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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Plattenwärmetauscher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, eine Wärmetauscherplatte für einen derartigen Plattenwärmetauscher gemäß dem Patentanspruch 8 sowie eine Umfangsdichtung für einen derartigen Plattenwärmetauscher gemäß dem Patentanspruch 9.
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Auf verschiedenen technischen Gebieten ist es bekannt, thermische Energie zwischen zwei Fluiden, d.h. zwischen zwei Gasen, zwischen zwei Flüssigkeiten oder zwischen einem Gas und einer Flüssigkeit, auszutauschen. Je nach Anwendungsfall kann das eine Fluid durch das andere Fluid zu kühlen oder zu erwärmen sein.
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Hierzu werden sog. Wärmetauscher, auch Wärmeübertrager genannt, verwendet, welche von beiden Fluiden durchströmt werden. Die beiden Fluidströme sind dabei durch Trennelemente voneinander getrennt und tauschen über das Trennelement, d.h. durch die Erwärmung bzw. durch die Abkühlung des Materials des Trennelements, ihre thermische Energie aus.
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Eine Ausführungsform eines Wärmetauschers stellen die Plattenwärmeübertrager dar, welche auch als Plattenwärmetauscher bezeichnet werden. Ein Plattenwärmetauscher besteht aus mehreren flächigen Trennelementen in Form von Platten, welche senkrecht zu ihrer flächigen Erstreckung hintereinander angeordnet sind und so ein Plattenpaket bilden, welches zum Beispiel durch Spannschrauben von außen zusammengehalten werden kann. Die einzelnen Platten sind üblicherweise wellenförmig profiliert und so zusammengesetzt, dass jeweils zwei Platten einen Zwischenraum für das eine Fluid und mit wenigstens einer unmittelbar nächsten Platte einen Zwischenraum für das andere Fluid bilden. Am Rand ihrer flächigen Erstreckung, d.h. am Plattenrand, kann jeweils zwischen zwei unmittelbar benachbarten Platten eine umlaufende Dichtung als Umfangsdichtung vorgesehen sein, welche den jeweiligen Zwischenraum randseitig nach außen hin fluiddicht abdichtet. Die Zwischenräume des einen Fluids werden durch die Platte hindurch durch Durchgangsöffnungen als Strömöffnungen verbunden, welche die Zwischenräume des anderen Fluid durchqueren, und umgekehrt.
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So beschreibt die
DE 31 41161 A1 einen Plattenwärmeaustauscher mit einem Rahmengestell miteinander fluchtend geführten und zwischen einer Gestellplatte und einer Deckelplatte des Rahmengestells flächig gegeneinander zu einem Stapel gespannten, aus Blechen gepreßten Wärmeaustauschplatten, zwischen denen durch auf einer Seite jeder Platte angeordnete Umfangsdichtungen geschlossene Plattenzwischenräume gebildet sind, die über von den Platten gebildete, miteinander fluchtende Zu- und Abströmöffnungen mit den am Wärmeaustausch beteiligten Medien beschickbar sind, wobei durch entsprechende Anordnung der Dichtungen jede Platte auf einer Seite-mit einem Medium und auf der anderen Seite mit einem anderen Medium in Kontakt ist.
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Mit anderen Worten bilden bei einem Plattenwärmetauscher eine Anzahl von profilgeprägten dünnen Platten mit Durchlassöffnungen aneinander gereiht ein Paket von Fließspalten, die wechselseitig von den wärmetauschenden Medien durchströmt werden. Zwischen den einzelnen Platten wird eine umlaufende Dichtung eingelegt bzw. verklebt, die gewährleisten soll, dass die Durchströmung des Plattenpaketes erreicht wird und dass die Fließspalte bzw. die Zwischenräume nach außen dicht sind.
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Die in Plattenwärmetauschern eingesetzten Wärmeaustauschplatten werden üblicherweise in einem Umformprozess aus Metallblechen oder vom Coil gefertigt. Die Herstellung erfolgt mittels Pressen der kompletten Wärmeaustauschplatten, bestehend aus Kopfbereich, Wärmeaustauschfläche oder Wellenfeld und der umlaufenden Dichtungsnut. Nach dem Pressen wird der Außenrand beschnitten und die Platten im Kopfbereich entsprechend für die Anwendung aufgelocht, um die Strömöffnungen zu schaffen. Die Dichtung ist üblicherweise einteilig ausgebildet und entspricht der Kontur der umlaufenden Dichtungsnut.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Plattenwärmetauscher der eingangs beschriebenen Art bereit zu stellen, so dass die Dichtigkeit der Umfangsdichtungen verbessert werden kann. Alternativ oder zusätzlich soll die Montage der Umfangsdichtungen vereinfacht und bzw. oder verbessert werden. Alternativ oder zusätzlich sollen die Umfangsdichtungen möglichst flexibel zwischen verschiedenen Plattenwärmetauschern verwendet werden können. Dies soll insbesondere möglichst einfach, kostengünstig, robust und bzw. oder flexibel erfolgen können. Zumindest soll eine Alternative zu bekannten Plattenwärmetauschern geschaffen werden.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Plattenwärmetauscher mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Wärmetauscherplatte mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 sowie durch eine Umfangsdichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Somit betrifft die vorliegende Erfindung einen Plattenwärmetauscher mit einer Mehrzahl von Wärmetauscherplatten, welche paarweise zwischen sich Zwischenräume für Durchströmung von jeweils einem von zwei Fluiden ausbilden, wobei die Zwischenräume durch jeweils eine umlaufende Umfangsdichtung fluiddicht abgedichtet werden, welche zwischen den beiden Wärmetauscherplatten in jeweils einer Dichtungsnut aufgenommen wird. Derartige Plattenwärmetauscher sind bekannt, wie eingangs beschrieben.
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Der erfindungsgemäße Plattenwärmetauscher ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsdichtung wenigstens eine Verjüngung aufweist und dass die Dichtungsnuten jeweils wenigstens eine Verjüngung aufweisen, welche hinsichtlich Position und Form, insbesondere Länge, Breite und bzw. oder Kontur, mit der Verjüngung der Umfangsdichtung korrespondiert.
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Mit anderen Worten ist der erfindungsgemäße Plattenwärmetauscher derart ausgebildet, dass die Kombination aus Umfangsdichtung und den Dichtungsnuten der beiden Wärmetauscherplatten an wenigstens einer Stelle in der Richtung zwischen Zwischenraum und Plattenrand dünner bzw. schmaler ausgebildet ist als im übrigen Verlauf. Dieser dünner bzw. schmaler ausgebildete Bereich der Umfangsdichtung und der Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten kann als Verjüngung, als Aussparung, als Einkerbung oder auch als Keil bezeichnet werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass bisher die Kombination aus Umfangsdichtung und Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten in ihrem Verlauf in der Umfangsrichtung üblicherweise mit im Wesentlichen der gleichen Breite ausgebildet ist, um überall zwischen Zwischenraum und Plattenrand die gleiche dichtende Wirkung zu erreichen. Hierdurch kann es jedoch zumindest auf den längeren geradlinigen Abschnitten an den Seiten der Wärmetauscherplatten in der Umfangsrichtung zu einer gewissen Beweglichkeit der Umfangsdichtung gegenüber den Dichtungsnuten bei der Montage oder auch im Betrieb kommen. Auch kann dies zu einer ungenauen Positionierung der Umfangsdichtung in den Dichtungsnuten bei der Montage führen. Dies kann zu Undichtigkeiten führen.
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Erfindungsgemäß kann daher durch die zuvor beschriebene Kombination aus Umfangsdichtung und Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten mit korrespondierenden Verjüngungen, welche gegenüber einander einen formschlüssigen Halt insbesondere in der Umfangsrichtung bewirken können, sowohl die Positioniergenauigkeit bei der Montage als auch der Halt der Umfangsdichtung in den Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten bei der Montage verbessert werden, was die Montage erleichtern sowie mögliche Undichtigkeiten aufgrund von Montagefehlern vermeiden kann. Dies gilt ebenso für die Sicherstellung der Positionierung der Umfangsdichtung in den Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten im Betrieb, welche durch thermische Längendehnung der Umfangsdichtung und bzw. oder durch Druckwechselbelastungen bei bisher bekannten Plattenwärmetauschern verändert werden kann, wodurch Undichtigkeiten im Betrieb des Plattenwärmetauschers auftreten können. Auch dies kann erfindungsgemäß vermieden werden.
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Umfangsdichtungen ohne entsprechende Verjüngung an der Stelle, wo die Dichtungsnuten der beiden Wärmetauscherplatten korrespondierende Verjüngungen aufweisen, können bei erfindungsgemäßen Wärmetauscherplatten nicht verwendet werden, da das überschüssige Material der Umfangsdichtung an der Stelle der Verjüngungen der Dichtungsnuten der beiden Wärmetauscherplatten eine Montage verhindern bzw. zu einem undichten Zwischenraum führen würde.
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Vorteilhaft es weiterhin, dass eine entsprechende erfindungsgemäße Umfangsdichtung auch bei Plattenwärmetauschern verwendet werden kann, dessen Wärmetauscherplatten keine derartige Verjüngungen ihrer Dichtungsnuten aufweisen. Zwar entsteht an dieser Stelle ein Hohlraum zwischen den Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten und der Umfangsdichtung, welcher gegebenenfalls von einer entsprechend geformten erfindungsgemäßen Zusatzdichtung gefüllt werden kann. Dies verhindert jedoch nicht die Montage und die Verwendung einer erfindungsgemäßen Umfangsdichtung mit Verjüngung zwischen zwei Wärmetauscherplatten ohne Verjüngungen ihrer Dichtungsnuten. Eine derartige Zusatzdichtung kann lose an dieser Stelle in die Dichtungsnuten eingelegt und dort formschlüssig gehalten oder auch stoffschlüssig zum Beispiel durch Kleben dort positioniert bzw. mit der Umfangsdichtung verbunden werden.
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Vorteilhaft kann hierbei auch sein, dass die Montage dahingehend erleichtert werden kann, dass die Umfangsdichtung lediglich in einer einzigen Konstellation zwischen den Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten angeordnet werden kann. Dies kann es einer Person bei der Montage erleichtern bzw. sicherstellen, dass die Umfangsdichtung bestimmungsgemäß zwischen den Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten angeordnet wird.
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In jedem Fall kann die Form der korrespondierenden Verjüngungen der Umfangsdichtung und der Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten insbesondere in ihrer Länge entlang der länglichen Erstreckungsrichtung der Umfangsdichtung, d. h. in dessen Umfangsrichtung, und bzw. oder in ihrer Breite, welche sich senkrecht zur Länge, d.h. in der Richtung zwischen Zwischenraum und Plattenrand, erstreckt, derart aufeinander abgestimmt sein, dass der zuvor beschriebene formschlüssige Halt erreicht werden kann.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Kontur der korrespondierenden Verjüngungen der Umfangsdichtung und der Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten derart gewählt werden, dass der zuvor beschriebene formschlüssige Halt erreicht werden kann. Eine derartige Kontur kann insbesondere rechteckig, oval, halbrund, rechteckig mit abgerundeten Ecken, dreieckig, sägezahnförmig und dergleichen sein.
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Dabei den formschlüssigen Halt zwischen Umfangsdichtung und Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten durch Verjüngungen und nicht durch Verbreiterungen in der Richtung zwischen Zwischenraum und Plattenrand zu erzeugen kann dahingehend vorteilhaft sein, dass der Plattenrand unverändert bleiben und die Fläche der Wärmetauscherplatten weiterhin möglichst vollständig zur Ausbildung des Zwischenraums genutzt werden kann.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die Umfangsdichtung mehrere Verjüngungen auf und die Dichtungsnuten weisen mehrere Verjüngungen auf, welche hinsichtlich Position und Form, insbesondere Länge, Breite und bzw. oder Kontur, mit den Verjüngungen der Umfangsdichtung korrespondieren. Hierdurch können die zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile an verschiedenen Stellen der Umfangsdichtung und der Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten genutzt werden. Dabei können die korrespondierenden Verjüngungen der Umfangsdichtung und der Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten hinsichtlich ihrer Form gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein, was den Gestaltungsspielraum entsprechend erhöhen kann. Insbesondere die unterschiedliche Ausgestaltung der Verjüngungen kann die Montage für die Person wie zuvor beschrieben vereinfachen, da hierdurch lediglich eine zulässige Anordnung der Umfangsdichtung in den Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten vorgegeben werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weisen die mehreren Verjüngungen der Umfangsdichtung und die mehreren Verjüngungen der Dichtungsnuten paarweise unterschiedliche Formen, insbesondere unterschiedliche Längen, auf. Dies kann eine Möglichkeit darstellen, die zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile umzusetzen. Insbesondere kann hierdurch der Gestaltungsspielraum der korrespondierenden Verjüngungen der Umfangsdichtung und der Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten erhöht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die mehreren Verjüngungen der Umfangsdichtung und die mehreren Verjüngungen der Dichtungsnuten an unterschiedlichen Seiten, vorzugsweise an einander gegenüberliegenden Seiten, der Wärmetauscherplatten ausgebildet. Dies kann insbesondere der genauen sowie haltbaren Positionierung der Umfangsdichtung in den Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten während der Montage zugutekommen, da gerade auf den vergleichsweise langen Seiten eine Verrutschen der Umfangsdichtung in den Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten bei der Montage sowie im Betrieb auftreten und zu Undichtigkeiten führen kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Umfangsdichtung wenigstens eine erste und eine zweite Verjüngung auf, die Dichtungsnuten weisen an der Position der zweiten Verjüngung der Umfangsdichtung keine Verjüngung auf, und der Plattenwärmetauscher weist wenigstens eine Zusatzdichtung auf, welche der Form, insbesondere Länge, Breite und bzw. oder Kontur, der zweiten Verjüngung der Umfangsdichtung entspricht und an der Position der zweiten Verjüngung der Umfangsdichtung in die Dichtungsnuten eingesetzt ist.
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Mit anderen Worten kann eine erfindungsgemäße Umfangsdichtung geschaffen werden, welche wenigstens zwei Verjüngungen wie zuvor beschrieben aufweist. Diese Umfangsdichtung kann auch in die Dichtungsnuten von Wärmetauscherplatten eingelegt werden, welche wenigstens eine Verjüngung weniger als die Dichtungsnuten aufweisen, sodass die entsprechende Umfangsdichtung bei wenigstens zwei Typen von Wärmetauscherplatten verwendet werden kann. Dies kann die Anzahl der Typen von Umfangsdichtungen reduzieren und hierdurch die Teilevielfalt der erfindungsgemäßen Umfangsdichtungen geringhalten, was sich entsprechend positiv auf die Produktionskosten sowie Lagerungskosten auswirken kann.
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Um dabei die Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten auch an der Stelle der zusätzlichen Verjüngung der Umfangsdichtung vollständig auszufüllen und hierdurch die gleiche Dichtigkeit wie im übrigen Verlauf der Umfangsdichtung herzustellen kann eine erfindungsgemäße Zusatzdichtung in die zusätzliche Verjüngung der Umfangsdichtung bei der Montage eingelegt werden, welche der Verjüngung entspricht und diese möglichst vollständig ausfüllt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Zusatzdichtung wenigstens zwei Dichtungselemente auf. Mit anderen Worten wird die Zusatzdichtung durch wenigstens zwei Dichtungselement gebildet, welche in ihrer Kombination der zusätzlichen Verjüngung der Umfangsdichtung entsprechen, welche durch die Zusatzdichtung wie zuvor beschrieben ausgefüllt werden soll. Hierdurch kann die Teilevielfalt der Zusatzdichtungen reduziert werden, indem die Verjüngungen verschiedener Typen von Umfangsdichtungen in ihrer Form derartig gestaltet werden, dass manche Verjüngungen durch ein Dichtungselement und andere Verjüngungen durch zwei Dichtungselemente gefüllt werden können. Dies kann den Gestaltungsspielraum der Formen der Verjüngungen der Umfangsdichtungen erhöhen, ohne gleichzeitig für jeden Typ von Verjüngung eine korrespondierende einstückige bzw. integralgefertigte Zusatzdichtung vorsehen zu müssen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Verjüngung der Umfangsdichtung und die Verjüngung der Dichtungsnuten dem Zwischenraum abgewandt ausgebildet. Hierdurch kann ein durchgängiger und einheitlicher Verlauf der Umfangsdichtung und der Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten gegenüber dem Zwischenraum geschaffen werden, sodass gegenüber bekannten Kombinationen aus Umfangsdichtungen und Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten bei der Nutzung der erfindungsgemäßen Umfangsdichtungen und erfindungsgemäßen Wärmetauscherplatten kein Unterschied vorliegt. Dies kann die Dichtigkeit des Zwischenraums gegenüber der Umgebung begünstigen bzw. sicherstellen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Wärmetauscherplatte zur Verwendung in einem Plattenwärmetauscher wie zuvor beschrieben mit einer Dichtungsnut, welche ausgebildet ist, eine umlaufende Umfangsdichtung wie zuvor beschrieben aufzunehmen, wobei die Dichtungsnut wenigstens eine Verjüngung aufweist, welche hinsichtlich Position und Form, insbesondere Länge, Breite und bzw. oder Kontur, mit einer Verjüngung der Umfangsdichtung korrespondiert. Hierdurch können Wärmetauscherplatten zur Verfügung gestellt werden, um den erfindungsgemäßen Plattenwärmetauscher wie zuvor beschrieben umzusetzen und zu nutzen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Umfangsdichtung zur Verwendung in einem Plattenwärmetauscher wie zuvor beschrieben mit einer umlaufenden Umfangsdichtung, welche ausgebildet ist, von einer Dichtungsnut einer Wärmetauscherplatte wie zuvor beschrieben aufgenommen zu werden, wobei die Umfangsdichtung wenigstens eine Verjüngung aufweist, welche hinsichtlich Position und Form, insbesondere Länge, Breite und bzw. oder Kontur, mit einer Verjüngung der Dichtungsnut der Wärmetauscherplatte korrespondiert. Hierdurch können Umfangsdichtungen zur Verfügung gestellt werden, um den erfindungsgemäßen Plattenwärmetauscher wie zuvor beschrieben umzusetzen und zu nutzen.
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Wie bereits zuvor beschrieben können dabei insbesondere Umfangsdichtungen mit einer Mehrzahl von Verjüngungen vorgesehen werden, welche auch bei Wärmetauscherplatten eingesetzt werden können, welche wenigstens eine Verjüngung oder auch mehrere Verjüngungen weniger als die Umfangsdichtung aufweisen. Dies kann die Teilevielzahl der erfindungsgemäßen Umfangsdichtungen geringhalten, wie bereits zuvor beschrieben.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die Umfangsdichtung eine Zusatzdichtung auf, welche der Form, insbesondere Länge, Breite und bzw. oder Kontur, der Verjüngung der Umfangsdichtung entspricht und ausgebildet ist, an der Position der Verjüngung der Umfangsdichtung in die Dichtungsnuten eingesetzt zu werden. Hierdurch können entsprechende Hohlräume innerhalb der Dichtungsnuten der Wärmetauscherplatten, welche durch zusätzliche Verjüngungen der Umfangsdichtungen gebildet werden, gefüllt werden, um die gewünschte übliche Dichtigkeit herzustellen, wie bereits zuvor beschrieben.
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Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den folgenden Figuren rein schematisch dargestellt und näher erläutert. Darin zeigt:
- 1 eine perspektivische schematische Darstellung eines bekannten Plattenwärmetauschers in einer Explosionsdarstellung;
- 2 eine schematische Darstellung einer bekannten Wärmetauscherplatte mit bekannter Umfangsdichtung in versetzter Anordnung;
- 3 die Darstellung der 2 mit in Dichtungsnut eingesetzter Umfangsdichtung;
- 4 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Umfangsdichtung;
- 5 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Wärmetauscherplatte; und
- 6 eine Detailansicht eines Ausschnitts der 5.
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Die o.g. Figuren werden in kartesischen Koordinaten betrachtet. Es erstreckt sich eine Längsrichtung X, welche auch als Tiefe X oder als Länge X bezeichnet werden kann. Senkrecht zur Längsrichtung X erstreckt sich eine Querrichtung Y, welche auch als Breite Y bezeichnet werden kann. Senkrecht sowohl zur Längsrichtung X als auch zur Querrichtung Y erstreckt sich eine vertikale Richtung Z, welche auch als Höhe Z bezeichnet werden kann und der Richtung der Schwerkraft entspricht. Die Längsrichtung X und die Querrichtung Y bilden gemeinsam die Horizontale X, Y, welche auch als horizontale Ebene X, Y bezeichnet werden kann.
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1 zeigt eine perspektivische schematische Darstellung eines bekannten Plattenwärmetauschers 1 in einer Explosionsdarstellung. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer bekannten Wärmetauscherplatte 14 mit bekannter Umfangsdichtung 15 in versetzter Anordnung. 3 zeigt die Darstellung der 2 mit in Dichtungsnut 14c eingesetzter Umfangsdichtung 15.
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Der bekannte Plattenwärmetauscher 1 weist in der Längsrichtung X hintereinander angeordnet eine Mehrzahl von bekannten Wärmetauscherplatten 14 auf, welche auch als Kanalplatten 14 bezeichnet werden können. Die Wärmetauscherplatten 14 erstrecken sich flächig in der Querrichtung Y sowie in der vertikalen Richtung Z und weisen jeweils in der Längsrichtung X beidseitig eine profilierte Wärmeaustauschfläche 14b auf, welche auch als Wellenfeld 14b bezeichnet werden kann. Die Wärmetauscherplatten 14 weisen jeweils vier Strömöffnungen 14a auf, welche in den vier Ecken der Wärmetauscherplatte 14 als Aussparungen bzw. als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind.
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Die Wärmetauscherplatten 14 weisen jeweils beidseitig nahe des Plattenrands 14d eine umlaufende Dichtungsnut 14c in Form einer eingeprägten Vertiefung auf. Die Dichtungsnuten 14c zweier einander zugewandter Wärmetauscherplatten 14 nehmen zwischen sich jeweils eine Umfangsdichtung 15 auf, welche jeweils die profilierte Wärmeaustauschfläche 14b und zwei Strömöffnungen 14a umschließt sowie zusätzlich die beiden übrigen Strömöffnungen 14a für sich randseitig umgibt. Zwei unmittelbar benachbarte Wärmetauscherplatten 14 bilden mit der zwischen ihnen in der Längsrichtung X eingeschlossenen Umfangsdichtung 15 jeweils einen Zwischenraum 16 als Plattenzwischenraum 16 aus, welche jeweils die profilierte Wärmeaustauschfläche 14b und zwei Strömöffnungen 14a umfassen.
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Indem die vier Strömöffnungen 14a in der Längsrichtung X abwechselnd mit einem Zwischenraum 16 verbunden sind oder an diesem vorbeiführen, werden zwischen den Wärmetauscherplatten 14 abwechselnde Zwischenräume 16 gebildet, welche jeweils von einem von zwei Fluiden durchströmt werden können. Hierdurch kann zwischen den beiden Fluiden thermische Energie ausgetauscht werden, um das eine Fluid durch das andere Fluid zu erwärmen oder abzukühlen.
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In der Längsrichtung X nach außen hin werden die Wärmetauscherplatten 14 beidseitig von Dichtplatten 12 sowie Abdeckplatten 11 umschlossen. Zu einer Seite in der Längsrichtung X hin weisen die Abdeckplatte 11 und die Dichtplatte 12 Strömöffnungen 11a, 12a auf, welche jeweils durch Dichtringe 13 in Form von Blindringen 13 fluiddicht umschlossen werden. Diese Abdeckplatte 11 weist ferner Anschlüsse 10 zur Zufuhr bzw. Abfuhr der beiden Fluide auf.
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4 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Umfangsdichtung 15. 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Wärmetauscherplatte 14. 6 zeigt eine Detailansicht eines Ausschnitts A der 5.
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Erfindungsgemäß wird der bekannte Plattenwärmetauscher 1 der 1 bis 3 dadurch zu einem erfindungsgemäßen Plattenwärmetauscher 1 der 4 bis 6 weiterentwickelt, indem die erfindungsgemäßen Wärmetauscherplatten 14 jeweils eine Dichtungsnut 14c aufweisen, welche wenigstens an einer Stelle ihres Verlaufs in der Umfangsrichtung eine Verjüngung 14e aufweist, welche auch als Aussparung 14e, als Einkerbung 14e oder als Keil 14e bezeichnet werden kann. Im betrachteten Ausführungsbeispiel der 4 bis 6 weist die Dichtungsnuten 14c zwei gleich geformte Verjüngungen 14e auf, welche jeweils an den Seitenkanten in der Querrichtung Y und auf unterschiedlichen Höhen in der vertikalen Richtung Z angeordnet sind. Beide Verjüngungen 14e zeigen vom Plattenrand 14d zur profilierten Wärmeaustauschfläche 14b bzw. zum Zwischenraum 16 hin. Beide Verjüngungen 14e sind in der Umfangsrichtung der Dichtungsnut 14c länglich mit abgerundeten Ecken ausgebildet.
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Die erfindungsgemäße Umfangsdichtung 15 weist ebenfalls zwei Verjüngungen 15a auf, welche ebenfalls als Aussparung 15a, als Einkerbung 15a oder als Keil 15a bezeichnet werden können. Die Verjüngungen 15a der Umfangsdichtung 15 entsprechen in ihrer Lage bzw. in ihrer Position sowie in ihrer Form bzw. in ihrer Ausgestaltung den beiden Verjüngungen 14e der Dichtungsnuten 14c der Wärmetauscherplatten 14. Auf diese Art und Weise können die erfindungsgemäßen Umfangsdichtungen 15 genau in die Dichtungsnuten 14c der erfindungsgemäßen Wärmetauscherplatten 14 eingelegt werden.
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Bekannte Umfangsdichtungen 15, denen die Verjüngungen 15a fehlen, können bei den erfindungsgemäßen Wärmetauscherplatten 14 nicht verwendet werden, da dann das Material der Umfangsdichtungen 15 im Bereich der Verjüngungen 14e der Dichtungsnuten 14c der Wärmetauscherplatten 14 deren fluiddichtes Zusammendrücken in der Längsrichtung X verhindern würde. Somit können mit den erfindungsgemäßen Wärmetauscherplatten 14 lediglich erfindungsgemäße Umfangsdichtungen 15 verwendet werden, welche wenigstens dieselben Verjüngungen 15a aufweisen wie die Dichtungsnuten 14c der Wärmetauscherplatten 14. Eine gegebenenfalls überschüssige Verjüngung 15a der Umfangsdichtung 15 kann durch das Einfügen einer Zusatzdichtung 17, welche der Form der Verjüngung 15a der Umfangsdichtung 15 entspricht, bei der Montage ausgefüllt werden.
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Auch kann durch das formschlüssige Zusammenwirken der Verjüngungen 15a der Umfangsdichtung 15 mit den Verjüngungen 14e der Dichtungsnuten 14c der Wärmetauscherplatten 14 in der Umfangsrichtung ein formschlüssiger Halt der Umfangsdichtungen 15 in den Dichtungsnuten 14c der Wärmetauscherplatten 14 erreicht werden, was die Montage vereinfachen sowie eine korrekte Anordnung der Umfangsdichtungen 15 zwischen den Wärmetauscherplatten 14 sicherstellen kann. Dies kann auch eine sichere Positionierung der Umfangsdichtungen 15 in den Dichtungsnuten 14c der Wärmetauscherplatten 14 während des Betriebs des erfindungsgemäßen Plattenwärmetauschers 1 gewährleisten.
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Bezugszeichenliste
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- A
- Ausschnitt
- X
- Längsrichtung; Tiefe; Länge
- Y
- Querrichtung; Breite
- Z
- vertikale Richtung; Höhe
- X, Y
- Horizontale; horizontale Ebene
- 1
- Plattenwärmetauscher
- 10
- Anschlüsse
- 11
- Abdeckplatten
- 11a
- Strömöffnungen
- 12
- Dichtplatten
- 12a
- Strömöffnungen
- 13
- Dichtringe; Blindringe
- 14
- Wärmetauscherplatten; Kanalplatten
- 14a
- Strömöffnungen
- 14b
- profilierte Wärmeaustauschfläche; Wellenfeld
- 14c
- Dichtungsnut
- 14d
- Plattenrand
- 14e
- Verjüngung; Aussparung; Einkerbung; Keil
- 15
- Umfangsdichtungen
- 15a
- Verjüngung; Aussparung; Einkerbung; Keil
- 16
- Zwischenräume; Plattenzwischenräume
- 17
- Zusatzdichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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