DE102017000183A1 - Guiding / steering device for heat exchangers flowing through fluid streams - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Führungs-/Lenkungsvorrichtung (110) für einen einen Wärmübertragerkern (100) in erster Strömungsrichtung (210) durchströmenden ersten Fluidstrom (350), wobei der Wärmeübertragerkern (100) aus mehreren, zumindest einen zweiten Fluidstrom führenden und in Stapelrichtung (130) gestapelten Rohrplatten (120) aufgebaut ist, umfassend einen schalenartigen Grundkörper (230), der in Einbaulage an dem Wärmeübertragerkern (100) in einem Einströmbereich (220) des ersten Fluidstromes (350) in den Wärmeübertragerkern (100) angeordnet ist, eine Öffnung (240), durch die sich in Einbaulage der Wärmeübertragerkern (100) in erster Strömungsrichtung (210) erstreckt und eine Zulauföffnung (300) für den ersten Fluidstrom (350), wobei der schalenartige Grundkörper (230) zumindest einen in erster Strömungsrichtung (210) zur Öffnung (240) gegenüberliegenden rückseitigen Teilabschnitt (250) aufweist, der sich im Einströmbereich (220) in Umlaufrichtung (480) von links nach rechts und in Stapelrichtung (130) zumindest von einem unterseitigen Rand (390) einer Unterseite (180) des Wärmeübertragerkerns (100) zu einem oberseitigen Rand (400) einer Oberseite (140) des Wärmeübertragerkerns (100) erstreckt. Aufgrund einer derartigen Führungs-/Lenkungsvorrichtung (110) gelingt es, den ersten Fluidstrom im Wesentlichen innerhalb des Wärmeübertragerkerns (100) zu halten.The invention relates to a guide / steering device (110) for a first fluid flow (350) flowing through a heat transfer core (100) in the first flow direction (210), wherein the heat transfer core (100) consists of several, at least one second fluid flow and in the stacking direction (130 ), comprising a shell-like base body (230), which in installation position on the heat transfer core (100) is arranged in an inflow region (220) of the first fluid flow (350) in the heat transfer core (100) has an opening (FIG. 240) through which extends in installation position of the heat transfer core (100) in the first flow direction (210) and an inlet opening (300) for the first fluid stream (350), wherein the shell-like base body (230) at least one in the first flow direction (210) Opening (240) opposite rear portion (250) extending in the inflow region (220) in the direction of rotation (480) extending from left to right and in the stacking direction (130) at least from a lower side edge (390) of a lower side (180) of the heat transfer core (100) to an upper side edge (400) of an upper side (140) of the heat transfer core (100). Due to such a guide / steering device (110), it is possible to keep the first fluid flow substantially within the heat transfer core (100).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Führungs-/Lenkungsvorrichtung für einen einen Wärmeübertragerkern in Strömungsrichtung durchströmenden ersten Fluidstrom und einen Wärmeübertragerkern mit einer derartigen Führungs-/Lenkungsvorrichtung.The present invention relates to a guide / steering device for a first fluid flow flowing through a heat transfer core in the flow direction and a heat transfer core with such a guide / steering device.
Bei beispielsweise als Plattenstapel ausgebildeten Wärmeübertragerkernen, die betriebsgemäß in ein Gehäuse eingesetzt werden, können sich beispielsweise aufgrund von Toleranzen bei dem Wärmeübertragerkern und bei dem Gehäuse Lücken zwischen denselben ausbilden, die zu Bypass-Strömen eines Fluidstromes führen. Derartige Bypass-Ströme strömen an dem Wärmeübertragerkern vorbei, obwohl der Fluidstrom den Wärmeübertragerkern eigentlich in Strömungsrichtung vollständig durchströmen sollte. Weil somit der Wärmeübertragerkern unter anderem aufgrund der Toleranzen und beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Bauformen von Gehäuse und Wärmeübertragerkern nicht passgenau und randseitig abdichtend in das Gehäuse eingesetzt werden kann, können die randseitig zwischen Wärmeübertragerkern und Gehäuse strömenden Bypass-Ströme die Effizienz des Wärmeaustausches unerwünscht reduzieren.For example, in trained as a plate stack heat exchanger cores, which are operationally inserted into a housing, gaps may form between them, for example due to tolerances in the heat transfer core and the housing, which lead to bypass flows of a fluid stream. Such bypass streams flow past the heat transfer core, although the fluid flow should actually flow completely through the heat transfer core in the flow direction. Because thus the heat transfer core, inter alia, due to the tolerances and, for example, due to different types of housing and heat transfer core not accurately and edge sealingly inserted into the housing, the edge between the heat exchanger core and housing flowing bypass currents can reduce the efficiency of heat exchange undesirable.
Um derartige Bypass-Ströme zu verhindern, ist es üblich, wie beispielsweise aus der
Aufgrund der unterschiedlichsten Gehäuseformen und Wärmeübertragerkern-Varianten, sowie der unterschiedlichsten Anwendungsbereiche, beispielsweise im Bereich der Ölkühlung, besteht weiterhin Bedarf an verbesserten oder zumindest alternativen Ausführungsformen, mittels derer Bypass-Ströme verhindert bzw. zumindest deutlich reduziert werden können.Due to the wide variety of housing shapes and heat exchanger core variants, as well as a variety of applications, for example in the field of oil cooling, there is still a need for improved or at least alternative embodiments, by means of which bypass currents can be prevented or at least significantly reduced.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Führungs-/Lenkungsvorrichtung eines Fluidstromes durch einen Wärmeübertragerkern und für denselben eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine konstruktiv einfache Form, eine höhere Unabhängigkeit von der Gehäuseform und/oder eine erhöhte Reduktion der Bypass-Strömung bei einem in einem Gehäuse eingesetzten Wärmeübertragerkern auszeichnet.The present invention is concerned with the problem of providing for a guide / steering device of a fluid flow through a heat transfer core and for the same an improved or at least one alternative embodiment, in particular by a structurally simple form, a higher independence from the housing shape and / or characterized an increased reduction of the bypass flow in a heat transfer core used in a housing.
In einem Aspekt der Erfindung wird somit eine Führungs-/Lenkungsvorrichtung für einen einen Wärmeübertragerkern in Strömungsrichtung durchströmenden ersten Fluidstrom vorgeschlagen, wobei der Wärmeübertragerkern aus mehreren, zumindest einen zweiten Fluidstrom führenden und in Stapelrichtung gestapelten Rohrplatten aufgebaut ist, umfassend einen schalenartigen Grundkörper, der in Einbaulage an dem Wärmeübertragerkern in einem Einströmbereich des ersten Fluidstromes in den Wärmeübertragerkern angeordnet ist, mit einer Öffnung, durch die sich in Einbaulage der Wärmeübertragerkern in Strömungsrichtung erstreckt und mit einer Zulauföffnung für den ersten Fluidstrom, wobei der schalenartige Grundkörper zumindest einen in Strömungsrichtung zur Öffnung gegenüberliegenden rückseitigen Teilabschnitt aufweist, der sich im Einströmbereich in Umlaufrichtung von einem unterseitigen Rand einer Unterseite des Wärmeübertragerkerns zu einem oberseitigen Rand einer Oberseite des Wärmeübertragerkerns erstreckt.In one aspect of the invention, a guide / steering device is thus proposed for a first fluid flow flowing through a heat transfer core in the flow direction, the heat transfer core being constructed from a plurality of at least one second fluid flow leading stacked stacked tube plates, comprising a shell-like base body in the installed position is arranged on the heat transfer core in an inflow region of the first fluid flow in the heat transfer core, with an opening through which extends in the installation position of the heat transfer core in the flow direction and with an inlet opening for the first fluid flow, wherein the shell-like body at least one opposite in the flow direction to the opening back Subsection has, in the inflow region in the circumferential direction of a lower-side edge of a lower side of the heat transfer core to an upper-side edge of a top of the heat transfer core extends.
Vorteilhaft kann aufgrund eines derartigen schalenartigen Grundkörpers der in einem Einströmbereich des ersten Fluidstromes in den Wärmeübertragerkern angeordnet ist, schon im Bereich der Einströmung des ersten Fluidstromes in den Wärmeübertragerkern derselbe in gewünschter Art und Weise geführt und gelenkt werden. Aufgrund des durch den schalenartigen Grundkörper bedingten Einströmweges kann eine Durchströmung des Wärmeübertragerkerns forciert werden, die einen Bypass-Strom zwischen dem Wärmeübertragerkern und einem Gehäuse, in das der Wärmeübertragerkern eingesetzt ist, verhindern oder zumindest deutlich verringern kann.Advantageously, due to such a shell-like base body which is arranged in an inflow region of the first fluid flow in the heat transfer core, even in the region of the inflow of the first fluid flow in the heat transfer core the same be guided and directed in the desired manner. Due to the flow-through the shell-like body induced inflow, a flow through the heat exchanger core can be forced, which can prevent or at least significantly reduce a bypass current between the heat exchanger core and a housing into which the heat transfer core is inserted.
Da zudem nur im Einströmbereich eine derartige Führungs-/Lenkungsvorrichtung vorgesehen ist, kann im Vergleich zu einer mittigen Anordnung anderer Bypass-Verhinderungsvorrichtungen bzw. Bypass-Abdichtvorrichtungen gemäß dem Stand der Technik Material eingespart werden. Moreover, since such a guide / steering device is provided only in the inflow area, material can be saved as compared with a center arrangement of other prior art by-pass devices.
Außerdem ist eine derartige im Einströmbereich angeordnete Führungs-/Lenkungsvorrichtung weniger von den Toleranzen des Wärmeübertragerkerns und vor allem deutlich weniger von den Toleranzen des Gehäuses abhängig. Da die Reduktion des Bypass-Stroms nicht auf der Abdichtung der Lücken zwischen Gehäuse und Wärmeübertragerkern beruht, sondern auf der schon im Einströmbereich des ersten Fluidstromes ausgebildeten Strömungsrichtung, kann eine derartige Führungs-/Lenkungsvorrichtung unter geringerer Berücksichtigung der Formen und etwaiger Toleranzen des Wärmeübertragerkerns und des Gehäuses insbesondere in dem Bereich der Lücken zwischen Gehäuse und Wärmeübertragerkern konzeptioniert werden.Moreover, such a guide / steering device arranged in the inflow region is less dependent on the tolerances of the heat exchanger core and, above all, significantly less on the tolerances of the housing. Since the reduction of the bypass current is not based on the sealing of the gaps between the housing and heat exchanger core, but on the already formed in the inflow region of the first fluid stream Flow direction, such a guide / steering device can be designed with less consideration of the shapes and any tolerances of the heat transfer core and the housing in particular in the region of the gaps between the housing and the heat transfer core.
Dabei versteht man unter einem Wärmeübertragerkern mehrere in Stapelrichtung gestapelte Rohrplatten, die von einem zweiten Fluidstrom durchströmt werden, während die Rohrplatten von einem ersten Fluidstrom umströmt werden. Insofern steht im Wärmeübertragerkern über die Rohrplattenwände der erste Fluidstrom mit dem zweiten Fluidstrom in Wärmeaustausch. Damit der erste Fluidstrom den Wärmeübertragerkern durchströmen bzw. die Rohrplatten gezielt umströmen kann, ist üblicherweise der Wärmeübertragerkern in ein Gehäuse eingesetzt, das von dem ersten Fluidstrom durchströmt wird. Dabei wird während des Durchströmens des Gehäuses durch den ersten Fluidstrom auch der Wärmeübertragerkern durch den ersten Fluidstrom durchströmt bzw. die Rohrplatten des Wärmeübertragerkerns umströmt. Falls jedoch zwischen dem Wärmeübertragerkern und dem Gehäuse Lücken auftreten, kann es passieren, dass der erste Fluidstrom nicht vollständig durch den Wärmeübertragerkern strömt, sondern im Bereich der Lücken einen Bypass-Strom ausbildet, der an dem Wärmeübertragerkern vorbeiführt. Dieser Bypass-Strom steht dann für einen Wärmeaustausch nicht mehr zur Verfügung, so dass die Effizienz das Wärmeübertragerkerns unerwünscht reduziert wird.This is understood by a heat transfer core several stacked in the stacking direction tube plates, which are flowed through by a second fluid flow, while the tube plates are flowed around by a first fluid stream. In this respect, in the heat transfer core is above the tube plate walls of the first fluid flow with the second fluid flow in heat exchange. So that the first fluid stream can flow through the heat transfer core or the pipe plates can flow around in a targeted manner, the heat transfer core is usually inserted into a housing through which the first fluid stream flows. During the flow through the housing through the first fluid flow, the heat transfer core also flows through the first fluid flow or flows around the tube plates of the heat transfer core. However, if gaps occur between the heat transfer core and the housing, it may happen that the first fluid flow does not flow completely through the heat transfer core, but forms a bypass flow in the region of the gaps, which leads past the heat transfer core. This bypass current is then no longer available for heat exchange, so that the efficiency of the heat transfer core is undesirably reduced.
Dabei kann als erstes Fluid ein Kühlfluid eingesetzt werden, das Wasser, Glykol, Frostschutzmittel oder dergleichen aufweist, während als zweites Fluid Öl eingesetzt werden kann, das das durch das erste Fluid in zumindest einigen Betriebszuständen gekühlt werden kann. Dabei kann als Öl Getriebeöl, Brennkraftmaschinenöl oder anderweitiges Öl verwendet werden, das bei der Schmierung von Bauteilen in einem Kraftfahrzeug bzw. in einer Brennkraftmaschine zum Einsatz kommen kann.In this case, as the first fluid, a cooling fluid can be used, which comprises water, glycol, antifreeze or the like, while oil can be used as the second fluid, which can be cooled by the first fluid in at least some operating conditions. It can be used as oil gear oil, engine oil or other oil, which can be used in the lubrication of components in a motor vehicle or in an internal combustion engine.
Es ist aber auch denkbar, dass als erstes Fluid ein Kühlfluid eingesetzt wird, das Wasser, Glykol, Frostschutzmittel oder dergleichen aufweist, während als zweites Fluid ein Kältemittel, wie beispielsweise R134a, R1234yf, R245fa, CO2 oder Ammoniak verwendet wird, dass zumindest in einem Betriebszustand des Wärmeübertragerkerns durch Wärmeaufnahme aus dem Kühlfluid verdampft wird. In diesem Fall kann der Wärmeübertragerkern als Verdampfer ausgebildet sein bzw. in einem Kühlkreislaufsystem als Verdampfer eingesetzt werden.But it is also conceivable that a cooling fluid is used as the first fluid, the water, glycol, antifreeze or the like, while as the second fluid, a refrigerant, such as R134a, R1234yf, R245fa, CO2 or ammonia is used that at least in one Operating state of the heat exchanger core is vaporized by heat absorption from the cooling fluid. In this case, the heat transfer core can be designed as an evaporator or be used in a cooling circuit system as an evaporator.
Unter Einbaulage versteht man hinsichtlich des Wärmeübertragerkerns und des Gehäuses, dass der Wärmeübertragerkem in das Gehäuse eingesetzt ist, sodass sowohl das Gehäuse, als auch der Wärmeübertragerkern durch den ersten Fluidstrom durchströmt werden kann. Hinsichtlich der Führungs-/Lenkungsvorrichtung und dem Wärmeübertragerkern bezeichnet der Begriff Einbaulage die Situation, in der der Wärmeübertragerkern in die Führungs-/Lenkungsvorrichtung eingesetzt ist, so dass der Wärmeübertragerkern zumindest im Einströmbereich zumindest teilweise von der Führungs-/Lenkungsvorrichtung umgeben ist, so dass die Führungs-/Lenkungsvorrichtung den ersten Fluidstrom in vorbestimmter Art und Weise durch den Wärmeübertragerkern leitet.Under mounting position is understood in terms of the heat transfer core and the housing that the Wärmeübertragerkem is inserted into the housing, so that both the housing, and the heat transfer core can be flowed through by the first fluid stream. With regard to the guide / steering device and the heat transfer core, the term installation position designates the situation in which the heat transfer core is inserted into the guide / steering device, so that the heat transfer core is at least partially surrounded by the guide / steering device at least in the inflow region, so that the Guiding / steering device directs the first fluid flow in a predetermined manner by the heat transfer core.
Unter einem schalenartigen Grundkörper ist ein den Wärmeübertragerkern im Einströmbereich zumindest teilweise umgebendes Bauteil, beispielsweise aus Plastik, Kunststoff, Metall oder dergleichen, zu verstehen, das in der Lage ist, einen in der Zulauföffnung des schalenartigen Grundkörpers eintretenden ersten Fluidstrom so im Einströmbereich zu führen und lenken, dass jenseits des Einströmbereiches der erste Fluidstrom im Wesentlichen durch den Wärmeübertragerkern geführt und gelenkt wird.Under a shell-like body is a the heat transfer core in the inflow at least partially surrounding component, for example, plastic, plastic, metal or the like to understand, which is able to lead a entering in the inlet opening of the shell-like body first fluid flow in the inflow and directing that, beyond the inflow region, the first fluid flow is guided and directed essentially through the heat exchanger core.
Dabei versteht man unter Einströmbereich denjenigen Bereich in Strömungsrichtung am Anfang des Wärmeübertragerkerns, in dem der erste Fluidstrom in den Wärmeübertragerkern eintritt. Somit kann der gesamte randseitige Bereich, über den der erste Fluidstrom in den Wärmeübertragerkern eintritt als Einströmbereich bezeichnet werden. In einer erweiterten Sichtweise kann auch der von dem randseitigen Bereich umgebene Innenbereich des Wärmeübertragerkerns von dem Begriff Einströmbereich umfasst werden.The term "inflow region" is understood to mean that region in the flow direction at the beginning of the heat exchanger core in which the first fluid flow enters the heat exchanger core. Thus, the entire marginal area over which the first fluid stream enters the heat transfer core may be referred to as the inflow area. In an expanded view, the inner region of the heat exchanger core surrounded by the peripheral region can also be encompassed by the term inflow region.
Unter einer Öffnung des schalenartigen Grundkörpers ist diejenige Öffnung des schalenartigen Grundkörpers zu verstehen, in die in Einbaulage der Wärmeübertragerkern eingesetzt ist. Somit erstreckt sich in Einbaulage der Wärmeübertragerkern in Strömungsrichtung durch die Öffnung hindurch, so dass im Bereich der Öffnung der Wärmeübertragerkern in Umlaufrichtung zumindest abschnittsweise vom schalenartigen Grundkörper umgeben ist. In einer ergänzenden oder alternativen Sichtweise kann die Öffnung auch als Ausströmöffnung verstanden werden, aus der in Einbaulage mit dem Wärmeübertragerkern der zweite Fluidstrom aus dem schalenartigen Grundkörper auströmt.Under an opening of the shell-like body is that opening of the shell-like body to understand, is inserted into the installation position of the heat transfer core. Thus, in the installation position of the heat transfer core extends in the flow direction through the opening, so that in the region of the opening of the heat transfer core in the circumferential direction is at least partially surrounded by the shell-like body. In a supplementary or alternative view, the opening can also be understood as an outflow opening, from which the second fluid stream flows out of the shell-like base body in the installation position with the heat transfer core.
Dabei versteht man unter Strömungsrichtung die makroskopische Strömungsrichtung, die sich vom Eintrittsbereich des ersten Fluidstromes in den Wärmeübertragerkern zum Austrittsbereich des ersten Fluidstromes aus dem Wärmeübertragerkern erstreckt. Demzufolge sind unter dem Begriff Strömungsrichtung im Wesentlichen die makroskopische Strömungsrichtung und nicht die mikroskopischen Strömungsrichtungen, beispielsweise die Turbulenzen, im Wärmeübertragerkern zu verstehen. Alternativ kann die makroskopische Strömungsrichtung auch aufgrund des Eintritts des ersten Fluidstromes in das Gehäuse und dem Austritt des ersten Fluidstromes aus dem Gehäuse bestimmt werden, wobei sich in diesem Fall die makroskopische Strömungsrichtung vor Eintritt des ersten Fluidstromes in das Gehäuse hin zum Austritt des ersten Fluidstromes aus dem Gehäuse erstreckt. Eine Strömungsquerrichtung ist im Wesentlichen quer, insbesondere senkrecht, bezogen auf die Strömungsrichtung des ersten Fluidstromes angeordnet. Unter der Stapelrichtung ist die Richtung zu verstehen, in Richtung derer die Rohrplatten gestapelt sind. Die Umlaufrichtung verläuft entlang der schmalen Seiten der Rohrplatten und kann dadurch ermittelt werden, dass man dem Verlauf der Rohrplatte entlang der schmalen Seite bzw. des Randes der flachen Seite folgt. Zwar kann die Umlaufrichtung mittels der Rohplatte ermittelt werden, aber auch auf den Wärmeübertragerkern übertragen werden. Zudem kann die Umlaufrichtung bzw. die durch die Umlaufrichtung aufgespannte Ebene senkrecht zur Stapelrichtung ausgerichtet sein. Unter einer Längsrichtung des Wärmeübertragerkerns ist im Falle eines länglich ausgebildeten Wärmeübertragerkerns die Richtung entlang der längsten Achse des Wärmeübertragerkerns zu verstehen, wobei die Längsrichtung des Wärmeübertragerkerns parallel zur Umlaufrichtung bzw. zur der durch die Umlaufrichtung aufgespannten Ebene verlaufen kann.In the flow direction, the macroscopic flow direction, which extends from the inlet region of the first fluid flow into the heat transfer core to the exit region of the first fluid flow from the heat transfer core, is understood. Accordingly, the term flow direction essentially the macroscopic flow direction and not the microscopic flow directions, such as Turbulence, to understand in the heat transfer core. Alternatively, the macroscopic flow direction can also be determined on the basis of the entry of the first fluid flow into the housing and the exit of the first fluid flow out of the housing, in which case the macroscopic flow direction precedes the first fluid flow into the housing toward the exit of the first fluid flow extends the housing. A flow transverse direction is arranged substantially transversely, in particular perpendicular, with respect to the flow direction of the first fluid flow. By the stacking direction is meant the direction in which the tubesheets are stacked. The circulation direction runs along the narrow sides of the tube plates and can be determined by following the course of the tube plate along the narrow side or the edge of the flat side. Although the direction of rotation can be determined by means of the raw plate, but also be transferred to the heat transfer core. In addition, the direction of rotation or the plane spanned by the direction of rotation can be aligned perpendicular to the stacking direction. In the case of an elongate heat exchanger core, a longitudinal direction of the heat exchanger core is understood to mean the direction along the longest axis of the heat exchanger core, wherein the longitudinal direction of the heat exchanger core can run parallel to the direction of rotation or to the plane spanned by the direction of rotation.
Unter der Oberseite bzw. Unterseite des Wärmeübertragerkerns ist im Wesentlichen der Bereich der beiden äußersten Rohrplatten zu verstehen, wobei ein Bereich bzw. eine äußerste Rohrplatte spontan als Oberseite ausgewählt werden kann und sich in Abhängigkeit von der ausgewählten Oberseite die Unterseite ergibt. Die Vorderseite des Wärmeübertragerkerns ist die Seite des Einströmbereiches, während die Rückseite des Wärmeübertragerkerns im Bereich des Ausströmbereiches der ersten Fluidstromes aus dem Wärmeübertragerkern angeordnet ist. Ist beispielsweise im Bereich einer äußersten Rohrplatte der Zulauf des zweiten Fluides positioniert, dann kann der Bereich der äußersten Rohrplatte, auf der der Zulauf des zweiten Fluides angeordnet ist, als Oberseite definiert werden.Under the top or bottom of the heat transfer core is essentially to understand the area of the two outermost tube plates, wherein an area or an outermost tube plate can be spontaneously selected as the top and results in the bottom depending on the selected top. The front side of the heat exchanger core is the side of the inflow region, while the rear side of the heat exchanger core is arranged in the area of the outflow region of the first fluid flow from the heat exchanger core. If, for example, the inlet of the second fluid is positioned in the region of an outermost tube plate, then the region of the outermost tube plate on which the inlet of the second fluid is arranged can be defined as the top side.
Unter einem rückseitigen Teilabschnitt des schalenartigen Grundkörpers ist derjenige Abschnitt des schalenartigen Grundkörpers zu verstehen, der am weitesten von der Öffnung, durch die sich in Einbaulage der Wärmeübertragerkern in Strömungsrichtung erstreckt, beabstandet ist.Under a rear portion of the shell-like body is that portion of the shell-like body to understand the furthest from the opening, which extends in the installation position of the heat exchanger core in the flow direction, spaced.
Die rechte bzw. linke Seite des schalenartigen Grundkörpers wird relativ zur Oberseite bzw. Unterseite des Wärmeübertragerkerns definiert und verläuft vom rückseitigen Teilabschnitt entlang der gestapelten Rohrplatten der Umlaufrichtung folgend bis zur Öffnung des schalenartigen Grundkörpers. Im engeren Sinn sind die rechte Seite bzw. linke Seite des schalenartigen Grundkörpers parallel zueinander ausgerichtet, wobei die Abgrenzung zwischen der rechten bzw. linken Seite und der Rückseite durch die Parallelität der rechten Seite zur linken Seite vorgenommen werden kann. Demzufolge stellen im engeren Sinn die zueinander zumindest in Umlaufrichtung verlaufenden parallelen Teilabschnitte des schalenartigen Grundkörpers den linksseitigen Teilabschnitt und den rechtsseitigen Teilabschnitt des schalenartigen Grundkörpers dar. In diesem engeren Sinn ist der rückseitige Teilabschnitt zumindest in Umlaufrichtung zwischen dem linksseitigen Teilabschnitt und dem rechtsseitigen Teilabschnitt angeordnet. Somit beginnt der rückseitige Teilabschnitt, wenn zumindest in Umlaufrichtung die zueinander parallelen Bereiche des schalenartigen Grundkörpers enden.The right or left side of the shell-like base body is defined relative to the top or bottom of the heat transfer core and extends from the rear portion along the stacked tube plates of the circulation direction to the opening of the shell-like body. In the narrower sense, the right side and left side of the shell-like body are aligned parallel to each other, the delimitation between the right and left sides and the back can be made by the parallelism of the right side to the left side. Accordingly, in the narrower sense, the parallel partial sections of the shell-like base body extending at least in the direction of rotation represent the left-side section and the right-side section of the shell-like base body. In this narrower sense, the rear section is arranged at least in the direction of rotation between the left-side section and the right-side section. Thus, the rear portion begins when at least in the direction of rotation, the mutually parallel portions of the shell-like body end.
Unter dem jeweiligen Rand der Unterseite bzw. der Oberseite des Wärmeübertragerkerns sind im Wesentlichen die Randbereiche der äußersten Rohrplatten zu verstehen. Dabei kann sich der Rand bzw. der Randbereich über die Kante der äußersten Rohrplatten hinaus in die Oberseite bzw. Unterseite hinein erstrecken. Insbesondere erstreckt sich der Rand bzw. Randbereich radial bis zu 40% des Radius und/oder in Strömungsquerrichtung bis zu 20% der Erstreckung des Wärmeübertragerkerns in die Oberseite bzw. Unterseite hinein.Under the respective edge of the bottom or the top of the heat exchanger core are essentially to understand the edge regions of the outermost tube plates. In this case, the edge or the edge region may extend beyond the edge of the outermost tube plates into the upper side or lower side. In particular, the edge or edge region extends radially up to 40% of the radius and / or in the transverse direction of flow up to 20% of the extension of the heat exchanger core into the upper side or lower side.
Es kann auch sein, dass sich der Rand bzw. Randbereich radial bis zu 30% des Radius, insbesondere bis zu 20% des Radius, gegebenenfalls bis zu 15% des Radius und beispielsweise bis zu 10% des Radius in die Oberseite bzw. Unterseite des Wärmeübertragerkerns hinein erstreckt.It may also be that the edge or edge region radially up to 30% of the radius, in particular up to 20% of the radius, optionally up to 15% of the radius and for example up to 10% of the radius in the top or bottom of the Heat transfer core extends into it.
Des Weiteren kann auch sein, dass sich der der Rand bzw. Randbereich in Strömungsquerrichtung bis zu 15 % der Erstreckung des Wärmeübertragerkerns, insbesondere bis zu 10% der Erstreckung des Wärmeübertragerkerns, gegebenenfalls bis zu 7,5% der Erstreckung des Wärmeübertragerkerns und beispielsweise bis zu 5% der Erstreckung des Wärmeübertragerkerns in die Oberseite bzw. Unterseite des Wärmeübertragerkerns hinein erstreckt.Furthermore, it can also be the case that the edge or edge region in the transverse flow direction is up to 15% of the extension of the heat transfer core, in particular up to 10% of the extension of the heat transfer core, possibly up to 7.5% of the extension of the heat transfer core and, for example, up to 5% of the extension of the heat transfer core extends into the top or bottom of the heat transfer core.
Des Weiteren kann sich der schalenartige Grundkörper in Umlaufrichtung über 5% bis 50% des Umfangs des Wärmeübertragerkerns in Umlaufrichtung erstrecken.Furthermore, the shell-like body can extend in the circumferential direction over 5% to 50% of the circumference of the heat exchanger core in the circumferential direction.
Vorteilhaft kann durch eine derartige Erstreckung des schalenartigen Grundkörpers in Umlaufrichtung ein ausreichend groß gewählter Abschnitt des Wärmeübertragerkerns dazu verwendet werden, den ersten Fluidstrom in der gewünschten Art und Weise sowie Richtung zu führen und zu lenken.Advantageously, by such an extension of the shell-like body in the direction of rotation, a sufficiently large selected portion of the heat transfer core can be used to guide the first fluid flow in the desired manner and direction and steer.
Es ist auch denkbar, dass der schalenartige Grundkörper in Umlaufrichtung sich über 5% bis 40%, insbesondere über 5% bis 35%, ggf. über 10% bis 30% und beispielsweise über 10% bis 25% des Umfangs des Wärmeübertragerkerns in Umlaufrichtung erstreckt. It is also conceivable that the shell-like base body extends in the circumferential direction over 5% to 40%, in particular over 5% to 35%, possibly over 10% to 30% and for example over 10% to 25% of the circumference of the heat transfer core in the circumferential direction ,
Bei einem länglichen Wärmeübertrager, bei dem auf der einen kurzen Seite der Einströmbereich angeordnet ist und auf der anderen kurzen Seite der Ausströmbereich, kann der schalenartige Grundkörper im vorderen Drittel bezogen auf die Längsrichtung des Wärmeübertragerkerns, insbesondere im vorderen Viertel, ggf. im vorderen Fünftel und beispielsweise im vorderen Sechstel des Wärmeübertragerkerns bezogen auf die Längsrichtung angeordnet sein. Dabei ist der jeweilige vordere Bereich im Einströmbereich angeordnet.In an elongated heat exchanger, in which the inflow region is arranged on one short side and the outflow region on the other short side, the shell-like base body in the front third can be relative to the longitudinal direction of the heat exchanger core, in particular in the front quarter, possibly in the front fifth and be arranged, for example, in the front sixth of the heat exchanger core relative to the longitudinal direction. In this case, the respective front region is arranged in the inflow region.
Des Weiteren kann der schalenartige Grundkörper einen rechtsseitigen Teilabschnitt, der sich im Einströmbereich in Umlaufrichtung von dem rückseitigen Teilabschnitt nach rechts und in Stapelrichtung vom unterseitigen Rand zum oberseitigen Rand des Wärmeübertragerkerns erstreckt, aufweisen.Furthermore, the shell-like base body may have a right-side section which extends in the inflow region in the direction of circulation from the rear-side section to the right and in the stacking direction from the lower-side edge to the upper-side edge of the heat exchanger core.
Vorteilhaft kann durch einen derartigen rechtsseitigen Teilabschnitt die Führung bzw. Lenkung des ersten Fluidstromes auch rechtsseitig im Einströmbereich zumindest abschnittsweise unterstützt werden. Zudem kann verhindert werden, dass sich schon in diesem Bereich ein Bypass-Strom des ersten Fluidstromes ausbildet.Advantageously, the guidance or steering of the first fluid flow can also be supported at least in sections on the right side in the inflow region by such a right-side section. In addition, it can be prevented that a bypass flow of the first fluid flow is formed even in this area.
Weiterhin kann der schalenartige Grundkörper einen linksseitigen Teilabschnitt, der sich im Einströmbereich in Umlaufrichtung von dem rückseitigen Teilabschnitt nach links in Stapelrichtung vom unterseitigen Rand zum oberseitigen Rand des Wärmeübertragerkerns erstreckt, aufweisen.Furthermore, the shell-like main body may have a left-side partial section which extends in the inflow region in the circumferential direction from the rear-side partial section to the left in the stacking direction from the lower-side edge to the upper-side edge of the heat exchanger core.
Vorteilhaft kann durch einen derartigen linksseitigen Teilabschnitt die Führung bzw. Lenkung des ersten Fluidstromes auch linksseitig im Einströmbereich zumindest abschnittsweise unterstützt werden. Zudem kann verhindert werden, dass sich schon in diesem Bereich ein Bypass-Strom des ersten Fluidstromes ausbildet.Advantageously, the guide or steering of the first fluid stream can also be supported on the left side in the inflow region, at least in sections, by such a left-side partial section. In addition, it can be prevented that a bypass flow of the first fluid flow is formed even in this area.
Sind beide rechtsseitige, linksseitige Teilabschnitte vorgesehen, so kann über den rückseitigen Teilabschnitt hinaus eine beidseitige Führung des ersten Fluidstromes fortgesetzt und unterstützt werden, sodass der erste Fluidstrom auch nach den Teilabschnitten hauptsächlich den Wärmeübertragerkern durchströmt, wobei ein Bypass-Strom des ersten Fluides zumindest reduziert oder gänzlich verhindert wird.If both right-sided, left-side sections are provided, a two-sided guidance of the first fluid flow can be continued and supported beyond the rear section, so that the first fluid flow also flows through the sub-sections mainly the heat transfer core, wherein a bypass flow of the first fluid at least reduced or is completely prevented.
Des Weiteren kann der schalenartige Grundkörper einen oberseitigen Teilabschnitt, der an der Oberseite angeordnet ist, sich von der Öffnung zu zumindest dem rückseitigen Teilabschnitt erstreckt, aufweisen.Furthermore, the shell-like base body may have an upper-side partial section, which is arranged on the upper side, extending from the opening to at least the rear-side partial section.
Vorteilhaft kann durch einen derartigen oberseitigen Teilabschnitt der Wärmeübertragerkern im Einströmbereich auch auf der Oberseite bzw. der oberseitigen letzten Rohrplatte vom schalenartigen Grundkörper umgeben sein, sodass ein Abrutschen des schalenartigen Grundkörpers von dem Wärmeübertragerkern weitestgehend verhindert werden kann. Zudem kann durch den oberseitigen Teilabschnitt die Ausbildung eines Bypass-Stromes auch auf der Oberseite des Wärmeübertragers verhindert oder zumindest reduziert werden.Advantageously, can be surrounded by such a top-side section of the heat transfer core in the inflow even on the top or the top last tube plate from the shell-like body, so that slipping of the shell-like body of the heat transfer core can be largely prevented. In addition, the formation of a bypass current can also be prevented or at least reduced by the upper-side section on the top of the heat exchanger.
Weiterhin kann der schalenartige Grundkörper einen unterseitigen Teilabschnitt, der an der Unterseite angeordnet ist und sich von der Öffnung zu zumindest dem rückseitigen Teilabschnitt erstreckt, aufweisen.Furthermore, the shell-like base body may have a lower-side partial section, which is arranged on the underside and extends from the opening to at least the rear-side partial section.
Vorteilhaft kann durch einen derartigen unterseitigen Teilabschnitt der Wärmeübertragerkern im Einströmbereich auch auf der Unterseite bzw. der unterseitigen letzten Rohrplatte vom schalenartigen Grundkörper umgeben sein, sodass ein Abrutschen des schalenartigen Grundkörpers von dem Wärmeübertragerkern weitestgehend verhindert werden kann. Zudem kann durch den unterseitigen Teilabschnitt die Ausbildung eines Bypass-Stromes auch auf der Unterseite des Wärmeübertragers verhindert oder zumindest reduziert werden.Advantageously, be surrounded by such a lower-side portion of the heat transfer core in the inflow even on the bottom or the bottom last tube plate from the shell-like body, so that slipping of the shell-like body of the heat transfer core can be largely prevented. In addition, the formation of a bypass current can also be prevented or at least reduced on the underside of the heat exchanger by the lower-side section.
Des Weiteren kann zumindest ein Teilabschnitt, ausgewählt aus folgender Gruppe, der rückseitige Teilabschnitt, der oberseitige Teilabschnitt, der unterseitige Teilabschnitt, der rechtsseitige Teilabschnitt, der linksseitige Teilabschnitt oder der schalenartige Grundkörper randseitig dicht, insbesondere dichtend, an der Oberseite und/oder an der Unterseite anliegend ausgebildet sein.Furthermore, at least one partial section, selected from the following group, the rear-side partial section, the upper-side partial section, the lower-side partial section, the right-side partial section, the left-side partial section or the shell-like basic body can be tight at the edge, in particular sealing, at the upper side and / or at the lower side be formed fitting.
Vorteilhaft kann durch eine derartige randseitig dichte, insbesondere dichtende, Ausbildung an der Oberseite bzw. an der Unterseite der jeweilige Teilabschnitt derart dicht anliegend ausgebildet sein, dass ein randseitiges Ausströmen des ersten Fluidstromes im Einströmbereich aus dem Wärmeübertragerkern und/oder an demselben vorbei verringert bzw. verhindert werden kann.Advantageously, by such an edge-tight, in particular sealing, education at the top or on the underside of the respective section be formed tightly fitting so that an edge-side outflow of the first fluid stream in the inflow from the heat exchanger core and / or reduced past the same or can be prevented.
Des Weiteren kann zumindest ein Teilabschnitt, ausgewählt aus folgender Gruppe, der rückseitige Teilabschnitt, der oberseitige Teilabschnitt, der unterseitige Teilabschnitt, der rechtsseitige Teilabschnitt, der linksseitige Teilabschnitt oder der schalenartige Grundkörper eine öffnungsseitig dichte, insbesondere dichtend an der Oberseite und/oder Unterseite anliegend, ausgebildet sein.Furthermore, at least one partial section selected from the following group, the rear-side partial section, the upper-side partial section, the lower-side partial section, the right-side partial section, the left-side partial section or the shell-like basic body can have an opening side density, in particular sealingly against the upper side and / or underside, be formed.
Vorteilhaft kann durch eine derartige öffnungsseitig dichte, insbesondere dichtende, Ausbildung an der Oberseite bzw. an der Unterseite der jeweilige Teilabschnitt derart dicht anliegend ausgebildet sein, dass ein öffnungsseitiges Ausströmen des ersten Fluidstromes im Einströmbereich aus dem Wärmeübertragerkern und/oder an demselben vorbei verringert bzw. verhindert werden kann.Advantageously, by such an opening-side dense, in particular sealing, education at the top or at the bottom of each section are formed so tightly fitting that an opening-side outflow of the first fluid stream in the inflow from the heat exchanger core and / or past the same reduced or can be prevented.
Des Weiteren kann zumindest ein Teilabschnitt, ausgewählt aus folgender Gruppe: der oberseitige Teilabschnitt, der unterseitige Teilabschnitt, der rechtsseitige Teilabschnitt, der linksseitige Teilabschnitt oder der schalenartige Grundkörper eine Dichte, insbesondere dichtend an der Oberseite und/oder Unterseite anliegende Ausbildung aufweisen.Furthermore, at least one partial section selected from the following group: the upper-side partial section, the lower-side partial section, the right-side partial section, the left-side partial section or the shell-like basic body may have a density, in particular a sealing applied to the upper side and / or lower side.
Vorteilhaft kann der jeweilige Teilabschnitt derartig dicht an der Oberseite bzw. an der Unterseite anliegen, dass über die gesamte jeweilige Seite hinweg ein Ausströmen bzw. ein Vorbeiströmen des ersten Fluidstromes an dem Wärmetauscherkern vorbei verhindert bzw. verringert werden kann.Advantageously, the respective section abut so close to the top or on the underside that over the entire respective side away from a flow or a Vorbeiströmen the first fluid flow to the heat exchanger core can be prevented over or reduced.
Des Weiteren kann zumindest ein Teilabschnitt, ausgewählt aus folgender Gruppe: der rechtsseitige Teilabschnitt, der linksseitige Teilabschnitt oder der schalenartige Grundkörper zumindest eine Dichte, insbesondere dichtend an der rechten Seite und/oder linken Seite anliegende Ausbildung aufweisen.Furthermore, at least one partial section, selected from the following group: the right-side partial section, the left-lateral partial section or the shell-like basic body, can have at least one density, in particular sealingly fitting on the right side and / or left side.
Vorteilhaft kann der jeweilige Teilabschnitt derartig dicht an der rechten Seite bzw. an der linken Seite anliegen, dass über die gesamte jeweilige Seite hinweg ein Ausströmen bzw. ein Vorbeiströmen des ersten Fluidstromes an dem Wärmetauscherkern vorbei verhindert bzw. verringert werden kann.Advantageously, the respective subsection abut against the right side or on the left side in such a manner that over the entire respective side an outflow or a flow of the first fluid stream past the heat exchanger core can be prevented or reduced.
Des Weiteren kann die Zulauföffnung an dem oberseitigen Teilabschnitt, an dem unterseitigen Teilabschnitt, an dem rechtsseitigen Teilabschnitt, an dem linksseitigen Teilabschnitt oder an dem rückseitigen Teilabschnitt ausgebildet sein.Furthermore, the inlet opening may be formed on the upper-side partial section, on the lower-side partial section, on the right-side partial section, on the left-side partial section or on the rear-side partial section.
Vorteilhaft kann durch die Ausbildung der Zulauföffnung an einem der Teilabschnitte sichergestellt werden, dass der Fluidstrom über die Zulauföffnung des schalenartigen Grundkörper derartig in den Wärmeübertragerkern eingeführt bzw. eingeleitet wird, dass Bypass-Ströme des ersten Fluidstromes, die nicht durch den Wärmeübertragerkern führen, verringert bzw. verhindert werden können.Advantageously, it can be ensured by forming the inlet opening at one of the sections that the fluid flow is introduced or introduced into the heat transfer core via the inlet opening of the shell-like base body such that bypass flows of the first fluid flow that do not pass through the heat transfer core are reduced or reduced . can be prevented.
Dabei ist es vorteilhaft insbesondere in dem rückseitigen Teilbereich eine Ausbildung der Zulauföffnung vorzusehen, da in diesem Fall am äußersten Punkt hinsichtlich der Strömungsrichtung des Wärmeübertragerkerns ein Einführen bzw. Einleiten des ersten Fluidstromes in den Wärmeübertragerkern vorgenommen werden kann. Aber es ist auch denkbar, dass in dem unterseitigen oder oberseitigen Teilabschnitt sowie in dem rechtsseitigen oder linksseitigen Teilabschnitt die Zulauföffnung vorgesehen wird, je nachdem, wo die Zulauföffnung für den ersten Fluidstrom in dem Gehäuse angeordnet ist, sodass die Ausströmöffnung des ersten Fluidstromes in das Gehäuse und die Zulauföffnung des schalenartigen Grundkörpers in Übereinstimmung gebracht werden können. Auch eine derartige konstruktive Auslegung verhindert bzw. zumindest verringert Bypass-Ströme des ersten Fluidstromes.It is advantageous in particular in the rear portion to provide a design of the inlet opening, since in this case at the outermost point with respect to the flow direction of the heat transfer core insertion or introduction of the first fluid stream can be made in the heat transfer core. But it is also conceivable that in the lower-side or upper-side section and in the right-hand or left-side section, the inlet opening is provided, depending on where the inlet opening for the first fluid flow is arranged in the housing, so that the outflow opening of the first fluid flow into the housing and the inlet opening of the shell-like body can be brought into conformity. Such a structural design also prevents or at least reduces bypass flows of the first fluid flow.
Des Weiteren kann in Einbaulage im Bereich der Zulauföffnung der schalenartige Grundkörper vom Wärmeübertragerkern beabstandet ausgebildet sein.Furthermore, in the installed position in the region of the inlet opening, the shell-like basic body may be formed at a distance from the heat exchanger core.
Vorteilhaft kann in diesem beabstandeten Bereich der erste Fluidstrom ungehindert in den schalenartigen Grundkörper einfließen und sich von dort aus über die einzelnen Fluidkanäle, die zwischen den Rohrplatten angeordnet sind, ausreichend gleichmäßig verteilen.Advantageously, in this spaced-apart region, the first fluid flow can flow unhindered into the shell-like base body and can distribute sufficiently uniformly therefrom via the individual fluid channels which are arranged between the tube plates.
Weiterhin kann um die Zulauföffnung eine Aufwölbung ausgebildet sein.Furthermore, a bulge can be formed around the inlet opening.
Vorteilhaft kann durch die Ausbildung einer derartigen Aufwölbung im Bereich der Zulauföffnung ein Verteilraum oder Vorratsraum geschaffen werden, in dem sich das erste Fluid sammeln kann und von dem aus sich das erste Fluid auf die einzelnen Fluidkanäle zwischen den Rohrplatten verteilen kann. Zudem kann eine derartige Aufwölbung vorteilhaft auch dazu dienen, dass der in das Gehäuse eintretende erste Fluidstrom weitestgehend vollständig in den schalenartigen Grundkörper eingeleitet wird, dadurch dass die Aufwölbung mit einer innerhalb des Gehäuses liegenden Ausströmöffnung in Wirkverbindung gebracht wird.Advantageously, by forming such a bulge in the region of the inlet opening, a distribution space or storage space can be created in which the first fluid can collect and from which the first fluid can distribute to the individual fluid channels between the tube plates. In addition, such a bulge advantageously also serve that the first fluid flow entering the housing is largely completely introduced into the shell-like base body, characterized in that the bulge is brought into operative connection with an outflow opening located within the housing.
Des Weiteren kann die Zulauföffnung einen Anbindungsstutzen aufweisen.Furthermore, the inlet opening may have a connecting piece.
Vorteilhaft kann durch einen derartigen Anbindungsstutzen eine Zuleitung des ersten Fluidstromes von dem Gehäuse in den schalenartigen Grundkörper ausgebildet werden, da der Anbindungsstutzen mit der Ausströmöffnung des ersten Fluidstromes im Gehäuse innerhalb des Gehäuses in Wirkverbindung gebracht werden kann. Dadurch kann weitesgehend verhindert werden, dass der in das Gehäuse eintretende erste Fluidstrom Bypass-Ströme ausbildet, da nahezu der gesamte erste Fluidstrom über den Anbindungsstutzen abgefangen und in den schalenartigen Grundkörper eingeleitet wird.Advantageously, can be formed by such a connection piece, a supply of the first fluid stream from the housing into the shell-like body, since the connection piece can be brought into operative connection with the outflow opening of the first fluid stream in the housing within the housing. As a result, it can largely be prevented that the first fluid flow entering the housing forms bypass flows, since almost the entire first fluid flow is intercepted via the connection connection and introduced into the shell-like base body.
Des Weiteren kann in Einbaulage zumindest ein Teilabschnitt, ausgewählt aus folgender Gruppe: der rückseitige Teilabschnitt, der rechtsseitige Teilabschnitt, der linksseitige Teilabschnitt in Umlaufrichtung zumindest abschnittsweise beabstandet und in Stapelrichtung im Bereich zwischen einer untersten Rohrplatte und einer obersten Rohrplatte vollständig beabstandet von dem Wärmeübertrager ausgebildet sein. Furthermore, in installation position, at least one partial section selected from the following group: the rear partial section, the right-side partial section, the left-side partial section at least partially spaced in the circumferential direction and in the stacking direction in the region between a lowermost tube plate and an uppermost tube plate completely spaced from the heat exchanger ,
Vorteilhaft kann durch eine derartige Beabstandung des jeweiligen Teilabschnittes von dem Wärmeübertragerkern sichergestellt werden, dass in jeden zwischen den Rohrplatten ausgebildeten Fluidkanal der erste Fluidstrom eingeleitet werden kann. Dabei bilden die beabstandeten Bereiche Verteilkanäle aus, in die der erste Fluidstrom eintritt und von denen aus der erste Fluidstrom in die jeweiligen zwischen den Rohrplatten ausgebildeten Fluidkanäle eintreten kann.Advantageously, it can be ensured by such a spacing of the respective section of the heat transfer core, that in each formed between the tube plates fluid channel, the first fluid flow can be initiated. In this case, the spaced regions form distribution channels into which the first fluid stream enters and from which the first fluid stream can enter into the respective fluid channels formed between the tube plates.
Des Weiteren kann in Einbaulage zumindest ein Teilabschnitt, ausgewählt aus folgender Gruppe: der rückseitige Teilabschnitt, der rechtsseitige Teilabschnitt, der linksseitige Teilabschnitt, zumindest eine in Stapelrichtung verlaufende innenliegende Rippe aufweisen, die unterbrochen oder durchgehend ausgebildet sein kann.Furthermore, in the installation position, at least one partial section selected from the following group: the rear-side partial section, the right-side partial section, the left-side partial section, at least one inner rib running in the stacking direction, which may be discontinuous or continuous.
Vorteilhaft kann durch derartige innenliegende Rippen eine genau definierte Beabstandung des jeweiligen Teilabschnittes von dem Wärmeübertragerkern erreicht werden, sodass zwischen den Rippen Verteilkanäle ausgebildet werden, über die sich der erste Fluidstrom in die zwischen den Rohrplatten ausgebildeten Fluidkanäle verteilen kann. Zudem kann durch derartige innenliegende Rippen eine Versteifung des schalenartigen Grundkörpers erreicht werden.Advantageously, by means of such internal ribs, a precisely defined spacing of the respective section from the heat exchanger core can be achieved, so that distribution channels are formed between the ribs, via which the first fluid flow can be distributed in the fluid channels formed between the tube plates. In addition, a stiffening of the shell-like body can be achieved by such internal ribs.
Des Weiteren können zumindest zwei Teilabschnitte, ausgewählt aus folgender Gruppe: der rückseitige Teilabschnitt, der rechtsseitige Teilabschnitt, der linksseitige Teilabschnitt, der oberseitige Teilabschnitt, der unterseitige Teilabschnitt mittels einer zumindest ein Verbindungselemente-Paar aufweisenden formschlüssigen Verbindung, insbesondere mittels einer Rastverbindung oder einer Clipverbindung miteinander verbunden sein.Furthermore, at least two partial sections, selected from the following group: the rear-side partial section, the right-side partial section, the left-side partial section, the upper-side partial section, the lower-side partial section by means of a positive connection having at least one pair of connecting elements, in particular by means of a latching connection or a clip connection with each other be connected.
Vorteilhaft kann aufgrund der formschlüssigen Verbindung eine relativ einfache und zudem lösbare Verbindung zwischen den jeweiligen Teilabschnitten ausgebildet werden, sodass die Montage der Teilabschnitte an dem Wärmeübertragerkern vereinfacht durch Ineinanderdrücken der Verbindungspaarelemente vorgenommen werden kann. Ebenso ist es denkbar, dass im Wartungsfall durch einfaches Lösen des Verbindungselemente-Paares die formschlüssige Verbindung wieder gelöst werden kann und eine Wartung oder ein Austausch der Führungs-/Lenkungsvorrichtung durchgeführt werden kann.Advantageously, due to the positive connection, a relatively simple and also detachable connection between the respective sections are formed, so that the assembly of the sections can be made to the heat exchanger core simplified by pressing the connection pair elements together. It is also conceivable that in the case of maintenance by simply loosening the fastener pair the positive connection can be solved again and maintenance or replacement of the guide / steering device can be performed.
Des Weiteren ist es denkbar, dass zumindest ein Teilabschnitt, ausgewählt aus folgender Gruppe: der rückseitige Teilabschnitt, der rechtsseitige Teilabschnitt, der linksseitige Teilabschnitt, der oberseitige Teilabschnitt, der unterseitige Teilabschnitt mittels einer zumindest ein Verbindungselemente-Paar aufweisenden formschlüssigen Verbindung, insbesondere mittels einer Rastverbindung oder Klippverbindung, mit dem Wärmetauscherkern verbunden ist.Furthermore, it is conceivable that at least one partial section selected from the following group: the rear partial section, the right-side partial section, the left-side partial section, the upper-side partial section, the lower partial section by means of a positive connection having at least one connecting element pair, in particular by means of a latching connection or clip connection to which the heat exchanger core is connected.
Vorteilhaft können aufgrund einer derartigen formschlüssigen Verbindung die Teilabschnitte nicht nur untereinander sondern auch an dem Wärmetauscherkern angebunden werden. Dabei ist es denkbar, dass der Wärmetauscherkern Löcher, Aussparungen oder dergleichen aufweist, in die Verbindungselemente beispielsweise der Rastverbindung bzw. Klippverbindung eingedrückt werden kann und so der jeweilige Teilabschnitt an dem Wärmetauscherkern angebunden werden kann.Advantageously, due to such a positive connection, the sections can be connected not only to each other but also to the heat exchanger core. It is conceivable that the heat exchanger core has holes, recesses or the like, in the connecting elements, for example, the latching connection or clip connection can be pressed and so the respective section can be connected to the heat exchanger core.
Weiterhin können zumindest zwei Teilabschnitte, ausgewählt aus folgender Gruppe: der rückseitige Teilabschnitt, der rechtsseitige Teilabschnitt, der linksseitige Teilabschnitt, der oberseitige Teilabschnitt, der unterseitige Teilabschnitt stoffschlüssig miteinander verbunden sein und insbesondere einstückig ausgebildet sein.Furthermore, at least two partial sections selected from the following group: the rear-side partial section, the right-side partial section, the left-side partial section, the upper-side partial section, the lower-side partial section can be connected to one another in a material-locking manner and, in particular, can be formed in one piece.
Vorteilhaft kann aufgrund der stoffschlüssigen bzw. einstückigen Ausbildung der jeweiligen Teilabschnitt zueinander eine Vormontage der Teilabschnitte vermieden werden, sodass der Montageaufwand bei der Montage des schalenartigen Grundkörpers auf den Wärmeübertragerkern weitestgehend vereinfacht und kosten- sowie zeiteffizient durchgeführt werden kann.Advantageously, a pre-assembly of the sections can be avoided due to the cohesive or integral formation of the respective section to each other, so that the assembly effort during installation of the shell-like body on the heat exchanger core can be largely simplified and cost and time efficient.
Des Weiteren kann zumindest ein Teilabschnitt, ausgewählt aus folgender Gruppe: der rückseitige Teilabschnitt, der rechtsseitige Teilabschnitt, der linksseitige Teilabschnitt oder der schalenartige Grundkörper öffnungsseitig zumindest ein nasenförmiges Strömungslenkelement aufweisen, das in Einbaulage rechtsseitig oder linksseitig zwischen zwei Platten angeordnet ist. Furthermore, at least one partial section selected from the following group: the rear partial section, the right-side partial section, the left-side partial section or the shell-like basic body can have at least one nose-shaped flow-directing element on the opening side, which is arranged in the installation position on the right or left side between two plates.
Vorteilhaft kann aufgrund derartiger nasenförmiger Strömungslenkelemente am öffnungsseitigen Ende des schalenartigen Grundkörpers über dieses öffnungsseitige Ende hinaus eine Lenkung bzw. Führung des ersten Fluidstromes erreicht werden. Durch die nasenförmigen Strömungslenkelemente können Teilfluidströme, die nicht in den zwischen den Rohrplatten ausgebildeten Fluidkanälen strömen bzw. aus diesen Fluidkanälen austreten, verhindert oder zumindest deutlich verringert werden. Dabei sind die nasenförmigen Strömungslenkelemente derartig ausgebildet, dass eine mikroskopische Strömungsrichtung ausgebildet wird, die dazu führt, dass der erste Fluidstrom im Wesentlichen innerhalb zwischen den jeweiligen Rohrplatten ausgebildeten Fluidkanälen verbleibt und dies über den schalenartigen Grundkörper hinaus, da durch die nasenförmigen Strömungslenkelemente der erste Fluidstrom in Strömungsquerrichtung tiefer in den Wärmeübertragerkern abgeleitet wird. Dadurch wird ein Ausströmen des ersten Fluidstromes aus dem Wärmeübertragerkern auch über den schalenartigen Grundkörper hinaus verhindert bzw. zumindest verringert.Advantageously, a steering or guiding of the first fluid stream can be achieved on the opening-side end of the shell-like base body via this opening-side end due to such nose-shaped flow control elements. Partial fluid flows which do not flow in the fluid channels formed between the tube plates or exit from these fluid channels can be prevented or at least significantly reduced by the nose-shaped flow guide elements become. In this case, the nose-shaped flow guide elements are designed such that a microscopic flow direction is formed, which results in the first fluid flow remaining essentially within fluid ducts formed between the respective tube plates and beyond the shell-like base body, since the first fluid flow through the nose-shaped flow guide elements Flow transverse direction is derived deeper into the heat exchanger core. As a result, an outflow of the first fluid flow from the heat exchanger core is also prevented or at least reduced beyond the shell-type base body.
Dabei versteht man unter einem nasenförmigen Strömungslenkelement einen Teil des jeweiligen Teilabschnittes, der sich von der rechten Seite bzw. linken Seite in einen zwischen zwei Rohrplatten ausgebildeten Fluidkanal hinein erstreckt.In this case, a nose-shaped flow-guiding element is understood as meaning a part of the respective part-section which extends from the right-hand side or left-hand side into a fluid channel formed between two tube plates.
Des Weiteren kann das nasenförmige Strömungslenkelement unter einem Winkel α von 30° bis 90° zur Strömungsrichtung angeordnet sein.Furthermore, the nose-shaped flow-guiding element can be arranged at an angle α of 30 ° to 90 ° to the flow direction.
Vorteilhaft kann durch eine derartige Ausbildung des Winkels zwischen dem nasenförmigen Strömungslenkelement und der Strömungsrichtung die gewünschte Strömungsführung bzw. Lenkung des ersten Fluidstromes erreicht werden, so dass der erste Fluidstrom im Wesentlichen in den zwischen den Rohrplatten ausgebildeten Fluidkanälen verbleibt.Advantageously, the desired flow guidance or steering of the first fluid flow can be achieved by such a design of the angle between the nose-shaped flow guide element and the flow direction, so that the first fluid flow essentially remains in the fluid channels formed between the tube plates.
Es ist auch denkbar, dass nasenförmige Strömungslenkelement unter einem spitzen Winkel α von 40° bis 90°, insbesondere von 50° bis 90°, gegebenenfalls von 50° bis 80° und beispielsweise von 55° bis 75° zur Strömungsrichtung angeordnet ist.It is also conceivable that nose-shaped flow control element is arranged at an acute angle α of 40 ° to 90 °, in particular from 50 ° to 90 °, optionally from 50 ° to 80 ° and for example from 55 ° to 75 ° to the flow direction.
Dabei kann bei einem länglichen Strömungslenkelement die von dem schalenartigen Grundkörper aus gesehene Erstreckungsrichtung des Strömungslenkelementes als Richtung für die Bestimmung des spitzen Winkels zur Strömungsrichtung verwendet werden.In this case, in the case of an elongate flow-guiding element, the extension direction of the flow-directing element as viewed from the shell-type base body can be used as the direction for determining the acute angle to the flow direction.
Weiterhin kann das nasenförmige Strömungslenkelement in Blickrichtung der Stapelrichtung eine rechteckige oder eine keilförmige, insbesondere spitz zulaufende, Form aufweisen.Furthermore, the nose-shaped flow-guiding element can have a rectangular or wedge-shaped, in particular pointed, shape in the direction of the stacking direction.
Vorteilhaft kann durch eine derartige Form die gewünschte Strömungsführung bzw. Lenkung des ersten Fluidstromes in den zwischen den Rohrplatten ausgebildeten Fluidkanälen erreicht bzw. noch verstärkt werden.Advantageously, the desired flow guidance or steering of the first fluid flow in the fluid channels formed between the tube plates can be achieved or even enhanced by such a shape.
Weiterhin kann der rückseitige Teilabschnitt, der rechtsseitige Teilabschnitt, der linksseitige Teilabschnitt oder der schalenartige Grundkörper zumindest ein in Einbaulage oberseitig und/oder unterseitig angeordneten und zum Wärmeübertragerkern orientierten, federnden Steg aufweisen.Furthermore, the rear-side section, the right-side section, the left-side section or the shell-like base body may have at least one in the installed position on the upper side and / or underside and oriented to the heat transfer core, resilient web.
Vorteilhaft kann durch einen derartigen federnden Steg der schalenartige Grundkörper in Einbaulage in Position gehalten werden und mit einer gewissen Spannung an dem Wärmeübertragerkern befestigt bzw. gehalten werden.Advantageously, by such a resilient web of the shell-like body in the installed position are held in position and fastened or held with a certain voltage to the heat transfer core.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Wärmeübertragerkern mit einer Führungs-/Lenkungsvorrichtung, wie vorstehend beschrieben, vorgeschlagen.In another aspect of the invention, a heat transfer core with a guiding / steering device as described above is proposed.
Vorteilhaft können dadurch die vorstehend aufgezählten Vorteile erreicht werden.Advantageously, the advantages enumerated above can thereby be achieved.
In einem weiteren Aspekt wird ein Wärmeübertrager mit einem in einem Gehäuse des Wärmeübertragers eingesetzten Wärmeübertragerkern vorgeschlagen, der mit einer Führungs-/Lenkungsvorrichtung, wie zuvor beschrieben, ausgestattet ist, wobei die Zulauföffnung der Führungs-/Lenkungsvorrichtung direkt vor der innenliegenden Einlauföffnung des Gehäuses für den ersten Fluidstrom angeordnet ist.In a further aspect, a heat exchanger is proposed with a heat transfer core used in a housing of the heat exchanger, which is equipped with a guide / steering device, as described above, wherein the inlet opening of the guide / steering device directly in front of the inner inlet opening of the housing for the first fluid flow is arranged.
Vorteilhaft können dadurch die vorstehend aufgezählten Vorteile erreicht werden und aufgrund einer in Wirkverbindung stehenden Positionierung der Zulauföffnung der Führungs-/Lenkungsvorrichtung und der innenliegenden Ausströmöffnung des Gehäuses kann eine im Wesentlichen vollständige Überführung des in das Gehäuse eintretenden ersten Fluidstromes über die Zulauföffnung in die Führungs-/Lenkungsvorrichtung vorgenommen werden.Advantageously, thereby the advantages enumerated above can be achieved and due to an operatively connected positioning of the inlet opening of the guide / steering device and the internal outflow opening of the housing, a substantially complete transfer of the entering into the housing first fluid flow through the inlet opening in the guide / Steering device can be made.
Dabei versteht man unter einer innenliegenden Ausströmöffnung die Öffnung innerhalb des Gehäuses, über die der erste Fluidstrom in das Gehäuse einströmt.This is understood to mean, under an internal outflow opening, the opening within the housing, via which the first fluid flow flows into the housing.
Des Weiteren kann eine die Zulauföffnung umgebende Aufwölbung dicht, insbesondere dichtend, auf die innenliegende Ausströmöffnung aufgesetzt sein.Furthermore, a bulge surrounding the inlet opening can be tightly, in particular sealingly, placed on the internal outflow opening.
Vorteilhaft kann eine auf die innenliegende Ausströmöffnung derartig dicht, insbesondere dichtend, aufgesetzte Aufwölbung der Führungs-/Lenkungsvorrichtung eine vollständige Überführung des ersten Fluidstromes in die Führungs-/Lenkungsvorrichtung bewirken, sodass an der Führungs-/Lenkungsvorrichtung vorbeiströmende Bypass-Ströme verringert bzw. verhindert werden können.Advantageously, a bulge of the guiding / steering device placed on the internal outflow opening in such a dense, in particular sealing, manner can bring about complete transfer of the first fluid flow into the guiding / steering device, so that bypass flows flowing past the guiding / guiding device are reduced or prevented can.
Des Weiteren kann ein die Zulauföffnung ausbildender Anbindungsstutzen dicht, insbesondere dichtend auf die innenliegende Ausströmöffnung aufgesetzt oder, insbesondere dichtend in die innenliegende Ausströmöffnung eingeführt sein.Furthermore, a connection piece forming the inlet opening can be sealed, in particular sealingly on the internal outflow opening placed on or inserted, in particular sealing in the inner outflow opening.
Vorteilhaft können aufgrund der dicht, insbesondere dichtend, aufsitzenden bzw. dicht, insbesondere dichtend, eingeführten Anordnung des Anbindungsstutzens auf bzw. in der innenliegenden Ausströmöffnung ebenfalls Teilströme des ersten Fluidstromes verringert bzw. verhindert werden, die an der Führungs-/Lenkungsvorrichtung vorbeiströmen und insofern an dem Wärmeübertragerkern vorbeiströmende Bypass-Ströme aufbauen.Advantageously, due to the tight, in particular sealing, seated or tight, in particular sealing, introduced arrangement of the connection piece on or in the inner outflow also partial flows of the first fluid stream are reduced or prevented, which flow past the guide / steering device and in so far Build up bypass currents flowing past the heat transfer core.
Es zeigen, jeweils schematisch:
-
1 einen aus mehreren in Stapelrichtung gestapelten Rohrplatten aufgebauten Wärmeübertragerkern, wobei der Wärmeübertragerkern in Blickrichtung der Stapelrichtung bzw. die Rohrplatten rund bzw. oval ausgebildet sind, -
2 einen aus mehreren in Stapelrichtung gestapelten Rohrplatten aufgebauten Wärmeübertragerkern, wobei der Wärmeübertragerkern in Blickrichtung der Stapelrichtung bzw. die Rohrplatten länglich bzw. im Wesentlichen rechteckig ausgebildet sind, -
3 einen länglichen Wärmeübertragerkern mit einer im Einströmbereich angeordneten F ührungs-/Lenkungsvorrichtung, -
4a einen Wärmeübertragerkern mit einer Führungs-/Lenkungsvorrichtung, die im Bereich einer Zulauföffnung der Führungs-/Lenkungsvorrichtung eine Aufwölbung aufweist, -
4b ein zugehöriges Strömungsbild eines Querschnittes durch den Wärmeübertragerkern gemäß4a im Einströmbereich, -
5a einen Wärmeübertragerkern mit einer Führungs-/Lenkungsvorrichtung, die Im Bereich einer Zulauföffnung der Führungs-/Lenkungsvorrichtung einen Anbindungsstutzen aufweist, -
5b ein zugehöriges Strömungsbild eines Querschnittes durch den Wärmeübertragerkern gemäß5a im Einströmbereich, -
6 eine Führungs-/Lenkungsvorrichtung in Einbaulage mit einem Wärmeübertragerkern mit federnden Stegen auf der Oberseite, -
7 eine Aufsicht auf die in der Führungs-/Lenkungsvorrichtung ausgebildete Zulauföffnung, -
8 eine zweiteilig ausgebildete Führungs-/Lenkungsvorrichtung mit einem als Clipverbindung ausgebildeten Verbindungselemente-Paar, das die zwei Teile der Führungs-/Lenkungsvorrichtung über eine formschlüssige Verbindung miteinander verbindet, -
9 eine zweiteilige Ausbildung der Führungs-/Lenkungsvorrichtung mit auf der Oberseite ausgebildeten federnden Stegen, -
10 eine zweiteilig ausgebildete Führungs-/Lenkungsvorrichtung mit einem als Rastverbindung ausgebildeten Verbindungselemente-Paar, das die zwei Teile der Führungs-/Lenkungsvorrichtung über eine formschlüssige Verbindung miteinander verbindet, -
11 ein Teil einer zweiteiligen Führungs-/Lenkungsvorrichtung mit einem als Nase ausgebildeten Verbindungselement eines als Rastverbindung ausgebildeten Verbindungselemente-Paar, -
12 eine zweiteilige Führungs-/Lenkungsvorrichtung mit einem die formschlüssige Verbindung ausbildenden Verbindungselemente-Paar, das als Clipverbindung oder Steckverbindung ausgebildet ist, -
13 a, b , c eine mehrteilige Führungs-/Lenkungsvorrichtung, wobei zumindest ein Teil der Führungs-/Lenkungsvorrichtung oberseitig angeordnet ist und mittels einer als Rastverbindung ausgebildeten formschlüssigen Verbindung mit dem weiteren Teil verbunden wird, -
14 a, b , c, d, e eine Führungs-/Lenkungsvorrichtung mit einem rechteckigen und/oder senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufenden, nasenförmigen Strömungselement, -
15 a, b , c, d, e eine Führungs-/Lenkungsvorrichtung mit einem spitz zulaufenden und/oder schrägen zur Strömungsrichtung verlaufenden, nasenförmigen Strömungselement, -
16 a, b , c, d alternativ einsetzbare Bypass-Verhinderungselemente, die einen Bypass-Strom auf der Unterseite des Wärmeübertragerkerns zum Gehäuse mittels einer Dichtlippe verhindern.
-
1 a heat transfer core constructed of a plurality of tube plates stacked in the stacking direction, the heat transfer core being round or oval in the direction of the stacking direction or the tube plates, -
2 a heat transfer core constructed of a plurality of tube plates stacked in the stacking direction, the heat transfer core being elongate or substantially rectangular in the direction of the stacking direction or the tube plates, -
3 an elongate heat transfer core with a guide / guide device arranged in the inflow region, -
4a a heat transfer core with a guide / steering device, which has a bulge in the region of an inlet opening of the guide / steering device, -
4b an associated flow pattern of a cross section through the heat transfer core according to4a in the inflow area, -
5a a heat transfer core with a guide / steering device, which has a connection socket in the region of an inlet opening of the guide / steering device, -
5b an associated flow pattern of a cross section through the heat transfer core according to5a in the inflow area, -
6 a guide / steering device in installation position with a heat transfer core with resilient webs on the top, -
7 a view of the formed in the guide / steering device inlet opening, -
8th a two-part guide / steering device with a pair of connecting elements formed as a clip connection, which connects the two parts of the guide / steering device via a positive connection, -
9 a two-part design of the guide / steering device with formed on the top of resilient webs, -
10 a two-part trained guide / steering device with a connecting element designed as a latching connection pair, which connects the two parts of the guide / steering device via a positive connection, -
11 a part of a two-part guide / steering device with a connecting element designed as a lug of a connection element pair designed as a latching connection, -
12 a two-part guide / steering device with a form-fitting connection forming connecting element pair, which is designed as a clip connection or plug connection, -
13 a, b , c a multi-part guide / steering device, wherein at least a part of the guide / steering device is arranged on the upper side and is connected to the further part by means of a form-locking connection designed as a latching connection, -
14 a, b , c, d, e a guide / steering device with a rectangular and / or perpendicular to the flow direction, nose-shaped flow element, -
15 a, b , c, d, e a guide / steering device with a tapered and / or oblique to the flow direction extending, nose-shaped flow element, -
16 a, b , c, d alternatively usable by-pass prevention elements, which prevent a bypass current on the underside of the heat exchanger core to the housing by means of a sealing lip.
In den
Der Wärmeübertragerkern
Ist der Wärmeübertragerkern
Im Folgenden werden Führungs-/Lenkungsvorrichtungen
Wie in
Im unterseitigen Teilabschnitt
Zur Verbesserung des Einströmverhaltens des ersten Fluidstromes über die Zulauföffnung
Durch eine derartige Aufwölbung
Eine derartige Verteilung des ersten Fluidstromes auf die zwischen den Rohrplatten
Gemäß
Das Strömungsbild
Demzufolge kann daraus geschlossen werden, dass die Verteilung des ersten Fluidstromes
Die in den
Wie in
Am rückseitigen Teilabschnitt
Ebenfalls denkbar ist es, dass mittels einer Rastverbindung
Wie in
Der linksseitige Teilabschnitt
Die in
Die in der
Die Ausführungsform einer Führungs-/Lenkungsvorrichtung
Zusätzlich oder alternativ ist die Führungs-/Lenkungsvorrichtung
Die Ausführungsform einer Führungs-/Lenkungsvorrichtung
Zusätzlich oder alternativ ist die Führungs-/Lenkungsvorrichtung
Zusätzlich oder alternativ kann, wie in den
Zusätzlich oder alternativ kann jeweils noch eine linksseitige und/oder rechtsseitige Dichtlippe 640 vorgesehen sein, wie in
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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