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Die Erfindung bezieht sich auf einen Plattenwärmetauscher, insbesondere Ölkühler, mit mehre- ren ineinandergesteckten, je aus einer Wärmetauscherplatte mit einem umlaufenden Randsteg bestehenden Strömungswannen, die an die jeweils benachbarte Strömungswanne dicht anschlie- #ende Ansätze im Bereich von fluchtenden, die Strömungswannen abwechselnd miteinander verbindenden Durchtrittsöffnungen aufweisen, wobei die fluchtenden Durchtrittsöffnungen jeweils zwei quer zu den Strömungswannen verlaufende Strömungskanäle mit Zu- und Abläufen für die wärmeaustauschenden Medien bilden.
Bekannte Plattenwärmetauscher dieser Art (US 4 708 199 A) haben den Vorteil eines einfa- chen Aufbaus, weil sich zwischen den als Wärmetauscherplatten wirksamen Böden der ineinander- gesteckten und flüssigkeitsdicht miteinander verbundenen Strömungswannen abwechselnd Strö- mungskanäle für die beiden wärmeaustauschenden Medien, beispielsweise Öl und Wasser, erge- ben. Die wärmeaustauschenden Medien werden dabei jeweils über einen Zulauf einem durch die fluchtenden Durchtrittsöffnungen gebildeten, quer zu den Strömungswannen verlaufenden Strö- mungskanal abwechselnd jeder zweiten Strömungswanne zugefördert, um über einen weiteren, ebenfalls durch fluchtende Durchtrittsöffnungen gebildeten Strömungskanal aus den Strömungs- wannen abgezogen und einem Ablauf zugeführt zu werden.
Mit Hilfe von in die einzelnen Strö- mungswannen eingelegten Turbulenzblechen kann für eine entsprechende Strömungsaufteilung innerhalb der Strömungswannen gesorgt werden. Bei einer gegebenen Baugrösse des Plattenwär- metauschers hängt der Wärmeübergang vor allem von der Strömungsgeschwindigkeit der wärme- austauschenden Medien ab. Da der Strömungsquerschnitt zwischen den Strömungskanälen für die Zu- und Ableitung durch die Summe der Strömungsquerschnitte der Strömungswannen für die einzelnen Medien konstruktiv vorgegeben ist, hängt der Wärmeübergang bei sonst gleichen Para- metern daher lediglich von der Durchsatzmenge der wärmeaustauschenden Medien ab. Im Falle von Ölkühlern bedeutet dies, dass bei einer vorgegebenen Baugrösse die Kühlleistung für den maximal anfallenden Öldurchsatz nicht ausreichend sein kann.
Darüber hinaus ist es bekannt (DE 30 20 557 A1 ) eine Umlenkung für das zu kühlende Medium vorzusehen, so dass einzelne Abschnitte des Kühlergehäuses in Reihe hintereinander durchströmt werden, was gegenüber einer parallelen Durchströmung aller Strömungskanäle des Kühlgehäuses eine Steigerung der Kühlleistung mit sich bringt. Dieser bekannte Kühler ist jedoch als Scheiben- kühler ausgebildet, der aus zwei seitlichen Gehäuseteilen und einem zwischen diesen angeordne- ten Kühlergehäuse besteht, das mehrere Scheiben umfasst, die sich zwischen den beiden seitli- chen Gehäuseteilen erstrecken und zwischen sich Strömungskanäle für das zu kühlende Öl bilden.
Dies bedeutet im Hinblick auf die Reihenschaltung von einzelnen Abschnitten parallel geschalteter Strömungskanäle, dass im Bereich eines seitlichen Gehäuseteiles zwei koaxiale Strömungskanäle für das Öl vorgesehen werden müssen, was den Konstruktionsaufwand erheblich vergrössert.
Ausserdem ist der Scheibenkühler nach der Wasserseite hin offen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Plattenwärmetauscher, insbesondere Ölkühler, der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass bei gleicher Baugrösse und glei- chem Mediendurchsatz die Wärmeübertragungsleistung vorteilhaft gesteigert werden kann, und zwar mit einfachen konstruktiven Mitteln.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass zumindest der zulaufseitige Strömungs- kanal für eines der wärmeaustauschenden Medien durch wenigstens eine in eine Durchtrittsöff- nung zwischen den Strömungswannen eingesetzte Trennwand in an sich bekannter Weise in axiale Abschnitte unterteilt ist.
Durch das Einsetzen einer Trennwand in den zulaufseitigen Strömungskanal für eines der bei- den Medien wird der Strömungsweg für dieses Medium auf jene Strömungswannen beschränkt, die an den durch die Trennwand verkürzten Abschnitt des Strömungskanales anschliessen. Dies bedeutet bei einer mittigen Unterteilung des zulaufseitigen Strömungskanales, dass das durch diesen Strömungskanal fliessende Medium durch die Hälfte der diesem Medium zur Verfügung stehenden Strömungswannen zum jeweils anderen Strömungskanal strömen muss, bevor es durch die andere Hälfte der Strömungswannen wieder zurück in den anderen Abschnitt des durch die Trennwand geteilten Strömungskanales zurückfliessen kann.
Damit wird der Strömungsquerschnitt für dieses Medium unter gleichzeitiger Verlängerung des Strömungsweges bei gleicher Baugrösse des Plattenwärmetauschers verringert und dadurch bedingt die Strömungsgeschwindigkeit vergrö- #ert, was zu der geforderten Leistungssteigerung der Wärmeübertragung führt. Die baulichen
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Massnahmen sind einfach, weil lediglich eine Trennwand in eine Durchtrittsöffnung zwischen den Strömungswannen einzusetzen ist, so dass sich koaxiale Strömungskanäle zwischen den Strö- mungswannen erübrigen.
Voraussetzung für die angestrebte Leistungssteigerung ist naturgemäss, dass eine ausreichende Förderleistung zur Verfügung steht, um den zufolge des kleineren Strömungsquerschnittes und verlängerten Strömungsweges grösseren Strömungswiderstand ausgleichen zu können. Es braucht wohl nicht besonders hervorgehoben zu werden, dass zur weiteren Steigerung der Strömungsge- schwindigkeit zwei oder mehr Trennwände eingesetzt werden können, um eine entsprechende Strömungsaufteilung auf die einzelnen Strömungswannen zu erzwingen. Diese Trennwände sind entsprechend auf die beiden Strömungskanäle für eines der wärmeaustauschenden Medien aufzuteilen.
Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich schliesslich, wenn je ein zulaufsei- tiger Strömungskanal der beiden für je ein wärmetauschendes Medium vorgesehenen Strömungs- kanäle durch eine in eine Durchtrittsöffnung eingesetzte Trennwand unterteilt ist, während die ungeteilten anderen Strömungskanäle stirnseitig verschlossen sind.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen erfindungsgemässen Plattenwärmetauscher in einer vereinfachten Draufsicht, Fig. 2 diesen Plattenwärmetauscher in einem Schnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 111-111 der Fig.
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The invention relates to a plate heat exchanger, in particular an oil cooler, with a plurality of nested flow troughs, each consisting of a heat exchanger plate with a circumferential edge web, which closely adjoins the adjacent flow trough in the region of flush, the flow troughs alternating with one another have connecting passage openings, the aligned passage openings each forming two flow channels running transversely to the flow troughs with inlets and outlets for the heat-exchanging media.
Known plate heat exchangers of this type (US Pat. No. 4,708,199) have the advantage of a simple structure because there are alternating flow channels for the two heat-exchanging media, for example oil and oil, between the bottoms of the flow troughs which are plugged into one another and are liquid-tightly connected to one another as heat exchanger plates Water, yield. The heat-exchanging media are in each case supplied via an inlet to a flow channel, which is formed by the aligned passage openings and runs transversely to the flow troughs, alternately to every second flow trough, in order to be withdrawn from the flow troughs via a further flow channel, likewise formed by aligned passage openings, and to an outlet to be fed.
With the help of turbulence plates inserted into the individual flow troughs, a corresponding flow division within the flow troughs can be ensured. For a given size of plate heat exchanger, the heat transfer primarily depends on the flow rate of the heat-exchanging media. Since the flow cross-section between the flow channels for the supply and discharge is predetermined by the sum of the flow cross-sections of the flow troughs for the individual media, the heat transfer with otherwise identical parameters therefore depends only on the throughput quantity of the heat-exchanging media. In the case of oil coolers, this means that the cooling capacity for a given size cannot be sufficient for the maximum oil throughput.
In addition, it is known (DE 30 20 557 A1) to provide a deflection for the medium to be cooled, so that individual sections of the cooler housing are flowed through in series, which results in an increase in cooling capacity compared to a parallel flow through all flow channels of the cooling housing. However, this known cooler is designed as a disc cooler which consists of two side housing parts and a cooler housing arranged between them, which comprises a plurality of discs which extend between the two side housing parts and between them flow channels for the oil to be cooled form.
With regard to the series connection of individual sections of flow ducts connected in parallel, this means that two coaxial flow ducts must be provided for the oil in the area of a side housing part, which considerably increases the construction effort.
In addition, the window cooler is open on the water side.
The invention is therefore based on the object of designing a plate heat exchanger, in particular an oil cooler, of the type described at the outset in such a way that, with the same size and the same media throughput, the heat transfer performance can advantageously be increased, with simple design means.
The invention achieves the stated object in that at least the inlet-side flow channel for one of the heat-exchanging media is divided into axial sections in a manner known per se by at least one partition wall inserted into a passage opening between the flow troughs.
By inserting a partition into the flow channel on the inlet side for one of the two media, the flow path for this medium is restricted to those flow troughs which adjoin the section of the flow channel shortened by the partition. With a central subdivision of the flow channel on the inlet side, this means that the medium flowing through this flow channel must flow through half of the flow troughs available to this medium to the other flow channel before it flows back through the other half of the flow troughs into the other section of the flow channel the dividing wall of the divided flow channel can flow back.
The flow cross-section for this medium is thus reduced while the flow path is lengthened while the plate heat exchanger is of the same size, and as a result the flow speed is increased, which leads to the required increase in heat transfer performance. The structural
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Measures are simple because only a partition wall has to be inserted into a passage opening between the flow troughs, so that coaxial flow channels between the flow troughs are unnecessary.
A prerequisite for the desired increase in performance is, of course, that sufficient delivery capacity is available to compensate for the greater flow resistance due to the smaller flow cross-section and longer flow path. It does not need to be particularly emphasized that two or more dividing walls can be used to further increase the flow rate in order to force a corresponding flow distribution onto the individual flow troughs. These partitions are to be divided accordingly between the two flow channels for one of the heat-exchanging media.
Particularly simple constructional relationships ultimately result if one inlet-side flow channel of the two flow channels each provided for a heat-exchanging medium is divided by a partition wall inserted into a passage opening, while the undivided other flow channels are closed at the end.
The subject matter of the invention is shown in the drawing, for example. 1 shows a plate heat exchanger according to the invention in a simplified plan view, FIG. 2 shows this plate heat exchanger in a section along the line 11-11 of FIG. 1 and FIG. 3 shows a section along the line 111-111 in FIG.