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Die
Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher
mit einer Mehrzahl von übereinander
angeordneten ersten Durchgängen
für ein
Kühlmedium
und zwischen diesen angeordneten, an ihren Enden mit Sammelkästen versehenen
zweiten Durchgängen
für ein
zu kühlendes
Medium, wobei die ersten und zweiten Durchgänge jeweils durch Platten und
diese auf Abstand haltende, längs
der seitlichen Ränder
der Platten erstreckte, erste und zweite Blockprofile gebildet sind
und wobei die die ersten Durchgänge
begrenzenden ersten Blockprofile im wesentlichen senkrecht zu den
die zweiten Durchgänge
begrenzenden zweiten Blockprofilen angeordnet sind.
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Wärmeaustauscher
dieser Art werden z. B. bei Ladeluftkühlern von Kraftfahrzeugen dazu
benötigt,
die auf Temperaturen von über
200°C erhitzte, die
zweiten Durchgänge
durchströmende
Ladeluft mit Hilfe eines die ersten Durchgänge durchströmenden Kühlmittels
in Form von Wasser oder Luft abzukühlen. Daneben sind Wärmeaustauschernetze
bekannt (
EP 0 521 298
A2 ), die in Luft/Luft-Wärmeaustauschern
angewendet werden und z. B. dem Zweck dienen, von einem Kompressor
erzeugte und stark erhitzte Druckluft vor ihrer Zuführung zu
einem Kältetrockner
mit auf Atmosphärentemperatur
befindlicher Luft abzukühlen.
Auch Anwendungen mit Flüssigkeiten
als heißes
Medium sind denkbar. Wegen der hohen Temperaturen unterliegen derartige
Wärmeaustauscher
erheblichen thermischen und mechanischen Belastungen, insbesondere
wenn sie nur vom kalten Medium permanent durchströmt werden,
während
das heiße
Medium in Abhängigkeit
vom Bedarf intermittierend zugeführt
und dazu der Zustrom des heißen
Mediums z. B. mit Schaltfrequenzen von mehreren Umschaltungen pro
Minute zu- bzw. abgeschaltet wird. Eine Folge davon ist nämlich, daß vor allem
die das heiße
Medium führenden
Durchgänge im
Bereich ihrer Einströmenden
ständig
wechselnden Temperatursprüngen
ausgesetzt sind, die unerwünschte
Materialdehnungen bzw. -stauchungen der beteiligten, durch Löten zu einem
starren Block miteinander verbundenen Komponenten bewirken. Das führt nach
vergleichsweise kurzer Betriebsdauer zu Rissen im Wärmeaustauschernetz,
insbesondere im Bereich der Lötnähte, und
damit zu Leistungsminderungen oder zum Ausfall.
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Zur
Vermeidung dieses Nachteils ist es bekannt (
US 4 934 455 ,
DE 196 51 625 A1 ,
DE 202 08 748U1 )
bei Platten-Wärmeaustauschern
der oben angegebenen Gattung die ersten Blockprofile an ihren Innenseiten,
die den ersten, für
das Kühlmedium bestimmten
Durchgängen
zugewandt sind, mit speziellen Profilierungen zu versehen bzw. insgesamt
als Lochprofile auszubilden. Ein dadurch erzielter Vorteil besteht
darin, daß die
Blockprofile als Ganzes flexibel ausgebildet sind, plötzliche
Querschnittssprünge vermieden
werden und Kräfte
und Spannungen senkrecht zu den Flußrichtungen aufgenommen werden
können,
ohne daß es
zu Rissen in den Lötnähten oder
dergleichen kommt.
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Bei
verschiedenen Anwendungszwecken ist es außerdem erwünscht, die zweiten Durchgänge derartiger
Wärmeaustauscher
mit vergleichsweise hohen Drücken
von z. B. 2,6 bar und mehr und entsprechend großen Strömungsgeschwindigkeiten zu betreiben,
beispielsweise wiederum bei ihrer Anwendung als Ladeluftkühler für Kraftfahrzeuge.
Dabei hängt
die bei der Durchströmung
des Wärmeaustauschers
bzw. der zweiten Durchgänge
erzielbare Kühl- bzw.
Wärmeaustauschleistung
von dem insgesamt tolerierbaren Druckabfall ab. Da ein großer Teil
der Druckverluste in den zweiten Durchgängen konstruktionsbedingt durch
die Übergangsbereiche
zwischen diesen und den Sammelkästen
verursacht wird, sind die auf das Wärmeaustauschernetz selbst entfallenden
und zur Erzielung der geforderten Wärmeaustauschleistungen nutzbaren
Anteile des Druckabfalls begrenzt.
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Bei
aus Rohren hergestellten Wärmeaustauschern
sind bereits zahlreiche Einrichtungen vorgeschlagen worden, die
Druckverluste in den Übergangsbereichen
zwischen den zweiten Durchgängen und
den Sammelkästen
weitgehend vermeiden und dadurch bewirken sollen, daß der längs des
Wärmeaustauschers
tolerierbare Druckabfall überwiegend in
den Durchgängen
des Wärmetauschernetzes
genutzt werden kann. Es ist z. B. bekannt (
DE 198 57 435 A1 ), die
Rohrenden des Wärmeaustauschernetzes
mit Endstücken
versehen, die auf der Innenseite des Bodenteils des Sammelkastens
aus den zugeordneten Durchgängen
herausragen und trichterförmig
aufgeweitet sind. Um die dadurch geschaffenen Hindernisse für die Strömung bzw.
die daraus resultierenden Druckverluste klein zu halten, ist dem
Bodenteil ein mit Abdeckelementen versehenes Einlegeteil zugeordnet.
Die Abdeckelemente sind dicht oberhalb der zwischen den Durchgängen liegenden Abschnitte
des Bodenteils angeordnet und dienen zur Schaffung von die Rohrenden
verlängernden
Eintritts- oder Austrittsdüsen
bzw. von zwischen den Rohrenden angeordneten, konvexen Strömungsleitelementen.
Derartige Einlegeteile bringen zwar den Vorteil einer Reduzierung
der Druckverluste in den Übergangsbereichen
zwischen dem Sammelkasten und dem Wärmeaustauschernetz mit sich.
Nachteilig am bekannten Wärmeaustauscher
ist jedoch der Umstand, daß die
Rohre an ihren Enden aufgeweitet werden müssen, was zumindest einen zusätzlichen Arbeitsgang
erfordert. Dies gilt auch für
andere bekannte, aus Rohren hergestellte Wärmeaustauscher [
DE 197 57 034 A1 (
4),
DE 101 14 078 A1 ,
EP 0798 531 B1 ],
bei denen die Endstücke
der Rohre nicht durch Einlegeteile abgedeckt, sondern glockenförmig so
stark erweitert werden, daß sie
sich gegenseitig berühren
oder an speziellen Anlageflächen
des Bodenteils anliegen. Außerdem
hat sich gezeigt, daß die
Druckverluste bei allen diesen Wärmeaustauschern
zwar kleiner als beim Fehlen der beschriebenen Maßnahmen,
aber immer noch nicht so klein sind, wie dies gerade im Fall von
Ladeluftkühlern
erwünscht
wäre.
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Bei
anderen bekannten Wärmeaustauschern [
DE 197 57 034 A1 (
2 und
3),
EP 0 990
868 B1 ] wird das Bodenteil im Bereich seiner Durchgänge mit
dem Wärmeaustauschernetz
zugewandten Kragen oder Einfassungen versehen, damit die Rohrenden
in diesen Kragen zu liegen kommen und nicht über das Bodenteil hinaus in
den Sammelkasten ragen. Eine wesentliche Reduzierung des Druckabfalls in
den genannten Übergangsbereichen
ist dadurch aber kaum möglich,
weil die Stirnfläche
der Rohrenden und die zwischen diesen befindlichen flachen Abschnitte
des Bodenteils auch weiterhin beträchtlich zu den unerwünschten
Druckverlusten beitragen.
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Nachteilig
an diesen Vorschlägen
ist außerdem,
daß sie
anschließlich
aus Rohren, aber keine aus Platten und Blockprofilen und damit preisgünstig herstellbare
Wärmeaustauscher
betreffen.
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Bei
Plattenwärmeaustauschern
für Haushaltswäschetrockner
ist es schließlich
bekannt (
EP 1 050 618
A1 ), Strömungsverluste
eines schräg
zu den Wärmeaustauscherplatten
ein- bzw. austretenden Gastroms dadurch zu vermeiden, daß die Enden
der Wärmeaustauscherplatten
treppenförmig
versetzt angeordnet und mit Gasumlenkungsteilen versehen werden.
Eine unmittelbare Übertragung
dieses Prinzips auf Wärmeaustauscher
der eingangs bezeichneten Gattung, die ein aus Platten und Blockprofilen gebildetes
Netz und wenigstens einen Sammelkasten aufweisen, ist nicht ohne
weiteres möglich.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung das technische
Problem zugrunde, einen preisgünstig
herstellbaren Wärmeaustauscher
zur Verfügung
zu stellen, der sowohl zu einer Reduzierung der Druckverluste in
dem Übergangsbereich
zwischen dem Sammelkasten und den vom zu kühlenden Medium durchströmten Durchgängen führt als
auch für
Hochtemperatur-Anwendungen eingerichtet und dazu insbesondere mit
einer erhöhten Festigkeit
gegenüber
Temperaturwechseln versehen werden kann.
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Die
Erfindung geht zur Lösung
dieses Problems vom Wärmeaustauscher
der eingangs angegebenen Gattung aus, wobei die ersten Blockprofile dieses
Wärmeaustauschers entsprechend
dem Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gestaltet werden.
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Die
Erfindung ermöglicht
eine bisher nur bei Röhren-Wärmeaustauschern
mögliche
Reduzierung der Druckverluste in den zweiten Durchgängen speziell
bei Platen-Wärmeaustauschern.
Gemäß einem besonders
bevorzugten Ausführungsbeispiel
werden die ersten Blockprofile außerdem auf ihren den ersten
Durchgängen
zugewandten Seiten als an sich bekannte Lochprofile (z. B.
DE 202 08748 U1 )
ausgebildet. Dadurch ist es erstmals möglich, einen Platten-Wärmeaustauscher
so auszubilden, daß er
sowohl insbesondere bei hohen Drücken
zu den gewünschten
reduzierten Druckverlusten führt
als auch bei Bedarf den bei Hochtemperatur-Anwendungen gestellten
Anforderungen an die mechanische Festigkeit genügt.
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Weitere
vorteilhaften Merkmale aus der Erfindung ergeben sich aus den Erfindungsansprüchen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 schematisch
in einer auseinander gezogenen, perspektivischen Darstellung einen
erfindungsgemäßen Wärmeaustauscher;
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2 eine
vergrößerte, teilweise
gezeichnete Teilansicht der 1;
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3 einen
teilweise weggebrochenen Teilschnitt durch den Wärmeaustauscher nach 1 im Bereich
von zwei Blockprofilen; und
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4 bis 6 der 3 entsprechende Schnitte
durch drei weitere Ausführungsbeispiele
des erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers.
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1 bis 3 zeigen
einen ersten erfindungsgemäßen Wärmeaustauscher
mit einem für Hochtemperatur-Anwendungen
bestimmten Wärmeaustauschernetz 1,
das in üblicher Plattenbauweise hergestellt
ist. Das Netz 1 ist aus einer Mehrzahl von planparallelen,
in einem Stapel und parallel zueinander angeordneten Trennblechen
bzw. Platten 2 zusammengesetzt, die im Ausführungsbeispiel
in der Draufsicht rechteckig ausgebildet sind und eine Breite B
und eine Tiefe T des Netzes 1 bestimmen. Die Platten 2 sind
an ihren in 1 bis 3 seitlichen Enden
paarweise durch über
die ganze Tiefe T des Netzes 1 erstreckte, als Abstandhalter
und Dichtelemente wirksame Leisten bzw. erste Blockprofile 3 auf Abstand
gehalten. Dadurch bildet je ein Paar von übereinander liegenden Platten 2 zwischen
sich einen vorn und hinten offenen, seitlich von den Blockprofilen 3 verschlossenen
ersten Durchgang 4 (2 und 3).
Die ersten Durchgänge 4 dienen
im Ausführungsbeispiel
dem Zweck, in Richtung eines Pfeils v (1) vom kalten
Medium bzw. dem Kühlmedium, insbesondere
Luft, durchströmt
zu werden.
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Zwischen
jedem Paar von Platten 2 sind senkrecht zu den ersten Durchgängen 4,
d. h. in 1 von rechts nach links verlaufende
zweite Durchgänge 5 (2 und 3)
vorgesehen, die nach rechts und links offen und vorn bzw. hinten
von über
die ganze Breite B des Netzes 1 erstreckten Leisten bzw.
zweiten Blockprofilen 6 begrenzt sind, die zweckmäßig ebenfalls
einen im wesentlichen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt
aufweisen. Nach oben und unten werden die zweiten Durchgänge 5 zweckmäßig von
je einer zugeordneten Platte 2 eines angrenzenden, die
ersten Durchgänge 4 bildenden
Plattenpaars begrenzt. Die in 1 senkrecht
zur Breite B und Tiefe T gemessene Höhe des Wärmeaustauschernetzes 1 hängt im wesentlichen
von der Zahl der vorgesehenen ersten und zweiten Durchgänge 4 und 5 ab.
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Das
aus 1 ersichtliche Wärmeaustauschernetz 1 ist
an den beiden seitlichen Enden der zweiten Durchgänge 5 mit
je einem Sammelkasten 7 bzw. 8 luftdicht und mechanisch
fest verbunden, z. B. durch Löten
oder Kleben. Dabei bilden die in 1 linken
Enden der zweiten Durchgänge
5 im Ausführungsbeispiel
die Einströmenden
für ein
heißes
Medium, z. B. Druck- oder Ladeluft. Dieses Medium wird mittels des
in 1 schematisch angedeuteten Sammelkastens 7 zugeführt, um
von dort aus die zweiten Durchgänge 5 in
Richtung eines Pfeils w zu durchströmen. Der Sammelkasten 7 ist
in an sich bekannter Weise hauben- bzw. kastenförmig ausgebildet und z. B.
an seiner dem Netz 1 zugewandten Seite mit einer Aussparung
versehen, über
die er mit den Einströmenden
der zweiten Durchgänge 5 in
Verbindung steht. Entsprechend sind die in 1 rechten Enden
der zweiten Durchgänge 5 mit
dem Sammelkasten 8 verbunden, mittels dessen das ausströmende, abgekühlte heiße Medium
der weiteren Verwendung zugeleitet wird.
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In
den ersten Durchgängen 4 des
Netzes 1 sind gemäß 1 bis 3 übliche,
in der Vorderansicht z. B. abwechselnd nach oben bzw. unten abgeknickte
Lamellen 9 angeordnet, die der Verbesserung der Kühlwirkung
dienen und von denen in 2 und 3 nur die
seitlichen linken Enden dargestellt sind. Dabei verlaufen die Achsen
der Abknickungen von vorn nach hinten, d. h. in Strömungsrichtung
v des Kühlmediums.
Außerdem
sind die Lamellen 9 im Bereich ihrer Abknickungen wie üblich durch
Löten fest
mit den zugehörigen
Platten 2 verbunden, wie dies bei gelöteten Wärmeaustauschernetzen allgemein
bekannt ist. Analog dazu können
die Durchgänge 5 für das heiße Medium
zur Verbesserung der Stabilität
und des Wärmeübergangs
mit eingelegten Turbulatoren 10 (2) versehen
sein, die dazu dienen, das heiße
Medium in den Durchgängen 5 zu
verwirbeln.
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Die
ersten Blockprofile 3 weisen an ihren Außenseiten
vorzugsweise ebene Stirnflächen 3a (3)
auf, die mit seitlich angeordneten Stirnflächen 2a der Platten 2 vorzugsweise
in einer Ebene liegen.
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Im übrigen ist
das beschriebene Wärmeaustauschernetz 1 vorzugsweise
ein Aluminiumnetz, d. h. die Platten 2, die Blockprofile 3 und 6,
die Lamellen 9 und die Turbulatoren 10 bestehen
aus Aluminium und sind durch übliches
Löten,
ggf. unter Anwendung von lotplattierten Platten, zu einem starren
Block fest miteinander verbunden. Ebenso können andere Wärmeaustauscherwerkstoffe
wie Kupfer und seine Legierungen oder Stahl, insbesondere Edelstahl
eingesetzt werden. Die Sammelkästen 7 und 8 können ebenfalls
aus Aluminium, aber auch aus anderen Werkstoffen wie z. B. einem
Kunststoff bestehen.
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Beim
Betrieb des Wärmetauschers
nach 1 bis 3 wird ein zu kühlendes
Medium (z. B. Ladeluft), das durch einen Eingangsstutzen 11 in
den Sammelkasten 7 einströmt, von diesem auf die zweiten
Durchgänge 5 verteilt,
von wo aus das Medium in den zweiten Sammelkasten 8 gelangt,
bevor es den Wärmeaustauscher
durch einen Ausgangsstutzen 12 verläßt.
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Wärmeaustauscher
dieser Art sind aus den oben genannten Druckschriften allgemein
bekannt und brauchen dem Fachmann daher nicht näher erläutert werden.
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Erfindungsgemäß sind die
ersten Blockprofile 3 zumindest dort, wo den zweiten Durchgängen 5 das
zu kühlende
Medium zugeführt
wird, mit in den Sammelkasten 7 ragenden Strömungsleitelementen 14 versehen.
Die Strömungsleitelemente 14 erstrecken
sich vorzugsweise über
die ganze Tiefe T des Netzes 1 und weisen an ihren Rückseiten
zweckmäßig ebene
Grundflächen 14a auf,
die an den Stirnflächen 2a der
Platten 2 und/oder den Stirnflächen 3a der ersten
Blockprofile 3 anliegen und mit diesen durch Löten, Kleben,
Schrauben oder sonstwie fest verbunden sind. Mit besonderem Vorteil
weisen die Strömungsleitelemente 14 in
ihren an die Blockprofile 3 grenzenden Bereichen, d.h.
insbesondere an ihren Grundflächen 14a eine
Dicke a auf, die der Dicke der ersten Blockprofile 3 im
Bereich der Stirnflächen 3a, vermehrt
um die doppelte Dicke der angrenzenden Platten 2 im Bereich
von deren Stirnflächen 2a entspricht.
Von dort an weisen die Strömungsprofile 14, in
Richtung des Sammelkastens 7 betrachtet, eine allmählich abnehmende
Dicke auf, so daß sie
entsprechend 3 eine halbkreisförmige, halbovale oder
sonstwie gerundete Querschnittskontur 14b erhalten. Mit
besonderem Vorteil sind die Strömungsleitelemente 14 außerdem spiegelsymmetrisch
zu Mittelebenen der ersten Blockprofile 3 bzw. der von diesen
begrenzten Durchgänge 4 ausgebildet,
wie in 3 durch eine strichpunktierte Linie 15 angedeutet
ist.
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Wie
ebenfalls in 3 dargestellt ist, wird die von
den Stirnflächen 2a, 3a gebildete
Ebene vorzugsweise bis zu einer Höhe b von den Strömungsleitelementen 14 überragt,
die wenigstens gleich dem Einfachen und höchstens gleich dem Doppelten
der Dicke a ihrer an die ersten Blockprofile 3 grenzenden Grundflächen 14a ist.
Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, die Höhe b um
das 1,0- bis 1,5-fache größer als
die Dicke a zu wählen.
Im übrigen
bestehen die Strömungsleitelemente 14 zweckmäßig aus massiven,
länglichen
Profilen analog zu den ersten Blockprofilen 3.
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Die
beschriebene Ausbildung und Anordnung der Strömungsleitelemente 14 bringt
den Vorteil mit sich, daß zwischen
denjenigen Enden der zweiten Durchgänge 5, die an die
von den Stirnflächen 2a, 3a (3)
gebildete Ebene grenzen, vergleichsweise lange und hohe, durch die
Außenwände der Strömungsleitelemente 14 gebildete
Kanäle
entstehen, die – vom
Inneren des Sammelkastens 7 her betrachtet – in Richtung
der Durchgänge 5 allmählich abnehmende,
trichterartige Querschnitte aufweisen, bis sie genau den Querschnitten
der Durchgänge 5 entsprechen
und daher keine scharfen Querschnittsänderungen bewirken. Dadurch
sind die bei Platten-Wärmeaustauschern üblichen,
vergleichsweise breiten Prallflächen
zwischen den zweiten Durchgängen 5 strömungsgünstig gestaltet,
was eine stabile Strömung
im Übergangsbereich
Sammelkasten 7/Wärmeaustauschernetz 1 ermöglicht.
Außerdem sind
im Sammelkasten 7 praktisch keine vorstehenden Kanten oder
sonstige Strömungshindernisse vorhanden,
die wesentliche Druckverluste verursachen könnten, so daß der Hauptteil
des Druckabfalls wie gewünscht
im Wärmeaustauschernetz 1 auftritt.
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An
den anderen Enden der zweiten Durchgänge 5 können, wie 1 zeigt,
Strömungsleitelemente 16 vorhanden
sein, die entsprechend den Strömungsleitelementen 14 ausgebildet
und montiert sind. Dadurch werden auch dort, wo das zu kühlende Medium
das Wärmeaustauschernetz 1 verläßt, keine abrupten
Querschnittssänderungen
erhalten, was die Druckverluste im Bereich der Sammelkästen 7, 8 weiter
reduziert.
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Entsprechende
Ergebnisse werden erhalten, wenn die Mittelachsen der Ein- und Ausgangsstutzen 11, 12 der
Sammelkästen 7, 8 abweichend
von 1 nicht parallel zu den Längsachsen der zweiten Durchgänge 5,
sondern senkrecht zu diesen angeordnet ist, wie in 1 durch
getrichelt angedeutete Anschlußstutzen 17, 18 angedeutet
ist.
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Damit
das beschriebene Netz 1 auch für Hochtemperatur-Anwendungen
geeignet ist und den im Eintrittsbereich des heißen Mediums (Sammelkasten 7)
auftretenden, thermischen und mechanischen Belastungen standhalten
kann, wird erfindungsgemäß weiter
vorgeschlagen, zumindest die dort befindlichen ersten Blockprofile 3 mit
einer Querschnittsform zu versehen, die von der üblichen quadratischen oder
rechteckigen Querschnittsform abweicht, wie insbesondere in 3 beispielhaft
dargestellt ist. Die im Bereich der Ausströmenden (Sammelkasten 8)
der Durchgänge 5 angeordneten
ersten Blockprofile 3 können
entsprechend, aber auch in herkömmlicher
Weise ausgebildet sein, wenn das dort ausströmende Medium aufgrund der speziellen Strömungsverhältnisse
bereits ausreichend abgekühlt
ist. Dagegen können
die zweiten Blockprofile 6 gemäß 2 über den
größten Teil
ihrer Länge
in herkömmlicher
Weise oder auch anders ausgebildet sein, falls dies aus bestimmten
Gründen
zweckmäßig sein
sollte.
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Im
bevorzugten Ausführungsbeispiel
weist das erste Blockprofil 3 gemäß 3 eine Basis 20 mit
einem im wesentlichen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt
und eine die Stirnfläche 3a bildende
Außenseite
auf, die zum Sammelkasten 7 hin bündig mit dem Netz 1 abschließt. Zur
entgegengesetzten, der zugehörigen
Lamelle 9 zugewandten Innenseite hin weist das Blockprofil 3 zwei
an die Basis 20 angrenzende bzw. von dieser ausgehende
Schenkel 21 und 22 auf, die oben und unten an
Flächen
enden, die bei der Anordnung nach 3 mit den
Ober- bzw. Unterseiten der Basis 20 zusammenhängende, parallele
und vorzugsweise ebene Lötflächen bilden, an
denen die Platten 2 anliegen.
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Die
Schenkel
21 und
22 sind mit einem vorgewählten Abstand
voneinander angeordnet und weisen Innenflächen auf, die eine zu den Lamellen
9 hin
offene Ausnehmung
23 begrenzen. Die Blockprofile
3 erhalten
dadurch einen im wesentlichen C-förmigen Querschnitt, weshalb
sie im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kurz als "Lochprofile" bezeichnet sind.
Durch geeignete Wahl der Größe der Ausnehmung
23 wird
sichergestellt, daß die
beiden Schenkel
21,
22 quer zu den Durchgängen
4 und
5 bzw.
quer zu der von den Pfeilen v und w in
1 aufgespannten
Ebene federnd ausgebil det sind. Dies wird insbesondere erreicht,
wenn bestimmte Größenabmessungen
eingehalten werden, wie an sich bekannt ist (
DE 202 08 748 U1 ). Außerdem wird
die den Lamellen
9 zugewandete Innenseite der Blockprofile
3 zweckmäßig durch
keilförmig
verlaufende Flächen
begrenzt, durch die angeformte Stützstege
24 entstehen.
Durch diese wird bei der Stapelbildung erreicht, daß sich die
Lamellen
9 nicht an einer vorderen, ebenen Stirnseite der
Blockprofile
3, sondern an den Stützstegen
24 abstützen, wodurch
die Lamellenenden daran gehindert werden, in Spalte zwischen den
Blockprofilen
3 und den Platten
2 einzudringen.
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Durch
die beschriebene Kombination der Strömungsleitelemente 14 mit
den als Lochprofilen ausgebildeten Blockprofilen 3 zumindest
an den Eintrittenden der zweiten Durchgänge 5 wird erreicht, daß der Wärmeaustauscher
auf der Eintrittseite für das
heiße
Medium sowohl mit reduzierten Druckverlusten in den Übergangsbereichen
zwischen dem Sammelkasten 7 und den zweiten Durchgängen arbeitet
als auch temperaturfest ist und hohen Temperatur-Wechselbeanspruchungen
standhalten kann. Ist letzteres aufgrund ausreichend niedriger Temperaturen
des zu kühlenden
Mediums nicht erforderlich, können
die ersten Blockprofile anstatt aus den beschriebenen Lochprofilen
auch aus durchgehend massiven Blockprofilen 25 (4)
bestehen. Diese sind an ihren den Lamellen 9 zugewandten
Innenseiten vorzugsweise mit den Stützstegen 24 (3) entsprechenden
Stützstegen 26 versehen.
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Gemäß weiteren,
besonders zweckmäßigen Ausgestaltungen
der Erfindung werden die Blockprofile 3, 25 und
die Strömungsleitelemente 14 nach 1 bis 4 einstöckig hergestellt.
Dadurch entstehen kombinierte Leisten 27 (5)
bzw. 28 (6) aus Blockprofilen 26 bzw. 27,
an die die Strömungsleitelemente 14 einstöckig angeformt
sind. Die Verstellung dieser Leisten 27, 28 kann
beispielsweise aus Aluminium durch Strangpressen erfolgen.
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Im übrigen sind
die in 4 bis 6 dargestellte Teile im wesentlichen
entsprechend 1 bis 3 ausgebildet
und daher mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die
in vielfacher Weise abgewandelt werden können. Das gilt einerseits für die äußere Form
der Strömungsleitelemente 14 und
andererseits für
die Gestaltung der Lochprofile sowie die zugehörigen Dimensionierungen, die
in Abhängigkeit
von Einzelfall gewählt
und durch Berechnungen und/oder Versuche ermittelt und festgelegt
werden können.
Weiter wäre
es möglich,
an den Innenwänden
zumindest des Sammelkastens 7 zusätzliche Strömungsleitflächen anzubringen, um dadurch
die Strömung
auf ihrem Weg zu oder von den zweiten Durchgängen 5 zu vergleichmäßigen und
die Bildung von Turbulenzen zu vermeiden. Auch können die Sammelkästen 7, 8 anders
ausgebildet und z.B. so mit dem Netz 1 verbunden werden,
daß sowohl
der Eintritt als auch der Austritt des zu kühlenden Mediums auf derselben
Seite des Wärmeaustauschers
erfolgt. Schließlich
versteht sich, daß die
verschiedenen Merkmale der Erfindung auch in anderen als den beschriebenen
und dargestellten Kombinationen angewendet werden können.