 10 dem einströmenden Fluid
zugewandt zur Rippen-Vorderseite hin angeordnet ist.
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Als Überblick über die
in der Erfindung angewendeten Wirbelerzeugerprinzipien stellt 1 einen
Miniwirbelerzeuger 10 dar, der an einer flachen Platte 12 befestigt
und in einem Winkel α zur
Ebene der Platte 12 positioniert ist. Der Miniwirbelerzeuger 10 ist
zum Beispiel eine dreieckige Nase mit einer Länge c und einer Basis mit einer
Breite b. Wenn Luft in Richtung des Pfeils 14 über den
Miniwirbelerzeuger 10 strömt, löst die Spitze 20 des
Miniwirbelerzeugers 10 ein Paar entgegengesetzt zueinander
rotierende Miniwirbel 16 und 18 aus, die von der
Hinterkante des Miniwirbelerzeugers 10 oder der Vorderkante 22 der
Platte 12 quer über
die Platte strömen.
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Von
der Spitze 20 in Strömungsrichtung
gesehen, d. h. in Richtung des Pfeils 14, rotiert der Minwirbel 16 im
Uhrzeigersinn, wenn er sich quer über die Platte 12 bewegt,
während
sich der Miniwirbel 18 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht.
Die Drehung der Miniwirbel 16, 18 verbessert das
Vermischen des Fluids, wie z. B. Luft, wenn diese quer über die
Platte 12 strömt.
Folglich befördert
die Wirbelvermischung, wenn das Fluid wärmer als die Platte 12 ist,
das wärmere
Fluid zur Platte 12. Da außerdem die Wärme aus
dem Fluid auf die Platte übertragen
wird, fördert die
Wirbelvermischung das kühlere
Fluid von der Platte weg. Eine solche Vermischung steigert das Wärmeübertragungsvermögen der
Platte 12 über das
Vermögen
hinaus, das ohne Wirbelvermischung vorliegen würde.
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Ohne
die Miniwirbelerzeuger 10 ist die Temperaturgrenzschicht über der
Platte 12 normalerweise laminar, wobei die Dicke der Temperaturgrenzschicht
von der Vorderkante 22 der Platte 12 zu ihrer Hinterkante
zunimmt. Bei Verwendung des Miniwirbelerzeugers 10 machen
die Miniwirbel 16, 18 die Temperaturgrenzschicht
wirksam dünner,
so dass sie der Wärmeübertragung
einen geringeren Widerstand entgegensetzt als eine dickere Temperaturgrenzschicht,
wodurch sich das Wärmeübertragungsvermögen der
Platte 12 erhöht.
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In 2 ist
die erste Wärmetauscherrippe 30 dargestellt,
die erfindungsgemäße Miniwirbelerzeuger
für die
Erhöhung
des Wärmeübertragungsvermögens verwendet.
Die erste Wärmetauscherrippe 30 enthält einen
Satz Eintrittslamellen 32, einen Satz Miniwirbelerzeugerlamellen 34,
einen vorderen Satz normale Lamellen 36, einen Satz Umlenklamellen 50,
einen hinteren Satz normale Lamellen 40 und einen Satz
Austrittslamellen 42. Jede Miniwirbelerzeugerlamelle 34 ist
mit einem Satz Miniwirbelerzeuger 10 ausgestattet, wie
z. B. solche, die mit Bezug zu 1 beschrieben
worden sind, die aus einem ebenen Abschnitt der Lamelle herausragen.
Wie dargestellt, sind die Miniwirbelerzeuger 10 zu einem
ebenen Abschnitt der Lamelle abwärts
abgewinkelt. Alternativ können
die Miniwirbelerzeuger aufwärts
abgewinkelt sein.
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Bei
dieser bildlich dargestellten Ausgestaltung existieren eine Spalte
Eintrittslamellen 32, zwei Spalten Miniwirbelerzeugerlamellen 34,
zwei Spalten vordere normale Lamellen 36, eine Spalte Umlenklamellen 50,
vier Spalten hintere normale Lamellen 40 und eine Spalte
Austrittslamellen 42. Jede Spalte hat sechs der entsprechenden
Lamellen, so dass zwölf Miniwirbelerzeugerlamellen 34,
d. h. zwei Spalten Lamellen, wobei jede Spalte mit sechs Lamellen
versehen ist, vorhanden sind. In Abhängigkeit einer bestimmten Anwendung
können
jedoch in jeder Spalte 200 oder mehr Lamellen vorhanden sein. Außerdem kann
es drei bis sechs oder mehr Spalten der Miniwirbelerzeugerlamellen 34 geben.
Der Anteil der Spalten der Miniwirbelerzeugerlamellen 34 zu
den Spalten der vorderen normalen Lamellen 36 liegt normalerweise
zwischen etwa 20 % und 50 %.
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Die
Eintrittslamellen 32 haben einen waagerechten Abschnitt 44 und
einen geneigten Abschnitt 46. Der Neigungswinkel des geneigten
Abschnitts 46 stimmt mit dem Neigungswinkel der Miniwirbelerzeugerlamellen 34 und
des vorderen Satzes normaler Lamellen 36 eines Vorderteils 48 der
Umlenklamellen 50 überein,
wie durch den Winkel β dargestellt,
der in diesem Beispiel etwa 45° beträgt. Die
Umlenklamellen 50 sind außerdem mit einem entgegengesetzt
geneigten Abschnitt 52 ausgestattet, dessen Neigungswinkel
mit dem des hinteren Satzes normaler Lamellen 40 und eines
geneigten Abschnitts 54 der Austrittslamellen 42 übereinstimmt,
wobei die Austrittslamellen 42 außerdem einen waagerechten Abschnitt 56 haben.
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Die
Lamellenteilung d1 zwischen den Miniwirbelerzeugerlamellen 34 beträgt etwa
0,8 mm bis 1,5 mm und die Rippenteilung d2 etwa
0,8 nun bis 1,8 mm. Obwohl die Lamellenteilung d1 und
die Rippenteilung d2 bei den einzelnen Lamellen
als gleich dargestellt sind, kann eine Teilung oder können beide Teilungen
in Abhängigkeit
der Anwendungserfordernisse der ersten Wärmetauscherrippe 30 unterschiedliche
Größen haben.
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Bei
Verwendung der ersten Wärmetauscherrippe 30 tritt
Luft in die Wärmetauscherrippe 30 ein, wie
durch Pfeil 58 dargestellt. Die Eintrittslamellen 32 lenken
die Luft aufwärts über die
Miniwirbelerzeugerlamellen 34, wie durch den aufwärts geneigten
Pfeil gezeigt ist. Die Miniwirbelerzeuger 10 der Miniwirbelerzeugerlamellen 34 lösen in der
Luftströmung
Miniwirbel aus, wodurch die Temperaturgrenzschicht, wie voranstehend
beschrieben, dünner
gemacht und damit das Wärmeübertragungsvermögen der
ersten Wärmetauscherrippe 30 erhöht wird.
Die Luft strömt an
dem vorderen Satz normaler Lamellen 36 vorbei und wird
durch die Umlenklamellen 50 abwärts am hinteren Satz normaler
Lamellen 40 vorbei gelenkt, wie durch den abwärts geneigten
Pfeil gezeigt ist, und tritt durch die Austrittslamellen 42 in
Richtung des Pfeils 60 nach außen.
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In 4 ist
eine zweite erfindungsgemäße Wärmetauscherrippe 70 dargestellt.
In 3A ist ein Teil der zweiten Wärmetauscherrippe 70 mit
den Miniwirbelerzeugerlamellen 34, den vorderen normalen Lamellen 36 und
den hinteren normalen Lamellen 40 dargestellt. In dieser
Ausgestaltung haben die Lamellen eine Länge L von etwa 6 mm bis 10
mm und eine Breite w von etwa 0,8 mm bis 1,5 mm. Es ist zu beachten,
dass in Abhängigkeit
der Anwendung der zweiten Wärmetauscherrippe 70 Länge und
Breite der Lamellen kleiner oder größer als die zuvor genannten
Abmessungen sein können.
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Unter
Bezugnahme speziell auf 3B enthält jede
Miniwirbelerzeugerlamelle 34 einen Satz Miniwirbelerzeuger 10 an
der Außenkante
der Lamelle. Jede Miniwirbelerzeugerlamelle 34 kann mit
nur einem Miniwirbelerzeuger 10 oder mit acht bis neun oder
mehr Miniwirbelerzeugern ausgestattet sein. In einigen Ausgestaltungen
sind die Miniwirbelerzeuger 10 im Abstand von etwa 1 mm
zueinander angeordnet, und jeder Miniwirbelerzeuger 10 hat
eine Länge c
kleiner als etwa 1 mm und eine Basisbreite b kleiner als etwa 1
mm. In einer bestimmten Ausgestaltung betragen die Länge c und
die Basisbreite b jeweils etwa 0,4 mm. Die Miniwirbelerzeuger 10 können einen
wie im Beispiel in 1 dargestellten Neigungswinkel β im Bereich
von etwa 30° bis
45° aufweisen. Wiederum
können
in Abhängigkeit
der Anwendung der zweiten Wärmetauscherrippe 70 diese
Abmessungen kleiner oder größer als
die eben genannten sein.
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5 stellt
die durch eine erfindungsgemäße Wärmetauscherrippe
mit Miniwirbelerzeugerlamellen bereitgestellte verbesserte Leistungsfähigkeit dar.
Die Wärmetauscherrippe
mit den Miniwirbelerzeugerlamellen, die mit Miniwirbelerzeugern 10 ausgestattet
sind, hat ein Wärmeübertragungsvermögen von
etwa 100 % bis 110 %, wie durch die Säule 90 gezeigt, während eine
nicht mit solchen Miniwirbelerzeugerlamellen ausgestattete Wärmetauscherrippe ein
Basisleistungsvermögen
von 100 % hat, wie durch die Säule 80 gezeigt.
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- 10
- Miniwirbelerzeuger
- 12
- flache
Platte
- 14
- Pfeil
der Luftströmung
- 16
- erster
Miniwirbel
- 18
- zweiter
Miniwirbel
- 20
- Spitze
- 22
- Vorderkante
- 30
- erste
Wärmetauscherrippe
- 32
- Eintrittslamellen
- 34
- Miniwirbelerzeugerlamellen
- 36
- normale
Lamellen
- 40
- normale
Lamellen
- 42
- Austrittslamellen
- 44
- waagerechter
Abschnitt
- 46
- geneigter
Abschnitt
- 48
- Vorderteil
- 50
- Umlenkungslamellen
- 52
- geneigter
Abschnitt
- 54
- geneigter
Abschnitt
- 56
- waagerechter
Abschnitt
- 58
- Pfeil – Eintritt
der Luft
- 60
- Abströmrichtung
- 70
- zweite
Wärmetauscherrippe
- 80
- erste
Säule
- 90
- zweite
Säule
- x,
y
- Koordinaten
- α
- Winkel
- β
- Neigungswinkel
- c
- Länge
- b
- Basis
- d1
- Lamellenteilung
- d2
- Rippenteilung
- w
- Breite
- L
- Lamellenlänge