本发明专利技术涉及一种冷却器，其包括具有相互平行延伸的通道(25)的、堆叠结构方式的、多个单独的冷却元件(1)，所述通道分别限定用于被待冷却液体介质穿流的流动空间(29)，在所述通道之间至少延伸有两层(3、5)单独的多排曲折翅片(34)，它们分别限定用于被空气穿流的另外的流动空间(26、28)，其特征在于，相应的流动空间(29)在无障碍物的情况下能够使液体介质在一个穿流方向上以层流的方式穿流可配设的通道(25)，每个翅片(34)的横向于液体介质的流动方向看的高度(H1)至少具有与相邻通道(25)的流动空间(29)的平行于相应翅片(34)延伸方向看的自由穿流横截面相同的高度，并且在每一层(3、5)中多排多个翅片(34)依次设置，它们沿通道(25)的穿流方向看彼此间分别具有偏移。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷却器
本专利技术涉及一种冷却器，其包括具有相互平行延伸的通道的、以堆叠结构方式的多个单独的冷却元件，所述通道分别限定用于被待冷却的液体介质穿流的流动空间，在所述通道之间延伸有至少两层单独的多排曲折翅片，所述层分别彼此限定用于被空气穿流的另外的流动空间。
技术介绍
这类用作液体-空气热交换器的冷却器是现有技术，例如参见DE102014001703A1。为了实现对于相应应用目的所需的冷却功率，空气-液体冷却器通常作为具有冷却鼓风机的主动冷却器运行，冷却鼓风机在流动空间中产生对于有效热交换所需的空气流动。为了避免与使用鼓风机相关的装置和能源成本，参见DE102011107013A1已知，在用于向环境排放在风力发电设备中产生的损耗热量的冷却器中，利用绕流吊舱或塔架的风流来产生冷却空气。如在所提及的文献中所示，为了在流动空间中实现足够高的流速，将相应的热交换器设置在风力发电设备上的如下位置处，在该位置处气流通过由风力发电设备的几何形状产生的排挤作用加速。该解决方案不是最佳的，因为强制将热交换器设置在特定位置上防碍对吊舱和/或塔架的几何形状的自由设计。即使冷却器的安装位置特殊，热交换的效率仍有待改进，因而可能需要附加的通风机作为主动流动增强器。从DE2163951B2已知一种同类型的热交换器，其具有设置在被流体穿流的管道内部的干扰元件，该干扰元件由薄金属带制成且具有成排设置的、从通孔弯曲的、突出的凸片，其弯曲的端部贴靠在管道内壁上，所述凸片分别设有窗口，并且在金属带中附加地在通孔之间设有横向设置的凹口。由此应改善流动介质的湍流并由此确保良好的热传导。但基于通过上述干扰元件引入的阻碍，无论如何都会出现压力损失，即使这些压力损失被称为很小，并且待冷却流体在热交换器中的停留时间更长，这减少了待冷却流体的通过量并因此劣化了热交换器的整体能量平衡。由WO03/076860A1已知另一种尤其是用于机动车的、以热交换器形式的冷却器，其具有在内部可被第一流体穿流并且在外部可被加载第二流体的扁平管，所述扁平管基本上横向于第二流体的流动方向并且相互平行地且彼此间隔开地设置并且在此形成用于第二流体的、贯穿热交换器的流动路径，在这些流动路径中设置有冷却肋片，它们分别在相邻的扁平管之间延伸，作为冷却肋片设置多个在第二流体的流动方向上依次设置的波纹状肋片，它们彼此侧向偏移。扁平管设有用于导流的导流元件并且在端部引导流体地连接到总管或集流管中。波纹状肋片分别形成多个单独的仅一层一排曲折翅片，它们依次设置并且横向于扁平管的穿流方向看彼此间具有偏移并且在翅片壁中具有鳃状狭槽以改善待引导的第二流体的热传递，这也有助于增加热交换器的稳定性。
技术实现思路
基于该现有技术，本专利技术的任务是提供开头所提类型的冷却器，其具有高效率、自身稳定且实现成本低。根据本专利技术，所述任务通过具有权利要求1全部特征的冷却器来解决。由于根据权利要求1的特征部分特征，相应的流动空间在没有障碍物的情况下能够使液体介质在一个穿流方向上以层流的方式穿流可配设的通道，实现了待冷却的液体介质的高通过量，这导致在能量方面的有利运行，同时具有高冷却效率。由于此外每个翅片的横向于液体介质的穿流方向看的高度至少具有与相邻设置的通道的流动空间的平行于相应翅片的延伸方向看的自由穿流横截面相同的高度，并且在每一层中多排多个翅片依次设置，这些排沿通道的穿流方向看彼此间分别具有偏移，由于相应冷却元件的堆叠层直接相互叠置地设置，与单层系统相比，实现了非常高的空气通过量，从而实现了高效率，因此根据本专利技术的冷却器作为被动的、利用周围气流的热交换器可特别有利地使用在例如根据DE102012017462A1、根据专利权利要求13的特征设计的风力发电设备中。在不通过额外的冷却引导元件、如鳃状狭槽削弱壁的情况下，由此实现了无阻碍的流动引导和高热交换，此外这可以特别稳定且低成本的方式实现。以堆叠结构方式的接连的流动空间层的被空气流过的翅片分别与一个相配设的冷却介质通道热接触。这允许大大增加从待冷却的液体介质的热量排放，因此根据本专利技术的冷却器的特点是即使在冷却空气的有限流速下也有很高的冷却功率并且因此可特别有利地且在可自由选择风力发电设备上的安装位置的情况下使用。具有相应大的接片高度的翅片在此能实现高的冷却空气通过量，同时在冷却器的翅片和冷却空气之间具有相应高的热传递。在一种优选实施例中规定，每层翅片的至少一部分相互连接地、分别接片状地在两个分别相对置的、以连接接片形式的转向部之间形成波纹形状的情况下延伸，并且在连接到冷却元件的相邻设置的通道上的共同的平面中两个相邻层的贴靠在该平面上的转向部重叠地彼此面对。在冷却器竖立时的垂直平面中看，彼此重叠的翅片部件允许简化制造，因为对于整个冷却器总是可使用相同形状的金属板部件。作为材料可以提供金属板材料，其优选由导热良好的铝材料制成。在根据本专利技术的冷却器的一种有利实施方式中，在相应的平面中分隔壁平行于液体介质在通道中的穿流方向延伸。在冷却器运行时分别水平设置的分隔壁增加了整个装置内的翅片层的稳定性并且同时增加了热传递。有利的是，相应的分隔壁在此具有与形成波纹形状的翅片相同的材料厚度。使用统一的金属板壁厚简化了制造并降低了成本。在此有利的是，单个接片状翅片的接片高度优选是用于引导待冷却液体的通道的流动空间的高度的三到六倍、特别优选是五倍。接片高度的倍数同时意味着相对于在相应引导介质的通道中待冷却介质的体积获得数倍的翅片空气冷却表面。由此实现了冷却空气的高通过量和每个单独的冷却元件的大热传递，由这些冷却元件以堆叠结构方式形成冷却器。就此而言，实现了待冷却介质和冷却介质(空气)之间的最佳量比。有利的是，每个通道的流动空间具有自由开口横截面，其仅由周向的通道壁以矩形方式限定，通道壁的材料厚度优选相应于相应翅片的壁厚。此外有利的是，偏移选择为，使得设置在两个相互平行延伸的且彼此无偏移的翅片排之间的另一翅片排以其相应翅片相对于这两个邻接的翅片排的相邻翅片平行于相应通道沿所述通道的穿流方向看偏移可预定的轴向距离。通过偏移形成一种用于冷却空气的空气配设器，其具有改进的、更均匀的流动引导，这导致特别有效的热传递。页片偏移也可以在冷却器的正面前视图中看到，其中偏移的排相对于相邻的排——在液体穿流方向上看——突出或后退上述的轴向距离。有利的是在此可规定，所述偏移在3mm和8mm之间、优选在4mm到6mm之间、特别优选在5mm到5.9mm之间。在此优选对于在邻接的相应通道之间具有更大高度或长度的翅片，也为偏移设置更高的值。在有利的实施例中，单个翅片的横向于通道的穿流方向看的高度在5mm和15mm之间、优选为12mm，并且具有多个在水平面中依次设置的翅片排的冷却器的总深度在60mm和90mm之间、优选63mm和82mm之间。在特别优选的实施例中，由金属板材料制成的翅片的厚度或壁厚为0.15mm至0.4mm、优选为0.2mm，并且翅片排之间的、由金属板材料制成的、作为分隔壁的板的厚度为0.2mm至0.8mm、优选为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.冷却器，包括具有相互平行延伸的通道(25)的、以堆叠结构方式的、多个单独的冷却元件(1)，所述通道分别限定用于被待冷却的液体介质穿流的流动空间(29)，在所述通道之间延伸有至少两层(3、5)单独的多排(36)曲折翅片(34)，所述层分别彼此限定用于被空气穿流的另外的流动空间(26、28)，其特征在于，相应的流动空间(29)在无障碍物的请看下能够使液体介质在一个穿流方向上以层流的方式穿流可配设的通道(25)，每个翅片(34)的横向于液体介质的穿流方向看的高度(H1)至少具有与相邻设置的通道(25)的流动空间(29)的平行于相应翅片(34)的延伸方向看的自由穿流横截面相同的高度(H2)，并且在每一层(3、5)中多排(36)多个翅片(34)依次设置，所述排沿通道(25)的穿流方向看彼此间分别具有偏移(P)。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190131 DE 102019000723.91.冷却器，包括具有相互平行延伸的通道(25)的、以堆叠结构方式的、多个单独的冷却元件(1)，所述通道分别限定用于被待冷却的液体介质穿流的流动空间(29)，在所述通道之间延伸有至少两层(3、5)单独的多排(36)曲折翅片(34)，所述层分别彼此限定用于被空气穿流的另外的流动空间(26、28)，其特征在于，相应的流动空间(29)在无障碍物的请看下能够使液体介质在一个穿流方向上以层流的方式穿流可配设的通道(25)，每个翅片(34)的横向于液体介质的穿流方向看的高度(H1)至少具有与相邻设置的通道(25)的流动空间(29)的平行于相应翅片(34)的延伸方向看的自由穿流横截面相同的高度(H2)，并且在每一层(3、5)中多排(36)多个翅片(34)依次设置，所述排沿通道(25)的穿流方向看彼此间分别具有偏移(P)。
2.根据权利要求1所述的冷却器，其特征在于，每层(3、5)翅片(34)的至少一部分相互连接地、分别接片状地在两个分别相对置的转向部(38)之间形成波纹形状的情况下延伸，并且在连接到冷却元件(1)的相邻设置的通道(25)上的共同的平面(E)中两个彼此相邻的层(3、5)的贴靠在该平面上的转向部(38)重叠地彼此面对。
3.根据权利要求1或2所述的冷却器，其特征在于，在相应的平面(E)中分隔壁(27)平行于液体介质在通道(25)中的穿流方向延伸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的冷却器，其特征在于，相应的分隔壁(27)具有与形成波纹形状的翅片(34)相同的材料厚度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的冷却器，其特征在于，单个接片状翅片(34)的高度(H1)优选是用于通道(25)的流动空间(29)的高度(H2)的三到六倍、特别优选是五倍。
6.根据前述权利要求中任一项所述的冷却器，其特征在于，每个通道(25)的流动空间(29)具有自由开口横截面，其仅由周向的通道壁(23、23'、24)以矩形方式限定，所述通道壁的材料厚度优选相应于相应翅片(34)的壁厚。
<...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·沃尔芬格，
申请(专利权)人：贺德克冷却技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。