AT500974A1

AT500974A1 - Wärmeaustauscher

Info

Publication number: AT500974A1
Application number: AT0180704A
Authority: AT
Original assignee: Pustelnik Philipp Dipl Ing; Euler Rolle Thomas Dipl Ing
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2006-05-15
Also published as: WO2006045129A1; AT500974B1; EP1805468A1; US20090159249A1

Description

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PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. WALTER HOLZER DIPL.-ING. OTTO PFEIFER DIPL.-ING. DR. TECHN. ELISABETH SCHOBER

A-1010 WIEN, SCHOTTENRING 16, BÖRSEGEBÄUDE

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher für Fluide, insbesondere Hydrauliköl, mit einem Gehäuse, in dem Fluidkanäle und Kühlmittelkanäle einander abwechseln, wobei das Gehäuse einen Einlaß für heißes Fluid, einen Auslaß für gekühltes Fluid sowie einen Einlaß und einen Auslaß für das Kühlmittel aufweist.

Derartige Wärmeaustauscher sind vielfach in Verwendung. Der Nachteil der bekannten Wärmeaustauscher besteht darin, daß das heiße Fluid, z.B. Hydrauliköl, vor dem Eintritt in den o-der nach dem Austritt aus dem Wärmeaustauscher durch eine gesonderte Filtereinrichtung geführt werden muß, um Fremdkörper aus dem Fluid zu entfernen.

Die Erfindung zielt darauf ab, diesen Nachteil zu vermeiden und auf konstruktiv einfache Weise sauberes gekühltes Fluid zu erzielen. Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Wärmeaustauscher der einleitend angegebenen Art zeichnet sich dadurch aus, daß im Gehäuse ein zentraler Zylinderraum vorgesehen ist, der an seinem Umfang durch einen Filter ausgekleidet ist, über welchen das einströmende heiße oder das ausströmende gekühlte Fluid in die Fluidkanäle eintritt bzw. aus den Fluidkanälen austritt.

Auf diese Weise wird erreicht, daß das heiße Fluid unmittelbar vor oder nach seiner Kühlung gefiltert wird, wodurch sich eine dem Wärmeaustauscher vor- oder nachgeschaltete gesonderte Filtereinrichtung erübrigt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse durch ein im wesentlichen parallelepipedisches Paket aus horizontale Fluidkanäle und Kühlmittelkanäle begrenzenden Platten gebildet ist, die von dem Zylinderraum und von einem Kühlmittelkanal sowie einem Fluidaustrittskanal durchsetzt sind. Alternativ ist das Gehäuse durch einen zylindrischen Körper gebildet, in welchem die Fluidkanäle und die Kühlmittelkanäle in Form von Kränzen axial verlaufender Kanäle ausgebildet sind, wobei ein oder mehrere äußere Kränze von Fluidkanälen an der fluideintrittseitigen Gehäusestirnseite ausmündet und an der Oberseite des Zylinderraumes eine Umlenkung von dem inneren Fluidkanalkranz zu dem äußeren Fluidkanalkranz bzw. den äußeren Fluidkanalkränzen vorgesehen ist.

Weitere Merkmale der Erfindung werden nachfolgend an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Wärmeaustauschers gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Draufsicht des Wärmeaustauschers nach Fig. 1, Fig. 3 einen Axialschnitt durch den Wärmeaustauscher nach den Fig. 1 und 2, Fig. 4 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers, Fig. 5 einen Axialschnitt durch die zweite Ausführungsform, Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 4, Fig. 7 einen Axialschnitt einer dritten Ausführungsform, Fig. 8 einen Querschnitt nach der Linie VIII-VIII der Ausführungsform nach Fig. 7, Fig. 9 eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsform des Wärmeaustauschers und Fig. 10 eine Draufsicht der Ausführungsform nach Fig. 8. ♦ * « • * • I ·· ···· • ·· f · · ·· · · « · ··* ·· · · ··· • · · ···· J · ··· · • · · -· 3 ♦ · · ·· ···« * ·· ·· *··

Gemäß Fig. l weist der aus beispielsweise aus Edelstahl hergestellte Wärmeaustauscher für ein Fluid, insbesondere Hydrauliköl, ein parallelepipedisches Gehäuse 1 auf, das aus einem Paket von miteinander verbundenen Platten 2, 3 gebildet ist, die zwischeneinander horizontale Fluidkanäle 4 und Kanäle 5 für ein Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, begrenzen. Das Paket ist von einem Kühlmittelverteilkanal 6 und von einem Zylinderraum 7 zum Verteilen des Fluids sowie einem (nicht gezeigten) Sammelkanal für gekühltes Fluid durchsetzt. An der Gehäuseunterseite ist ein Einlaß 8 zu dem Zylinderraum 7, und an der Gehäuseoberseite sind ein Kühlmitteleinlaß 9 und ein Kühlmittelauslaß 10 sowie ein Auslaß 12 für gekühltes Fluid vorgesehen. Der Zylinderraum 7 ist an der Gehäuseoberseite durch eine Schraubkappe 11 verschlossen und an seinem Umfang sowie an seiner oberen Stirnseite mit einem Filterkörper 13 ausgekleidet, durch den das unter Druck einströmende Fluid in radialer Richtung in die Fluidkanäle 4 Übertritt.

Die Strömungsrichtung des Fluids und des Kühlmittels kann auch umgekehrt werden. Dann tritt das gekühlte Fluid über den Filterkörper 13 in den zylindrischen Fluidkanal 7 über und aus diesem aus dem Gehäuse aus.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 6 ist zwischen einem Kopf teil 14 und einem Fußteil 15 ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 3 vorgesehen. An der Unterseite des Gehäuses 1' ist ein Einlaß 16 für Kühlmittel, insbesondere Kühlwasser, und an der Gehäuseoberseite ein Kühlmittelauslaß 17 angeordnet. Das zu kühlende Fluid tritt unter Druck über die untere Gehäusestirnseite in Richtung des Pfeils P in den

Einlaß 8' des zentralen Zylinderraumes 7' ein, und das gekühlte Fluid im Bereich des Gehäuseumfanges aus der unteren Gehäusestirnseite gemäß den Pfeilen P' aus (Fig. 4).

Wie Fig. 6 zeigt, wechseln in radialer Richtung in Kränzen angeordnete Fluidkanäle 4', 4" und Kühlmittelkanäle 5' einander ab. Der zentrale Zylinderraum 7' ist an seiner Innenseite mit einem Filterkörper 13' ausgekleidet, durch welchen das unter Druck einströmende heiße Fluid radial in die außerhalb des Filterkörpers 13' axial verlaufenden Fluidkanäle 4' strömt, welche an der Gehäuseoberseite in die radial auswärts liegenden Fluidkanäle 4" übergehen, die über die untere Gehäusestirnseite ausmünden. Auch bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 kann die Strömungsrichtung des zu kühlenden Fluid und des Kühlmittels umgekehrt werden.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine dritte Aus führungs form mit einer größeren Anzahl von Fluid- und Kühlmittelkanalkränzen.

Gemäß Fig. 9 kann bei der Aus führungs form nach den Fig. 4 bis 6 einerseits und bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 anderseits jeweils eine Zusatzanordnung vorgesehen sein, die ein Rückschlagventil R und einen Druckschalter D umfaßt, welche bei Überschreiten eines bestimmten Schwellenwertes ein Signal an eine Anzeige und/oder Einrichtung abgeben, z.B. eine Notabschalteinrichtung, welche den Betrieb des Wärmeaustauschers in der gewünschten Weise beeinflußt.

Claims

Ansprüche: 1. Wärmeaustauscher für Fluide, insbesondere Hydrauliköl, mit einem Gehäuse, in dem Fluidkanäle und Kühlmittelkanäle einander abwechseln, wobei das Gehäuse einen Einlaß für heißes Fluid, einen Auslaß für gekühltes Fluid sowie einen Einlaß und einen Auslaß für das Kühlmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) ein zentraler Zylinderraum (7, 7') vorgesehen ist, der an seinem Umfang durch einen Fluidfilter (13) ausgekleidet ist, über welchen das einströmende heiße Fluid oder das ausströmende gekühlte Fluid in die Fluidkanäle (4, 4', 4") eintritt bzw. aus den Fluidkanälen austritt.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) durch ein im wesentlichen paral-lelepipedisches Paket aus horizontale Fluidkanäle (4) und Kühlmittelkanäle (5) begrenzenden Platten (2, 3) gebildet ist, die von dem Zylinderraum (7) und von einem Kühlmittelkanal (6) sowie einem Fluidaustrittskanal (12) durchsetzt sind.
3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1·) durch einen zylindrischen Körper gebildet ist, in welchem die Fluidkanäle (4', 4", 4'") und die Kühlmittelkanäle (5, 5') in Form von Kränzen axial verlaufender Kanäle ausgebildet sind, wobei ein oder mehrere äußere Kränze von Fluidkanälen (4", 4'") an der fluideintrittseitigen Gehäusestirnseite ausmündet und an der Oberseite des Zylinderraumes (7') eine Umlenkung von dem inneren Fluidkanalkranz (4') zu dem äußeren Fluidkanalkranz bzw. den äußeren Fluidkanalkränzen (4", 4m) vorgesehen ist.