EP2447658A1 - Heat exchanger module and heat exchanger - Google Patents

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Publication number
EP2447658A1
EP2447658A1 EP10189658A EP10189658A EP2447658A1 EP 2447658 A1 EP2447658 A1 EP 2447658A1 EP 10189658 A EP10189658 A EP 10189658A EP 10189658 A EP10189658 A EP 10189658A EP 2447658 A1 EP2447658 A1 EP 2447658A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
cooling channel
cavity
cooling
channel cavity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10189658A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Benjamin Weber
Christian GRÜTTNER
Marcos Bockholt
Jens Tepper
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Technology AG
Original Assignee
ABB Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Technology AG filed Critical ABB Technology AG
Priority to EP10189658A priority Critical patent/EP2447658A1/en
Priority to DE202010015374U priority patent/DE202010015374U1/en
Publication of EP2447658A1 publication Critical patent/EP2447658A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/005—Arrangements for preventing direct contact between different heat-exchange media
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F11/00—Arrangements for sealing leaky tubes and conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/16—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing leakage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08—Cooling; Ventilating

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger module with a cooling channel cavity, which is formed by at least one surrounding boundary element with this at least one extending along the cooling channel cavity hermetic seam.
  • the invention also relates to a heat exchanger with a plurality of heat exchanger modules according to the invention.
  • cooling takes place through the air surrounding the device, wherein, if required, cooling channels are still to be provided by the device in order to increase the contact surface with the air.
  • cooling by, for example, water from the respective environment is possible, which then flows through said cooling channels.
  • the cooling medium In many cases, however, it is undesirable for the cooling medium to have ambient air or ambient water in direct contact with the device. This may be the case, for example, with devices designed for offshore applications.
  • the ambient air has a high salt content, which would damage the device or parts of it permanently.
  • a heat exchanger is provided, which transfers the transported in a first closed cooling circuit from the transformer waste heat into a second cooling circuit. In this way, only the second cooling circuit is to be designed for loading with salty seawater. While the first cooling circuit forms a closed system with a circulating coolant, the second cooling circuit can be open, ie without circulation and flows through directly from, for example, salty sea air or salty seawater.
  • the first cooling circuit and also a used heat exchanger for coupling to the second cooling circuit are therefore hermetically closed so that no coolant escapes. If this is the case, a rapid failure of the cooling system can not be excluded, which could have devastating consequences for the device to be cooled.
  • Particularly vulnerable in this context are the heat exchangers, which usually have a plurality of heat exchange tubes for improved heat transfer.
  • its heat exchange tubes are usually double-walled, wherein the cooling liquid flows in the inner tube, and the space to the radially surrounding second tube serves the purpose, possibly through a leak leaking coolant collect and spend at a common gathering place.
  • a detection device is then provided, which detects a leakage based on a minimum amount of escaping coolant and generates a corresponding warning or shutdown signal.
  • a heat exchange tube or a heat exchange module with possibility for leakage detection specify which is particularly easy to manufacture and has improved efficiency.
  • a heat exchanger module of the type mentioned at the outset is characterized in that the side of the at least one hermetic connection seam facing away from the cooling channel cavity is directed into a respective collection channel cavity, which in turn forms part of a section of an outer surface adjacent to the connection seam Limiting element is limited.
  • the basic idea of the invention is to manufacture the cooling channel cavity or the cooling channel from the simplest possible limiting elements or wall components, which are then connected along the axial extension of the cooling channel cavity with a respective connecting seam to form a hermetically sealed shell structure.
  • this can be a sheet metal plate which is deformed into a cylindrical shape, wherein the two then adjacent ends are soldered or welded, for example with a hermetic seam.
  • this can also be a composite of several limiting elements cooling channel with polygonal cross section, which - depending on the number of limiting elements - is connected at least with a hermetic seam to a hermetic and the cooling channel cavity enclosing ring structure.
  • a seam according to the invention runs over the axial length of the cooling channel cavity. Depending on the selection of the respective limiting elements and the resulting number of hermetic seams, the production of a cooling channel can thereby advantageously be simplified.
  • the invention is provided to arrange a respective collecting channel for any coolant emerging from a leaking point of the cooling channel or the cooling channel cavity only at the potential weak points of the cooling channel cavity, ie around the hermetic seams running along the cooling channel. In this way, it is ensured that at the hermetic seams escaping coolant is passed through collection channel cavities to a collection point, where then a detection of a possible leakage occurs.
  • the collecting channel cavity encloses only a smaller area of the outer periphery of thedekanalholraums and affects only there the heat exchange. At the uncovered areas, the heat exchange is similar to a single-walled pipe is not affected. In this way, an easy to be manufactured cooling duct module is provided with possibility for leakage detection, which has an improved efficiency.
  • the sides facing away from the cooling channel cavity are directed by at least two connecting seams into a common collecting channel hollow space. This is particularly useful when production-related two hermetic seams at a small distance and parallel to each other along the extension of the cooling channel. In this way, the number of collection channels can be reduced.
  • the cooling channel cavity has a substantially rectangular cross-section, which is formed on its lower and upper sides by a respective plate and on its two side surfaces by a respectively associated hermetically with the plates respective sidebar as delimiting elements.
  • This geometry is particularly easy to manufacture, for example by providing a horizontal lower plate of suitable size laterally with sidebars and then the upper plate is placed on the sidebars.
  • the sidebars can easily be made wider than For example, the thickness of the upper and lower plates, which increases the contact surface of the seam and the likelihood of leakage is reduced. So it is quite possible to choose a plate with a thickness of a few millimeters and a bar with a width of a few centimeters.
  • such an arrangement also offers the advantage that only a relatively small portion of the outer surface of the cooling channel is covered by a collecting channel, which limits the heat transfer.
  • a suitable height of a cooling channel may for example be between 1 cm and 5 cm, while its width may well be 50 cm to 1 m.
  • the axial length of a cooling channel may for example be in the range of 1m to 3m.
  • a respective collection channel cavity requires only a small cross-section of a few square centimeters.
  • the plates are each widened beyond the cooling channel cavity limiting area, wherein at least one collecting channel cavity has a rectangular cross-section which at least through the widened region of the plates, the cooling channel cavity facing away from outer surface of the two side strips and a further strip is formed.
  • a collecting channel cavity can be formed in a very simple manner only by using a further strip, into each of which two hermetically sealed seams which are located close together.
  • the plates have a smaller thickness in their widened region than in their region delimiting the cooling channel cavity, wherein the upper and the lower plate are each formed from two individual plates which are connected to each other at least in sections.
  • This arrangement is comparable to a completely double-walled design of the cooling channel, since now also the upper and the lower plate are double-walled. Should the respective cooling channel near individual plate have a leak, any leaking coolant is also passed through an infinitesimal thin gap between the two individual plates in a collecting channel cavity and then the leak can be detected.
  • a respective collecting channel cavity is provided with a rectangular cross-section on both sides of the cooling passage cavity. In this way all hermetic seams with their respective side facing away from the cooling channel cavity are directed into one of only two collecting channel cavities.
  • this arrangement is made of very few limiting elements.
  • cooling channel cavity is divided by extending in this direction in the axial direction heat exchange ribs into a plurality of individual channels.
  • Such cooling fins increase the contact area with a cooling medium, which flows through the cooling channel or the cooling channel cavity, and thus improve the heat exchange.
  • Such ribs may be both simple sheets, for example of aluminum, which project into the cooling channel, without the individual channels thus formed would necessarily be hermetically separated from each other.
  • the use of a corrugated sheet is conceivable.
  • the mechanical stability of the cooling channel is also increased in an advantageous manner.
  • a heat exchanger module is made predominantly of a metal, for example aluminum or stainless steel.
  • a metal for example aluminum or stainless steel.
  • Such metals are characterized by a high and thermal conductivity and stability.
  • they can be easily connected by a soldering process.
  • a soldering process For example, when manufacturing a heat exchanger module from plates and strips, it is particularly easy to connect the respective strips with a soldering paste to the respectively adjacent plates, the actual soldering process then taking place only by heating the entire heat exchanger module to a soldering temperature.
  • the object is also achieved by a heat exchanger of the type mentioned.
  • This is characterized in that the cooling channel cavities of the cooling channel modules used are fluidically connected to each other, that their collecting channel cavities open into a common collecting cavity and that this has a detection device for a leaking from a leakydekanalhohlraum first cooling medium.
  • the fluidic connection of the cooling channel cavities of several, for example, ten, heat exchanger modules can mean both a pure series connection, a parallel connection or a mixed form thereof. In any case, it must be ensured that a hermetically sealed region is formed, which has at least one feed opening and at least one drain opening. Only in this way, the heat exchanger can be part of a closed cooling circuit.
  • the collection channels open into the collection cavity, so that any is discharged through a possible leak from one of the cooling channels escaping coolant there.
  • the term 'open' does not necessarily mean that a respective collection channel is guided directly into the collection cavity, but it is sufficient if a liquid dripping from a collection channel cavity ultimately reaches the collection cavity. In this way, a very simple collection of a leakage liquid or escaping coolant is possible.
  • a detection device can be a cylindrical collecting vessel with a float element which generates a corresponding signal in the presence of a minimum quantity of liquid, which is then made available, for example, to a control system. It is also possible to provide different warning levels corresponding to different amounts of liquid or to use other measuring principles such as a humidity or liquid sensor. As a result of a detection, for example, both a warning signal and a shutdown signal may be provided.
  • the advantages mentioned for the heat exchanger module according to the invention naturally also open up for a heat exchanger containing them. It should be explicitly mentioned with respect to the soldering of hermetic seams that even a complete heat exchanger or at least composite components of the same manufacturing technology initially stacked in the desired arrangement, provided at the seams with a solder paste and then can be heated as a whole to a soldering temperature, which ultimately ensures a firm and hermetic connection.
  • a plurality of heat exchanger modules are arranged one above the other, wherein between each one separated by a second cooling medium hermetically separated from the channel cavities of the heat exchanger modules gap channel is formed.
  • Such an alternating stacking of cooling channels and clearance channels ensures a particularly high surface area for heat transfer between the first and second coolant.
  • the cooling channel cavities open at their two ends into a respective hermetically adjoining common first or second distributor cavity with respective inlet opening.
  • a parallel connection of the respective cooling channel cavities is achieved.
  • For the corresponding inflection points of the respective loops at the respective mouths of the cooling channel cavities also distribution cavities are provided.
  • the heat exchanger is integrated in a closed cooling circuit and the cooling channel cavities and manifold cavities filled with a first cooling medium, because otherwise an efficient heat exchange would not be possible.
  • the orientation of the cooling channel cavities is transverse to the orientation of the clearance channels.
  • a gap channel can in principle also be formed by a respective heat exchanger module. This is particularly important when a liquid is used as the second coolant. In this case, a leakage detection can then be realized analogously also for the second coolant.
  • a heat exchanger according to the invention also extend to a transformer which has this in a corresponding cooling system, for example with regard to simplified production or better cooling capability.
  • transformers in the power range of some MVA and also much higher are suitable because they require a corresponding cooling capacity.
  • Fig. 1 shows a section 10 through a first heat transfer module.
  • the cooling channel cavity 12 has a rectangular cross-section which is bounded on its upper side by a top plate 18, on its lower side by a lower plate 20 and on its two edges by a first 14 and a second 16 side strip.
  • the sidebars have a width which is greater than the thickness of the plates 18, 20.
  • the actual connection is realized by respective hermetic seams 22, 24, 26 and 28, for example by means of a solder joint. Of course, other connection methods such as gluing are conceivable. Due to the increased contact surface, the connection points are made of particularly high quality.
  • cooling channel cavity 12 On both sides of the cooling channel cavity 12 are two collecting channel cavities 30, 32 arranged with a rectangular cross-section. These are bounded at their respective upper and lower sides by the upper 18 and lower 20 plates and at one of its two side edges by a respective side remote from the cooling channel cavity 34, 36 of the respective side rails 14, 16. The respective other edge is by a respective further Bar 38, 40 limited.
  • the further strips 38, 40 are also hermetically connected to the plates 18, 20, but since no such extremely high quality of the respective connecting seams is required, the side strips 38, 40 designed slightly narrower than the side strips 14, 16th
  • This arrangement has the advantage that it is a total of only six elements 14, 16, 18, 20, 38, 40 finished with a geometrically very simple shape.
  • the elements can be easily stacked and interconnected during the manufacturing process.
  • the selectable width of the strips 14, 16, 38, 40, the quality of the respective connecting seams can be easily adjusted.
  • An adverse effect on the heat transfer through the collecting channel cavities 30, 32 takes place only at the lateral edges, but which make only a small part of the total surface of the cooling channel cavity.
  • Fig. 2 shows a section 50 through a second heat exchanger module.
  • This also has a cooling channel cavity 52 and two lateral collection channel cavities 56, 58.
  • the cooling channel cavity 52 is bounded laterally by two side rails 66, 68, top and bottom by two plates. However, these are each assembled from two individual plates, as indicated by the reference numerals 60 and 62 for the upper plate. This has the consequence that the cooling channel cavity 52 is almost completely double-walled, namely at the side edges in the form of collecting channel cavities 56, 58, at the top by the two adjacent individual plates 60, 62 and at the bottom also by two adjacent individual plates.
  • the outer upper plate 62 is widened on both sides about the region 64 opposite the inner upper plate 60 and partially defines the collection channel cavities 56, 58 which are bounded on their respective outer sides by further strips.
  • a plurality of heat exchange ribs 54 are indicated, which are preferably made of a metal and improve the heat exchange due to a larger contact area to the coolant.
  • Fig. 3 shows a section 70 through a side portion of a third heat exchanger module with leaking seam, which incidentally in about the heat exchanger module Fig. 1 equivalent.
  • a coolant channel cavity 72 filled with a coolant.
  • the coolant exits at its side facing away from the cooling channel, as indicated by the arrow 78, and drips into the already partially filled with cooling medium collecting cavity channel 74. From there it is, for example, by gravity, at one end the collecting cavity channel is moved and then fed to a collection cavity, not shown, where then a detection device is provided.
  • Fig. 4 shows a first exemplary heat exchanger 90.
  • This has four similar, equidistant superposed heat exchanger modules 92, which are flowed through by a first coolant, as indicated by the arrow 94.
  • Between the heat exchanger modules 92 hermetically separate gap channels 96 are arranged, the orientation of which extends transversely to the orientation of the cooling channel cavities of the heat exchanger modules 92.
  • the clearance passages 96 have integrated heat exchange ribs 100 that enhance the contact area of the second coolant 98 flowing through the clearance passages 96. It is not necessarily necessary that the gap channels are hermetically separated from each other,
  • Fig. 5 shows a second exemplary heat exchanger, which in its basic structure of the heat exchanger Fig. 4 equivalent. Additionally shown, however, is an outer boundary of a manifold cavity 114 which fluidly shunts all four cooling passage cavities of the heat exchanger modules in parallel. These can then be flooded via an inlet opening 116 with a coolant. At the opposite end is then a - not shown - another Distributor cavity, in which the emerging from the cooling channel cavities coolant is brought together again, and further supplied to a, not shown, closed coolant circuit, from which ultimately the cooled coolant is fed back to the inlet port 116.
  • the sump cavities of the heat exchanger modules are open at their axial ends, so that in the event of a leak coolant passes into the respective sump cavity from where it drips into a sump cavity 118, as indicated by the arrow 112 direction. From there, the leaked coolant is fed to a detection device 120, by which a warning signal is generated when a certain amount of coolant is exceeded.

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Abstract

The heat exchanger module (10) comprises a cooling channel cavity (12), and a limiting element (14) provided with a cooling channel formed along the cooling channel cavity and extending along a hermetic joining seam (22). The cooling channel cavity is formed facing away from the side of the hermetic joining seam and is directed into a respective collecting duct cavity (30) and to a portion adjacent to the connecting seam outer surface (34) of the limiting element. An independent claim is included for heat exchanger.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmeübertragermodul mit einem Kühlkanalhohlraum, welcher durch wenigstens ein diesen umhüllendes flächiges Begrenzungselement mit wenigstens einer längs des Kühlkanalhohlraums verlaufenden hermetischen Verbindungsnaht gebildet ist. Die Erfindung betrifft auch einen Wärmeübertrager mit mehreren erfindungsgemäßen Wärmeübertragermodulen.The invention relates to a heat exchanger module with a cooling channel cavity, which is formed by at least one surrounding boundary element with this at least one extending along the cooling channel cavity hermetic seam. The invention also relates to a heat exchanger with a plurality of heat exchanger modules according to the invention.

Es ist allgemein bekannt, dass bei mit Verlusten behafteten Geräten wie beispielsweise einem Motor oder einem elektrischen Transformator ein Kühlsystem zur Abfuhr der durch die Verluste entstehenden Wärme vorzusehen ist. Im einfachsten Fall erfolgt eine Kühlung durch die das Gerät umgebende Luft, wobei bedarfsweise noch Kühlkanäle durch das Gerät vorzusehen sind, um die Kontaktfläche zur Luft zu vergrößern. Ebenso ist auch eine Kühlung durch beispielsweise Wasser aus der jeweiligen Umgebung möglich, welches dann durch besagte Kühlkanäle fließt.It is well known that in lossy devices such as a motor or an electrical transformer, a cooling system to dissipate the heat generated by the losses is provided. In the simplest case, cooling takes place through the air surrounding the device, wherein, if required, cooling channels are still to be provided by the device in order to increase the contact surface with the air. Likewise, cooling by, for example, water from the respective environment is possible, which then flows through said cooling channels.

In vielen Fällen ist es aber unerwünscht, dass das Kühlmedium Umgebungsluft oder Umgebungswasser direkt mit dem Gerät Kontakt hat. Dies kann beispielsweise bei Geräten der Fall sein, welche für Hochseeanwendungen konzipiert sind. Hier weist die Umgebungsluft einen hohen Salzgehalt auf, welcher das Gerät oder Teile desselben auf Dauer schädigen würde. So ist es beispielsweise bei elektrischen Transformatoren für Hochseeschiffe üblich, diese komplett gekapselt auszuführen und so vor den schädigenden Einflüssen von Meersalz zu schützen. Demgemäß ist es auch nicht möglich, die salzhaltige Meeresluft direkt als Kühlmittel durch den gekapselten Transformator zu leiten, vielmehr ist ein Wärmeübertrager vorzusehen, welcher die in einem ersten geschlossenen Kühlkreislauf aus dem Transformator transportierte Abwärme in einen zweiten Kühlkreislauf überträgt. Auf diese Weise ist nur der zweite Kühlkreislauf für die Belastung mit salzhaltigem Meereswasser auszulegen. Während der erste Kühlkreislauf ein geschlossenes System mit einem im Umlauf befindlichen Kühlmittel bildet, kann der zweite Kühlkreislauf offen sein, also ohne Umlauf und direkt von beispielsweise salzhaltiger Meeresluft oder salzhaltigem Meereswasser durchströmt.In many cases, however, it is undesirable for the cooling medium to have ambient air or ambient water in direct contact with the device. This may be the case, for example, with devices designed for offshore applications. Here, the ambient air has a high salt content, which would damage the device or parts of it permanently. For example, in the case of electric transformers for ocean-going vessels, it is customary to carry them out completely encapsulated and thus protect them from the damaging effects of sea salt. Accordingly, it is not possible to direct the salty sea air as a coolant through the encapsulated transformer, but rather a heat exchanger is provided, which transfers the transported in a first closed cooling circuit from the transformer waste heat into a second cooling circuit. In this way, only the second cooling circuit is to be designed for loading with salty seawater. While the first cooling circuit forms a closed system with a circulating coolant, the second cooling circuit can be open, ie without circulation and flows through directly from, for example, salty sea air or salty seawater.

Der erste Kühlkreislauf und auch ein verwendeter Wärmetauscher zur Kopplung mit dem zweiten Kühlkreislauf sind daher hermetisch geschlossen aufzubauen, so dass kein Kühlmittel austritt. Wenn dieses doch der Fall ist, ist ein baldiges Versagen des Kühlsystems nicht auszuschließen, was unter Umständen verheerende Folgen für das zu kühlende Gerät haben könnte. Besonders anfällig sind in diesem Zusammenhang die Wärmeübertrager, welche zur verbesserten Wärmeübertragung zumeist eine Vielzahl von Wärmetauschrohren aufweisen. Um eine Leckage des Kühlmittels im Kühlkreislauf insbesondere im Wärmeübertrager sicher zu erkennen, sind dessen Wärmetauschrohre zumeist doppelwandig ausgeführt, wobei im inneren Rohr die Kühlflüssigkeit fließt, und der Zwischenraum zu dem dieses radial umgebenden zweiten Rohr dem Zweck dient, eventuell durch ein Leck austretendes Kühlmittel zu sammeln und zu einem gemeinsamen Sammelort zu verbringen. Dort ist dann eine Detektionsvorrichtung vorgesehen, welche anhand einer Mindestmenge an austretendem Kühlmittel eine Leckage erkennt und ein entsprechendes Warn- oder Abschaltsignal generiert.The first cooling circuit and also a used heat exchanger for coupling to the second cooling circuit are therefore hermetically closed so that no coolant escapes. If this is the case, a rapid failure of the cooling system can not be excluded, which could have devastating consequences for the device to be cooled. Particularly vulnerable in this context are the heat exchangers, which usually have a plurality of heat exchange tubes for improved heat transfer. In order to reliably detect a leakage of the coolant in the cooling circuit, in particular in the heat exchanger, its heat exchange tubes are usually double-walled, wherein the cooling liquid flows in the inner tube, and the space to the radially surrounding second tube serves the purpose, possibly through a leak leaking coolant collect and spend at a common gathering place. There, a detection device is then provided, which detects a leakage based on a minimum amount of escaping coolant and generates a corresponding warning or shutdown signal.

Nachteilig ist jedoch, dass die doppelwandigen Wärmetauschrohre sehr aufwändig zu fertigen sind und dass die Wärmeübertragung durch die Doppelwandigkeit reduziert ist, der Wirkungsgrad eines Wärmeübertragers mit derartigen Wärmetauschrohren also verringert ist.The disadvantage, however, is that the double-walled heat exchange tubes are very expensive to manufacture and that the heat transfer is reduced by the double wall, the efficiency of a heat exchanger with such heat exchange tubes is thus reduced.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Wärmetauschrohr beziehungsweise ein Wärmetauschmodul mit Möglichkeit zur Leckageentdeckung anzugeben, welches besonders einfach zu fertigen ist und einen verbesserten Wirkungsgrad aufweist.Based on this prior art, it is an object of the invention, a heat exchange tube or a heat exchange module with possibility for leakage detection specify which is particularly easy to manufacture and has improved efficiency.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Wärmeübertragermodul der eingangs genannten Art. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass die dem Kühlkanalhohlraum abgewandte Seite der wenigstens einen hermetischen Verbindungsnaht in einen jeweiligen Sammelkanalhohlraum gerichtet ist, welcher seinerseits zu einem Teil aus einem Abschnitt einer an die Verbindungsnaht angrenzenden Außenfläche eines Begrenzungselementes begrenzt ist.This object is achieved by a heat exchanger module of the type mentioned at the outset. This is characterized in that the side of the at least one hermetic connection seam facing away from the cooling channel cavity is directed into a respective collection channel cavity, which in turn forms part of a section of an outer surface adjacent to the connection seam Limiting element is limited.

Die Grundidee der Erfindung besteht darin, den Kühlkanalhohlraum beziehungsweise den Kühlkanal aus möglichst einfachen Begrenzungselementen beziehungsweise Wandungskomponenten zu fertigen, welche dann längs der axialen Erstreckung des Kühlkanalhohlraums mit einer jeweiligen Verbindungsnaht zu einer hermetisch geschlossenen Hüllenstruktur verbunden werden. Dies kann im einfachsten Fall eine Blechplatte sein, welche in eine Zylinderform verformt wird, wobei die beiden dann aneinander grenzenden Enden beispielsweise mit einer hermetischen Naht verlötet oder verschweißt werden. Dies kann aber auch ein aus mehreren Begrenzungselementen zusammengesetzter Kühlkanal mit polygonalem Querschnitt sein, welcher - je nach Anzahl der Begrenzungselemente - zumindest mit einer hermetischen Naht zu einer hermetischen und den Kühlkanalhohlraum umschließenden Ringstruktur verbunden ist. Eine erfindungsgemäße Naht verläuft hierbei über die axiale Länge des Kühlkanalhohlraums. Je nach Auswahl der jeweiligen Begrenzungselemente und der daraus resultierenden Anzahl der hermetischen Nähte lässt sich die Fertigung eines Kühlkanals dadurch vorteilhaft vereinfachen.The basic idea of the invention is to manufacture the cooling channel cavity or the cooling channel from the simplest possible limiting elements or wall components, which are then connected along the axial extension of the cooling channel cavity with a respective connecting seam to form a hermetically sealed shell structure. In the simplest case, this can be a sheet metal plate which is deformed into a cylindrical shape, wherein the two then adjacent ends are soldered or welded, for example with a hermetic seam. However, this can also be a composite of several limiting elements cooling channel with polygonal cross section, which - depending on the number of limiting elements - is connected at least with a hermetic seam to a hermetic and the cooling channel cavity enclosing ring structure. A seam according to the invention runs over the axial length of the cooling channel cavity. Depending on the selection of the respective limiting elements and the resulting number of hermetic seams, the production of a cooling channel can thereby advantageously be simplified.

Dieser Vereinfachung steht jedoch gegenüber, dass eine hermetische Naht eine potentielle Schwachstelle bezüglich der dauerhaften Dichtigkeit des Kühlkanalhohlraums ist, durch welche im Betrieb durch den Kühlkanal strömendes erstes Kühlmittel austreten könnte. Auf der anderen Seite weisen die Begrenzungselemente aufgrund ihrer beispielsweise einfachen plattenähnlichen Form eine geringere Anfälligkeit gegenüber möglichen Leckagen auf, als dies beispielsweise bei einem einfachen Rohr der Fall wäre. Die Auftrittswahrscheinlichkeit einer Leckage ist also im Vergleich zu einem Rohr nicht über dessen Außenfläche gleichverteilt, es werden vielmehr an den Nähten Bereiche mit erhöhter Leckagewahrscheinlichkeit und im flächigen Bereich der Begrenzungselemente Bereiche mit reduzierter Leckagewahrscheinlichkeit gebildet.However, this simplification is opposed to the fact that a hermetic seam is a potential weak point with respect to the permanent tightness of the cooling channel cavity through which, during operation, the first coolant flowing through the cooling channel could escape. On the other hand, due to their simple plate-like shape, for example, the limiting elements have less susceptibility to possible leaks than would be the case, for example, with a simple tube. The probability of occurrence of a leak is therefore not evenly distributed over its outer surface in comparison to a pipe, it is rather on The seams areas with increased likelihood of leakage and formed in the area of the boundary elements areas with reduced leakage probability.

Daher ist erfindungsgemäß vorgesehen, einen jeweiligen Sammelkanal für eventuell aus einer undichten Stelle des Kühlkanals beziehungsweise des Kühlkanalhohlraums austretendes Kühlmittel nur an den potentiellen Schwachstellen des Kühlkanalhohlraums anzuordnen, also um die längs des Kühlkanals verlaufenden hermetischen Nahtstellen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass an den hermetischen Nähten austretendes Kühlmittel über Sammelkanalhohlräume zu einer Sammelstelle weitergeleitet wird, wo dann eine Detektion einer möglichen Leckage erfolgt. Auf der anderen Seite umschließt der Sammelkanalhohlraum nur einen kleineren Bereich des Außenumfangs des Kühlkanalholraums und beeinträchtigt auch nur dort den Wärmetausch. An den nicht bedeckten Bereichen ist der Wärmetausch ähnlich wie bei einem einwandigen Rohr nicht beeinträchtigt. Auf diese Weise ist ein einfach zu fertigendes Kühlkanalmodul mit Möglichkeit zur Leckageerkennung bereitgestellt, welches einen verbesserten Wirkungsgrad aufweist.Therefore, according to the invention, it is provided to arrange a respective collecting channel for any coolant emerging from a leaking point of the cooling channel or the cooling channel cavity only at the potential weak points of the cooling channel cavity, ie around the hermetic seams running along the cooling channel. In this way, it is ensured that at the hermetic seams escaping coolant is passed through collection channel cavities to a collection point, where then a detection of a possible leakage occurs. On the other hand, the collecting channel cavity encloses only a smaller area of the outer periphery of the Kühlkanalholraums and affects only there the heat exchange. At the uncovered areas, the heat exchange is similar to a single-walled pipe is not affected. In this way, an easy to be manufactured cooling duct module is provided with possibility for leakage detection, which has an improved efficiency.

In vorteilhafter Weise ist es auch vorgesehen, dass die dem Kühlkanalhohlraum abgewandten Seiten von wenigstens zwei Verbindungsnähten in einen gemeinsamen Sammelkanalhohlraum gerichtet sind. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn fertigungstechnisch bedingt zwei hermetische Nähte in geringem Abstand und parallel zueinander längs der Erstreckung des Kühlkanals verlaufen. Auf diese Weise kann die Anzahl an Sammelkanälen reduziert werden.In an advantageous manner, it is also provided that the sides facing away from the cooling channel cavity are directed by at least two connecting seams into a common collecting channel hollow space. This is particularly useful when production-related two hermetic seams at a small distance and parallel to each other along the extension of the cooling channel. In this way, the number of collection channels can be reduced.

Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragermoduls weist der Kühlkanalhohlraum einen im Wesentlichen rechteckähnlichen Querschnitt auf, welcher an seiner unteren und oberen Seite durch jeweils eine Platte und an seinen beiden Seitenflächen durch jeweils eine hermetisch mit den Platten verbundene jeweilige Seitenleiste als Begrenzungselemente gebildet ist. Diese Geometrie lässt sich besonders einfach fertigen, indem beispielsweise eine waagerecht ausgerichtete untere Platte geeigneter Größe seitlich mit Seitenleisten versehen wird und anschließend die obere Platte auf die Seitenleisten aufgelegt wird. Die Seitenleisten können ohne weiteres breiter ausgeführt werden, als beispielsweise die Dicke der oberen und unteren Platte, wodurch die Kontaktfläche der Naht erhöht und die Wahrscheinlichkeit einer Leckage verringert wird. So ist es durchaus denkbar, eine Platte mit einer Dicke von wenigen Millimetern zu wählen und eine Leiste mit einer Breite von einigen Zentimetern.According to a particularly preferred embodiment of a heat exchanger module according to the invention, the cooling channel cavity has a substantially rectangular cross-section, which is formed on its lower and upper sides by a respective plate and on its two side surfaces by a respectively associated hermetically with the plates respective sidebar as delimiting elements. This geometry is particularly easy to manufacture, for example by providing a horizontal lower plate of suitable size laterally with sidebars and then the upper plate is placed on the sidebars. The sidebars can easily be made wider than For example, the thickness of the upper and lower plates, which increases the contact surface of the seam and the likelihood of leakage is reduced. So it is quite possible to choose a plate with a thickness of a few millimeters and a bar with a width of a few centimeters.

Zudem bietet eine derartige Anordnung auch den Vorteil, dass nur ein verhältnismä-βig geringer Teil der Außenfläche des Kühlkanals von einem Sammelkanal bedeckt ist, welcher die Wärmeübertragung beschränkt. Eine geeignete Höhe eines Kühlkanals kann beispielsweise zwischen 1cm und 5cm liegen, während dessen Breite durchaus 50cm bis 1m betragen kann. Die axiale Länge eines Kühlkanals kann beispielsweise im Bereich von 1m bis 3m liegen. Ein jeweiliger Sammelkanalhohlraum bedarf nur eines geringen Querschnittes von wenigen Quadratzentimetern.In addition, such an arrangement also offers the advantage that only a relatively small portion of the outer surface of the cooling channel is covered by a collecting channel, which limits the heat transfer. A suitable height of a cooling channel may for example be between 1 cm and 5 cm, while its width may well be 50 cm to 1 m. The axial length of a cooling channel may for example be in the range of 1m to 3m. A respective collection channel cavity requires only a small cross-section of a few square centimeters.

Entsprechend einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Wärmeübertragermoduls sind die Platten jeweils über den Kühlkanalhohlraum begrenzenden Bereich hinaus verbreitert, wobei wenigstens ein Sammelkanalhohlraum einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist, welcher wenigstens durch den verbreiterten Bereich der Platten, eine dem Kühlkanalhohlraum abgewandte Außenfläche einer der beiden Seitenleisten und eine weitere Leiste gebildet ist. Auf diese Weise lässt sich nur unter Verwendung einer weiteren Leiste auf sehr einfache Weise ein Sammelkanalhohlraum bilden, in den jeweils zwei dicht beieinander liegende hermetische Nähte münden.According to a further variant of the heat exchanger module according to the invention, the plates are each widened beyond the cooling channel cavity limiting area, wherein at least one collecting channel cavity has a rectangular cross-section which at least through the widened region of the plates, the cooling channel cavity facing away from outer surface of the two side strips and a further strip is formed. In this way, a collecting channel cavity can be formed in a very simple manner only by using a further strip, into each of which two hermetically sealed seams which are located close together.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform weisen die Platten in ihrem verbreiterten Bereich eine geringere Dicke auf als in ihrem den Kühlkanalhohlraum begrenzenden Bereich, wobei die obere und die untere Platte aus jeweils zwei zumindest abschnittsweise flächig miteinander verbundenen Einzelplatten gebildet ist. Diese Anordnung ist vergleichbar mit einer komplett doppelwandigen Ausführung des Kühlkanals, da nunmehr auch die obere und die untere Platte doppelwandig ausgeführt sind. Sollte die jeweils kühlkanalnahe Einzelplatte ein Leck aufweisen, so wird ein eventuell austretendes Kühlmittel durch eine infinitesimal dünne Ritze zwischen den beiden Einzelplatten ebenfalls in einen Sammelkanalhohlraum geleitet und sodann das Leck detektiert werden.According to a further embodiment, the plates have a smaller thickness in their widened region than in their region delimiting the cooling channel cavity, wherein the upper and the lower plate are each formed from two individual plates which are connected to each other at least in sections. This arrangement is comparable to a completely double-walled design of the cooling channel, since now also the upper and the lower plate are double-walled. Should the respective cooling channel near individual plate have a leak, any leaking coolant is also passed through an infinitesimal thin gap between the two individual plates in a collecting channel cavity and then the leak can be detected.

Bevorzugter Weise ist beiderseits des Kühlkanalhohlraums ein jeweiliger Sammelkanalhohlraum mit rechteckförmigen Querschnitt vorgesehen. Auf diese Wiese sind alle hermetischen Nähte mit ihrer jeweiligen dem Kühlkanalhohlraum abgewandten Seite in einen von nur zwei Sammelkanalhohlräumen gerichtet. Zudem ist diese Anordnung aus nur sehr wenigen Begrenzungselementen zu fertigen.Preferably, a respective collecting channel cavity is provided with a rectangular cross-section on both sides of the cooling passage cavity. In this way all hermetic seams with their respective side facing away from the cooling channel cavity are directed into one of only two collecting channel cavities. In addition, this arrangement is made of very few limiting elements.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsvariante ist der Kühlkanalhohlraum durch in diesem in axialer Richtung verlaufende Wärmetauschrippen in mehrere Einzelkanäle unterteilt. Derartige Kühlrippen erhöhen die Kontaktfläche mit einem Kühlmedium, welches durch den Kühlkanal beziehungsweise den Kühlkanalhohlraum strömt, und verbessern somit den Wärmeaustausch. Derartige Rippen können sowohl einfache Bleche sein, beispielsweise aus Aluminium, welche in den Kühlkanal hineinragen, ohne dass die dadurch gebildeten Einzelkanäle zwangsläufig hermetisch voneinander getrennt wären. Ebenso ist auch die Verwendung eines gewellten Bleches denkbar. Je nach Auswahl und Anordnung der Wärmetauschrippen wird zudem die mechanische Stabilität des Kühlkanals in vorteilhafter Weise erhöht.According to a further embodiment variant of the cooling channel cavity is divided by extending in this direction in the axial direction heat exchange ribs into a plurality of individual channels. Such cooling fins increase the contact area with a cooling medium, which flows through the cooling channel or the cooling channel cavity, and thus improve the heat exchange. Such ribs may be both simple sheets, for example of aluminum, which project into the cooling channel, without the individual channels thus formed would necessarily be hermetically separated from each other. Likewise, the use of a corrugated sheet is conceivable. Depending on the selection and arrangement of the heat exchange ribs, the mechanical stability of the cooling channel is also increased in an advantageous manner.

In vorteilhafter Weise ist ein Wärmeübertragermodul überwiegend aus einem Metall gefertigt, beispielsweise Aluminium oder Edelstahl. Derartige Metalle zeichnen sich durch eine hohe und Wärmeleitfähigkeit und Stabilität aus. Zudem lassen sie sich einfach durch einen Lötvorgang miteinander verbinden. So ist es bei der Fertigung eines Wärmeübertragermoduls aus Platten und Leisten beispielsweise besonders einfach, die jeweiligen Leisten mit einer Lötpaste mit den jeweils angrenzenden Platten zu verbinden, wobei der Eigentliche Lötvorgang dann erst durch ein Erhitzen des gesamten Wärmeübertragermoduls auf eine Löttemperatur erfolgt. Wie bereits zuvor erwähnt erweist es sich als vorteilhaft, die Breite der Leisten entsprechend groß, beispielsweise einige Zentimeter, zu wählen, um so eine besonders breite und hochwertige Nahtstelle zu gewährleisten.Advantageously, a heat exchanger module is made predominantly of a metal, for example aluminum or stainless steel. Such metals are characterized by a high and thermal conductivity and stability. In addition, they can be easily connected by a soldering process. For example, when manufacturing a heat exchanger module from plates and strips, it is particularly easy to connect the respective strips with a soldering paste to the respectively adjacent plates, the actual soldering process then taking place only by heating the entire heat exchanger module to a soldering temperature. As previously mentioned, it proves to be advantageous to choose the width of the strips correspondingly large, for example a few centimeters, so as to ensure a particularly wide and high-quality seam.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch einen Wärmeübertrager der eingangs genannten Art. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanalhohlräume der verwendeten Kühlkanalmodule strömungstechnisch miteinander verbunden sind, dass deren Sammelkanalhohlräume in einem gemeinsamen Sammelhohlraum münden und dass dieser eine Detektionsvorrichtung für ein aus einem undichten Kühlkanalhohlraum austretendem ersten Kühlmedium aufweist.The object is also achieved by a heat exchanger of the type mentioned. This is characterized in that the cooling channel cavities of the cooling channel modules used are fluidically connected to each other, that their collecting channel cavities open into a common collecting cavity and that this has a detection device for a leaking from a leaky Kühlkanalhohlraum first cooling medium.

Das strömungstechnische Verbinden der Kühlkanalhohlräume von mehreren, beispielsweise zehn, Wärmeübertragermodulen kann sowohl eine reine Reihenschaltung, eine Parallelschaltung oder auch eine Mischform daraus bedeuten. In jedem Fall ist zu gewährleisten, dass ein hermetisch geschlossener Bereich gebildet ist, welcher über wenigstens eine Zuführöffnung und wenigstens eine Ablauföffnung verfügt. Nur auf diese Weise kann der Wärmeübertrager Teil eines geschlossenen Kühlkreislaufes sein. Die Sammelkanäle münden dabei in den Sammelhohlraum, so dass jedwedes durch ein eventuelles Leck aus einem der Kühlkanäle austretende Kühlmittel dorthin verbracht wird. Der Begriff ,münden' bedeutet nicht zwangsläufig, dass ein jeweiliger Sammelkanal direkt in den Sammelhohlraum geführt ist, vielmehr reicht es aus, wenn eine aus einem Sammelkanalhohlraum tropfende Flüssigkeit letztendlich in den Sammelhohlraum gelangt. Auf diese Weise ist ein sehr einfaches Sammeln einer Leckageflüssigkeit beziehungsweise austretenden Kühlmittels ermöglicht.The fluidic connection of the cooling channel cavities of several, for example, ten, heat exchanger modules can mean both a pure series connection, a parallel connection or a mixed form thereof. In any case, it must be ensured that a hermetically sealed region is formed, which has at least one feed opening and at least one drain opening. Only in this way, the heat exchanger can be part of a closed cooling circuit. The collection channels open into the collection cavity, so that any is discharged through a possible leak from one of the cooling channels escaping coolant there. The term 'open' does not necessarily mean that a respective collection channel is guided directly into the collection cavity, but it is sufficient if a liquid dripping from a collection channel cavity ultimately reaches the collection cavity. In this way, a very simple collection of a leakage liquid or escaping coolant is possible.

Eine Detektionsvorrichtung kann im einfachsten Fall ein zylindrisches Sammelgefäß mit einem Schwimmerelement sein, welches bei Vorhandensein einer Mindestmenge an Flüssigkeit ein entsprechendes Signal erzeugt, welches dann beispielsweise einem Steuersystem zur Verfügung gestellt wird. Ebenso ist es möglich, verschiedene Warnstufen entsprechend verschiedener Flüssigkeitsmengen vorzusehen oder auch andere Messprinzipien wie einen Feuchtigkeit- oder Flüssigkeitssensor zu verwenden. Als Folge einer Detektion kann beispielsweise sowohl ein Warnsignal als auch ein Abschaltsignal vorgesehen sein.In the simplest case, a detection device can be a cylindrical collecting vessel with a float element which generates a corresponding signal in the presence of a minimum quantity of liquid, which is then made available, for example, to a control system. It is also possible to provide different warning levels corresponding to different amounts of liquid or to use other measuring principles such as a humidity or liquid sensor. As a result of a detection, for example, both a warning signal and a shutdown signal may be provided.

Im Weiteren erschließen sich die für das erfindungsgemäße Wärmeübertragermodul genannten Vorteile selbstverständlich auch für einen diese beinhaltenden Wärmeübertrager. Es sei bezüglich des Lötens von hermetischen Nahtverbindungen explizit erwähnt, dass auch ein kompletter Wärmeübertrager oder zumindest zusammengesetzte Komponenten desselben herstellungstechnisch zunächst in der gewünschten Anordnung gestapelt, an den Verbindungsnähten mit einer Lötpaste versehen und dann als Ganzes auf eine Löttemperatur erhitzt werden können, wodurch letztendlich eine feste und hermetische Verbindung gewährleistet ist.In addition, the advantages mentioned for the heat exchanger module according to the invention naturally also open up for a heat exchanger containing them. It should be explicitly mentioned with respect to the soldering of hermetic seams that even a complete heat exchanger or at least composite components of the same manufacturing technology initially stacked in the desired arrangement, provided at the seams with a solder paste and then can be heated as a whole to a soldering temperature, which ultimately ensures a firm and hermetic connection.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers sind mehrere Wärmeübertragermodule übereinander angeordnet, wobei dazwischen jeweils ein von einem zweiten Kühlmedium durchströmbarer hermetisch von den Kanalhohlräumen der Wärmeübertragermodule getrennter Zwischenraumkanal gebildet ist. Durch eine derartige alternierende Übereinanderstapelung von Kühlkanälen und Zwischenraumkanälen ist eine besonders hohe Fläche für die Wärmeübertragung zwischen erstem und zweitem Kühlmittel gewährleistet.In a particularly preferred embodiment of the heat exchanger according to the invention a plurality of heat exchanger modules are arranged one above the other, wherein between each one separated by a second cooling medium hermetically separated from the channel cavities of the heat exchanger modules gap channel is formed. Such an alternating stacking of cooling channels and clearance channels ensures a particularly high surface area for heat transfer between the first and second coolant.

Entsprechend einer Ausgestaltungsform der Erfindung münden zumindest einige der Kühlkanalhohlräume an ihren beiden Enden in einen jeweiligen sich hermetisch anschließenden gemeinsamen ersten beziehungsweise zweiten Verteilerhohlraum mit jeweiliger Zulauföffnung. Hierdurch ist eine Parallelschaltung der betreffenden Kühlkanalhohlräume erreicht. Es ist auch durchaus denkbar, zwei Gruppen von Kühlkanalrohren zu definieren und ein Kühlmittel in einer aus diesen beiden Gruppen gebildeten U-förmigen Schleife durch den Wärmeübertrager zu führen oder auch serpentinähnlich mehrere in Reihe geschaltete Schleifen zu bilden. Für die entsprechenden Wendepunkte der jeweiligen Schleifen an den jeweiligen Mündungen der Kühlkanalhohlräume sind ebenfalls Verteilerhohlräume vorzusehen. Im Betrieb ist der Wärmeübertrager in einen geschlossenen Kühlkreislauf eingebunden und dessen Kühlkanalhohlräume und Verteilerhohlräume mit einem ersten Kühlmedium gefüllt, weil sonst ein effizienter Wärmetausch nicht möglich wäre.According to one embodiment of the invention, at least some of the cooling channel cavities open at their two ends into a respective hermetically adjoining common first or second distributor cavity with respective inlet opening. As a result, a parallel connection of the respective cooling channel cavities is achieved. It is also conceivable to define two groups of cooling duct pipes and to guide a coolant in a U-shaped loop formed by these two groups through the heat exchanger or to form serpentine-like multiple series-connected loops. For the corresponding inflection points of the respective loops at the respective mouths of the cooling channel cavities also distribution cavities are provided. In operation, the heat exchanger is integrated in a closed cooling circuit and the cooling channel cavities and manifold cavities filled with a first cooling medium, because otherwise an efficient heat exchange would not be possible.

Bevorzugter Weise verläuft die Ausrichtung der Kühlkanalhohlräume quer zur Ausrichtung der Zwischenraumkanäle. Auf diese Weise lassen sich Zu- beziehungsweise Abführungen von erstem Kühlmittel, welches im Betrieb durch die Kühlkanäle strömt, und zweitem Kühlmittel, welches im Betrieb durch die Zwischenraumkanäle strömt, gut voneinander trennen. Ein Zwischenraumkanal kann prinzipiell auch durch ein jeweiliges Wärmeübertragermodul gebildet sein. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn als zweites Kühlmittel eine Flüssigkeit verwendet wird. In diesem Fall kann dann analog auch für das zweite Kühlmittel eine Leckagedetektion realisiert werden.Preferably, the orientation of the cooling channel cavities is transverse to the orientation of the clearance channels. In this way, additions or discharges of the first coolant, which flows during operation through the cooling channels, and second coolant, which flows during operation through the gap channels, can be well separated from each other. A gap channel can in principle also be formed by a respective heat exchanger module. This is particularly important when a liquid is used as the second coolant. In this case, a leakage detection can then be realized analogously also for the second coolant.

Die Vorteile eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers erstrecken sich auch auf einen Transformator, welcher diesen in einem entsprechenden Kühlsystem aufweist, beispielsweise bezüglich vereinfachter Fertigung oder besserer Kühlfähigkeit. Hierbei sind insbesondere Transformatoren im Leistungsbereich von einigen MVA und auch deutlich höher geeignet, weil diese eine entsprechende Kühlleistung erfordern.The advantages of a heat exchanger according to the invention also extend to a transformer which has this in a corresponding cooling system, for example with regard to simplified production or better cooling capability. In particular, transformers in the power range of some MVA and also much higher are suitable because they require a corresponding cooling capacity.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind den weiteren abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiment possibilities can be found in the further dependent claims.

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung, weitere Ausführungsformen und weitere Vorteile näher beschrieben werden.Reference to the embodiments illustrated in the drawings, the invention, further embodiments and other advantages will be described in detail.

Es zeigen:

Fig. 1
einen Schnitt durch ein erstes Wärmeübertragermodul,
Fig. 2
einen Schnitt durch ein zweites Wärmeübertragermodul,
Fig. 3
einen Schnitt durch einen Seitenbereich eines dritten Wärmeübertragermoduls,
Fig. 4
einen ersten exemplarischen Wärmeübertrager sowie
Fig. 5
einen zweiten exemplarischen Wärmeübertrager.
Show it:
Fig. 1
a section through a first heat exchanger module,
Fig. 2
a section through a second heat exchanger module,
Fig. 3
a section through a side region of a third heat exchanger module,
Fig. 4
a first exemplary heat exchanger as well
Fig. 5
a second exemplary heat exchanger.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt 10 durch ein erstes Wärmeübertragermodul. Der Kühlkanalhohlraum 12 weist einen rechteckförmigen Querschnitt auf, welcher an seiner oberen Seite durch eine obere Platte 18, an seiner unteren Seite durch eine untere Platte 20 und an seinen beiden Kanten durch eine erste 14 und eine zweite 16 Seitenleiste begrenzt ist. Die Seitenleisten weisen eine Breite auf, die höher ist als die Dicke der Platten 18, 20. Dadurch ist die Kontaktfläche zwischen Platten 18, 20 und Seitenleisten 14, 16 erhöht. Die eigentliche Verbindung ist durch jeweilige hermetische Nähte 22, 24, 26 und 28 realisiert, beispielsweise mittels einer Lötverbindung. Selbstverständlich sind auch weitere Verbindungsmethoden wie Kleben denkbar. Durch die erhöhte Kontaktfläche werden die Verbindungsstellen besonders hochwertig ausgeführt. Beiderseits des Kühlkanalhohlraums 12 sind zwei Sammelkanalhohlräume 30, 32 mit rechteckförmigem Querschnitt angeordnet. Diese sind an ihrer jeweiligen oberen und unteren Seite durch die obere 18 und untere 20 Platte begrenzt und an einer ihrer beiden Seitenkanten durch eine jeweils dem Kühlkanalhohlraum abgewandte Seite 34, 36 der jeweiligen Seitenleisten 14, 16. Die jeweils andere Kante ist durch eine jeweilige weitere Leiste 38, 40 begrenzt. Die weiteren Leisten 38, 40 sind ebenfalls hermetisch mit den Platten 18, 20 verbunden, da jedoch keine so extrem hohe Qualität der betreffenden Verbindungsnähte gefordert ist, sind die Seitenleisten 38, 40 etwas schmaler ausgeführt als die Seitenleisten 14, 16. Fig. 1 shows a section 10 through a first heat transfer module. The cooling channel cavity 12 has a rectangular cross-section which is bounded on its upper side by a top plate 18, on its lower side by a lower plate 20 and on its two edges by a first 14 and a second 16 side strip. The sidebars have a width which is greater than the thickness of the plates 18, 20. Thus, the contact area between plates 18, 20 and side rails 14, 16 is increased. The actual connection is realized by respective hermetic seams 22, 24, 26 and 28, for example by means of a solder joint. Of course, other connection methods such as gluing are conceivable. Due to the increased contact surface, the connection points are made of particularly high quality. On both sides of the cooling channel cavity 12 are two collecting channel cavities 30, 32 arranged with a rectangular cross-section. These are bounded at their respective upper and lower sides by the upper 18 and lower 20 plates and at one of its two side edges by a respective side remote from the cooling channel cavity 34, 36 of the respective side rails 14, 16. The respective other edge is by a respective further Bar 38, 40 limited. The further strips 38, 40 are also hermetically connected to the plates 18, 20, but since no such extremely high quality of the respective connecting seams is required, the side strips 38, 40 designed slightly narrower than the side strips 14, 16th

Diese Anordnung hat den Vorteil, dass sie insgesamt aus nur sechs Elementen 14, 16, 18, 20, 38, 40 mit einer geometrisch sehr einfachen Form zu fertigen ist. Die Elemente können während des Fertigungsprozesses einfach gestapelt und miteinander verbunden werden. Durch die wählbare Breite der Leisten 14, 16, 38, 40 kann die Qualität der betreffenden Verbindungsnähte einfach angepasst werden. Eine nachteilige Beeinflussung der Wärmeübertragung durch die Sammelkanalhohlräume 30, 32 erfolgt nur an den seitlichen Kanten, welche aber nur einen geringen Teil der Gesamtoberfläche des Kühlkanalhohlraums machen.This arrangement has the advantage that it is a total of only six elements 14, 16, 18, 20, 38, 40 finished with a geometrically very simple shape. The elements can be easily stacked and interconnected during the manufacturing process. The selectable width of the strips 14, 16, 38, 40, the quality of the respective connecting seams can be easily adjusted. An adverse effect on the heat transfer through the collecting channel cavities 30, 32 takes place only at the lateral edges, but which make only a small part of the total surface of the cooling channel cavity.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt 50 durch ein zweites Wärmeübertragermodul. Dieses weist ebenfalls einen Kühlkanalhohlraum 52 und zwei seitliche Sammelkanalhohlräume 56, 58 auf. Der Kühlkanalhohlraum 52 ist seitlich begrenzt durch zwei Seitenleisten 66, 68, oben und unten durch zwei Platten. Diese sind aber jeweils aus zwei Einzelplatten zusammengefügt, wie mit den Bezugsziffern 60 und 62 für die obere Platte angedeutet. Dies hat zur Folge, dass der Kühlkanalhohlraum 52 quasi komplett doppelwandig ausgeführt ist, nämlich an den Seitenkanten in Form der Sammelkanalhohlräume 56, 58, an der Oberseite durch die zwei aneinandergrenzenden Einzelplatten 60, 62 und an der Unterseite ebenfalls durch zwei aneinandergrenzende Einzelplatten. Dennoch wird die Wärmeübertragung an der Ober- und Unterseite nur geringfügig beeinträchtigt, weil ein Kanalhohlraum quasi nur in Form einer dünnen Ritze besteht, und auch nur an den Flächenbereichen, wo keine Verbindung beispielsweise durch Klebstoff oder eine Lötstelle vorgesehen ist. Die äußere obere Platte 62 ist gegenüber der inneren oberen Platte 60 beiderseits um den Bereich 64 verbreitert und begrenzt teilweise die Sammelkanalhohlräume 56, 58, welche an ihren jeweiligen Außenseiten von weiteren Leisten Begrenzt sind. In dem Kühlkanalhohlraum 52 sind mehrere Wärmetauschrippen 54 angedeutet, welche vorzugsweise aus einem Metall sind und den Wärmeaustausch aufgrund einer größeren Kontaktfläche zum Kühlmittel verbessern. Fig. 2 shows a section 50 through a second heat exchanger module. This also has a cooling channel cavity 52 and two lateral collection channel cavities 56, 58. The cooling channel cavity 52 is bounded laterally by two side rails 66, 68, top and bottom by two plates. However, these are each assembled from two individual plates, as indicated by the reference numerals 60 and 62 for the upper plate. This has the consequence that the cooling channel cavity 52 is almost completely double-walled, namely at the side edges in the form of collecting channel cavities 56, 58, at the top by the two adjacent individual plates 60, 62 and at the bottom also by two adjacent individual plates. Nevertheless, the heat transfer at the top and bottom is only slightly affected because a channel cavity is virtually only in the form of a thin crack, and also only on the surface areas where no connection is provided for example by adhesive or a solder joint. The outer upper plate 62 is widened on both sides about the region 64 opposite the inner upper plate 60 and partially defines the collection channel cavities 56, 58 which are bounded on their respective outer sides by further strips. In the cooling channel cavity 52, a plurality of heat exchange ribs 54 are indicated, which are preferably made of a metal and improve the heat exchange due to a larger contact area to the coolant.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt 70 durch einen Seitenbereich eines dritten Wärmeübertragermoduls mit undichter Verbindungsnaht, welches im Übrigen in etwa dem Wärmeübertragermodul aus Fig. 1 entspricht. Rechts ist ein mit einem Kühlmittel gefüllter Kühlkanalhohlraum 72 gezeigt. Aus diesem tritt wie mit dem Pfeil 76 angedeutet, eine geringe Menge Kühlmittel durch das dem Kühlkanalhohlraum zugewandten Ende einer undichten hermetischen Verbindungsnaht 80 in dieselbe ein. Auf der anderen Seite der hermetischen Verbindungsnaht 80 tritt das Kühlmittel an deren dem Kühlkanal abgewandter Seite aus, wie mit dem Pfeil 78 angedeutet, und tropft in den bereits teilweise mit Kühlmedium gefüllten Sammelhohlraumkanal 74. Von dort wird es, beispielsweise durch Gravitation, an ein Ende des Sammelhohlraumkanals bewegt und dann einem nicht gezeigten Sammelhohlraum zugeführt, wo dann eine Detektionsvorrichtung vorgesehen ist. Fig. 3 shows a section 70 through a side portion of a third heat exchanger module with leaking seam, which incidentally in about the heat exchanger module Fig. 1 equivalent. On the right is a coolant channel cavity 72 filled with a coolant. For this occurs, as indicated by the arrow 76, a small amount of coolant through the cooling channel cavity facing the end of a leaky hermetic seam 80 in the same one. On the other side of the hermetic seam 80, the coolant exits at its side facing away from the cooling channel, as indicated by the arrow 78, and drips into the already partially filled with cooling medium collecting cavity channel 74. From there it is, for example, by gravity, at one end the collecting cavity channel is moved and then fed to a collection cavity, not shown, where then a detection device is provided.

Fig. 4 zeigt einen ersten exemplarischen Wärmeübertrager 90. Dieser weist vier gleichartige, äquidistant übereinander angeordnete Wärmeübertragermodule 92 auf, welche von einem ersten Kühlmittel durchströmt werden, wie mit dem Pfeil 94 angedeutet. Zwischen den Wärmeübertragermodulen 92 sind hermetisch davon getrennte Zwischenraumkanäle 96 angeordnet, deren Ausrichtung quer zur Ausrichtung der Kühlkanalhohlräume der Wärmeübertragermodule 92 verläuft. Die Zwischenraumkanäle 96 weisen integrierte Wärmetauschrippen 100 auf, welche die Kontaktfläche des durch die Zwischenraumkanäle 96 fließenden zweiten Kühlmittels 98 verbessern. Es ist nicht zwangsläufig notwendig, dass die Zwischenraumkanäle hermetisch voneinander getrennt sind, Fig. 4 shows a first exemplary heat exchanger 90. This has four similar, equidistant superposed heat exchanger modules 92, which are flowed through by a first coolant, as indicated by the arrow 94. Between the heat exchanger modules 92 hermetically separate gap channels 96 are arranged, the orientation of which extends transversely to the orientation of the cooling channel cavities of the heat exchanger modules 92. The clearance passages 96 have integrated heat exchange ribs 100 that enhance the contact area of the second coolant 98 flowing through the clearance passages 96. It is not necessarily necessary that the gap channels are hermetically separated from each other,

Fig. 5 zeigt einen zweiten exemplarischen Wärmeübertrager, welcher in seinem Grundaufbau dem Wärmeübertrager aus Fig. 4 entspricht. Zusätzlich gezeigt ist jedoch eine äußere Begrenzung eines Verteilerhohlraums 114, welcher strömungstechnisch alle vier Kühlkanalhohlräume der Wärmeübertragermodule parallel schaltet. Diese können dann über eine Zulauföffnung 116 mit einem Kühlmittel geflutet werden. Am gegenüberliegenden Ende ist dann ein - nicht dargestellter - weiterer Verteilerhohlraum, in dem das aus den Kühlkanalhohlräumen austretende Kühlmittel wieder zusammengeführt wird, und im weiteren einem nicht gezeigten, geschlossenen Kühlmittelkreislauf zugeführt wird, aus dem letztendlich das abgekühlte Kühlmittel wieder der Zulauföffnung 116 zugeführt wird. Die Sammelkanalhohlräume der Wärmeübertragermodule sind an ihren axialen Enden offen, so dass im Falle einer Undichtigkeit Kühlmittel in den jeweiligen Sammelkanalhohlraum übertritt, von wo es in einen Sammelhohlraum 118 tropft, wie mit der Pfeilrichtung 112 angedeutet. Von dort wird das herausgetretene Kühlmittel einer Detektionsvorrichtung 120 zugeführt, durch welche bei Überschreiten einer bestimmten Kühlmittelmenge ein Warnsignal generiert wird. Fig. 5 shows a second exemplary heat exchanger, which in its basic structure of the heat exchanger Fig. 4 equivalent. Additionally shown, however, is an outer boundary of a manifold cavity 114 which fluidly shunts all four cooling passage cavities of the heat exchanger modules in parallel. These can then be flooded via an inlet opening 116 with a coolant. At the opposite end is then a - not shown - another Distributor cavity, in which the emerging from the cooling channel cavities coolant is brought together again, and further supplied to a, not shown, closed coolant circuit, from which ultimately the cooled coolant is fed back to the inlet port 116. The sump cavities of the heat exchanger modules are open at their axial ends, so that in the event of a leak coolant passes into the respective sump cavity from where it drips into a sump cavity 118, as indicated by the arrow 112 direction. From there, the leaked coolant is fed to a detection device 120, by which a warning signal is generated when a certain amount of coolant is exceeded.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Schnitt durch erstes WärmeübertragermodulCut through first heat exchanger module
1212
Kühlkanalhohlraum des ersten WärmeübertragermodulsCooling passage cavity of the first heat exchanger module
1414
erste Seitenleiste des ersten Wärmeübertragermodulsfirst sidebar of the first heat exchanger module
1616
zweite Seitenleiste des ersten Wärmeübertragermodulssecond sidebar of the first heat exchanger module
1818
obere Platteupper plate
2020
untere Plattelower plate
2222
erste hermetische Nahtfirst hermetic seam
2424
zweite hermetische Nahtsecond hermetic seam
2626
dritte hermetische Nahtthird hermetic seam
2828
vierte hermetische Nahtfourth hermetic seam
3030
erster Sammelkanalhohlraum des ersten Wärmeübertragermodulsfirst collecting channel cavity of the first heat exchanger module
3232
zweiter Sammelkanalhohlraum des ersten Wärmeübertragermodulssecond collection channel cavity of the first heat transfer module
3434
abgewandte Außenfläche der ersten Seitenleisteopposite outer surface of the first sidebar
3636
abgewandte Außenfläche der zweiten Seitenleisteremote outer surface of the second sidebar
3838
erste weitere Leistefirst further strip
4040
zweite weitere Leistesecond further strip
5050
Schnitt durch zweites WärmeübertragermodulSection through second heat exchanger module
5252
Kühlkanalhohlraum des zweiten WärmeübertragermodulsCooling passage cavity of the second heat exchanger module
5454
Wärmetauschrippen im KühlkanalhohlraumHeat exchange fins in the cooling channel cavity
5656
erster Sammelkanalhohlraum des zweiten Wärmeübertragermodulsfirst header channel cavity of the second heat transfer module
5858
zweiter Sammelkanalhohlraum des zweiten Wärmeübertragermodulssecond collection channel cavity of the second heat transfer module
6060
erste Einzelplattefirst single plate
6262
zweite Einzelplattesecond single plate
6464
verbreiterter Bereich der oberen Plattewidened area of the upper plate
6666
erste Seitenleiste des zweiten Wärmeübertragermodulsfirst sidebar of the second heat exchanger module
6868
zweiten Seitenleiste des zweiten Wärmeübertragermodulssecond sidebar of the second heat exchanger module
7070
Schnitt durch einen Seitenbereich eines dritten WärmeübertragermodulsSection through a side region of a third heat exchanger module
7272
Kühlkanalhohlraum mit KühlmediumCooling channel cavity with cooling medium
7474
Sammelkanalhohlraum mit KühlmediumCollecting channel cavity with cooling medium
7676
Eintritt Kühlmedium in undichte hermetische NahtInlet coolant in leaky hermetic seam
7878
Austritt Kühlmedium aus undichter hermetischer NahtOutlet Coolant from leaky hermetic seam
8080
hermetische Nahthermetic seam
9090
erster exemplarischer Wärmeübertragerfirst exemplary heat exchanger
9292
WärmeübertragermoduleWärmeübertragermodule
9494
Flussrichtung erstes Kühlmedium durch WärmeübertragermoduleFlow direction of the first cooling medium through heat exchanger modules
9696
hermetisch getrennte Zwischenraumkanälehermetically separated gap channels
9898
Flussrichtung zweites Kühlmedium durch ZwischenraumkanälenFlow direction second cooling medium through gap channels
100100
Kühlrippen in hermetisch getrennten ZwischenraumkanälenCooling ribs in hermetically separated gap channels
110110
zweiter exemplarischer Wärmeübertragersecond exemplary heat exchanger
112112
Tropfrichtung von KühlmittelDrip direction of coolant
114114
äußere Begrenzung von Verteilerhohlraumouter boundary of manifold cavity
116116
Zulauföffnung in VerteilerhohlraumInlet opening in distributor cavity
118118
gemeinsamer Sammelhohlraumcommon collection cavity
120120
Detektionsvorrichtung für KühlmittelDetection device for coolant

Claims (16)

Wärmeübertragermodul (10, 50, 70, 92) mit einem Kühlkanalhohlraum (12, 52, 72), welcher durch wenigstens ein diesen umhüllendes flächiges Begrenzungselement (14, 16, 18, 20, 60+62, 66, 68) mit wenigstens einer längs des Kühlkanalhohlraums (12, 52, 72) verlaufenden hermetischen Verbindungsnaht (22, 24, 26, 28, 80) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die dem Kühlkanalhohlraum (12, 52, 72) abgewandte Seite der wenigstens einen hermetischen Verbindungsnaht (22, 24, 26, 28, 80) in einen jeweiligen Sammelkanalhohlraum (30, 32, 56, 58) gerichtet ist, welcher seinerseits zu einem Teil aus einem Abschnitt einer an die Verbindungsnaht angrenzenden Außenfläche (34, 36) eines Begrenzungselementes (14, 16) begrenzt ist.Heat exchanger module (10, 50, 70, 92) with a cooling channel cavity (12, 52, 72), which by at least one these enclosing flat boundary element (14, 16, 18, 20, 60 + 62, 66, 68) with at least one longitudinal the cooling channel cavity (12, 52, 72) extending hermetic seam (22, 24, 26, 28, 80) is formed, characterized
in that the side of the at least one hermetic connection seam (22, 24, 26, 28, 80) facing away from the cooling channel cavity (12, 52, 72) is directed into a respective collecting channel cavity (30, 32, 56, 58) which in turn is part of it is bounded by a section of an outer surface (34, 36) of a delimiting element (14, 16) adjoining the connecting seam. Wärmeübertragermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Kühlkanalhohlraum (12, 52, 72) abgewandten Seiten von wenigstens zwei Verbindungsnähten (22, 24, 26, 28, 80) in einen gemeinsamen Sammelkanalhohlraum (30, 32, 56, 58) gerichtet sind.The heat exchanger module according to claim 1, characterized in that the sides of at least two connecting seams (22, 24, 26, 28, 80) facing away from the cooling channel cavity (12, 52, 72) are directed into a common collecting channel cavity (30, 32, 56, 58) are. Wärmeübertragermodul nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanalhohlraum (12, 52, 72) einen im Wesentlichen rechteckähnlichen Querschnitt aufweist, welcher an seiner unteren und oberen Seite durch jeweils eine Platte (18, 20, 60+62) und an seinen beiden Seitenflächen durch jeweils eine hermetisch mit den Platten verbundene jeweilige Seitenleiste (14, 16, 66, 68) als Begrenzungselemente gebildet ist.Heat exchanger module according to one of claims 1 or 2, characterized in that the cooling channel cavity (12, 52, 72) has a substantially rectangular-like cross-section which at its lower and upper side by a respective plate (18, 20, 60 + 62) and is formed on its two side surfaces by a respective respective side strip (14, 16, 66, 68) hermetically connected to the plates as delimiting elements. Wärmetauschmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (18, 20, 60+62) jeweils über einen den Kühlkanalhohlraum (12, 52, 72) begrenzenden Bereich hinaus verbreitert sind und dass wenigstens ein Sammelkanalhohlraum (30, 32, 56, 58) einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist, welcher wenigstens durch den verbreiterten Bereich (64) der Platten (18, 20, 60+62), eine dem Kühlkanalhohlraum (12, 52, 72) abgewandte Außenfläche (34, 36) einer der beiden Seitenleisten (14, 16, 66, 68) und eine weitere Leiste (38, 40) gebildet ist.Heat exchange module according to claim 3, characterized in that the plates (18, 20, 60 + 62) are each widened beyond an area bounding the cooling channel cavity (12, 52, 72) and that at least one collecting channel cavity (30, 32, 56, 58 ) has a rectangular cross-section, which at least through the widened portion (64) of the plates (18, 20, 60 + 62), a the cooling channel cavity (12, 52, 72) facing away from outer surface (34, 36) of the two side strips (14, 16, 66, 68) and a further strip (38, 40) is formed. Wärmetauschmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (18, 20, 60+62) in ihrem verbreiterten Bereich (64) eine geringere Dicke aufweisen als in ihrem den Kühlkanalhohlraum (12, 52, 72) begrenzenden Bereich und dass die Platten (18, 20, 60+62) aus jeweils zwei zumindest abschnittsweise flächig miteinander verbundenen Einzelplatten (60, 62) gebildet sind.Heat exchange module according to Claim 4, characterized in that the plates (18, 20, 60 + 62) have a smaller thickness in their widened region (64) than in their region delimiting the cooling channel cavity (12, 52, 72) and in that the plates (18) 18, 20, 60 + 62) are formed in each case from two individual plates (60, 62) connected to one another at least in sections. Wärmeübertragermodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beiderseits des Kühlkanalhohlraums (12, 52, 72) ein jeweiliger Sammelkanalhohlraum (30, 32, 56, 58) mit rechteckförmigen Querschnitt vorgesehen ist.Heat exchanger module according to one of the preceding claims, characterized in that on both sides of the cooling channel cavity (12, 52, 72) a respective collecting channel cavity (30, 32, 56, 58) is provided with rectangular cross-section. Wärmeübertragermodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanalhohlraum (12, 52, 72) durch in diesem in axialer Richtung verlaufende Wärmetauschrippen (54) in mehrere Einzelkanäle unterteilt ist.Heat exchanger module according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling channel cavity (12, 52, 72) is divided into several individual channels by means of heat exchange ribs (54) extending in the axial direction in this direction. Wärmeübertragermodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zumindest überwiegend aus einem Metall gefertigt ist.Heat exchanger module according to one of the preceding claims, characterized in that this is at least predominantly made of a metal. Wärmeübertragermodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die hermetischen Verbindungsnähte gelötet sind.Heat exchanger module according to claim 8, characterized in that the hermetic seams are soldered. Wärmeübertrager (90, 110) mit mehreren Wärmeübertragermodulen (10, 50, 70, 92) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass deren Kühlkanalhohlräume (12, 52, 72) strömungstechnisch miteinander verbunden sind, dass deren Sammelkanalhohlräume (30, 32, 56, 58) in einem gemeinsamen Sammelhohlraum (118) münden und dass dieser eine Detektionsvorrichtung (120) für ein aus einem undichten Kühlkanalhohlraum (12, 52, 72) austretendem ersten Kühlmedium aufweist.Heat exchanger (90, 110) with a plurality of heat exchanger modules (10, 50, 70, 92) according to one of claims 1 to 8, characterized in that their cooling channel cavities (12, 52, 72) are fluidically connected to one another that their collecting channel cavities (30, 32, 56, 58) in a common collecting cavity (118) and that it has a detection device (120) for a leaking from a leaky Kühlkanalhohlraum (12, 52, 72) first cooling medium. Wärmeübertrager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wärmeübertragermodule (10, 50, 70, 92) übereinander angeordnet sind, wobei dazwischen jeweils ein von einem zweiten Kühlmedium durchströmbarer hermetisch von den Kanalhohlräumen der Wärmeübertragermodule (10, 50, 70, 92) getrennter Zwischenraumkanal (98) gebildet ist.Heat exchanger according to claim 10, characterized in that a plurality of heat exchanger modules (10, 50, 70, 92) are arranged one above the other, wherein between each one of a second cooling medium can be flowed through hermetically is formed by the channel cavities of the heat exchanger modules (10, 50, 70, 92) separate gap channel (98). Wärmeübertrager einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Kühlkanalhohlräume (12, 52, 72) an ihren beiden Enden in einen jeweiligen sich hermetisch anschließenden gemeinsamen ersten beziehungsweise zweiten Verteilerhohlraum (114) mit jeweiliger Zulauföffnung (116) münden.Heat exchanger according to one of claims 10 or 11, characterized in that at least some of the cooling channel cavities (12, 52, 72) open at their two ends in a respective hermetically adjoining common first or second distribution cavity (114) with respective inlet opening (116). Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanalhohlräume (12, 52, 72) und die sich anschließenden Verteilerhohlräume (114) mit einem ersten Kühlmedium gefüllt sind.Heat exchanger according to one of claims 10 to 12, characterized in that the cooling channel cavities (12, 52, 72) and the subsequent distributor cavities (114) are filled with a first cooling medium. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Kühlkanalhohlräume (12, 52, 72) der Wärmeübertragermodule (10, 50, 70, 92) quer zur Ausrichtung des jeweiligen Zwischenraumkanals (98) verläuft.Heat exchanger according to one of claims 10 to 13, characterized in that the orientation of the cooling channel cavities (12, 52, 72) of the heat exchanger modules (10, 50, 70, 92) extends transversely to the orientation of the respective gap channel (98). Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraumkanal (98) durch ein jeweiliges Wärmeübertragermodul (10, 50, 70, 92) gebildet ist.Heat exchanger according to one of claims 10 to 14, characterized in that the gap channel (98) by a respective heat exchanger module (10, 50, 70, 92) is formed. Transformator, dadurch gekennzeichnet, dass dieser einen Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 10 bis 15 aufweist.Transformer, characterized in that it comprises a heat exchanger according to one of claims 10 to 15.
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