GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die
vorliegende Erfindung betrifft rohrförmige Wärmetauscher zum Transferieren
von Wärme von
einem Fluid zu einem anderen, und insbesondere Ladeluftkühler mit
einem rohrförmigen
Kernstück.The
The present invention relates to tubular heat exchangers for transfer
from heat of
a fluid to another, and in particular intercooler with
a tubular one
Centerpiece.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Rohrförmige Wärmetauscher
sind für
eine Vielfalt von Anwendungen bekannt. Der Stand der Technik enthält einige
Beispiele von rohrförmigen Wärmetauschern,
bei welchen ein Rohr mit inneren und äußeren Wärmeaustauschflächen versehen
ist, die gerippt oder gewellt sein können, um einen Wärmetransfer
zu verstärken.
Solche gewellten oder gerippten Rohre können durch Extrudieren relativ
komplexer Formen ausgebildet werden. Beispielsweise beschreibt das
US-Patent Nr. 3,887,004 (Beck) einen konzentrischen rohrförmigen Wärmetauscher
mit einer äußeren rohrförmigen Schale
und einem inneren Rohr mit Keil bzw. gefräster Keilwelle, der vorzugsweise
durch Extrudieren ausgebildet ist. Wie es in 8 von Beck gezeigt ist, kann eine gerippte
bzw. mit längslaufenden
Rippen versehene Struktur vorzugsweise innerhalb des Rohrs mit Keil
vorgesehen sein.Tubular heat exchangers are known for a variety of applications. The prior art includes some examples of tubular heat exchangers in which a tube is provided with inner and outer heat exchange surfaces which may be ribbed or corrugated to enhance heat transfer. Such corrugated or ribbed tubes can be formed by extruding relatively complex shapes. For example, US Pat. No. 3,887,004 (Beck) describes a concentric tubular heat exchanger having an outer tubular shell and a splined milled inner tube, preferably formed by extrusion. As it is in 8th from Beck, a ribbed structure may preferably be provided within the tube with wedge.
Es
ist auch vorgeschlagen worden, einen rohrförmigen Ladeluftkühler mit
einem extrudierten Aluminiumelement mit zwei konzentrischen Schichten
aufzubauen, die durch radiale Keilwellen beabstandet sind, um einen
Flussdurchgang für
ein erstes Fluid zur Verfügung
zu stellen. Das zweite Fluid fließt durch maschinell bearbeitete
Nuten, die an der Außenfläche des
Rohrs ausgebildet sind.It
It has also been proposed to use a tubular intercooler
an extruded aluminum element with two concentric layers
which are spaced by radial splines around a
River passage for
a first fluid available
to deliver. The second fluid flows through machined
Grooves on the outside surface of the
Pipe are formed.
Es
gibt eine Notwendigkeit für
eine vereinfachte, leichtgewichtige Struktur rohrförmiger Wärmetauscher,
die eine Verwendung komplexer extrudierter und maschinell bearbeiteter
Komponenten vermeidet.It
there is a need for
a simplified, lightweight structure of tubular heat exchangers,
the one use of complex extruded and machined
Avoids components.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Die
vorliegende Erfindung stellt einen Wärmetauscher zur Verfügung, der
ein Außenrohr
mit einer Außenfläche aufweist,
und ein Innenrohr, das innerhalb des Außenrohrs aufgenommen und konzentrisch
zu diesem ist. Ein axialer Fluidflussdurchgang ist zwischen dem
inneren und dem äußeren Rohr ausgebildet.
Der Wärmetauscher
weist weiterhin einen ersten Einlass und einen ersten Auslass in
Fluidkommunikation bzw. Fluidverbindung mit dem axialen Durchgang
auf, wobei der erste Einlass und der erste Auslass voneinander axial
beabstandet sind. Wenigstens ein umfangsmäßiger Fluidflussdurchgang ist
in dem kreisringförmigem
Raum zwischen dem Gehäuse
und dem äußeren Rohr
ausgebildet. Eine gewellte Streifenrippe ist in jedem des wenigstens
einen umfangsmäßigen Fluidflussdurchgangs angeordnet,
wobei die Streifenrippe eine Vielzahl von Reihen oder Wellen aufweist,
wobei die Wellen einen obersten Teil, einen untersten Teil und eine
Seitenwand, die den obersten und den untersten Teil verbindet, aufweist,
wobei die untersten Teile von wenigstens einigen der Wellen in Kontakt
mit dem äußeren Rohr
sind.The
The present invention provides a heat exchanger which
an outer tube
having an outer surface,
and an inner tube that is received within the outer tube and concentric
to this is. An axial fluid flow passage is between the
formed inside and the outer tube.
The heat exchanger
further includes a first inlet and a first outlet
Fluid communication or fluid connection with the axial passage
on, wherein the first inlet and the first outlet from each other axially
are spaced. At least one circumferential fluid flow passage is
in the annular
Space between the case
and the outer tube
educated. A wavy rib is in each of the at least
a circumferential fluid flow passage arranged
the strip rib having a plurality of rows or undulations,
the waves being a topmost part, a bottommost part and a
Sidewall connecting the top and bottom parts has,
the lowest parts of at least some of the shafts in contact
with the outer tube
are.
Gemäß einem
weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Wärmetauscher-Kernstück zur Verfügung, das
ein äußeres Rohr
mit einer Außenfläche und
ein inneres Rohr, das innerhalb des äußeren Rohrs aufgenommen und
konzentrisch zu diesem ist, aufweist. Ein axialer Fluidflussdurchgang ist
zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr ausgebildet.
Der Wärmetauscher
weist weiterhin einen ersten Einlass und einen ersten Auslass in
Fluidverbindung mit dem axialen Durchgang auf, wobei der erste Einlass
und der erste Auslass voneinander axial beabstandet sind. Wenigstens
ein umfangsmäßiger Fluidflussdurchgang
ist in dem kreisringförmigen
Raum zwischen dem Gehäuse
und dem äußeren Rohr
ausgebildet. Eine gewellte Streifenrippe ist in jedem von dem wenigstens
einen umfangsmäßigen Fluidflussdurchgang
angeordnet, wobei die Streifenrippe eine Vielzahl von Reihen oder
Wellen aufweist, wobei die Wellen einen obersten Teil, einen untersten Teil
und eine Seitenwand, die den obersten Teil und den untersten Teil
verbindet, aufweist, wobei die untersten Teile von wenigstens einigen
der Wellen in Kontakt mit dem äußeren Rohr
sind.According to one
In another aspect, the present invention provides a heat exchanger core that
an outer tube
with an outer surface and
an inner tube that is housed inside the outer tube and
is concentric with this. An axial fluid flow passage is
formed between the inner and the outer tube.
The heat exchanger
further includes a first inlet and a first outlet
Fluid connection with the axial passage, wherein the first inlet
and the first outlet are axially spaced from each other. At least
a circumferential fluid flow passage
is in the annular
Space between the case
and the outer tube
educated. A wavy strip rib is in each of the at least
a circumferential fluid flow passage
arranged, wherein the strip rib a plurality of rows or
Having waves, the waves having a top part, a bottom part
and a side wall, which is the top part and the bottom part
connects, wherein the lowest parts of at least some
the waves in contact with the outer tube
are.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION
THE DRAWINGS
Die
Erfindung wird nun nur anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen
beschrieben werden, wobei:The
Invention will now be described by way of example only with reference to FIG
the attached drawings
be described, wherein:
1 eine
perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ladeluftkühlers gemäß der Erfindung
ist, wobei eines der Endanschlussstücke von dem Gehäuse getrennt
ist, um das Kernstück
freizulegen; 1 Figure 3 is a perspective view of a preferred charge air cooler according to the invention with one of the end fittings separated from the housing to expose the core;
2 eine
Endansicht des Ladeluftkühlers der 1 ist,
wobei das Endanschlussstück
entfernt ist; 2 an end view of the intercooler of 1 with the end fitting removed;
3 ein
axialer Querschnitt entlang der Linie 3-3' der 1 ist; 3 an axial cross section along the line 3-3 'of 1 is;
4 ein
axialer Querschnitt entlang der Linie 4-4' der 1 ist; 4 an axial cross section along the Li never 4-4 'the 1 is;
5 eine
isolierte, teilweise aufgeschnittene Ansicht des Kernstücks des
Wärmetauschers
der 1 ist; 5 an isolated, partially cutaway view of the core of the heat exchanger of 1 is;
6 eine
Seitenansicht, teilweise im Querschnitt ist, die einen Wärmetauscher
gemäß einem zweiten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt; 6 a side view, partially in cross section, showing a heat exchanger according to a second preferred embodiment of the invention;
7 eine
perspektivische Ansicht des äußeren Rohrs
und eine Vielzahl von Ablenkplatten einer bevorzugten Form des in 6 gezeigten
Wärmetauschers
ist; 7 a perspective view of the outer tube and a plurality of baffles a preferred form of in 6 shown heat exchanger is;
8 eine
Querschnittsseitenansicht ist, die ein Ende eines dritten bevorzugten
Wärmetauschers gemäß der Erfindung
zeigt; und 8th Fig. 3 is a cross-sectional side view showing one end of a third preferred heat exchanger according to the invention; and
9 eine
Querschnittsseitenansicht ist, die ein Ende eines vierten bevorzugten
Wärmetauschers gemäß der Erfindung
zeigt. 9 Fig. 3 is a cross-sectional side view showing one end of a fourth preferred heat exchanger according to the invention.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION
PREFERRED EMBODIMENTS
Wendet
man sich den Zeichnungen zu, in welchen gleiche Komponenten mit
gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, ist in den 1 bis 5 ein
erster bevorzugter Wärmetauscher 10 gezeigt. Der
Wärmetauscher 10 weist
ein Gehäuse 12 und
ein Kernstück 14 auf.
In den Zeichnungen sind gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen
in allen der verschiedenen Figuren bezeichnet. Der Wärmetauscher 10 wird
vorzugsweise als Ladeluftkühler verwendet,
in welchem Luft durch ein Fluid, vorzugsweise ein flüssiges Kühlmittel,
gekühlt
wird. Der Ladeluftkühler
gemäß der Erfindung
kann vorzugsweise bei Automobil- oder Kraftfahrzeuganwendungen verwendet
werden, wo eine Turboladung oder eine Superladung in Verbindung
mit einem Verbrennungsmotor verwendet wird. Andere Anwendungen für den Ladeluftkühler der
Erfindung enthalten das Luftzufuhrsystem eines Brennstoffzellenmotors.
Es wird jedoch erkannt werden, dass der Wärmetauscher statt dessen zum
Erwärmen
von Luft oder zum Erwärmen oder
Kühlen
eines Fluids, das ein anderes als Luft ist, verwendet werden kann
und bei stationären
sowie bei Kraftfahrzeugmotoranwendungen verwendet werden kann.Turning to the drawings, in which like components are designated by like reference numerals, is in the 1 to 5 a first preferred heat exchanger 10 shown. The heat exchanger 10 has a housing 12 and a centerpiece 14 on. In the drawings, like components are designated by like reference numerals throughout the several figures. The heat exchanger 10 is preferably used as a charge air cooler, in which air is cooled by a fluid, preferably a liquid coolant. The charge air cooler according to the invention may preferably be used in automotive or automotive applications where turbocharging or supercharging is used in conjunction with an internal combustion engine. Other applications for the charge air cooler of the invention include the air supply system of a fuel cell engine. It will be appreciated, however, that the heat exchanger may instead be used to heat air or to heat or cool a fluid other than air, and may be used in stationary as well as in automotive engine applications.
Das
Gehäuse 12 weist
eine Seitenwand 16 mit einer allgemein zylindrischen inneren
Oberfläche 18 auf
(2). Das Gehäuse 12 weist
weiterhin einen Einlass 20 auf, durch welchen Luft oder
ein anderes Fluid in den Wärmetauscher 10 in
der Richtung eines Pfeils A eintritt, und einen Auslass 22,
durch welchen dieses Fluid den Wärmetauscher 10 in
der Richtung eines Pfeils B verlässt.
Der Einlass 20 und der Auslass 22 stehen von dem
Gehäuse 12 vor
und sind umfangsmäßig voneinander
beabstandet. Bei dem in den Zeichnungen gezeigten spezifischen Beispiel
sind der Einlass 20 und der Auslass 22 um etwa 180
Grad umfangsmäßig beabstandet.
Es wird erkannt werden, dass der Abstand des Einlasses und Auslasses
in Abhängigkeit
von der Konfiguration des Wärmetauschers 10 variieren
kann.The housing 12 has a side wall 16 with a generally cylindrical inner surface 18 on ( 2 ). The housing 12 also has an inlet 20 on, by which air or other fluid in the heat exchanger 10 in the direction of an arrow A, and an outlet 22 through which this fluid the heat exchanger 10 leaves in the direction of an arrow B. The inlet 20 and the outlet 22 stand from the case 12 before and are circumferentially spaced from each other. In the specific example shown in the drawings, the inlet is 20 and the outlet 22 circumferentially spaced about 180 degrees. It will be appreciated that the distance of the inlet and outlet depends on the configuration of the heat exchanger 10 can vary.
Der
Einlass 20 kommuniziert mit dem Inneren des Gehäuses 12 über einen
Einlassverteiler 24, der in der Form einer sich axial erstreckenden
Nut bzw. Vertiefung ist, die in der Seitenwand 16 ausgebildet
ist. Der Einlassverteiler 24 ist in den Zeichnungen derart
dargestellt, dass er eine Nut mit rechteckförmigem Querschnitt aufweist.
Der Auslass 22 steht in Verbindung bzw. kommuniziert mit
dem Inneren des Gehäuses 12 über einen
auf gleiche Weise geformten Auslassverteiler 26. Obwohl
die Verteiler 24, 26 derart gezeigt sind, dass
sie von rechteckförmiger Form
sind, wird es erkannt werden, dass die Verteiler 24, 26 von
irgendeiner geeigneten Querschnittsform sein können, wie beispielsweise halbkreisförmig. Vorzugsweise
erstrecken sich die Verteiler 24 und 26 in axialer
Richtung entlang der gesamten Länge
des Gehäuses 12 und
sind mit dem Gehäuse 12 integriert ausgebildet.
Jedoch wird es erkannt werden, dass sich die Verteiler 24, 26 entlang
nur einem Teil der Länge
des Gehäuses 12 erstrecken
können.The inlet 20 communicates with the interior of the housing 12 via an intake manifold 24 which is in the form of an axially extending groove formed in the sidewall 16 is trained. The inlet manifold 24 is shown in the drawings as having a groove of rectangular cross-section. The outlet 22 communicates with or communicates with the interior of the housing 12 via a similarly shaped outlet manifold 26 , Although the distributor 24 . 26 are shown to be of rectangular shape, it will be appreciated that the manifolds 24 . 26 may be of any suitable cross-sectional shape, such as semicircular. Preferably, the manifolds extend 24 and 26 in the axial direction along the entire length of the housing 12 and are with the case 12 integrated trained. However, it will be recognized that the distributors 24 . 26 along only part of the length of the housing 12 can extend.
Das
Gehäuse 12 weist
weiterhin ein Paar von Endanschlussstücken 28, 30 auf,
das Endanschlussstück 28 weist
eine Einlassöffnung 32 für einen
axialen Fluss eines zweiten Fluids in der Richtung eines Pfeils
C auf, und einen Anschlussflansch mit Öffnungen 34, durch
welchen das Endanschlussstück 28 an
einer Endfläche 36 der
Seitenwand 16 befestigt ist. Gleichermaßen weist das Endanschlussstück 30 eine
Auslassöffnung 38 für einen axialen
Fluss eines zweiten Fluids in der Richtung eines Pfeils D auf, und
einen Anschlussflansch 40 mit Öffnungen, durch welchen das
Endanschlussstück 30 an
der entgegengesetzten Endfläche 42 (nicht
gezeigt) der Seitenwand 16 befestigt ist. Wie es in 1 gezeigt
ist, richten sich vier Öffnungen 44 des Einlass-Endanschlussstücks 28 mit
vier Öffnungen 46 der
Endfläche 36 aus
und dann wird das Endanschlussstück 28 an
der Endfläche 36 durch
Befestigungsmittel mit Gewinde (nicht gezeigt) oder ähnliches
befestigt.The housing 12 further includes a pair of end fittings 28 . 30 on, the end fitting 28 has an inlet opening 32 for an axial flow of a second fluid in the direction of an arrow C, and a connection flange with openings 34 through which the end fitting 28 on an end face 36 the side wall 16 is attached. Equally, the end fitting has 30 an outlet opening 38 for an axial flow of a second fluid in the direction of an arrow D, and a connection flange 40 with openings through which the end fitting 30 at the opposite end surface 42 (not shown) of the sidewall 16 is attached. As it is in 1 is shown, align four openings 44 of the inlet end fitting 28 with four openings 46 the endface 36 off and then the end fitting 28 at the end surface 36 fastened by threaded fasteners (not shown) or the like.
Das
Kernstück 14 ist
eng anliegend innerhalb des Gehäuses 12 aufgenommen
und ist vorzugsweise in Kontakt mit der Innenfläche 18 des Gehäuses 12,
obwohl ein Kontakt zwischen dem Kernstück 14 und dem Gehäuse 12 nicht
wesentlich ist. Das Kernstück 14 weist
ein äußeres Rohr 50 mit
einer Außenfläche 52 und
einer Innenfläche 54 und
ein inneres Rohr 56, das innerhalb des äußeren Rohrs 50 aufgenommen
und konzentrisch zu diesem ist, auf, wobei das innere Rohr 56 eine
Außenfläche 58 und
eine Innenfläche 60 hat.The centerpiece 14 is close fitting inside the case 12 is received and is preferably in contact with the inner surface 18 of the housing 12 although a contact between the core 14 and the housing 12 is not essential. The centerpiece 14 has an outer tube 50 with an outer surface 52 and an inner surface 54 and an inner tube 56 that inside the outer tube 50 is included and concentric to this, on, with the inner tube 56 an outer surface 58 and an inner surface 60 Has.
Wie
es in den Zeichnungen gezeigt ist, ist ein kreisringförmiger Raum 62 zwischen
dem inneren und dem äußeren Rohr 50, 56 vorgesehen.
Der kreisringförmige
Raum 62 erstreckt sich vorzugsweise axial über die
gesamte Länge
der Rohre 50, 56 und definiert einen Durchgang 64 für einen
axialen Fluss eines Fluids durch den Wärmetauscher 10. Das Kernstück 14 weist
weiterhin eine gewellte Streifenrippe 66 auf, die in dem
axialen Fluidflussdurchgang 64 aufgenommen ist, um als
Turbulizer bzw. Wirbelerzeuger zum Verstärken eines Wärmeaustauschs zu
wirken und um auch als Abstandshalter zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr 50, 56 zu
wirken. Die Streifenrippe 66 besetzt im Wesentlichen den
gesamten Flussdurchgang 64. Es wird erkannt werden, dass
das Vorsehen der Streifenrippe 66 bevorzugt ist, aber kein wesentliches
Merkmal der Erfindung ist. Die Rohre 50 und 56 können statt
dessen durch Vertiefungen oder Leitschaufeln voneinander beabstandet
sein, wie es nachfolgend in Zusammenhang mit einem Wärmetauscher
für drei
Fluide weiter diskutiert wird.As shown in the drawings, there is an annular space 62 between the inner and the outer tube 50 . 56 intended. The circular space 62 preferably extends axially over the entire length of the tubes 50 . 56 and defines a passage 64 for an axial flow of a fluid through the heat exchanger 10 , The centerpiece 14 also has a wavy striped rib 66 in the axial fluid flow passage 64 is added to act as a turbulizer or swirl generator to enhance a heat exchange and also as a spacer between the inner and the outer tube 50 . 56 to act. The stripe rib 66 essentially occupies the entire river passage 64 , It will be appreciated that the provision of the rib strip 66 is preferred, but not an essential feature of the invention. The pipes 50 and 56 may instead be spaced apart by depressions or vanes, as further discussed below in the context of a three fluid heat exchanger.
Die
Streifenrippe 66 ist durch Walzen und/oder Stanzen eines
dünnen
Bogens oder Streifens aus Metall ausgebildet. Nachdem sie zu einer geeigneten
Länge (in
der axialen Richtung) und/oder Breite (der Umfangsrichtung) ausgeschnitten
ist, wird sie gerollt und in den kreisringförmigen Raum zwischen den Rohren
eingefügt.
In Abhängigkeit
von den Dimensionen des Bogens oder Streifens, aus welchem die Streifenrippe 66 ausgebildet
ist, kann es nötig
sein, eine oder mehrere Längen
einer Streifenrippe 66 in den kreisringförmigen Raum 62 einzufügen, um
im Wesentlichen den gesamten Flussdurchgang 64 zu besetzen.The stripe rib 66 is formed by rolling and / or punching a thin sheet or strip of metal. After being cut out to an appropriate length (in the axial direction) and / or width (the circumferential direction), it is rolled and inserted into the annular space between the tubes. Depending on the dimensions of the bow or strip from which the rib strip 66 is formed, it may be necessary one or more lengths of a rib strip 66 in the circular space 62 to insert substantially the entire flow passage 64 to occupy.
Die
Streifenrippe 66 kann vorzugsweise ein Form haben, wie
sie in dem US-Patent No. Re. 35,890 (So) offenbart ist, welches
hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit enthalten ist. Bei dem
bevorzugten Wärmetauscher 10 ist
die Streifenrippe 66 in einem Fluidflussdurchgang 64 in
der Konfiguration eines "Niederdruckabfalls" angeordnet, das
heißt
mit Wellen 68, die in sich umfangsmäßig erstreckenden Reihen 70 angeordnet
sind, und mit Öffnungen 78,
die durch die Wellen definiert sind, welche sich in der axialen
Richtung öffnen.
Obwohl es weniger bevorzugt ist, wird es erkannt werden, dass die
Streifenrippe in der "Hochdruckabfallausrichtung" (nicht gezeigt)
angeordnet sein kann, das heißt
mit den Reihen 70 der Wellen 68 sich in axialer
Richtung erstreckend und mit den Öffnungen sich in der Umfangsrichtung öffnend.The stripe rib 66 may preferably have a shape as described in US Pat. Re. 35,890 (So), which is incorporated herein by reference in its entirety. In the preferred heat exchanger 10 is the stripe rib 66 in a fluid flow passage 64 arranged in the configuration of a "low pressure drop", that is with waves 68 which are circumferentially extending rows 70 are arranged, and with openings 78 that are defined by the waves that open in the axial direction. Although less preferred, it will be appreciated that the rib can be arranged in the "high pressure drop orientation" (not shown), that is, with the rows 70 the waves 68 extending in the axial direction and opening with the openings in the circumferential direction.
Jede
der Wellen 68 weist einen obersten Teil 72, einen
untersten Teil 74 und eine Seitenwand 76, die
den obersten und den untersten Teil 72, 74 verbindet,
auf. Bei dem in den Zeichnungen gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel
haben die Wellen 68 eine allgemein rechteckförmige oder
trapezförmige
Form, wobei die obersten Teile 72, die untersten Teile 74 und
die Seitenwände 76 im
Wesentlichen flach sind. Es wird jedoch erkannt werden, dass die Wellen 68 statt
dessen gerundet sein können
oder irgendeine andere geeignete Form haben können. Wie es in den Zeichnungen
gezeigt ist, sind benachbarte Reihen 70 von Wellen 66 relativ
zueinander um etwa 50 Prozent versetzt, um einen Wärmetransfer zu
maximieren, während
ein Druckabfall minimiert wird.Each of the waves 68 has a top part 72 , a lowest part 74 and a side wall 76 , the top and bottom parts 72 . 74 connects, up. In the preferred embodiment shown in the drawings, the shafts have 68 a generally rectangular or trapezoidal shape, the uppermost parts 72 , the lowest parts 74 and the side walls 76 are essentially flat. However, it will be recognized that the waves 68 instead may be rounded or may have any other suitable shape. As shown in the drawings, adjacent rows are 70 from waves 66 offset by about 50 percent relative to each other to maximize heat transfer while minimizing pressure drop.
Bei
dem bevorzugten Wärmetauscher 10 fließt das flüssige Kühlmittel
in axialer Richtung die Öffnungen 78 der
Streifenrippe 66. Um einen Wärmeaustausch zu verstärken, kann
das innere Rohr 56 expandiert werden, um die obersten Teile 72 der
Wellen 68 in engsten Wärmeaustauschkontakt
mit der Innenfläche 54 des äußeren Rohrs 50 zu
bringen und um die untersten Teile 74 der Wellen 68 in
engsten Wärmeaustauschkontakt
mit der Außenfläche 58 des inneren
Rohrs 56 zu bringen. Alternativ dazu kann die Streifenrippe 66 an
die Oberflächen 54 und 58 von
jeweils dem äußeren Rohr 50 und
dem inneren Rohr 56 (hart-)gelötet oder bondiert sein. Dies
würde einen
sehr engen thermischen Kontakt erreicht, ohne notwendigerweise eine
Expansion des inneren Rohrs 56 zu erfordern.In the preferred heat exchanger 10 the liquid coolant flows in the axial direction of the openings 78 the stripe rib 66 , To enhance heat exchange, the inner tube can 56 be expanded to the top parts 72 the waves 68 in closest heat exchange contact with the inner surface 54 of the outer tube 50 to bring and to the lowest parts 74 the waves 68 in closest heat exchange contact with the outer surface 58 of the inner tube 56 bring to. Alternatively, the strip rib 66 to the surfaces 54 and 58 each of the outer tube 50 and the inner tube 56 (hard) soldered or bonded. This would achieve very close thermal contact without necessarily expanding the inner tube 56 to require.
Um
einen effektiven Wärmetransfer
zwischen den zwei Fluiden zur Verfügung zu stellen, die durch
den Wärmetauscher 10 fließen, muss
wenigstens etwas von dem Fluid, das zwischen dem Einlass 32 und
dem Auslass 38 fließt,
durch den axialen Fluidflussdurchgang 64 fließen. Bei
dem in den Zeichnungen gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
das Ende des inneren Rohrs 56, das dem Einlass 32 am
nächsten
ist, mit einer Messkappe 48 versehen, die wenigstens eine
kalibrierte Öffnung 49 hat, um
zuzulassen, dass ein geregelter Teil des in axialer Richtung fließenden Fluids
auch durch das Innere 80 des inneren Rohrs 56 fließt. Es wird
erkannt werden, dass statt dessen die Messkappe 48 an dem
Ende des inneren Rohrs 56, das dem Auslass 38 am nächsten ist,
vorgesehen sein könnte.
Bei einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen
kann (können)
die kalibrierte Öffnung(en) 49 eliminiert
sein, so dass die Messkappe 48 vollständig verhindert, dass das Fluid in
das Innere 80 des Rohrs 56 eintritt. Alternativ
dazu können
die Enden des Rohrs 56 mit Sicherheitsventilen bzw. Überlaufventilen
(nicht gezeigt) versehen sein, die zulassen können, dass unter bestimmten Umständen, wie
beispielsweise unter vorbestimmten Temperatur- oder Druckbedingungen,
einiges des Fluids durch das Innere 80 des inneren Rohrs 56 läuft. Obwohl
es in Bezug auf die Effizienz weniger bevorzugt ist, kann es erwünscht sein,
die Enden des Rohrs 56 offen zu lassen, um zuzulassen,
dass Fluid frei durch das Innere 80 des Rohrs 56 fließt.To provide effective heat transfer between the two fluids passing through the heat exchanger 10 At least some of the fluid flowing between the inlet must flow 32 and the outlet 38 flows through the axial fluid flow passage 64 flow. In the preferred embodiment shown in the drawings, the end of the inner tube 56 that the inlet 32 is closest, with a measuring cap 48 provided, the at least one calibrated opening 49 has to allow that a regulated part of the fluid flowing in the axial direction also through the interior 80 of the inner tube 56 flows. It will be recognized that instead the measuring cap 48 at the end of the inner tube 56 that's the outlet 38 is closest, could be provided. In some preferred embodiments, the calibrated orifice (s) may (may) be 49 be eliminated, leaving the measuring cap 48 completely prevents the fluid from entering the interior 80 of the pipe 56 entry. Alternatively, the ends of the tube 56 may be provided with safety valves or spill valves (not shown), which may allow, under certain circumstances, such as under predetermined temperature or pressure conditions, some of the fluid through the interior 80 of the inner tube 56 running. Although less preferred in terms of efficiency, it may be desirable to use the ends of the tube 56 leave open to allow fluid to pass through the interior 80 of the pipe 56 flows.
Wie
es in den Zeichnungen gezeigt ist, ist auch ein kreisringförmiger Raum 82 zwischen
der Innenfläche 18 der
Gehäuseseitenwand 16 und
der Außenfläche 52 des äußeren Rohrs 50 vorgesehen.
Der kreisringförmige
Raum 82 erstreckt sich in axialer Richtung durch die gesamte
Länge der
Rohre 50, 56 und definiert einen oder mehrere
Durchgänge
für einen
umfangsmäßigen Fluss
eines Fluids durch den kreisringförmigen Raum 82. Jeder
der umfangsmäßigen Fluidflussdurchgänge erstreckt
sich umfangsmäßig zwischen
dem Einlass 20 und dem Auslass 22 und in der axialen
Richtung im Wesentlichen über
die gesamte Länge
der Rohre 50, 56. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind vier umfangsmäßige Fluidflussdurchgänge 84, 86, 88 und 90 vorgesehen.
Ein radial inneres Paar von Fluidflussdurchgängen 84, 86 erstreckt
sich umfangsmäßig entlang
der Außenfläche 52 des äußeren Rohrs 50 und
ein radial äußeres Paar
von Fluidflussdurchgängen 88, 90 erstreckt
sich umfangsmäßig entlang
der Innenfläche 18 des
Gehäuses 16.
Somit sind die umfangsmäßigen Fluidflussdurchgänge 84, 86, 88 und 90 des
bevorzugten Wärmetauschers 10 in
zwei Schichten angeordnet. Wie es nachfolgend detaillierter diskutiert
wird, ist bei dem Wärmetauscher
der vorliegenden Erfindung eine Kommunikation zwischen den Schichten
zugelassen und unterstützt.
Es wird jedoch erkannt werden, dass Wärmetauscher gemäß der Erfindung
mit nur einer einzigen Schicht von umfangsmäßigen Fluidflussdurchgängen zwischen
dem äußeren Rohr
und dem Gehäuse
oder mit mehr als zwei Schichten von umfangsmäßigen Fluidflussdurchgängen zwischen
dem äußeren Rohr
und dem Gehäuse
aufgebaut sein können.
Es wird erkannt werden, dass die Höhen der Streifenrippe(n) derart
eingestellt werden müsste(n),
dass zugelassen wird, dass der kreisringförmige Raum 82 mehr oder
weniger als zwei Schichten unterbringt.As shown in the drawings, there is also an annular space 82 between the inner surface 18 the housing side wall 16 and the outer surface 52 of the outer tube 50 intended. The circular space 82 extends in the axial direction through the entire length of the tubes 50 . 56 and defines one or more passages for circumferential flow of fluid through the annular space 82 , Each of the circumferential fluid flow passages extends circumferentially between the inlet 20 and the outlet 22 and in the axial direction substantially over the entire length of the tubes 50 . 56 , In the preferred embodiment of the invention, four are circumferential fluid flow passages 84 . 86 . 88 and 90 intended. A radially inner pair of fluid flow passages 84 . 86 extends circumferentially along the outer surface 52 of the outer tube 50 and a radially outer pair of fluid flow passages 88 . 90 extends circumferentially along the inner surface 18 of the housing 16 , Thus, the circumferential fluid flow passages 84 . 86 . 88 and 90 the preferred heat exchanger 10 arranged in two layers. As discussed in more detail below, in the heat exchanger of the present invention, inter-layer communication is permitted and supported. However, it will be appreciated that heat exchangers according to the invention may be constructed with only a single layer of circumferential fluid flow passages between the outer tube and the housing or with more than two layers of circumferential fluid flow passages between the outer tube and the housing. It will be appreciated that the heights of the fringe rib (s) would need to be adjusted to allow the annular space 82 accommodates more or less than two layers.
Die
umfangsmäßigen Fluidflussdurchgänge 84, 86, 88 und 90 sind
jeweils im Wesentlichen vollständig
durch gewellte Streifenrippen 92, 94, 96 und 98 besetzt.
Wie bei der oben beschriebenen Streifenrippe 66 wirken
die Streifenrippen 92, 94, 96 und 98 als
Turbulizer bzw. Wirbelerzeuger zum Verstärken eines Wärmeaustauschs
und wirken auch als Abstandsstücke
zwischen dem äußeren Rohr 50 und dem
Gehäuse 14.
Die Streifenrippen 92, 94, 96 und 98 sind
durch Walzen und/oder Stanzen eines dünnen Bogens oder Streifens
aus Metall ausgebildet. Nachdem sie zu der geeigneten Länge (in
der Umfangsrichtung) und/oder Breite (in der axialen Richtung) geschnitten
sind, werden sie in den kreisringförmigen Raum 82 zwischen
dem äußeren Rohr 50 und dem
Gehäuse 40 eingefügt. In Abhängigkeit
von der Breite des Streifens oder des Bogens, aus welchem die Streifenrippen 92, 94, 96 und 98 ausgebildet
sind, kann es nötig
sein, einen jeweiligen Flussdurchgang mit mehr als einer jeweiligen
Streifenrippe 92, 94, 96 und 98 zur
Verfügung
zu stellen.The circumferential fluid flow passages 84 . 86 . 88 and 90 are each substantially completely by corrugated strip ribs 92 . 94 . 96 and 98 occupied. As with the strip rib described above 66 the stripe ribs act 92 . 94 . 96 and 98 as turbulizers to enhance heat exchange and also act as spacers between the outer tube 50 and the housing 14 , The stripe ribs 92 . 94 . 96 and 98 are formed by rolling and / or punching a thin sheet or strip of metal. After being cut to the appropriate length (in the circumferential direction) and / or width (in the axial direction), they become the annular space 82 between the outer tube 50 and the housing 40 inserted. Depending on the width of the strip or the bow, from which the strip ribs 92 . 94 . 96 and 98 may be necessary, a respective flow passage with more than one respective rib strip 92 . 94 . 96 and 98 to provide.
Die
Streifenrippen 92, 94, 96 und 98 sind
vorzugsweise von einem identischen Aufbau, und daher werden dieselben
Bezugszeichen zum Beschreiben der verschiedenen Merkmale jeder Rippe
verwendet. Weiterhin können
die Streifenrippen 92, 94, 96 und 98 eine
Form haben, wie es in dem oben angegebenen Patent von So offenbart
ist. Bei dem bevorzugten Wärmetauscher 10 weisen
gewellte Streifenrippen 92, 94, 96 und 98 jeweils
eine Vielzahl von Wellen 100 auf, die in Reihen 102 angeordnet
sind. Jede der Wellen 100 weist einen obersten Teil 104,
einen untersten Teil 106 und eine Seitenwand 108,
die den obersten und den untersten Teil 104, 106 verbindet, auf.
Bei dem in den Zeichnungen gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel
haben die Wellen 100 eine sinusförmige Form mit glatt abgerundeten obersten
Teilen 104 und untersten Teilen 106. Es wird jedoch
erkannt werden, dass die Wellen bzw. Furchen bzw. Rippen 100 von
irgendeiner geeigneten Form sein können, einschließlich im
Allgemeinen dreieckförmig,
rechteckförmig
oder trapezförmig,
und vorzugsweise dieselbe Form wie die Wellen der Streifenrippe 66 haben
können.
Wie es in den Zeichnungen gezeigt ist, sind benachbarte Reihen 102 der gewellten
Rippen 100 relativ zueinander um etwa 50 Prozent versetzt.The stripe ribs 92 . 94 . 96 and 98 are preferably of identical construction, and therefore the same reference numerals are used to describe the various features of each rib. Furthermore, the stripe ribs 92 . 94 . 96 and 98 have a shape as disclosed in the above-referenced patent of So. In the preferred heat exchanger 10 have wavy stripe ribs 92 . 94 . 96 and 98 each a variety of waves 100 on that in rows 102 are arranged. Each of the waves 100 has a top part 104 , a lowest part 106 and a side wall 108 , the top and bottom parts 104 . 106 connects, up. In the preferred embodiment shown in the drawings, the shafts have 100 a sinusoidal shape with smooth rounded top parts 104 and lowest parts 106 , However, it will be appreciated that the corrugations or ridges 100 may be of any suitable shape, including generally triangular, rectangular or trapezoidal, and preferably of the same shape as the ribs of the rib 66 can have. As shown in the drawings, adjacent rows are 102 the corrugated ribs 100 offset by about 50 percent relative to each other.
Bei
dem bevorzugten Wärmetauscher 10 sind
die Streifenrippen 92, 94, 96 und 98 in
umfangsmäßigen Fluidflussdurchgängen 84, 86, 88 und 90 in der "Niederdruckabfall-Konfiguration" angeordnet, das
heißt
mit den Reihen 102 der Wellen 100 sich in axialer
Richtung erstreckend und mit den Öffnungen 110, die
durch die Wellen definiert sind, sich in der Umfangsrichtung öffnend.
Es kann statt dessen bevorzugt sein, die Streifenrippen 92, 94, 96 und 98 in der "Hochdruckabfallausrichtung" (nicht gezeigt)
anzuordnen, das heißt
mit den Reihen 102 der Wellen 100 sich in der
Umfangsrichtung erstreckend und mit den Öffnungen 110 sich
in der axialen Richtung öffnend.In the preferred heat exchanger 10 are the stripe ribs 92 . 94 . 96 and 98 in circumferential fluid flow passages 84 . 86 . 88 and 90 arranged in the "low pressure drop configuration", that is with the rows 102 the waves 100 extending in the axial direction and with the openings 110 defined by the waves, opening in the circumferential direction. It may instead be preferred, the strip ribs 92 . 94 . 96 and 98 in the "high pressure drop orientation" (not shown), that is with the rows 102 the waves 100 extending in the circumferential direction and with the openings 110 opening in the axial direction.
Ungeachtet
der Ausrichtung der Streifenrippen 92, 94, 96 und 98 fließt das zu
kühlende
Fluid, vorzugsweise Luft, in Umfangsrichtung durch die umfangsmäßigen Fluidflussdurchgängen 84, 86, 88 und 90 zwischen
dem Einlass 20 und dem Auslass 22 des Gehäuses 12.Regardless of the orientation of the ribs 92 . 94 . 96 and 98 the fluid to be cooled, preferably air, flows in the circumferential direction through the circumferential fluid flow passages 84 . 86 . 88 and 90 between the inlet 20 and the outlet 22 of the housing 12 ,
Wie
es in den Zeichnungen zu sehen ist, besetzt ein radial inneres Paar
der Streifenrippen 92, 94 die radial inneren umfangsmäßigen Flussdurchgänge 84, 86 und
besetzt ein radial äußeres Paar
der Streifenrippen 96, 98 die radial äußeren umfangsmäßigen Flussdurchgänge 88, 90.
Bei dem in den Zeichnungen gezeigten Wärme tauscher 10 ist
eine Schicht aus Bogenmaterial bzw. Feinblechmaterial 112 in
Sandwichbauweise zwischen der inneren Streifenrippe 92 und
der äußeren Streifenrippe 96 angeordnet
und ist eine Schicht aus feinem Blechmaterial 114 in Sandwichbauweise
zwischen der inneren Streifenrippe 94 und der äußeren Streifenrippe 98 angeordnet.
Die Schichten aus feinem Blechmaterial 112, 114 sind
vorzugsweise im Wesentlichen koextensiv bzw. flächengleich mit den Streifenrippen 92, 94, 96 und 98,
um ein "Verschachteln" der inneren und äußeren Streifenrippen
zu verhindern. Die Schichten des feinen Blechmaterials 112, 114 bestehen
aus thermisch leitendem Material, vorzugsweise Blech. Bevorzugter
weisen dort, wo die Komponenten des Wärmetauschers 10 durch
Hartlöten
verbunden werden, die Schichten aus Bogenmaterial 112, 114 vorzugsweise
einen Lötbogen
mit einem Aluminiumkern und einem Mantel auf beiden Seiten mit einer auf
Aluminium basierenden Lötlegierung
auf, die verflüssigt
wird, um während
der Lötoperation
ein Auffüllmetall
zu bilden. Das Auffüllmetall
bildet eine gelötete
Verbindung zwischen dem Bogenmaterial 112, 114 und
den inneren und äußeren Streifenrippen 92, 94, 96 und 98,
was einen engen Kontakt und einen optimalen Wärmeaustausch zur Verfügung stellt.
Es ist auch bevorzugt, dass die inneren Streifenrippen 92 und 94 an
die Außenfläche 52 des äußeren Rohrs 50 hartgelötet werden,
um einen Wärmeaustausch weiter
zu verbessern.As can be seen in the drawings, a radially inner pair of strip ribs occupy 92 . 94 the radially inner circumferential flow passages 84 . 86 and occupies a radially outer pair of the stripe ribs 96 . 98 the radially outer circumferential flow passages 88 . 90 , In the heat exchanger shown in the drawings 10 is a Layer of sheet material or sheet material 112 in sandwich construction between the inner rib strip 92 and the outer rib strip 96 arranged and is a layer of fine sheet material 114 in sandwich construction between the inner rib strip 94 and the outer rib strip 98 arranged. The layers of fine sheet metal 112 . 114 are preferably substantially coextensive or coextensive with the strip ribs 92 . 94 . 96 and 98 to prevent "nesting" of the inner and outer ribs. The layers of fine sheet metal material 112 . 114 consist of thermally conductive material, preferably sheet metal. More preferred are where the components of the heat exchanger 10 by brazing, the layers of sheet material 112 . 114 Preferably, a solder bow having an aluminum core and a cladding on both sides with an aluminum-based solder alloy, which is liquefied to form a refill metal during the soldering operation. The refill metal forms a soldered connection between the sheet material 112 . 114 and the inner and outer stripe ribs 92 . 94 . 96 and 98 , which provides close contact and optimal heat exchange. It is also preferred that the inner strip ribs 92 and 94 to the outer surface 52 of the outer tube 50 brazed to further improve heat exchange.
Die
Schichten aus Bogenmaterial 112, 114 zwischen
benachbarten Schichten von Streifenrippen 92, 94, 96 und 98 können vorzugsweise
so aufgebaut sein, dass eine Flusskommunikation zwischen den äußeren Flussdurchgängen 88, 90 und den
inneren Flussdurchgängen 84, 86 zugelassen ist.
Zu diesem Zweck können
die Schichten aus Bogenmaterial 112, 114 mit Perforationen 124 versehen sein,
wie es in 5 dargestellt ist. Es wird erkannt werden,
dass diese Perforationen nicht von einer regelmäßigen Form sein müssen oder
dasselbe Aussehen wie die Perforationen 124 haben müssen, solange
sie eine Verschachtelung der äußeren Streifenrippen 96, 98 mit
den inneren Streifenrippen 92, 94 verhindern und
eine Flusskommunikation zwischen den inneren Flussdurchgängen 84, 86 und
den äußeren Flussdurchgängen 88, 90 zulassen.
Es wird auch erkannt werden; dass die Perforationen 124 und
die Bögen 112, 114 während eines
Lötens
etwas verzerrt werden können.
Bei anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen
kann das Bogenmaterial 112, 114 beispielsweise
ein Metallgitter aufweisen oder kann einen dünnen, nicht perforierten Bogen
aufweisen, der durch teilweises Schmelzen während der Lötoperation deformiert wird,
um effektiv Perforationen zwischen den Schichten auszubilden. Bei
noch weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen
kann das Bogenmaterial 112, 114 Opfereinfü gungen aufweisen, die
die zwei Schichten einer Streifenrippe während eines Zusammenbaus trennen,
aber dann während eines
Lötens
schmelzen und teilweise oder vollständig verschwinden. Dieser Typ
von Bogenmaterial 112, 114 würde vorzugsweise aus Löt-Auffüllmetall hergestellt
sein, das normalerweise vollständig
geschmolzen würde,
um Lötnähte bzw.
Lötverkleidungsübergänge zwischen
den Streifenrippenschichten auszubilden.The layers of sheet material 112 . 114 between adjacent layers of stripe ribs 92 . 94 . 96 and 98 may preferably be constructed such that a flow communication between the outer flow passages 88 . 90 and the inner river passages 84 . 86 is allowed. For this purpose, the layers of sheet material 112 . 114 with perforations 124 be provided as it is in 5 is shown. It will be appreciated that these perforations need not be of a regular shape or look the same as the perforations 124 as long as they have an interleaving of the outer stripe ribs 96 . 98 with the inner ribs 92 . 94 prevent and flow communication between the inner flow passages 84 . 86 and the outer river passages 88 . 90 allow. It will also be recognized; that the perforations 124 and the bows 112 . 114 something can be distorted during soldering. In other preferred embodiments, the sheet material 112 . 114 for example, have a metal mesh or may have a thin, non-perforated sheet that is deformed by partial melting during the soldering operation to effectively form perforations between the layers. In still other preferred embodiments, the sheet material 112 . 114 Having sacrificial inserts that separate the two layers of a strip rib during assembly, but then melt during soldering and partially or completely disappear. This type of sheet material 112 . 114 would preferably be made of solder refill metal which would normally be completely melted to form solder seams transitions between the strip fin layers.
Wie
es in den Zeichnungen zu sehen ist, hat jede der gewellten Streifenrippen 92, 94, 96 und 98 ein
Paar von umfangsmäßig beabstandeten
Rändern 116, 118,
wobei einer der Ränder 116 nahe
zu dem Einlassverteiler 24 angeordnet ist und der andere
der Ränder 118 nahe
zu dem Auslassverteiler 26 angeordnet ist. Die Ränder 116 der
inneren Streifenrippen 92, 94, die nahe zu dem
Einlassverteiler 24 angeordnet sind, sind voneinander beabstandet,
wie es die Ränder 116 der äußeren Streifenrippen 96, 98 sind. Die
Abstände
bzw. Räume
zwischen den Rändern 116 bilden
einen offenen Kanal 120, der sich in axialer Richtung entlang
im Wesentlichen der gesamten Länge
des Rohrs 50 erstreckt, der vorzugsweise eine Breite in
der Umfangsrichtung hat, die im Wesentlichen dieselbe wie die Breite
der Verteiler 24, 26 ist, und der eine Höhe gleich
dem radialen Abstand zwischen der Außenfläche 52 des äußeren Rohrs 50 und
der Innenfläche 18 der
Gehäuseseitenwand 16 hat.
Die gegenüberliegenden
Ränder 118 der
Streifenrippen 92, 94, 96 und 98 sind
auf gleiche Weise beabstandet, um einen Kanal 122 gleicher
Dimensionen bei dem Auslassverteiler 26 auszubilden.As can be seen in the drawings, each of the ribbed ribs has ribs 92 . 94 . 96 and 98 a pair of circumferentially spaced edges 116 . 118 where one of the edges 116 close to the intake manifold 24 is arranged and the other of the edges 118 close to the outlet manifold 26 is arranged. The edges 116 the inner stripe ribs 92 . 94 close to the intake manifold 24 are arranged, are spaced from each other, as are the edges 116 the outer stripe ribs 96 . 98 are. The distances or spaces between the edges 116 form an open channel 120 extending in the axial direction along substantially the entire length of the tube 50 extends, which preferably has a width in the circumferential direction, which is substantially the same width as the width of the manifold 24 . 26 is, and a height equal to the radial distance between the outer surface 52 of the outer tube 50 and the inner surface 18 the housing side wall 16 Has. The opposite edges 118 the stripe ribs 92 . 94 . 96 and 98 are equally spaced to a channel 122 same dimensions at the outlet manifold 26 train.
Das
Vorsehen von Kanälen 120, 122 stellt
sicher, dass die Enden der umfangsmäßigen Flusskanäle 84, 86, 88, 90 in
Kommunikation mit dem Gehäuseeinlass 20 und
-auslass 22 sind, um dadurch eine effiziente Verteilung
des zu kühlenden
Fluids in die umfangsmäßigen Flussdurchgänge 84, 86, 88 und 90 sicherzustellen.The provision of channels 120 . 122 Make sure the ends of the circumferential flow channels 84 . 86 . 88 . 90 in communication with the housing inlet 20 and outlet 22 to thereby efficiently distribute the fluid to be cooled into the circumferential flow passages 84 . 86 . 88 and 90 sure.
Bei
dem bevorzugten Wärmetauscher 10 erstrecken
sich die Ränder 116 und 118 der
Streifenrippen 92, 94, 96, 98,
die Kanäle 120, 122 und
die Verteiler 24, 26 entlang im Wesentlichen der
gesamten Länge
des Wärmetauschers.
Jedoch wird es erkannt werden, dass dies kein notwendiges Merkmal
der vorliegenden Erfindung ist. Beispielsweise können die Verteiler 24, 26 und
die Kanäle 120, 122 nur
in den Bereichen des Gehäuseeinlasses 20 und
-auslasses 22 vorgesehen sein, wobei andere Teile des kreisringförmigen Raums 82 vollständig mit
gewellten Streifenrippen gefüllt
sind, die die Struktur der oben beschriebenen Rippen 92, 94, 96 und 98 haben.
Ein Beispiel für
diesen Typ von Struktur wird nachfolgend in Verbindung mit 6 beschrieben. Wo
die Streifenrippen in der Hochdruckabfallausrichtung angeordnet
sind, kann eine effiziente axiale Flussverteilung entlang der Länge des
Wärmetauschers
erreicht werden, da das Fluid dazu neigen wird, in axialer Richtung
durch die Öffnungen 110 in den
Wellen 100 zu fließen.
Bei dem bevorzugten Wärmetauscher 10 wird
dort, wo der Einlass und der Auslass 20, 22 und
die jeweiligen Verteiler 24, 26 um etwa 180 Grad
voneinander beabstandet sind, der Fluss eines Fluids, vorzugsweise
von Luft, das in den kreisringförmigen
Raum 82 durch den Einlass 20 eintritt, in zwei
Richtungen aufgeteilt. Ein Teil des Fluids fließt durch Flussdurchgänge 84, 88 um
eine Seite des äußeren Rohrs 50,
ein weiterer Teil des Fluids fließt durch Flussdurchgänge 86, 90 um
die gegenüberliegende
Seite des Rohrs 50 und beide Teile konvergieren bei dem
Auslassverteiler 26, um durch den Auslass 22 nach
außen
zu fließen.In the preferred heat exchanger 10 the edges extend 116 and 118 the stripe ribs 92 . 94 . 96 . 98 , the channels 120 . 122 and the distributors 24 . 26 along substantially the entire length of the heat exchanger. However, it will be appreciated that this is not a necessary feature of the present invention. For example, the distributors 24 . 26 and the channels 120 . 122 only in the areas of the housing inlet 20 and outlet 22 be provided, with other parts of the annular space 82 are completely filled with corrugated ribs, which have the structure of the ribs described above 92 . 94 . 96 and 98 to have. An example of this type of structure will be described below in connection with 6 described. Where the stripe ribs are located in the high pressure drop orientation, efficient axial flow distribution along the length of the heat exchanger can be achieved since the fluid will tend to pass axially through the apertures 110 in the waves 100 to flow. In the preferred heat exchanger 10 will be where the inlet and the outlet 20 . 22 and the respective distributors 24 . 26 spaced about 180 degrees apart, the flow of a fluid, preferably air, into the annular space 82 through the inlet 20 enters, split in two directions. Part of the fluid flows through flow passages 84 . 88 around one side of the outer tube 50 , another part of the fluid flows through flow passages 86 . 90 around the opposite side of the pipe 50 and both parts converge at the outlet manifold 26 to go through the outlet 22 to flow outside.
Obwohl
die umfangsmäßige Beabstandung wischen
dem Einlass 20 und dem Auslass 22 bei dem bevorzugten
Wärmetauscher 10 etwa
180 Grad ist, wird es erkannt werden, dass diese umfangsmäßige Beabstandung
variabel ist und von der erwünschten
Form und Konfiguration des Wärmetauschers
abhängt.
Weiterhin wird es erkannt werden, dass der Gehäuseeinlass 20 und
-auslass 22 relativ zueinander in axialer Richtung beabstandet
sein können,
wie es in 6 gezeigt ist. Bei diesem Typ
von Wärmetauscher 150 kann
eine Einrichtung vorgesehen sein, um zu veranlassen, dass das zu
kühlende Fluid
sich entlang einem Pfad mit axialen und umfangsmäßigen Komponenten bewegt, wie
z.B. einem spiralförmigen
oder sinusförmigen
Pfad. Bei dem bevorzugten Wärmetauscher 150 der 6 sind
der Einlass 20 und der Auslass 22 nahezu gegenüberliegenden
Enden der Rohre (nicht gezeigt) angeordnet, wobei im Wesentlichen
der gesamte Bereich des kreisringförmigen Raums 82 zwischen
dem Kernstück 14 und
dem Gehäuse 12 durch
eine gewellte Streifenrippe (durch gewellte Streifenrippen) 152 (nur durch
gestrichelte Linien im Umriss gezeigt) gefüllt sind, die in einer oder
mehreren Schichten angeordnet sind. Der kreisringförmige Raum 82 ist
auch mit umfangsmäßigen Flussführungen 154 versehen,
die in 6 schematisch gezeigt sind, welche einen umfangsmäßigen Fluss
des zu kühlenden
Fluids verursachen. Flussführungen
können
vorzugsweise Hindernisse oder eine andere Deformation der Streifenrippen
oder radiale Ablenkplatten bzw. Einbauten aufweisen. Diese werden
nachfolgend weiter beschrieben. Die Flussführungen 154 lenken
einen Fluss des zu kühlenden
Fluids in der Richtung der Pfeile in 6, was veranlasst,
dass das Fluid eine Anzahl von umfangsmäßigen Durchläufen durchführt, wenn
es in axialer Richtung zwischen dem Einlass und dem Auslass fließt.Although the circumferential spacing wipes the inlet 20 and the outlet 22 in the preferred heat exchanger 10 is about 180 degrees, it will be appreciated that this circumferential spacing is variable and depends on the desired shape and configuration of the heat exchanger. Furthermore, it will be appreciated that the housing inlet 20 and outlet 22 relative to each other in the axial direction may be spaced, as in 6 is shown. In this type of heat exchanger 150 means may be provided to cause the fluid to be cooled to move along a path having axial and circumferential components, such as a helical or sinusoidal path. In the preferred heat exchanger 150 of the 6 are the inlet 20 and the outlet 22 Almost opposite ends of the tubes (not shown) are arranged, wherein substantially the entire area of the annular space 82 between the core 14 and the housing 12 by a wavy ribbing (by wavy ribs) 152 (shown only by dashed lines in outline), which are arranged in one or more layers. The circular space 82 is also with circumferential river channels 154 provided in 6 are shown schematically, which cause a circumferential flow of the fluid to be cooled. Flow guides may preferably have obstacles or other deformation of the strip ribs or radial baffles or internals. These will be further described below. The river guides 154 direct a flow of the fluid to be cooled in the direction of the arrows in FIG 6 , which causes the fluid to make a number of circumferential passes as it flows axially between the inlet and the outlet.
Die
Deformation der Streifenrippen durch Crimpen bzw. Kräuseln und ähnliches
ist in den US-Patenten Nr. 6,199,626 (Wu et al.), herausgegeben
am 13. März
2001; 6,244,334 (Wu et al.), herausgegeben am 12. Juni 2001; 6,340,053
(Wu et al.), herausgegeben am 22. Januar 2002; und 6,273,183 (So
et al.), herausgegeben am 14. August 2001 offenbart. Diese Dokumente
sind hierin in ihrer Gesamtheit enthalten.The
Deformation of the strip ribs by crimping and the like
is issued in U.S. Pat. Nos. 6,199,626 (Wu et al.)
on March 13
2001; 6,244,334 (Wu et al.), Issued June 12, 2001; 6,340,053
(Wu et al.), Issued January 22, 2002; and 6,273,183 (So
et al.), issued Aug. 14, 2001. These documents
are included herein in their entirety.
7 stellt
einen Wärmetauscher 150' dar, der eine
bevorzugte Form eines Wärmetauschers 150 aufweist,
bei welchem die Flussführungen
C-förmige
Ablenkplatten 160 aufweisen. Der Einfachheit halber zeigt 7 nur
das äußere Rohr 50 und
die C-förmigen
Ablenkplatten 160 des Wärmetauschers 150'. Abhängig von
der folgenden Diskussion wird es erkannt werden, dass das Kernstück des Wärmetauschers 150' vorzugsweise
auch die zusätzlichen Komponenten
des oben beschriebenen Wärmetauscher-Kernstücks 14 enthält. Das
Gehäuse
(nicht gezeigt) des Wärmetauschers 150' ist vorzugsweise gleich
demjenigen, das in 6 gezeigt ist, wobei der Einlass 20 und
der Auslass 22 in axialer Richtung voneinander beabstandet
sind. 7 represents a heat exchanger 150 ' which is a preferred form of heat exchanger 150 wherein the flow guides are C-shaped baffles 160 exhibit. For simplicity's sake 7 only the outer tube 50 and the C-shaped baffles 160 of the heat exchanger 150 ' , Depending on the following discussion, it will be recognized that the core of the heat exchanger 150 ' preferably also the additional components of the above-described heat exchanger core 14 contains. The housing (not shown) of the heat exchanger 150 ' is preferably equal to that used in 6 is shown, wherein the inlet 20 and the outlet 22 are spaced apart in the axial direction.
Wie
es in 7 gezeigt ist, ist eine Vielzahl von axial beabstandeten
Ablenkplatten 160 entlang des äußeren Rohrs 50 vorgesehen.
Die Ablenkplatten 160 haben einen Innenumfang, der etwas
größer als
der Außenumfang
des äußeren Rohrs 50 ist,
um eng an die Außenfläche 52 des äußeren Rohrs 50 angepasst
zu sein. Die Ablenkplatten 160 haben eine Höhe (Differenz
zwischen Innen- und Außenumfang), die
im Wesentlichen dieselbe wie die Höhe des kreisringförmigen Raums 82 (nicht
gezeigt) zwischen dem Kernstück
und dem Gehäuse
ist. Wie es oben angegeben ist, sind die Ablenkplatten C-förmig mit
einem Spalt 162 von etwa 90 Grad zwischen den gegenüberliegenden
Enden von dem C. Das durch den kreisringförmigen Raum 82 fließende Fluid
wird gezwungen, durch diese Spalte 162 zu fließen, wie
es durch die gekrümmten
Pfeile in 7 gezeigt ist. Ein Anordnen
von benachbarten Ablenkplatten 160 mit ihren Spalten versetzt,
und zwar vorzugsweise um etwa 180 Grad, resultiert in einem umfangsmäßigen Fluss
des Fluids, wenn es sich in axialer Richtung entlang des äußeren Rohrs 50 bewegt.
Obwohl es in 7 nicht gezeigt ist, würden Abschnitte
der in wenigstens einer Schicht angeordneten Streifenrippe vorzugsweise
vollständig
um das äußere Rohr 50 zwischen
benachbarten Ablenkplatten gewickelt sein, um dadurch einen Wärmeaustausch
mit dem zwischen den Rohren fließenden Fluid zu verstärken. Die
Streifenrippe an der Außenfläche 52 des
Rohrs 50 kann in entweder der Hoch- oder Niederdruckabfallausrichtung
angeordnet sein.As it is in 7 is shown a plurality of axially spaced baffles 160 along the outer tube 50 intended. The baffles 160 have an inner circumference slightly larger than the outer circumference of the outer tube 50 is to be close to the outside surface 52 of the outer tube 50 to be adapted. The baffles 160 have a height (difference between inner and outer circumference), which are substantially the same as the height of the annular space 82 (not shown) between the core and the housing. As stated above, the baffles are C-shaped with a gap 162 of about 90 degrees between the opposite ends of the C. That through the annular space 82 flowing fluid is forced through this column 162 to flow as indicated by the curved arrows in 7 is shown. Arranging adjacent baffles 160 with their gaps offset, preferably about 180 degrees, results in a circumferential flow of the fluid as it travels axially along the outer tube 50 emotional. Although it is in 7 not shown, portions of the strip rib disposed in at least one layer would preferably be completely around the outer tube 50 between adjacent baffles to thereby enhance heat exchange with the fluid flowing between the tubes. The strip rib on the outer surface 52 of the pipe 50 may be located in either the high or low pressure drop orientation.
Obwohl
der hierin gezeigte und beschriebene bevorzugte Wärmetauscher
zylindrische Rohre 50, 56 und ein Gehäuse 12 mit
einer zylindrischen Seitenwand 16 aufweist, wird es erkannt
werden, dass die Rohre 50, 56 und das Gehäuse 12 von
anderen geeigneten Form sein können.
Beispielsweise können
die Rohre 50, 56 und das Gehäuse 12 dieselbe oder
eine andere Querschnittsform haben, die aus gerundeten Formen und
mehrseitigen Formen ausgewählt
ist. Bevorzugte abgerundete Formen enthalten kreisförmig, oval,
elliptisch, etc. und bevorzugte mehrseitige Formen enthalten regelmäßige oder
unregelmäßige Polygone,
wie beispielsweise quadratförmig,
rechteckförmig,
pentagonal, hexagonal, etc. Die kreisringförmigen Räume innerhalb der und zwischen
den Rohren 50, 56 und zwischen dem äußeren Rohr 50 und
dem Gehäuse 12 würden natürlich Formen
annehmen, die durch die Formen der Rohre 50, 56 und
des Gehäuses 12 vorgegeben
sind.Although the preferred heat exchanger shown and described herein are cylindrical tubes 50 . 56 and a housing 12 with a cylindrical side wall 16 it will be recognized that the pipes 50 . 56 and the case 12 of other suitable form. For example, the pipes can 50 . 56 and the case 12 have the same or a different cross-sectional shape, consisting of rounded shapes and multi-sided shapes is selected. Preferred rounded shapes include circular, oval, elliptical, etc., and preferred multi-sided shapes include regular or irregular polygons such as square, rectangular, pentagonal, hexagonal, etc. The annular spaces within and between the tubes 50 . 56 and between the outer tube 50 and the housing 12 Of course, they would take shape through the shapes of the pipes 50 . 56 and the housing 12 are predetermined.
Obwohl
der hierin gezeigte und beschriebene bevorzugte Wärmetauscher
für einen
Wärmetransfer
zwischen zwei Fluiden konfiguriert ist, wird es erkannt werden,
dass Wärmetauscher
gemäß der Erfindung
auch für
einen Wärmetransfer
zwischen drei Fluiden konfiguriert sein können. Bei einem solchen Wärmetauscher
fließt
ein erstes Fluid durch das Innere 80 des inneren Rohrs 56,
fließt
ein zweites Fluid durch den axialen Flussdurchgang 64 zwischen dem äußeren Rohr 50 und
dem inneren Rohr 56 und fließt ein drittes Fluid durch
den kreisringförmigen Raum 82 zwischen
dem Gehäuse 12 und
dem Kernstück 14.
Bei einem bevorzugten Beispiel eines solchen Wärmetauschers ist das erste
Fluid ein Servolenk-Fluid oder ein anderes Getriebeöl, wie beispielsweise
ein Transmissions- bzw. Getriebefluid oder ein hydraulisches Fluid,
ist das zweite Fluid ein Motorkühlmittel
und ist das dritte Fluid ein Motoröl. Das Kühlmittel (das zweite Fluid)
entfernt unter den meisten Fahrzeugbetriebsbedingungen Wärme von
sowohl dem ersten Fluid als auch dem dritten Fluid. Zusätzlich kann
das Kühlmittel
das erste Fluid und das dritte Fluid unter Kaltstartbedingungen
und/oder einer angepassten Öltemperatur
zusammen mit geeigneten Überlaufventilen
oder Hilfskühlschleifen
wärmen.Although the preferred heat exchanger shown and described herein is configured for heat transfer between two fluids, it will be appreciated that heat exchangers according to the invention may also be configured for heat transfer between three fluids. In such a heat exchanger, a first fluid flows through the interior 80 of the inner tube 56 , a second fluid flows through the axial flow passage 64 between the outer tube 50 and the inner tube 56 and a third fluid flows through the annular space 82 between the case 12 and the centerpiece 14 , In a preferred example of such a heat exchanger, the first fluid is a power steering fluid or other gear oil such as a transmission fluid or a hydraulic fluid, the second fluid is an engine coolant and the third fluid is an engine oil. The coolant (the second fluid) removes heat from both the first fluid and the third fluid under most vehicle operating conditions. In addition, the coolant may warm the first fluid and the third fluid under cold start conditions and / or an adjusted oil temperature along with suitable spill valves or auxiliary cooling loops.
Ein
Versehen des Inneren 80 des inneren Rohrs 56 mit
einer Form eines Turbulizers bzw. Wirbelerzeugers oder beispielsweise
eines Schaums bzw. einer Verschäumung
mit offenen Zellen, der aus Aluminium oder einem anderen leitenden
Material be steht, kann einen Wärmeaustausch
zwischen dem ersten und dem zweiten Fluid vergrößern. Ein Typ einer Vergrößerung ist
insbesondere dann wichtig, wenn eine viskose Flüssigkeit als das erste Fluid
verwendet wird. In dem Fall eines leitenden Schaums ist ein radialer
Gradient in einer Zellengröße, bei
welcher die Zellenöffnungsgröße in Richtung
zu der Peripherie der Schaumeinfügung
größer wird,
am meisten bevorzug, da er einen Wärmeaustausch mit dem zweiten
Fluid optimiert.An oversight of the interior 80 of the inner tube 56 With a shape of a turbulizer or, for example, an open-cell foam, made of aluminum or other conductive material, can increase heat exchange between the first and second fluids. One type of enlargement is particularly important when a viscous liquid is used as the first fluid. In the case of a conductive foam, a radial gradient in a cell size at which the cell opening size becomes larger toward the periphery of the foam interposition is most preferable because it optimizes heat exchange with the second fluid.
Alternativ
dazu kann ein zusätzliches
inneres Rohr, das als Tot-Rohr bekannt ist, in das Innere 80 des
inneren Rohrs 56 und konzentrisch zu dem inneren Rohr 56 eingefügt werden.
Das Tot-Rohr ist vorzugsweise an einem oder an beiden Enden geschlossen
und ist vorzugsweise von dem inneren Rohr durch eine Schicht eines
Turbulizers bzw. Wirbelerzeugers, wie z.B. einer Streifenrippe,
wie beispielsweise der oben beschriebenen Rippe 66, oder
eine andere Beabstandungseinrichtung, wie beispielsweise Vertiefungen,
beabstandet. Das Tot-Rohr zwingt das erste Fluid, durch die resultierenden
Kreisringe zwischen dem Tot-Rohr und der Innenfläche 60 des inneren
Rohrs 56 zu fließen.
Dies erhöht
die Geschwindigkeit des ersten Fluids und verbessert einen Wärmetransfer.
Bei einem anderen alternativen Aufbau kann eine Einfügung mit
Leitschaufel vorgesehen sein, die veranlasst, dass das erste Fluid
gegen die Innenfläche 60 des
inneren Rohrs 56 nach außen gewirbelt wird, was auch
einen Wärmetransfer
verbessert.Alternatively, an additional inner tube, known as a dead tube, may enter the interior 80 of the inner tube 56 and concentric with the inner tube 56 be inserted. The dead tube is preferably closed at one or both ends, and is preferably from the inner tube through a layer of a turbulizer, such as a rib strip, such as the rib described above 66 , or other spacing means, such as depressions, spaced apart. The dead tube forces the first fluid through the resulting annuli between the dead tube and the inner surface 60 of the inner tube 56 to flow. This increases the speed of the first fluid and improves heat transfer. In another alternative construction, an insert with vane may be provided which causes the first fluid to be against the inner surface 60 of the inner tube 56 is swirled outward, which also improves heat transfer.
Weiterhin
ist dort, wo das zweite Fluid in dem Wärmetauscher für drei Fluide
ein Motorkühlmittel
ist, eine wirbelerzeugte Verstärkung
zwischen Rohren 50 und 56, wie sie durch die Streifenrippe 66 zur
Verfügung
gestellt wird, weniger kritisch und könnte beispielsweise durch einen
Vertiefungsaufbau ersetzt werden.Further, where the second fluid in the heat exchanger for three fluids is an engine coolant, a vortex generated reinforcement is between pipes 50 and 56 as they pass through the rib 66 is made less critical and could be replaced, for example, by a specialization structure.
Als
Letztes wird es erkannt werden, dass ein Wärmetauscher für drei Fluide
komplexere Endanschlussstücke
als die Anschlussstücke 28, 30 erfordern
würde,
da er separate Einlässe
und Auslässe
für sowohl
das erste als auch das zweite Fluid erfordern würde. Es wird auch erkannt werden,
dass die drei Fluidströme,
die durch den Wärmetauscher
fließen, nicht
notwendigerweise aus drei unterschiedlichen Fluiden bestehen. Beispielsweise
können
das erste Fluid und das dritte Fluid dasselbe sei oder können das
erste Fluid und das zweite Fluid dasselbe sein.Lastly, it will be appreciated that a heat exchanger for three fluids has more complex end fittings than the fittings 28 . 30 would require because it would require separate inlets and outlets for both the first and second fluids. It will also be appreciated that the three fluid streams flowing through the heat exchanger do not necessarily consist of three different fluids. For example, the first fluid and the third fluid may be the same or the first fluid and the second fluid may be the same.
8 stellt
einen weiteren bevorzugten Wärmetauscher 200 gemäß der Erfindung
dar. Bei dem Wärmetauscher 200 hat
das Gehäuse 12 einen
rohrförmigen
Aufbau, wobei der Einlass- und der Auslassverteiler 24 und 26 derart
ausgebildet sind, dass sie nach außen vorstehende Rippen sind,
die nahe den Enden des Gehäuses 12 enden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
ist das äußere Rohr 50 länger als
sowohl das innere Rohr 56 als auch das Gehäuse 12 gemacht.
Während
eines Zusammenbaus werden die Enden 202 (nur eines von
ihnen ist gezeigt) des Gehäuses 12 deformiert,
um die Außenfläche 52 des äußeren Rohrs 50 zu
kontaktieren, und vorzugsweise zu dem äußeren Rohr durch Löten bzw.
Hartlöten oder
Bondieren abgedichtet. Eher als eine Endausbildung, wie sie in den
Zeichnungen gezeigt ist, wird es erkannt werden, dass eine gleiche
Abdichtung des Raums zwischen dem äußeren Rohr 50 und
dem Ende des Gehäuses 12 durch
eine kreisringförmige Endkappe
(nicht gezeigt) erreicht werden könnte. Die innere Peripherie
der Endkappe würde
gegen das äußere Rohr
abdichten und die äußere Peripherie würde zu dem
Ende des Gehäuses 12 abdichten. 8th represents another preferred heat exchanger 200 according to the invention. In the heat exchanger 200 has the case 12 a tubular structure, wherein the inlet and the outlet manifold 24 and 26 are formed so that they are outwardly projecting ribs, which are near the ends of the housing 12 end up. According to this embodiment, the outer tube 50 longer than both the inner tube 56 as well as the case 12 made. During an assembly, the ends become 202 (only one of them is shown) of the case 12 deformed to the outer surface 52 of the outer tube 50 and preferably sealed to the outer tube by brazing or bonding. Rather than a final embodiment, as shown in the drawings, it will be appreciated that an equal seal of the space between the outer tube 50 and the end of the case 12 could be achieved by an annular end cap (not shown). The inner periphery of the end cap would seal against the outer tube and the outer periphery would become the end of the housing 12 caulk.
9 stellt
einen vierten bevorzugten Wärmetauscher 204 gemäß der Erfindung
dar, wobei eine zusätzliche
Kühlung
durch Ausbilden von einem oder mehreren Kühlkanälen 206 im Gehäuse 12 zur Verfügung gestellt
ist. Zwei solche Kanäle 206 sind bei
dem Ausführungsbeispiel
der 9 dargestellt. Die Ansicht der 9 kann
am besten verstanden werden, indem zuerst auf 1 Bezug
genommen wird, und insbesondere auf die Öffnungen 44 in dem Endabschlussstück 28 und
die entsprechenden Öffnungen 46 im
Gehäuse.
Die Kühlkanäle 206 in 9 können derart
gesehen werden, dass sie den Öffnungen 46 entsprechen,
außer
dass sie sich von einem Ende zu dem anderen durch das Gehäuse 12 erstrecken.
Gleichermaßen
können
die Öffnungen 44 der 1 derart
angesehen werden, dass sie den Kühlmitteldurchgängen 208 entsprechen,
die sich von dem Kühlmitteleinlass 32 des
Anschlussstücks 28 zu der
Abdichtfläche 210 des
Anschlussstücks 28 erstrecken.
Weiterhin ist zu beachten, dass der Querschnitt der 9 den
Wärmetauscher 204 nicht schneidet,
sondern sich vielmehr durch eine Ebene ausdehnt, die sich, was unter
Bezugnahme auf 1 erklärt ist, durch eine Öffnung 44 erstreckt,
die auf der Einlass-(20)-Seite des Gehäuses 12 angeordnet
ist, und eine direkt gegenüberliegende Öffnung 44,
die auf der Auslass-(22)-Seite des Gehäuses 12 angeordnet
ist. Bei dem Wärmetauscher 204 tritt
ein Hauptteil des Kühlmittelflusses
durch den Einlass 32 in das innere Rohr 56 und
den kreisringförmigen Raum
zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr 56, 50 ein,
wie es oben in Verbindung mit dem Wärmetauscher 10 beschrieben
ist. Ein kleinerer Teil des Kühlmittelflusses
durch den Einlass 32 fließt durch Kühlmitteldurchgänge 208 und
tritt in Kühlkanäle 206 ein,
durch wel che es zu dem anderen Ende des Wärmetauschers fließt. Vorzugsweise
ist ein identisches Anschlussstück 30 an
dem anderen Ende des Gehäuses
vorgesehen, das das Kühlmittel
von den Kanälen 206 zu
dem Auslass 38 (nicht gezeigt), lenkt. Auf diese Weise
wirkt der Flansch 34 des Anschlussstücks 28 als Brücke zum
Transportieren des Kühlmittels über die
Luftkanäle
zu dem Gehäuse 12.
Das Anschlussstück 28,
das in 9 derart gezeigt ist, dass es vom Gehäuse 12 getrennt
ist, ist vorzugsweise daran entweder durch mechanische Befestigungsmittel
(nicht gezeigt) oder durch Hartlöten
abgedichtet. 9 represents a fourth preferred heat exchanger 204 according to the invention, wherein additional cooling by forming one or more cooling channels 206 in the case 12 is provided. Two such channels 206 are in the embodiment of 9 shown. The view of 9 can best be understood by clicking first 1 Reference is made, and in particular to the openings 44 in the final piece 28 and the corresponding openings 46 in the case. The cooling channels 206 in 9 can be seen as being the openings 46 except that they pass from one end to the other through the case 12 extend. Likewise, the openings can 44 of the 1 be considered that they the coolant passages 208 which differ from the coolant inlet 32 of the connector 28 to the sealing surface 210 of the connector 28 extend. It should also be noted that the cross section of the 9 the heat exchanger 204 does not intersect, but rather extends through a plane that is referring to what 1 is explained through an opening 44 extends on the inlet (20) side of the housing 12 is arranged, and a directly opposite opening 44 located on the outlet (22) side of the housing 12 is arranged. In the heat exchanger 204 a majority of the coolant flow passes through the inlet 32 into the inner tube 56 and the annular space between the inner and outer tubes 56 . 50 a, as it is above in connection with the heat exchanger 10 is described. A smaller part of the coolant flow through the inlet 32 flows through coolant passages 208 and enters cooling channels 206 through which it flows to the other end of the heat exchanger. Preferably, an identical fitting 30 provided at the other end of the housing, which is the coolant from the channels 206 to the outlet 38 (not shown), directs. This is how the flange works 34 of the connector 28 as a bridge for transporting the coolant through the air channels to the housing 12 , The connection piece 28 , this in 9 is shown as being from the housing 12 is preferably sealed thereto either by mechanical fasteners (not shown) or by brazing.
Obwohl
die Erfindung in Verbindung mit bestimmten bevorzugten Ausführungsbeispielen
beschrieben worden ist, ist sie nicht darauf beschränkt. Vielmehr
enthält
die Erfindung innerhalb ihres Schutzumfangs alle Ausführungsbeispiele,
die in den Schutzumfang der folgenden Ansprüche fallen können.Even though
the invention in conjunction with certain preferred embodiments
has been described, it is not limited thereto. Much more
contains
the invention within its scope all embodiments,
which may fall within the scope of the following claims.
ZusammenfassungSummary
ROHRFÖRMIGER LADELUFTKÜHLERTUBULAR CHARGING COOLER
Ein
Kernstück
für einen
Ladeluftkühler
weist ein inneres und ein äußeres konzentrisches
Rohr auf, die einen sich in axialer Richtung erstreckenden kreisringförmigen Durchgang
für einen
Fluss eines Fluids, vorzugsweise eines flüssigen Kühlmittels, zur Verfügung stellen.
Ein erster Einlass und ein erster Auslass sind an den Enden des
axialen kreisringförmigen
Durchgangs vorgesehen. An einer Außenfläche des äußeren Rohrs ist wenigstens
ein umfangsmäßiger Fluidflussdurchgang
für einen
Fluss eines Fluids, vorzugsweise Luft, angeordnet. Jeder umfangsmäßige Flussdurchgang
ist mit einer gewellten Streifenrippe versehen, die eine Vielzahl
von Reihen von Wellen aufweist. Das Kernstück ist mit einem äußeren Gehäuse kombiniert,
um einen Wärmetauscher
zu bilden. Das Gehäuse
ist mit einem Einlass und einem Auslass für das durch die umfangsmäßigen Flussdurchgänge fließende Fluid
versehen. Andere Ausführungsbeispiele
sind offenbart, bei welchen der Wärmetauscher zur Verwendung
mit drei Fluiden angepasst ist und wobei eine zusätzliche Kühlkapazität durch
das Vorsehen von Kühlmitteldurchgängen im
Gehäuse
zur Verfügung
gestellt wird.One
core
for one
Intercooler
has an inner and an outer concentric
Pipe on which an axially extending annular passage
for one
Flow of a fluid, preferably a liquid coolant, provide.
A first inlet and a first outlet are at the ends of the
axial annular
Passage provided. On an outer surface of the outer tube is at least
a circumferential fluid flow passage
for one
Flow of a fluid, preferably air, arranged. Each circumferential flow passage
is provided with a ribbed ribbing, which is a variety
of rows of waves. The core is combined with an outer case,
around a heat exchanger
to build. The housing
is with an inlet and an outlet for the fluid flowing through the circumferential flow passages
Mistake. Other embodiments
are disclosed in which the heat exchanger for use
is adapted with three fluids and having an additional cooling capacity through
the provision of coolant passages in
casing
to disposal
is provided.
