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Die Erfindung bezieht sich auf einen Plattenwärmetauscher, insbesondere Ölkühler, mit me re- ren ineinandergesteckten Strömungswannen, deren Böden je eine Wärmetauscherplatte zwischen zwei wärmeaustauschenden Medien sowie tiefgezogene Leiteinrichtungen aus zwei einander k euzenden Scharen paralleler Rippen bilden, deren Höhe dem halben gegenseitigen Abstand der Böden entspricht.
Bei üblichen Plattenwarmetauschern aus mehreren ineinandergesteckten Strömungswannen bilden die Strömungswannen jeweils einen durch den Boden der anschliessenden Strömungswanne begrenzten Strömungsweg, so dass bei einer abwechselnden Beschickung der aufemanderfol enden Strömungswannen mit den beiden wärmeaustauschenden Medien die Wannenböden Wärne- tauscherplatten bilden. Die Zu- und Ableitung der Medien erfolgt dabei durch die Wannenbö en, die tiefgezogene Ansätze mit entsprechenden Durchtrittsöffnungen aufweisen. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass diese Ansätze die zwischen den Wannenböden gebildeten Strömu gs- wege abwechselnd flüssigkeitsdicht durchsetzen, um die abwechselnde Beschickung dieser Strömungswege mit den beiden wärmeaustauschenden Medien sicherstellen zu können.
Damit in erhalb der einzelnen Strömungswannen eine vorteilhafte Strömungsaufteilung zwischen den Me en- zu- und -abflüssen durch die tiefgezogenen Ansätze sichergestellt wird, werden in die einzelnen Strömungswannen Turbulenzbleche eingelegt. Diese Turbulenzbleche bilden aus der Blechebene wellenartig ausgebogene, durch parallele Schlitze begrenzte Laschen, die entsprechende Strömungsdurchtritte quer zu den einzelnen Laschenreihen ergeben, so dass ein in Richtung der Laschenreihen angeströmtes Turbulenzblech eine entsprechende Querverteilung des Strömungsmediums mit sich bringt, allerdings mit einer erheblichen Vergrösserung des Strömungswiderstand s in Richtung der Laschenreihen.
Um den mit dem Einsatz gesonderter Turbulenzbleche vermehrten Aufwand herabzusetzen, ist es bekannt (DE 195 1 312 A1),die Böden der Strömungswannen mit tiefgezogenen Noppen zu versehen, die über die Grundfläche der Strömungswannen verteilt eine Leiteinrichtung für das die jeweilige Strömungswanne durchströmende Medium bilden, das zufolge dieser ein Turbulenzblech ersetzenden Leitnoppen ebenfalls verwirbelt wird, allerdings nur u zureichend.
Wegen der begrenzten Tiefzieheigenschaften von höherfestem Aluminium, das insbesondere für Ölkühler im Fahrzeugbau eingesetzt wird, werden die für die Wasserführung vo gesehenen Strömungswannen mit einer entsprechend geringeren Tiefe als die das Öl aufnehmenden Strömungswannen ausgeführt, die mit herkömmlichen Turbulenzblechen versehen werden Der gegenüber den Strömungswannen für die Olführung verminderte Strömungsquerschnitt der Strömungswannen für das Kühlwasser muss jedoch als nachteilig angesehen werden.
Schliesslich ist es bekannt (WO 93/00563 A1), die Böden der Strömungswannen mit tiefg zo- gene Leiteinrichtungen aus zwei einander kreuzenden Scharen paralleler Rippen zu versehen, um einerseits zu steigern und anderseits den Strömungswiderstand für die beiden durch den Wan enboden voneinander getrennten, wärmeaustauschenden Medien zu erhöhen. Zu diesem Z ck weisen die Böden der Stromungswannen jeweils zwei einander kreuzende Scharen von parallelen Rippen auf, die scharenweise nach entgegengesetzten Seiten über den Wannenboden vorra en, und zwar um den halben gegenseitigen Abstand der Wannenboden.
Die Anordnung ist dabe so getroffen, dass die zwischen zwei benachbarten Wannenböden gegeneinander paarweise v rra- genden, parallelen Rippen einander entlang ihres Rückens berühren, so dass diese paarweise gegeneinander vorragenden Rippen zwischen den benachbarten Wannenböden Trennwände bilden, die für den Mediendurchtritt lediglich im Kreuzungsbereich mit den dazu querverlaufen en, auf die andere Bodenseite vorstehenden Rippen unterbrochen sind. Aus diesem Grunde erg en sich vor allem parallele Strömungskanale zwischen den die Trennwände bildenden Rippen, wa im Zusammenwirken mit den begrenzten Strömungsdurchtritten durch diese Trennwände ungünstige Strömungsverhältnisse schafft, und zwar im Strömungsbereich beider Medien.
Ausserdem ergibt sich eine aufwendige Bodenform, weil die Bodenbereiche zwischen den einander kreuzen en Rippenscharen zusätzlich unterschiedlich weit aus der Bodenebene ausgeformt und mit Sic < en versehen sind, was hohe Anforderungen an das Tiefziehverhalten des Werkstoffes der Strömur gswannen stellt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Plattenwärmetauscher, insbesoncere einen Ölkühler, der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass für eines der beiden war neaustauschenden Medien die Strömungsverteilung in den Strömungswannen durch Turbulenzbleche erzwungen, für das andere Medium aber in vorteilhafter Weise durch die tiefgezogenen
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Leiteinrichtungen der Wannenböden sichergestellt wird.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Böden der Stömungswannen jeweils lediglich eine Schar paralleler Rippen aufweisen und dass die einander kreuzenden Scharen paral- leler Rippen unmittelbar benachbarter Wärmetauscherplatten entweder auf der einander zugekehrten Seite oder auf der voneinander abgekehrten Seite der Wärmetauscherplatten vorgesehen sind und ausschliesslich in die Strömungswege für eines der beiden Medien ragen.
Da zufolge dieser Massnahmen die einen Strömungswannen eine Schar paralleler Rippen aufweisen, die in den Strömungsweg dieser Strömungswannen vorragen, während die anderen Stromungswannen Rippen bilden, die auf der der Wanne abgekehrten Seite des Wannenbodens ver- laufen, erhält man durch ein abwechselndes Ineinanderstecken dieser unterschiedlichen Strömungswannen im Bereich des Strömungsweges jeder zweiten Strömungswanne eine wirksame Leiteinrichtung für das durch diese Wannen strömende Medium aus einander kreuzenden Scharen von parallelen Rippen, die lediglich im Bereich der Kreuzungsstellen aneinander anliegen und aufgrund der sich dadurch ergebenden Gitterstruktur für eine vorteilhafte Turbulenz des zwischen ihnen strömenden Mediums sorgen, ohne den Strömungswiderstand übermässig zu erhöhen,
weil ja die Rippen mit Ausnahme der Kreuzungsbereiche lediglich die halbe Höhe der Strömungswannen sperren. Da die Rippenhöhe nur dem halben gegenseitigen Abstand der Böden unmittelbar ineinandergesteckter Strömungswannen entspricht und die Rippen ausschliesslich auf einer Seite des sonst ebenen Bodens vorragen, können erheblich geringere Anforderungen an die Tiefzieheigenschaften des Wannenwerkstoffes gestellt werden, was den Einsatz auch höherfester Aluminiumlegierungen zur Herstellung solcher Wärmetauscher erlaubt, insbesondere wenn auch die tiefgezogenen Ansätze zur Führung der Medien zwischen den einzelnen Strömungswannen im Bereich der unmittelbar ineinandergesteckten Strömungswannen gegeneinander paarweise vorragen und eine den Rippen entsprechende Höhe aufweisen.
Um eine besonders gleichmässige Verteilung und Durchwirbelung des einen Mediums mit Hilfe der Leiteinrichtung zu erhalten, können die beiden Scharen paralleler Rippen einander unter einem Winkel von 90 kreuzen, wie dies an sich bekannt ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 einen erfindungsgemässen Plattenwärmetauscher in einer Draufsicht auf eine Strö- mungswanne,
Fig. 2 diesen Plattenwärmetauscher in einem Schnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 1 in einem grösseren Massstab, und
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 111-111 der Fig. 1 durch zwei ineinandergesteckte Strömungs- wannen ebenfalls in einem grösseren Massstab.
Wie das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, ist der Plattenwärmetauscher aus einzelnen, ineinandergesteckten Stromungswannen 1 aufgebaut, die jeweils aus einem Boden 2 mit einem hochgezogenen, umlaufenden Rand 3 gebildet werden, der mit einer Erweiterung 4 den Rand 3 des Bodens 2 der jeweils benachbarten Strömungswanne 1 übergreift. Diese Wannenböden 2 weisen einander paarweise zugeordnete Durchtrittsöffnungen 5 und 6 für die wärmetauschenden Medien, beispielsweise Öl und Wasser, auf. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass die Durchtrittsöffnungen 5 und 6 im Bereich von tiefgezogenen Ansätzen 7 liegen, deren Hohe dem halben Abstand a zwischen den benachbarten Wannenböden 2 entspricht.
Da die Durchtrittsoffnungen 5 und 6 kleiner als der Boden dieser Ansätze 7 sind, ergibt sich zwischen den Böden der gegeneinander vorragenden Ansätze 7 benachbarter Wärmetauscherplatten 2 eine die dichte Verbindung der Ansätze 7 unterstützende flächige Anlage um den jeweiligen Öffnungsrand. Wie der Fig. 2 entnommen werden kann, sind die Ansätze 7 im Bereich fluchtender Durchtrittsöffnungen 5 und 6 abwechselnd auf entgegengesetzten Plattenseiten vorgesehen, so dass sich über die Ansätze 7 jeweils ein flüssigkeitsdichter Durchtritt durch jede zweite Strömungswanne 1 ergibt Zusätzlich müssen die Ansätze 7 für den Durchtritt des einen Mediums gegenüber den Ansätzen 7 für den Durchtritt des anderen Mediums auf gegenüberliegenden Plattenseiten liegen.
Wird beispielsweise das zu kühlende Öl durch die Durchtrittsoffnungen 5 und das die Ölwärme aufnehmende Wasser durch die Durchtrittsöffnungen 6 geleitet, wobei das Öl jeweils vom Zulauf 8 zum Ablauf 9 und das Wasser im Gegenstrom vom Zulauf 10 zum Ablauf 11 die Strömungswannen 1 durchströmen, so ergibt sich für das Öl eine durch die Pfeile 12 und für das Wasser eine durch die Pfeile 13 in der Fig. 2 angedeutete Strömung, die hinsichtlich ihrer Verteilung über die
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Wärmetauscherplatten von der Anordnung entsprechender Leiteinrichtungen in den einze en Strömungswannen 1 abhängt. Während für die Ölströmung übliche Turbulenzbleche 14 eingesetzt werden, wird die Leiteinrichtung in den dazwischenliegenden Strömungswannen 1 durch tiefg zogene Rippen 15 in den Wannenböden 2 gebildet.
Die Anordnung ist dabei so getroffen, da die parallelen Rippen 15 der einen Strömungswanne 1 die Schar der ebenfalls parallelen Rippe 15 der unmittelbar anschliessenden Strömungswanne vorzugsweise unter einem Winkel von 90 k euzen, wie dies der Fig. 1 entnommen werden kann. Da die Rippen 15 jeweils in den Strömungs eg für das Kühlwasser vorragen und eine Höhe h aufweisen, die dem halben Abstand a der Wannenböden 2 entspricht, liegen die gegeneinander vorragenden Rippen 15 im Bereich der Kreuzu gs- stellen aneinander an. Dies bringt im Zusammenhang mit dem durchgehenden Rippenverlauf zwischen den Kreuzungssteilen eine vorteilhafte Durchwirbelung des Kühlwassers mit sich, was wohl keiner näheren Erklärung bedarf.
Durch die Rippen 15 wird ausserdem die Oberfläche der Wä me- tauscherplatte vergrössert, so dass insgesamt vorteilhafte Wärmeaustauschbedingungen sichergestellt werden können.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
So könnte auch das zukühlende Öl durch die Strömungswannen 1 mit der aus den einander reuzenden Rippenscharen gebildeten Leiteinrichtung geleitet werden. Ausserdem ist die konstruktive Ausgestaltung der Strömungswannen 1 weitgehend frei, weil es ja lediglich darauf ankommt die Wannenböden 2 mit parallelen Rippenscharen zu versehen, die abwechselnd auf entgegenge etzten Seiten der Wannenböden 2 vorragen, um innerhalb jeder zweiten Strömungswanne 1 eine entsprechende Leiteinrichtung für das diese Strömungswanne 1 durchströmende Medium zu erhal en
PATENTANSPRÜCHE:
1.
Plattenwärmetauscher, insbesondere Ölkühler, mit mehreren ineinandergesteckten trö- mungswannen, deren Böden je eine Wärmetauscherplatte zwischen zwei wärmeau tau- schenden Medien sowie tiefgezogene Leiteinrichtungen aus zwei einander kreuze den
Scharen paralleler Rippen bilden, deren Höhe dem halben gegenseitigen Abstand der
Böden entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass die Böden (2) der Stömungswanne (1) jeweils lediglich eine Schar paralleler Rippen (15) aufweisen und dass die einander kreu-
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entweder auf der einander zugekehrten Seite oder auf der voneinander abgekehrten eite der Wärmetauscherplatten vorgesehen sind und ausschliesslich in die Strömungsweg für eines der beiden Medien ragen.