WÄRMETAUSCHER, INSBESONDERE WASSER-LUFT-WÄRMETAUSCHER ODER ÖL-WASSER-WÄRMETAUSCHER

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere einen Wasser-Luft-Wärmetauscher oder einen Öl-Wasser-Wärmetauscher nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers, insbesondere eines Wasser-Luft-Wärmetauschers oder eines Öl-Wasser-Wärmetauschers nach Anspruch 6.

[0002] Beispielsweise EP 2 466 241 A1 beschreibt einen Öl-Wasser-Wärmetauscher mit mehreren aufeinandergestapelten und miteinander verlöteten Wannenelementen. Derartige Öl-Wasser-Wärmetauscher werden üblicherweise in den Kühlkreislauf von Verbrennungsmotoren integriert und können beispielsweise zum Kühlen des Motoröls verwendet werden..

[0003] Ein weiterer Öl-Wasser-Wärmetauscher ist in US 2015/0176913 A1 gezeigt.

[0004] In einer besonderen Ausführungsform wird dort ein elektrischer Heizer in einem Innenraum des Wärmetauschers vorgeschlagen, um eines der miteinander wechselwirkenden Fluide des Wärmetauschers zu erwärmen.

[0005] DE 10 2013 010 907 A1 zeigt eine elektrische Heizeinrichtung zur Erwärmung eines ersten Mediums und eines zweiten Mediums gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, umfassend zumindest ein das zweite Medium führendes Rohr, einen mit dem zumindest einen Rohr in wärmeleitendem Kontakt stehenden Wärmeübertrager, der das erste Medium führt, und ein eine Oberfläche des zumindest einen Rohres zumindest teilweise bedeckendes Schichtheizelement.

[0006] FR 2 966 580 A1 zeigt einen Wärmetauscher, der einen Kollektorkasten zur Aufnahme eines Kühlmittels und einen Heizkörper aufweist, in dem das Kühlmittel umgewälzt wird. Der Kollektorkasten enthält ein elektrisches Heizelement, z.B. einen elektrischen Tauchheizkörper, der mit einem aktiven Teil versehen ist, der sich in ein durch den Kollektorkasten definiertes Innenvolumen erstreckt.

[0007] Grundsätzlich wird es bei den bekannten Öl-Wasser-Wärmetauschern als nachteilig empfunden, dass bei diesen entweder gar nicht oder nur vergleichsweise aufwändig und ineffektiv ein Vorheizen erfolgen kann. Insbesondere wird die Reduktion von Schadstoffen, die entstehen, wenn das Motoröl nicht auf Betriebstemperatur ist, als verbesserungswürdig angesehen.

[0008] Weiterhin sei hinsichtlich des Standes der Technik grundsätzlich auf WO 2013/186106 A1 und WO 2013/030048 A1 verwiesen. Dort werden Heizungen beschrieben, die eine elektrische Heizschicht aufweisen, die sich bei Anlegen einer elektrischen Spannung (bzw. dem Fließen eines Stroms) erwärmt.

[0009] Weiterhin sei hinsichtlich des Standes der Technik auf DE 10 2011 006 248 A1 verwiesen. Dort wird ein Haushaltskältegerät mit einer Heizvorrichtung beschrieben. Die Heizvorrichtung ist als Schichtheizung durch Lackieren hergestellt und auf eine Oberfläche eines Verdampfers des Haushaltskältegeräts aufgetragen. Konkret ist die Schichtheizung gemäß DE 10 2011 006 248 A1 direkt auf einer Oberfläche des Verdampfers flächig aufgetragen und kaum thermisch isolierend, um die Funktionalität des Verdampfers nur möglichst gering zu beeinträchtigen. Als nachteilhaft wird jedoch angesehen, dass die Herstellung gemäß diesem Stand der Technik vergleichsweise aufwändig ist und auf einen sehr speziellen Anwendungsfall zugeschnitten erscheint.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Wärmetauscher vorzuschlagen, der auf einfache Weise und effektiv eine Erwärmung eines de Wärmetauscher durchströmenden Fluids ermöglicht.

[0010] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

[0011] Insbesondere wird die Aufgabe durch einen Wärmetauscher, insbesondere Wasser-Luft-Wärmetauscher oder Öl-Wasser-Wärmetauscher, gelöst, umfassend mindestens einen ersten Fluidkanal zum Führen eines ersten Fluids (z.B. Öl eines Öl-Wasser-Wärmetauschers oder Wasser eines Wasser-Luft-Wärmetauschers), sowie mindestens einen zweiten Fluidkanal zum Führen eines zweiten Fluids (z.B. Wasser des Öl-Wasser-Wärmetauschers oder Luft des Wasser-Luft-Wärmetauschers), wobei der mindestens eine erste Fluidkanal an ein Fluidaufnahmevolumen (insbesondere Auslassseite) angeschlossen ist, wobei das Fluidaufnahmevolumen mit einer elektrischen Heizbeschichtung ausgestattet ist, wobei das Fluidaufnahmevolumen durch ein separates Modul bereitgestellt wird, wobei das separate Modul an die übrigen Bestandteile des Wärmetauschers befestigbar ist oder befestigt ist. Der Wärmetauscher kann im Allgemeinen ein Flüssigkeit-Flüssigkeit-Wärmetauscher oder Flüssigkeit-Gas-Wärmetauscher oder Gas-Gas-Wärmetauscher sein.

[0012] Ein Kerngedanke der Erfindung liegt darin, die an sich beispielsweise aus WO 2013/186106 A1 oder WO 2013/030048 A1 bekannten elektrischen Heizbeschichtungen an einem Fluidaufnahmevolumen aufzubringen, das mit mindestens einem der Fluidkanäle verbunden ist. Dadurch (insbesondere wenn die elektrische Heizbeschichtung auslassseitig angeordnet ist) kann effektiv ein mit dem Wärmetauscher zu erwärmendes Fluid zusätzlich erwärmt werden oder die Temperatur eines erwärmenden Fluids weiter erhöht werden (insbesondere wenn die elektrische Heizbeschichtung eingangsseitig an einem Fluidkanal des erwärmenden Fluids angeschlossen ist). Insgesamt kann effektiv eine Erwärmung eines Fluids, beispielsweise eine Erwärmung eines Öls eines Öl-Wasser-Wärmetauschers für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges, erfolgen. Der Wärmetauscher kann mehrere erste Fluidkanäle und/oder mehrere zweite Fluidkanäle aufweisen. Beispielsweise ist das Fluidaufnahmevolumen ein Volumen des Wärmetauschers bevor (oder nachdem) das Fluid auf mehrere einzelne Fluidkanäle verteilt wird (also z. B. eine Fluid-Sammeleinrichtung oder Fluid-Verteileinrichtung). Bei dem ersten Fluid kann es sich um Öl oder Wasser handeln. Bei dem zweiten Fluid kann es sich um Wasser oder Luft handeln. Generell können erstes und/oder zweites Fluid flüssig oder gasförmig sein.

[0013] In einer konkreten Ausführungsform wird das Fluidaufnahmevolumen durch einen Fluidaufnahmebehälter, insbesondere Ölaufnahmebehälter, definiert. Ein derartiger Fluidaufnahmebehälter, insbesondere Ölaufnahmebehälter, ist vorzugsweise auslassseitig an einen oder mehrere Fluidkanäle angeschlossen, durch die vorzugsweise Öl strömt. Dadurch kann auf effektive Art und Weise eine zusätzliche Erwärmung (beispielsweise nach dem Motorstart eines Kraftfahrzeuges) erfolgen.

[0014] In einer konkreten Ausführungsform kann das Fluidaufnahmevolumen durch ein Anschlussrohr, insbesondere Auslassrohr, vorzugsweise eines Öl-Wasser-Wärmetauschers, definiert sein. Dadurch wird auf einfache Art und Weise (unter Ausnutzung bestehender Strukturen) eine Zuerwärmung des Fluids, insbesondere Öls, ermöglicht.

[0015] In einer Ausführungsform kann ein Turbulator vorgesehen sein. Dieser ist vorzugsweise in der Nähe einer elektrischen Heizbeschichtung (also insbesondere nicht weiter als 5 cm, insbesondere 2 cm entfernt) vorgesehen. Beispielsweise kann der Turbulator innerhalb des (mit einer elektrischen Heizbeschichtung versehenen) Auslassrohres angeordnet sein.

[0016] Grundsätzlich kann die elektrische Heizbeschichtung an einer Außenwand des Fluidaufnahmevolumens (beispielsweise Auslassrohres) oder an einer Innenwand des Fluidaufnahmevolumens (beispielsweise Auslassrohres) angeordnet sein. Wenn ein Turbulator vorgesehen ist, kann dieser ggf. auch selbst mit einer elektrischen Heizbeschichtung versehen sein.

[0017] Das Fluidaufnahmevolumen wird durch ein separates Modul bereitgestellt, wobei das separate Modul an die übrigen Bestandteile des Wärmetauschers befestigbar ist oder befestigt ist. Erfindungsgemäß wird also ein separates Fluidaufnahmevolumen vorgeschlagen, so dass bestehende Wärmetauscher (insbesondere Öl-Wasser-Wärmetauscher) durch eine einfache Aufrüstung weiter verbessert werden können. Andererseits hat die modulartige Ausbildung des Fluidaufnahmevolumens auch den Vorteil, dass Herstellungskosten ggf. reduziert werden können, beispielsweise dadurch, dass dasselbe Fluidaufnahmemodul für verschiedene Wärmetauschertypen und/oder -großen eingesetzt wird.

[0018] Besonders bevorzugt ist die Heizbeschichtung zum Betrieb im Niedervoltbereich, vorzugsweise für 12 Volt, 24 Volt oder 48 Volt ausgelegt. Entsprechende elektrische und/oder elektronische Komponenten des Öl-Wasser-Wärmetauschers sind dann vorzugsweise ebenfalls für einen solchen Niedervoltbereich (12 Volt, 24 Volt oder 48 Volt) ausgelegt. Insbesondere bei einer Anwendung im Niedervoltbereich kann auf synergistische Art und Weise eine effektive Vorheizung mit einfachen Mitteln realisiert werden. Unter "Niedervoltbereich" soll vorzugsweise eine Betriebsspannung von unter 100 V, insbesondere unter 60 V (Gleichstrom) verstanden werden.

[0019] In einer Ausführungsform ist die Heizbeschichtung mittelbar, insbesondere über eine Isolationsschicht vermittelt, auf dem oder in dem Fluidaufnahmevolumen aufgebracht. Eine derartige Isolationsschicht kann beispielsweise durch eine Haftvermittlerschicht gebildet werden oder über eine solche auf dem Öl-Wasser-Wärmetauscher angebracht sein. Bevorzugt kann für die Isolationsschicht ein Polymermaterial oder ein keramisches Material (z.B. Al₂O₃) verwendet werden. Vorzugsweise wird die Isolierschicht jedoch durch eine Passivierung, insbesondere ein Oxidieren, insbesondere Eloxieren (von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung), vorzugsweise einer Oberfläche, beispielsweise einer Außen- und/oder Innenfläche, des Fluidaufnahmevolumens, bereitgestellt. Insgesamt wird (gerade in Niedervolt-Anwendungen) eine einfache und dennoch ausreichende elektrische Isolierung bereitgestellt. Alternativ kann die Heizbeschichtung sogar unmittelbar auf dem oder in dem Fluidaufnahmevolumen aufgebracht sein (beispielsweise in Niedervolt-Anwendungen und/oder wenn der Untergrund nicht oder nur schlecht elektrisch leitend ist). Die Heizbeschichtung und/oder Isolationsschicht ist vorzugsweise (voll-)flächig auf dem Fluidaufnahmevolumen aufgebracht. Weiterhin kann die Heizbeschichtung und/oder die Isolationsschicht eine (zumindest im Wesentlichen) konstante Schichtdicke aufweisen. Die Heizbeschichtung und/oder die Isolationsschicht kann/können per se forminstabil (bzw. nicht-selbsttragend) ausgebildet sein. Auf ein Substrat kann verzichtet werden, so dass die Heizbeschichtung (und eine optionale Isolationsschicht) ggf. frei von einem Substrat ausgebildet ist. Ein ggf. notwendige Trage- und/oder Stützstruktur kann durch das Fluidaufnahmevolumen (bzw. ein Wandung desselben) bereitgestellt werden. Grundsätzlich kann die Heizbeschichtung stoffschlüssig mit einer Oberfläche, insbesondere Außen- und/oder Innenfläche des Fluidaufnahmevolumens verbunden sein.

[0020] In einer alternativen Ausführungsform ist die Heizbeschichtung als durchgehende (insbesondere unstrukturierte und/oder ununterbrochene) Schicht ausgebildet.

[0021] Die Heizbeschichtung kann im Allgemeinen mindestens einen Abschnitt aufweisen, innerhalb dessen in zwei aufeinander senkrechten Richtungen über einen Weg von mindestens 1 cm, vorzugsweise mindesten 2 cm, noch weiter vorzugsweise mindestens 4 cm keine Unterbrechungen in der Heizbeschichtung vorliegen. Beispielsweise kann die Heizbeschichtung mindestens einen rechteckförmigen Abschnitt mit einer Länge und einer Breite von je mindestens 1 cm, vorzugsweise mindesten 2 cm, noch weiter vorzugsweise mindestens 4 cm umfassen, innerhalb dessen keine Unterbrechungen oder ggf. sonstigen Strukturen in der Heizbeschichtung vorliegen. Unter einer "Unterbrechung" innerhalb der Heizbeschichtung ist ein Abschnitt zu verstehen, durch den kein Strom fließen kann, beispielsweise da dieser Abschnitt (gänzlich) frei von Material bleibt und/oder (zumindest teilweise) durch einen Isolator ausgefüllt ist. Die Heizbeschichtung kann (thermisch) aufgespritzt werden (unabhängig davon, ob sie unstrukturiert oder strukturiert ist, im Endzustand). In diesem Zusammenhang hat es sich überraschend gezeigt, dass selbst eine derartig einfach ausgebildete Heizbeschichtung eine ausreichende Erwärmung des Öls bewirken kann.

[0022] In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist die Heizbeschichtung als strukturierte Schicht ausgebildet. Die Heizbeschichtung wird dabei vorzugsweise durch ein Maskierverfahren (vorzugsweise unter Verwendung von Silikon, das geprägt werden kann) strukturiert. Derartige bekannte Maskierverfahren, erlauben eine zufriedenstellende Strukturierung und sind weniger aufwändig als beispielsweise Laserverfahren zur Strukturierung, die gerade im Hochvoltbereich eingesetzt werden. Insgesamt werden daher auf synergistische Art und Weise die Vorteile eines Maskierverfahrens im Hinblick auf die vorliegende Heizbeschichtung ausgenutzt.

[0023] Die oben beschriebene Isolierschicht kann eine Dicke von mindestens 50 µm, vorzugsweise mindestens 200 µm und/oder höchstens 1000 µm, vorzugsweise höchstens 500 µm betragen.

[0024] Die Heizbeschichtung hat vorzugsweise eine Höhe (Dicke) von mindestens 5 µm, vorzugsweise mindestens 10 µm und/oder höchstens einem 1 mm, vorzugsweise höchstens 500 µm, noch weiter vorzugsweise höchstens 30 µm, noch weiter vorzugsweise höchstens 20 µm. Eine durch die Heizbeschichtung definierte Leiterbahn kann mindestens 1 mm, vorzugsweise mindestens 3 mm, noch weiter vorzugsweise mindestens 5 mm, noch weiter vorzugsweise mindestens 10 mm, noch weiter vorzugsweise mindestens 30 mm breit sein. Unter "Breite" soll die Ausdehnung der Leiterbahn senkrecht zu ihrer Längserstreckung (die üblicherweise auch die Richtung des Stromflusses definiert) verstanden werden.

[0025] In einer alternativen Ausführungsform ist über der Heizbeschichtung eine Schutzabdeckung, beispielsweise eine Silikon-Schutzschicht, angebracht. Alternativ kann jedoch auch (in einer besonders einfach herstellbaren Ausführungsform) die Heizbeschichtung eine Außenseite oder Innenseite des Fluidaufnahmevolumens definieren.

[0026] In einer konkreten Ausführungsform weist der Öl-Wasser-Wärmetauscher mehrere Module, insbesondere Wannenelemente auf, die weiter vorzugsweise, wie in EP 2 466 241 A1 beschrieben, ausgebildet sein können. Grundsätzlich kann der Öl-Wasser-Wärmetauscher (abgesehen von dem erfindungsgemäßen Fluidaufnahmevolumen) wie in EP 2 466 241 A1 oder US 2015/0176913 A1 beschrieben, ausgebildet sein. Die Offenbarung dieser Druckschriften wird hiermit durch Bezugnahme explizit aufgenommen. Wenn mehrere Module vorgesehen sind, kann mindestens eine Heizbeschichtung zwischen zwei Modulen angeordnet sein. Wenn der Öl-Wasser-Wärmetauscher mehrere Wannenelemente umfasst, kann ggf. mindestens eine Heizbeschichtung zwischen zwei dieser Wannenelemente (auf einem der Wannenelemente) angeordnet (aufgebracht) sein. Dadurch kann mit einfachen Mitteln die Vorheizung (Zuheizung) weiter verbessert werden. Im Allgemeinen kann eine zusätzliche Heizbeschichtung auf weitern Flächen des Wärmetauschers aufgebracht sein.

[0027] Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers, insbesondere eines Wasser-Luft-Wärmetauschers oder eines Öl-Wasser-Wärmetauschers, insbesondere der oben beschriebenen Art, gemäß Anspruch 6, umfassend das Bereitstellen mindestens eines ersten Fluidkanals zum Führen eines ersten Fluids (z.B. eines Öls des Öl-Wasser-Wärmetauschers oder Wasser des Wasser-Luft-Wärmetauschers) sowie mindestens eines zweiten Fluidkanals zum Führen eines zweiten Fluids (z.B. Wasser des Öl-Wasser-Wärmetauschers oder Luft des Wasser-Luft-Wärmetauschers), wobei der mindestens eine erste Fluidkanal an ein Fluidaufnahmevolumen, insbesondere auslassseitig, angeschlossen wird, wobei das Fluidaufnahmevolumen mit einer elektrischen Heizbeschichtung ausgestattet wird (bzw. eine Oberfläche des Fluidaufnahmevolumen unmittelbar oder mittelbar mit der elektrischen Heizbeschichtung beschichtet wird). Zwischen den beiden genannten Schritten kann das Aufbringen einer Isolierschicht auf eine Oberfläche des Fluidaufnahmevolumens durchgeführt werden (bzw. eine Oberfläche des Fluidaufnahmevolumens unmittelbar oder mittelbar mit der Isolierschicht beschichtet werden), beispielsweise durch eine Passivierung (Oxidierung, insbesondere Eloxierung) eines Untergrundes, beispielsweise eines Wärmetauschergehäuses. Die elektrische Heizbeschichtung kann ggf. (thermisch) aufgespritzt werden. Insofern weiter oben (im Zusammenhang mit dem Wärmetauscher) Merkmale beschrieben sind, die zumindest auch mit der Herstellung des Öl-Wasser-Wärmetauschers in Zusammenhang stehen, werden diese Verfahrensmerkmale auch als bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens vorgeschlagen.

[0028] Die obengenannte Aufgabe wird weiterhin durch die Verwendung eines Wärmetauschers der oben beschrieben Art oder hergestellt nach der oben beschriebenen Art, als Wasser-Luft-Wärmetauscher oder als Öl-Wasser-Wärmetauscher, insbesondere für den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges, gelöst.

[0029] Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0030] Im Allgemeinen kann die Isolierschicht ein Keramikmaterial oder ein Polymermaterial sein oder aus einem solchen Material bestehen, wobei als Keramikmaterial beispielsweise Al₂O₃ in Frage kommt.

[0031] Die Heizschicht kann beispielsweise in einem Plasmabeschichtungsverfahren, insbesondere Plasmaspritzen, oder in einem Siebdruckverfahren oder als Widerstandspaste, insbesondere auf die Isolierschicht, aufgetragen werden. In dem Plasmabeschichtungsverfahren kann beispielsweise zunächst eine elektrisch leitende Schicht, insbesondere auf die Isolierschicht, aufgetragen werden. Aus der elektrisch leitfähigen Schicht können anschließend Bereiche ausgeschnitten werden, so dass eine Leiterbahn oder mehrere Leiterbahnen übrigbleiben. Bevorzugt kommt jedoch eine Maskiertechnik zum Einsatz. Die Leiterbahnen können dann den Heizwiderstand oder mehrere Heizwiderstände bilden. Die genannten Bereiche können alternativ zu einer Maskiertechnik, beispielsweise mittels eines Lasers aus der leitfähigen Schicht herausgeschnitten werden. Die Heizbeschichtung kann beispielsweise eine Metallschicht sein und ggf. Nickel und/oder Chrom enthalten oder aus diesen Materialien bestehen. Beispielsweise können 70-90% Nickel und 10-30% Chrom verwendet werden, wobei ein Verhältnis von 80% Nickel und 20% Chrom als gut geeignet betrachtet wird.

[0032] Die Heizbeschichtung kann beispielsweise eine Fläche von mindestens 5 cm², vorzugsweise mindestens 10 cm² und/oder höchstens 200 cm², vorzugsweise höchstens 100 cm², einnehmen. Der Öl-Wasser-Wärmetauscher kann ein Gesamtvolumen von vorzugsweise mindestens 200 cm³, noch weiter vorzugsweise mindestens 500 cm³, noch weiter vorzugsweise mindestens 800 cm³ und/oder höchstens 5000 cm³, vorzugsweise höchstens 2000 cm³, aufweisen. Beispielsweise kann der Öl-Wasser-Wärmetauscher 15-25 cm lang und/oder 8-12 cm breit und/oder 3-7 cm hoch (dick) sein.

[0033] Der Öl-Wasser-Wärmetauscher weist vorzugsweise einen oder mehrere erste Fluidkanäle zum Führen des Öls und einen oder mehrere zweite Fluidkanäle zum Führen des Wassers auf.

[0034] Für eine Steuerung, insbesondere Regelung, der elektrischen Heizbeschichtung kann ein Bi-Metall-Schalter, evtl. mit zwei redundanten Schaltereinrichtungen, vorgesehen sein.

[0035] Nur die Ausführungsformen, die in den Bereich der Ansprüche fallen, gelten als Ausführungsformen der Erfindung. Alle anderen Ausführungsformen werden lediglich als Beispiele betrachtet, die für das Verständnis der Erfindung nützlich sind.

[0036] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die anhand der Abbildungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:

Fig. 1

eine schematische Seitenansicht eines Öl-Wasser-Wärmetauschers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2

einen Öl-Wasser-Wärmetauscher gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 3

einen Wasser-Luft-Wärmetauscher gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

[0037] In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.

[0038] Fig. 1 zeigt in schematischer Ansicht einen Öl-Wasser-Wärmetauscher (wie er beispielsweise im Detail in EP 2 466 241 A1 beschrieben ist) mit mehreren (verlöteten) Wannenelementen 10, einem Deckel 19, einem Einlassrohr 11 und einem Auslassrohr 12 für das in dem Wärmetauscher strömende Öl. Zumindest auf dem Auslassrohr 12 (ggf. in dem Einlassrohr 11) ist eine elektrische Heizbeschichtung 13 aufgebracht.

[0039] In der alternativen Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist eine elektrische Heizbeschichtung 13 auf einem Fluidaufnahmebehälter 14 angeordnet. Der Fluidaufnahmebehälter 14 hat einen (deutlich) vergrößerten Durchmesser gegenüber dem Auslassrohr 12 gemäß Figur 1 oder einem Fluidaufnahmebehälter-Auslassrohr 15, so dass das Fluid (Öl) in dem Fluidaufnahmebehälter 14 gespeichert werden kann. Bei dem Fluidaufnahmebehälter 14 kann es sich beispielsweise um einen quaderförmigen oder zylindrischen Körper handeln. In der konkreten Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist der Fluidaufnahmebehälter 14 als Zusatzmodul vorgesehen, das an einen Auslass 20 eines Wärmetauscher-Hauptkörpers 21 angeschlossen ist. Es wäre auch denkbar, den Fluidaufnahmebehälter 14 als integralen Bestandteil des Öl-Wasser-Wärmetauschers auszubilden, so dass der Auslass 20 entfallen kann.

[0040] In Fig. 3 ist ein Wasser-Luft-Wärmetauscher gezeigt, der einen Sammelkasten 16 sowie Wärmetauscherrohre 17 aufweist, wobei sowohl durch den Sammelbehälter 16 als auch die Wärmetauscherrohre 17 Wasser zum Erwärmen (oder Kühlen) eines an den Wärmetauscherrohren 17 vorbeiströmenden Gases (insbesondere Luft) vorgesehen ist. Auf dem Sammelkasten 16 befindet sich eine elektrische Heizbeschichtung 13. An dem Sammelkasten 16 sind mehrere Wärmetauscherrohre 17 über Anschlussstücke 18 angeschlossen. Es können mindestens 3, oder mindestens 5, oder mindestens 20 Wärmetauscherrohre 17 an demselben Sammelkasten 16 angeschlossen sein. Das Wasser kann über einen Eingang (Einlassrohr 11) eintreten und über einen Ausgang (Auslassrohr 12) austreten.

Bezugszeichen

[0041] 

10

Wannenelement

11

Einlassrohr

12

Auslassrohr

13

elektrische Heizbeschichtung

14

Fluidaufnahmebehälter

15

Fluidaufnahmebehälter-Auslassrohr

16

Sammelkasten

17

Wärmetauscherrohr

18

Anschlusseinrichtung

19

Deckel

20

Auslass

21

Wärmetauscher-Hauptkörper

Ansprüche

1. Wärmetauscher, insbesondere Wasser-Luft-Wärmetauscher oder Öl-Wasser-Wärmetauscher, umfassend mindestens einen ersten Fluidkanal zum Führen eines ersten Fluids, sowie mindestens einen zweiten Fluidkanal zum Führen eines zweiten Fluids,
wobei der mindestens eine erste Fluidkanal an ein Fluidaufnahmevolumen, insbesondere auslassseitig, angeschlossen ist, wobei das Fluidaufnahmevolumen mit einer elektrischen Heizbeschichtung (13) ausgestattet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fluidaufnahmevolumen durch ein separates Modul bereitgestellt wird, wobei das separate Modul an die übrigen Bestandteile des Wärmetauschers befestigbar ist oder befestigt ist.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fluidaufnahmevolumen durch einen Fluidaufnahmebehälter (14), insbesondere Ölaufnahmebehälter, definiert ist.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fluidaufnahmevolumen durch ein Anschlussrohr, insbesondere Auslassrohr (12), definiert ist.

4. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Turbulator (vorzugsweise in der Nähe einer elektrischen Heizbeschichtung (13) vorgesehen ist.

5. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektrische Heizbeschichtung (13) für einen Betrieb im Niedervoltbereich, vorzugsweise für 12 Volt, 24 Volt oder 48 Volt ausgelegt ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers, insbesondere eines Wasser-Luft-Wärmetauschers oder eines Öl-Wasser-Wärmetauschers, umfassend die Schritte:

- Bereitstellen von mindestens einem ersten Fluidkanal zum Führen eines ersten Fluids, sowie einem zweiten Fluidkanal zum Führen eines zweiten Fluids, wobei der mindestens eine erste Fluidkanal an ein Fluidaufnahmevolumen, insbesondere auslassseitig, angeschlossen ist, wobei das Fluidaufnahmevolumen mit einer elektrischen Heizbeschichtung (13) ausgestattet wird, wobei das Fluidaufnahmevolumen durch ein separates Modul bereitgestellt wird, wobei das separate Modul an die übrigen Bestandteile des Wärmetauschers befestigbar ist oder befestigt ist.

7. Verwendung eines Wärmetauschers nach einem der Ansprüche 1 bis 5, vorzugsweise hergestellt nach Anspruch 6, als Wasser-Luft-Wärmetauscher oder als Öl-Wasser-Wärmetauscher, insbesondere für den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges.

Claims

1. Heat exchanger, in particular water-air heat exchanger or oil-water heat exchanger, comprising at least one first fluid channel for conducting a first fluid, and at least one second fluid channel for conducting a second fluid,
wherein the at least one first fluid channel is connected to a fluid-receiving volume, in particular at an outlet side, wherein the fluid-receiving volume is equipped with an electric heating coating (13),
characterized in that
the fluid-receiving volume is provided by a separate module, wherein the separate module is fastenable or fastened to the other constituent parts of the heat exchanger.

2. Heat exchanger according to Claim 1,
characterized in that
the fluid-receiving volume is defined by a fluid-receiving vessel (14), in particular oil-receiving vessel.

3. Heat exchanger according to Claim 1 or 2, characterized in that
the fluid-receiving volume is defined by a connection pipe, in particular outlet pipe (12).

4. Heat exchanger according to any of the preceding claims,
characterized in that
a turbulator is provided preferably in the vicinity of an electric heating coating (13).

5. Heat exchanger according to any of the preceding claims,
characterized in that
the electric heating coating (13) is designed for operation in the low-voltage range, preferably for 12 volts, 24 volts or 48 volts.

6. Method for producing a heat exchanger, in particular a water-air heat exchanger or an oil-water heat exchanger, comprising the steps:

- providing at least one first fluid channel for conducting a first fluid, and a second fluid channel for conducting a second fluid, wherein the at least one first fluid channel is connected to a fluid-receiving volume, in particular at an outlet side, wherein the fluid-receiving volume is equipped with an electric heating coating (13), wherein the fluid-receiving volume is provided by a separate module, wherein the separate module is fastenable or fastened to the other constituent parts of the heat exchanger.

7. Use of a heat exchanger according to any of Claims 1 to 5, preferably produced according to Claim 6, as a water-air heat exchanger or as an oil-water heat exchanger, in particular for the internal combustion engine of a motor vehicle.

Revendications

1. Échangeur de chaleur, notamment échangeur de chaleur eau-air ou échangeur de chaleur huile-eau, comprenant au moins un premier canal de fluide pour l'acheminement d'un premier fluide, ainsi qu'au moins un deuxième canal de fluide pour l'acheminement d'un deuxième fluide,
l'au moins un premier canal de fluide étant raccordé à un volume de réception de fluide, notamment côté sortie, le volume de réception de fluide étant équipé d'un revêtement chauffant électrique (13),
caractérisé en ce que
le volume de réception de fluide est fourni par un module séparé, le module séparé pouvant être fixé ou étant fixé aux autres constituants de l'échangeur de chaleur.

2. Échangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume de réception de fluide est défini par un contenant de réception de fluide (14), notamment un contenant de réception d'huile.

3. Échangeur de chaleur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le volume de réception de fluide est défini par un tube de raccordement, notamment un tube de sortie (12).

4. Échangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un générateur de turbulence est prévu, de préférence à proximité d'un revêtement chauffant électrique (13).

5. Échangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le revêtement chauffant électrique (13) est conçu pour une exploitation dans la plage basse tension, de préférence pour 12 volt, 24 volt ou 48 volt.

6. Procédé de fabrication d'un échangeur de chaleur, notamment d'un échangeur de chaleur eau-air ou d'un échangeur de chaleur huile-eau, comprenant les étapes suivantes :

- la fourniture d'au moins un premier canal de fluide pour l'acheminement d'un premier fluide, ainsi que d'un deuxième canal de fluide pour l'acheminement d'un deuxième fluide, l'au moins un premier canal de fluide étant raccordé à un volume de réception de fluide, notamment côté sortie, le volume de réception de fluide étant équipé d'un revêtement chauffant électrique (13), le volume de réception de fluide étant fourni par un module séparé, le module séparé pouvant être fixé ou étant fixé aux autres constituants de l'échangeur de chaleur.

7. Utilisation d'un échangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, de préférence fabriqué selon la revendication 6, en tant qu'échangeur de chaleur eau-air ou en tant qu'échangeur de chaleur huile-eau, notamment pour le moteur à combustion d'un véhicule automobile.

Zeichnung