肋装置、具有肋装置的热交换器和用于制造肋装置的方法与流程

本发明涉及根据权利要求1的主题的肋装置。本发明尤其是涉及具有这种肋装置的热交换器，并且还尤其是涉及用于制造这种肋装置的方法。

背景技术：

1、肋装置和热交换器例如由us 6,439,300 b1、cn 204924000 u、ep 3 575 728a1、ep 2 759 797 a1或ep 1 229 296 a1已知。

2、已知的肋装置所不利的是，它们由于其精细的结构仅能够以相对高的耗费被安装在热交换器中，其中，不能完全排除对肋装置的损伤。此外，能被流体流绕流的肋装置具有流动阻力，该流动阻力的减少是所期望的，以便尤其是能够持久地、特别是节能地运行配备有这种肋装置的热交换器。

技术实现思路

1、因此，本发明的任务在于提供改进的或至少另一种用于肋装置的实施方式。尤其地，本发明的任务是说明用于这种肋装置的制造方法。此外，尤其也应说明具有至少一个这种肋装置的热交换器。

2、在本发明中，该任务尤其通过独立权利要求的主题来解决。有利的实施方式是从属权利要求和说明书的主题。

3、本发明的基本构思在于，设置具有至少两个波状肋的肋装置，其中，波状肋彼此间以预定的错位来定位并且仅经由它们相邻的肋弯折部相互连接。

4、为此，建议了一种能置入热交换器中的用于传递热能的肋装置，该肋装置具有彼此错开了被称为肋错位的距离的波状肋，其中，相邻的波状肋凭借其肋弯折部相互连接。由此提供了由波状肋构成的一件式且机械稳定的用于热交换器的肋装置。在本发明中，术语“波状肋”适宜地被理解为成列的整体组合在一起的折叠部，其中，每个折叠部具备带有片组的肋壁以及具备肋弯折部。尤其地，波状肋不是单个的折叠部。

5、此外，适宜的是，设置有能置入热交换器中的用于传递热能的肋装置，其波状肋分别平行地沿主方向延伸。此外，波状肋分别具备带有片组的肋壁以及具备肋弯折部，其中，各自的波状肋的在主方向上相邻的肋壁经由该波状肋的肋弯折部相互连接。所提到的片组用于热传递并且适宜地显著增大了波状肋的有助于热传递的表面。此外，各自的波状肋的在主方向上相邻的肋壁在它们之间分别限界出或形成流体通道。波状肋在横向于主方向延伸的横向方向上依次排列，其中，它们尤其是能够彼此碰触式地贴靠，使得在横向方向上相邻的波状肋的所提到的流体通道通入到彼此中，由此波状肋在横向方向上能被流体流绕流。重要的是，在横向方向上相邻的波状肋以在主方向上彼此错开了被称为肋错位的距离的方式布置并且它们相对彼此固定，其中，它们的相邻的肋弯折部或仅它们的相邻的肋弯折部相互连接。适宜地，在横向方向上相邻的波状肋的在横向方向上相邻的肋壁在此不相互连接。

6、换而言之，根据本发明的肋装置具有两个或更多个彼此平行且靠近彼此布置的波状肋，这些波状肋适宜地处于共同的平面中并且在它们各自的主方向上彼此错开了被称为肋错位的距离。重要的是，分别在横向方向上相邻的、尤其是在横向方向上直接相邻的波状肋相对彼此固定，其中，它们的在横向方向上相邻的、尤其是在横向方向上直接相邻的肋弯折部相互连接。由此，总体上提供了一件式的且机械稳定的用于热交换器的肋装置，该肋装置例如能简单地装配在热交换器中并且还由于在相邻的波状肋之间所实现的肋错位而从流体力学方面能有利地被流体流绕流。

7、适宜地，在横向方向上相邻的波状肋相对彼此固定，其中，它们的在横向方向上相邻的和/或在横向方向上对置的肋弯折部直接相互连接。此外，这些肋弯折部可以具有在横向方向上对置的肋弯折部区段，各自的肋弯折部经由肋弯折部区段直接相互连接。也可以设置的是，波状肋的肋弯折部在主方向上观察交替地形成折峰和折谷，其中，在横向方向上相邻的波状肋的在横向方向上相邻的折峰直接相互连接，和/或其中，在横向方向上相邻的波状肋的在横向方向上相邻的折谷直接相互连接。尤其也可以设置的是，在横向方向上相邻的波状肋的所有在横向方向上相邻的肋弯折部都相互连接。

8、尤其地，由于所实现的肋错位而能够完全或至少尽可能防止被称为隧道流(英语：duct flow)的流体力学现象。这种现象描述了如下情况，即，波状肋由于其预定的几何形状配置而在两个相邻的肋壁之间限界出的、被流体流绕流的流体通道中具有或形成流动区域，其中，流体流具有相较于流体流在接近肋壁的流动区域中的接近肋壁的流动速度而言很高的流动速度。其也可以被称为隧道流(英语：duct flow)，这是因为与在接近肋壁的流动区域中具有较低流动速度的流体相比，流体在该流动区域中能够以高的流动速度穿流过波状肋。流体流在该情况中仅以降低了的程度与通道壁和片组接触，从而限制了能借助波状肋实现的热传递或者波状肋的几何形状配置要被限制在如下的几何形状配置，即，该配置不具有会造成隧道流(英语：duct flow)的流动区域。如之前所提及的那样，由于在此所实现的肋错位而能够尽可能防止隧道流(英语：duct flow)，从而显著扩充了针对波状肋的几何形状配置的区域。

9、所提到的波状肋例如是波浪式的肋。它们可以三角式、波浪式或之字形地设计。波状肋的肋弯折部尤其可以弯曲地、弯折地、褶皱式地或如改形那样地实施。在不考虑在其上布置的片组时，肋壁适宜地分别平坦地设计。此外，适宜地也可以设置的是，肋壁和肋弯折部横向于主方向地在横向方向上延伸。

10、此外能够设置的是，肋装置具有偶数个波状肋或奇数个波状肋。此外，横向于主方向观察，即在横向方向的方向上，波状肋可以不同宽度地实施。

11、适宜地可以设置的是，肋装置形成整体结构单元。这尤其意味着，在横向方向上相邻的波状肋经由其在横向方向上相邻的肋弯折部直接且整体相互连接。例如，肋装置为此由一件式的原材料、尤其是板材材料制成。由此，肋装置实现了可以有利地相对简单地装配的机械稳定的结构单元。尤其是不存在如下风险，即，在装配时波状肋折断或肋装置解体。

12、进一步适宜地可以设置的是，所提到的肋错位被限定为在主方向上要确定的在横向方向上相邻的波状肋的两个相邻的、相互连接的肋弯折部之间的距离。在此适宜的是，肋错位是在主方向上要确定的在这些相邻的波状肋中的一个波状肋或肋装置的一个波状肋的两个相邻的肋弯折部之间的纵向距离的至少25％。还适宜的是，肋错位是在主方向上要确定的在这些相邻的波状肋的一个波状肋的两个相邻的肋弯折部之间的纵向距离的至多50％。通过实现所提到的肋错位能够使在横向方向上相邻的波状肋在主方向上彼此不同地取向。适宜地，在横向方向上相邻的波状肋的肋壁在横向方向上不对置。在此可以设置的是，凭借所提到的肋错位在沿横向方向相邻的波状肋之间形成的边界面的区域处或该区域中在相邻的波状肋上实现了用于导走冷凝液的排导区域。适宜地，在排导区域中，波状肋的流体通道通入到彼此中。借助排导区域也可以将凝聚在波状肋上的冷凝液在波状肋之间导走。由此，冷凝液尤其能够从布置在肋壁上的片组流走，从而使其热传递功能与之前相比不那么强烈地受到凝聚的冷凝液的影响。当肋错位是各自的波状肋的相邻的肋弯折部之间的纵向距离的至少25％且至多50％时，还可以减少片组相对于肋壁的安设角，而其在此不会丧失热效率。由此，片组不是那么远地伸入到流体通道中。这具有的优点是，波状肋在保持不变的或更大的热传递性能的情况下具有较小的穿流阻力，由此能够使所建议的肋装置相对节能地工作。

13、尤其地，在横向方向上观察，可以在肋装置的在横向方向上延伸的构件深度的中心处或至少在中心的区域中实现肋错位和/或排导区域。适宜地，在横向方向上观察，波状肋为此具有相同的波状肋宽度。然而明确的是，也能够以不同的波状肋宽度来制成波状肋，由此肋错位和/或排导区域也偏离中心地布置。

14、适宜地可以设置的是，在横向方向上相邻的波状肋的在横向方向上相邻的、相互连接的肋弯折部具有或实现了下列特征中的至少一项：

15、-这些肋弯折部布置在肋装置的第一大面上，该第一大面通过肋装置的在横向方向上观察的构件深度以及肋装置的在主方向上观察的构件宽度展开或形成，

16、-这些肋弯折部附加地布置在肋装置的关于第一大面相反布置的第二大面上，

17、-这些肋弯折部处于共同的平面中，该平面可选地与主方向平行并且进一步可选地与第一大面且与第二大面正交。

18、由此说明了针对相互连接的肋弯折部的优选实施方式。

19、进一步适宜地可以设置的是，在横向方向上相邻的波状肋的在横向方向上相邻的肋壁在它们之间限界出间隙。由此，相邻的波状肋的相邻的、尤其是直接相邻的肋壁彼此分隔开。在此，间隙能够在肋壁的整个壁高度上延伸。间隙可以实现流体间隙、尤其是空气间隙。

20、适宜地可以设置的是，波状肋由一件式的板材材料或层复合材料制成，尤其是由从板材单层制造出的板材层复合材料制成。由此，能够相对有利地且大批量地制造肋装置。

21、根据本发明的另外的基本构思，可以设置有用于在两个流体流之间传递热能的热交换器，该热交换器具有布置在对置的用于流体的收集箱之间的管、尤其是彼此平行取向的扁平管，和/或管以其主延伸方向限定了管纵向方向，管横向于其管纵向方向在宽度方向上彼此有间距地布置，其中，用于第一流体流的第一流体路径引导穿过管并且用于第二流体流的第二流体路径围绕管地引导。由此管被或能被第一流体流穿流并且被或能被第二流体流绕流，由此能够使热能从第一流体流传递到第二流体流或相反地传递。热交换器还具有根据之前的描述的肋装置，肋装置被设立成用于在第一流体流和第二流体流之间传递热能。肋装置分别布置在第二流体路径中并且在相对于管纵向方向以及宽度方向横向延伸的、平行于横向方向的深度方向上被或能被第二流体流绕流。此外，肋装置分别与至少一个管连接或者以其主方向平行于管纵向方向取向且定位在两个在宽度方向上相邻的管之间并与它们连接。由此说明了配备有多个肋装置的热交换器，该热交换器能够实现在两个流体流之间有效地传递热能。

22、就此而言可以适宜地设置的是，在深度方向上观察，通过肋装置实现的排导区域布置在热交换器的热交换器构件深度的中心处或至少在中心的区域中。由此可以导走在热交换器的预定的或能预定的中心定位处的冷凝液。

23、根据本发明的另外的基本构思可以设置有用于制造根据之前的描述的肋装置的方法，该方法具有或包括辊轧成型步骤和/或冲压步骤。通过辊轧成型和/或冲压可以将原材料、例如平坦的板材材料相对快速地改形成整体式的肋装置。从而使制造在此建议的肋装置也符合最现代的生产要求，尤其是在考虑到预定的生产周期的情况下。

24、本发明将术语“直接”适宜地解释为含义“非间接”、“无中间元件”或“无中间空间”。此外，本发明将表述“在横向方向上相邻的肋弯折部”适宜地解释为仅如下这种肋弯折部彼此相邻：这些肋弯折部在横向方向上至少区段式地对置并且横向于横向方向至少区段式地搭接。

25、总之，所坚持的是：本发明适宜地涉及用于热交换器的肋装置，肋装置具有波状肋，波状肋沿主方向延伸并具备带有片组的肋壁以及具备肋弯折部。在波状肋中，在主方向上相邻的肋壁分别经由肋弯折部相互连接，在主方向上相邻的肋壁还在它们之间分别限界出流体通道。此外，波状肋在横向于主方向延伸的横向方向上依次排列，使得波状肋的流体通道通入到彼此中。重要的是，在横向方向上相邻的波状肋以在主方向上彼此错开了被称为肋错位的距离的方式布置并且相对彼此固定，其中，其相邻的肋弯折部直接且尤其是整体相互连接。本发明还涉及具有肋装置的热交换器以及用于制造这种肋装置的方法。

26、本发明另外的重要特征和优点由从属权利要求、附图和根据附图的所属的附图说明中得到。

27、应理解的是，之前提及的和之后还将阐述的特征不仅能在分别说明的组合中，而且也能在其它组合中或单独地使用，而不脱离本发明的保护范围。

28、本发明的优选实施方式在附图中示出并且在接下来的描述中详细阐述，其中，相同的附图标记涉及相同的或类似的或功能相同的部件。