DE112005002226T5

DE112005002226T5 - Plate heat exchanger and plate module

Info

Publication number: DE112005002226T5
Application number: DE112005002226T
Authority: DE
Inventors: Claes Stenhede; Mats STRÖMBLAD
Original assignee: Alfa Laval Corporate AB
Current assignee: Alfa Laval Corporate AB
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2007-09-27
Also published as: SE0402548D0; WO2006043864A1; SE0402548L; SE531267C2

Abstract

Plattenwärmetauscher, umfassend einen Plattenstapel (P) mit einer Anzahl von Wärmetauschplatten (1), die nebeneinander auf eine solche Weise angeordnet sind, daß ein erster Plattenzwischenraum (3) für ein Kühlmedium zwischen jedem zweiten Paar von benachbarten Wärmetauschplatten (1) gebildet wird und ein zweiter Plattenzwischenraum (4) für ein Fluidum zwischen den verbleibenden Paaren von benachbarten Wärmetauschplatten (1),
wobei die ersten Plattenzwischenräume (3) und die zweiten Plattenzwischenräume (4) voneinander getrennt sind und nebeneinander in abwechselnder Reihenfolge im Plattenstapel (B) vorgesehen sind,
wobei im wesentlichen jede Wärmetauschplatte (1) mindestens ein erstes Durchgangsloch (12) und ein zweites Durchgangsloch (12) aufweist,
wobei die ersten Durchgangslöcher (12) einen Einlaßkanal (13) für das Kühlmedium an die ersten Plattenzwischenräume (3) bilden und die zweiten Durchgangslöcher (12) einen Auslaßkanal (14) für das Kühlmedium aus den ersten Plattenzwischenräumen (3) bilden,
wobei der Einlaßkanal (13) die Trennung des Kühlmediums in eine im wesentlichen gasförmige Phase und eine im wesentlichen...A plate heat exchanger comprising a plate stack (P) having a number of heat exchange plates (1) arranged side by side in such a manner that a first plate space (3) for a cooling medium is formed between each second pair of adjacent heat exchange plates (1) second plate space (4) for a fluid between the remaining pairs of adjacent heat exchange plates (1),
wherein the first plate spaces (3) and the second plate spaces (4) are separated from each other and are provided side by side in an alternating order in the plate stack (B),
wherein substantially each heat exchange plate (1) has at least a first through hole (12) and a second through hole (12),
the first through holes (12) forming a cooling medium inlet channel (13) to the first plate interspaces (3) and the second through holes (12) forming a cooling medium outlet channel (14) from the first plate interspaces (3),
the inlet channel (13) separating the cooling medium into a substantially gaseous phase and a substantially ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIKBACKGROUND OF THE INVENTION AND PRIOR ART

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Plattenwärmetauscher und insbesondere auf einen Plattenwärmetauscher in der Form eines Verdampfers, das heißt einen Plattenwärmetauscher, der zum Kühlen eines Fluidums durch Verdampfung eines Kühlmediums in einem Kühlmediumkreislauf für verschiedene, vorzugsweise industrielle Anwendungen, wie etwa Klimatechnik, Kühlsysteme, Wärmepumpensysteme usw. ausgestaltet ist.The The present invention relates generally to a plate heat exchanger and in particular to a plate heat exchanger in the form of a Evaporator, that is a plate heat exchanger, the one for cooling a fluid by evaporation of a cooling medium in a cooling medium circuit for different, preferably industrial applications, such as air conditioning, cooling systems, Heat pump systems etc. is configured.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Plattenwärmetauscher, umfassend einen Plattenstapel mit einer Anzahl von Wärmetauschplatten, die nebeneinander auf eine solche Weise angeordnet sind, daß ein erster Plattenzwischenraum für ein Kühlmedium zwischen jedem zweiten Paar von benachbarten Wärmetauschplatten gebildet wird und ein zweiter Plattenzwischenraum für ein Fluidum zwischen den verbleibenden Paaren von benachbarten Wärmetauschplatten, wobei die ersten Plattenzwischenräume und die zweiten Plattenzwischenräume voneinander getrennt sind und nebeneinander in abwechselnder Reihenfolge im Plattenstapel vorgesehen sind, wobei im wesentlichen jede Wärmetauschplatte mindestens ein erstes Durchgangsloch und ein zweites Durchgangsloch aufweist, wobei die ersten Durchgangslöcher einen Einlaßkanal für das Kühlmedium an die ersten Plattenzwischenräume bilden und die zweiten Durchgangslöcher einen Auslaßkanal für das Kühlmedium aus den ersten Plattenzwischenräumen bilden, wobei der Einlaßkanal die Trennung des Kühlmediums in eine im wesentli chen gasförmige Phase und eine im wesentlichen flüssige Phase erlaubt, wobei der Plattenwärmetauscher mindestens einen Primärdurchgang zum Befördern der gasförmigen Phase vom Einlaßkanal an die ersten Plattenzwischenräume umfaßt sowie mindestens einen Sekundärdurchgang zum Befördern der flüssigen Phase vom Einlaßkanal an die ersten Plattenzwischenräume, und wobei der Primärdurchgang und der Sekundärdurchgang sich in einem Bereich treffen, wo die flüssige Phase der gasförmigen Phase wieder beigemischt wird, um diese Mischung weiter in die ersten Plattenzwischenräume zu transportieren.The The present invention relates in particular to a plate heat exchanger. comprising a plate stack with a number of heat exchange plates, which are arranged side by side in such a way that a first Plate gap for a cooling medium is formed between each second pair of adjacent heat exchange plates and a second plate space for a fluid between the remaining pairs of adjacent heat transfer plates, wherein the first Plate interspaces and the second plate spaces are separated from each other and next to each other in an alternating order are provided in the plate stack, wherein substantially each heat exchange plate has at least a first through hole and a second through hole, the first through holes an inlet channel for the cooling medium to the first plate gaps and the second through holes form an outlet channel for the cooling medium the first plate gaps form, wherein the inlet channel the separation of the cooling medium in a gaseous in wesentli Phase and a substantially liquid phase allowed, wherein the plate heat exchanger at least one primary passage to carry the gaseous Phase from the inlet channel to the first plate gaps comprises and at least one secondary passage to carry the liquid Phase from the inlet channel to the first plate interspaces, and wherein the primary passage and the secondary passage meet in an area where the liquid phase of the gaseous phase is added again to this mixture further in the first Plate interspaces to transport.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Plattenmodul für einen Plattenstapel in einem Plattenwärmetauscher, wobei das Plattenmodul zwei Wärmetauschplatten umfaßt, die nebeneinander auf eine solche Weise angeordnet sind, daß ein Plattenzwischenraum für ein Kühlmedium zwischen den Wärmetauschplatten gebildet wird, wobei im wesentlichen jede Wärmetauschplatte mindestens ein erstes Durchgangsloch und ein zweites Durchgangsloch aufweist, wobei die ersten Durchgangslöcher einen Einlaßkanal für das Kühlmedium an die ersten Plattenzwischenräume bilden und die zweiten Durchgangslöcher einen Auslaßkanal für das Kühlmedium aus den ersten Plattenzwischenräumen bilden, wobei der Einlaßkanal die Trennung des Kühlmediums in eine im wesentlichen gasförmige Phase und eine im wesentlichen flüssige Phase erlaubt, wobei der Plattenwärmetauscher mindestens einen Primärdurchgang zum Befördern der gasförmigen Phase vom Einlaßkanal an die ersten Plattenzwischenräume umfaßt sowie mindestens einen Sekundärdurchgang zum Befördern der flüssigen Phase vom Einlaßkanal an die ersten Plattenzwischenräume, und wobei der Primärdurchgang und der Sekundärdurchgang sich in einem Bereich treffen, wo die flüssige Phase der gasförmigen Phase wieder beigemischt wird, um diese Mischung weiter in die ersten Plattenzwischenräume zu transportieren.The The invention also relates to a disk module for a Plate stack in a plate heat exchanger, wherein the disk module has two heat exchange plates comprises which are arranged side by side in such a way that a plate gap for a cooling medium between the heat transfer plates is formed, wherein substantially each heat exchange plate at least has a first through hole and a second through hole, the first through holes an inlet channel for the cooling medium to the first plate gaps and the second through holes form an outlet channel for the cooling medium the first plate gaps form, wherein the inlet channel the separation of the cooling medium in a substantially gaseous Phase and a substantially liquid phase allowed, wherein the plate heat exchanger at least one primary passage to carry the gaseous Phase from the inlet channel to the first plate gaps comprises and at least one secondary passage to carry the liquid Phase from the inlet channel to the first plate interspaces, and wherein the primary passage and the secondary passage meet in an area where the liquid phase of the gaseous phase is added again to this mixture further in the first Plate interspaces to transport.

Das Kühlmedium, das dem Einlaßkanal eines solchen Plattenwärmetauschers zur Verdampfung des Kühlmediums zugeführt wird, ist gewöhnlich in einem sowohl gasförmigen Zustand als auch flüssigen Zustand vorhanden. Es ist daher schwierig, eine optimale Verteilung des Kühlmediums an die unterschiedlichen Plattenzwischenräume im Verdampfer zu erreichen, damit jedem für das Kühlmedium gedachten Plattenzwischenraum die gleiche Menge an Kühlmedium zugeführt wird und diesen durchströmt. Hat das Kühlmedium eine relativ hohe Geschwindigkeit in den Einlaßkanal hinein, wird die flüssige Phase in der Regel zum inneren Ende des Einlaßkanals transportiert. Hat das Kühlmedium eine relativ niedrige Geschwindigkeit in den Plattenwärmetauscher hinein, erreicht die flüssige Phase in der Regel nur die Plattenzwischenräume am äußeren Ende des Einlaßkanals. Es ist schwierig, eine in dieser Hinsicht optimale Geschwindigkeit zu erreichen. Es ist bekannt, daß dieses Problem bei der Verteilung des Kühlmediums zumindest teilweise dadurch gelöst werden kann, daß eine Drosselung des Kühlmediums an jedem Plattenzwischenraum vorgesehen wird. Auf eine solche Weise wird ein Druckabfall für das Kühlmedium erzielt, wenn es den jeweiligen Plattenzwischenraum erreicht. Diese Lösung ist jedoch in erster Linie für relativ kleine Verdampfer geeignet, aber nicht für große Verdampfer in industriellen Anwendungen.The Cooling medium, that the inlet channel such a plate heat exchanger for evaporation of the cooling medium supplied is usually in a gaseous one State as well as liquid Condition available. It is therefore difficult to achieve optimal distribution of the cooling medium to reach the different plate interspaces in the evaporator, with everyone for the cooling medium imagined Plate space is supplied to the same amount of cooling medium and flows through it. Has the cooling medium a relatively high velocity into the inlet channel, the liquid phase usually transported to the inner end of the intake port. Has the cooling medium a relatively low velocity in the plate heat exchanger into it, reaches the liquid Phase usually only the plate interstices at the outer end of the inlet channel. It is difficult, an optimal speed in this regard to reach. It is known that this problem in the distribution of the cooling medium be at least partially solved can that one Throttling of the cooling medium is provided at each plate gap. In such a way will be a pressure drop for the cooling medium achieved when it reaches the respective plate gap. These solution is, however, primarily for relatively small evaporators suitable, but not for large evaporators in industrial Applications.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Plattenwärmetauscher zur Verdampfung eines Kühlmediums vorzusehen. Ein weiteres Ziel ist es, einen solchen Plattenwärmetauscher vorzusehen, der eine angemessene Verteilung des Kühlmediums an alle Plattenzwischenräume für das Kühlmedium gewährleistet. Ein weiteres Ziel ist es, einen solchen Plattenwärmetauscher vorzusehen, der kompakt ist und einfach hergestellt werden kann.It is the object of the present invention to provide an improved plate heat exchanger for evaporating a cooling medium. Another object is to provide such a plate heat exchanger which ensures adequate distribution of the cooling medium to all plate interspaces for the cooling medium. Another object is to provide such a plate heat exchanger hen, which is compact and easy to manufacture.

Dieses Ziel wird durch den eingangs definierten Plattenwärmetauscher erreicht, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Primärdurchgang einen Gesamtminimalströmungsbereich hat und daß der Sekundärdurchgang einen Gesamtminimalströ mungsbereich hat, wobei der Minimalströmungsbereich des Sekundärdurchgangs kleiner ist als der Minimalströmungsbereich des Primärdurchgangs.This The aim is achieved by the plate heat exchanger defined above achieved, which is characterized in that the primary passage a total minimum flow area has and that the secondary passage a total minimum flow area has, where the minimum flow area of the secondary passage smaller than the minimum flow area of the primary passage.

Mittels eines solchen Plattenwärmetauschers werden die gasförmige Phase und die flüssige Phase des einlaufenden Kühlmediums voneinander getrennt und danach vor dem Eintritt in die ersten Plattenzwischenräume wieder miteinander vermischt. Die abgetrennte gasförmige Phase kann dazu verwendet werden, einen Teil der flüssigen Phase auf eine solche Weise in jeden der ersten Plattenzwischenräume zu bringen, daß die flüssige Phase gleichmäßig zwischen allen ersten Plattenzwischenräumen des Plattenwärmetauschers verteilt wird. Durch den erzeugten Ejektorvorgang wird ein effizientes Vermischen der Flüssigkeit in der gasförmigen Phase im wesentlichen unmittelbar vor dem Verteilen des Kühlmediums in die ersten Plattenzwischenräume erreicht.through such a plate heat exchanger become the gaseous Phase and the liquid phase the incoming cooling medium separated from each other and then before entering the first plate spaces again mixed together. The separated gaseous phase can be used Be a part of the liquid Phase in such a way into each of the first plate interspaces, that the liquid Phase evenly between all first disk spaces of the plate heat exchanger is distributed. The generated ejector process becomes an efficient one Mixing the liquid in the gaseous phase essentially immediately before distributing the cooling medium in the first plate gaps reached.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Einlaßkanal mit mindestens einem oberen Auslaß verbunden, der einen Einlaß an den Primärdurchgang bildet, und mit mindestens einem unteren Auslaß, der einen Einlaß an den Sekundärdurchgang bildet. Der Primärdurchgang kann sich dann in den Sekundärdurchgang erstrecken.To an embodiment The invention is the inlet channel connected to at least one upper outlet having an inlet to the Primary passage forms, and with at least one lower outlet, an inlet to the Secondary passage forms. The primary passage can then be in the secondary passage extend.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Plattenwärmetauscher auf eine solche Weise vorbereitet, daß sich der untere Auslaß unterhalb des oberen Auslasses befindet, wobei der untere Auslaß in einer solchen Weise dimensioniert ist, daß er das Ansammeln von Flüssigkeit aus der flüssigen Phase stromaufwärts vom unteren Auslaß erlaubt. Die Flüssigkeit in der flüssigen Phase kann dann in einem unteren Teil des Einlaßkanals gesammelt werden, vorzugsweise im wesentlichen entlang der gesamten Länge des Einlaßkanals. Auf eine solche Weise wird immer Flüssigkeit durch die gasförmige Phase im Primärdurchgang in jeden der ersten Plattenzwischenräume gebracht.To a further embodiment The invention is the plate heat exchanger prepared in such a way that the lower outlet below the upper outlet, the lower outlet in a dimensioned such that it is the accumulation of liquid from the liquid Phase upstream allowed from the lower outlet. The liquid in the liquid Phase can then be collected in a lower part of the inlet channel, preferably substantially along the entire length of the inlet channel. In such a way, liquid always gets through the gaseous phase in the primary passage placed in each of the first plate interspaces.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hat der Primärdurchgang einen Gesamtminimalströmungsbereich und der Sekundärdurchgang hat einen Gesamtminimalströmungsbereich, wobei der Minimalströmungsbereich des Sekundärdurchgangs geringer ist als der Minimalströmungsbereich des Primärdurchgangs. Auf eine solche Weise wird sichergestellt, daß sich Flüssigkeit stromaufwärts des Sekundärdurchgangs ansammelt und daß die Flüssigkeit sukzessiv und kontrolliert aus dem Einlaßkanal ausgegeben wird.To a further embodiment The invention has the primary passage a total minimum flow area and the secondary passage has a total minimum flow area, where the minimum flow area of the secondary passage is less than the minimum flow area of the Primary passage. In such a way it is ensured that liquid upstream of the Secondary passage accumulates and that the liquid is outputted successively and controlled from the inlet channel.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Wärmetauschplatten auf eine solche Weise preßgeformt, daß im wesentlichen in jedem der ersten Plattenzwischenräume ein im wesentlichen geschlossener Kanal gebildet wird, der sich um mindestens einen Teil des Einlaßkanals herum erstreckt, wobei diese geschlossenen Kanäle vom Primärdurchgang umfaßt sind. Auf eine solche Weise kann die Anordnung mit den separaten Primär- und Sekundärdurchgängen für die gasförmige Phase bzw. die flüssige Phase in einfacher Weise während des Preßformens der Wärmetauschplatten vorgesehen werden. Es sind keine weiteren Komponenten neben den Wärmetauschplatten notwendig, um die erwünschte Funktion zu erzielen. Vorteilhafterweise können die Wärmetauschplatten dann auf eine solche Weise preßgeformt werden, daß in im wesentlichen jeden der ersten Plattenzwischenräume der obere Auslaß als ein Kanal ausgestaltet ist, der sich vom Einlaßkanal zum im wesentlichen geschlossenen Kanal erstreckt. Weiterhin können die Wärmetauschplatten auch auf eine solche Weise preßgeformt sein, daß der untere Auslaß als ein Kanal ausgebildet ist, der sich vom Einlaßkanal in im wesentlichen jeden der ersten Plattenzwischenräume erstreckt. Diese beiden Kanäle, die einen Auslaß aus dem Einlaßkanal bilden, können somit ebenfalls in einfacher Weise während des Preßformens der Wärmetauschplatten vorgesehen werden.To a further embodiment The invention relates to the heat transfer plates pressed-formed in such a way that in the essentially in each of the first plate spaces essentially closed channel is formed, which is at least a part of the inlet channel around, these closed channels being encompassed by the primary passage. In such a way, the arrangement with the separate primary and secondary passages for the gaseous phase or the liquid Phase in a simple way during of press-forming provided the heat transfer plates become. There are no other components besides the heat transfer plates necessary to the desired To achieve function. Advantageously, the heat transfer plates can then on a pressed in such a way be that in essentially each of the first plate spaces of the upper outlet than a channel is formed extending from the inlet channel to substantially closed channel extends. Furthermore, the heat transfer plates can also on a pressed in such a way be that the lower outlet than a channel is formed extending from the inlet channel into substantially each the first plate gaps extends. These two channels, the one outlet the inlet channel can form thus also in a simple manner during the press molding the heat transfer plates be provided.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Primärdurchgang zwei Primärabschnitte, die sich von einem Bereich in einem oberen Teil des Einlaßkanals in einer jeweiligen Richtung um den Einlaßkanal herum erstrecken, wobei die beiden Primärabschnitte sich im wesentlichen unmittelbar stromabwärts vom unteren Auslaß treffen. Dementsprechend können sich für jeden der ersten Plattenzwischenräume die beiden oberen Auslässe vom Einlaßkanal erstrecken. Alternativ kann sich der Primärdurchgang im wesentlichen unmittelbar stromabwärts vom oberen Auslaß in zwei Primärabschnitte aufteilen.To a further embodiment of the invention the primary passage two primary sections, extending from an area in an upper part of the intake port extend in a respective direction around the inlet channel, wherein the two primary sections to meet substantially immediately downstream of the lower outlet. Accordingly, you can for each of the first plate interspaces extend the two upper outlets from the inlet channel. Alternatively, the primary passage substantially immediately downstream of the upper outlet in two Divide primary sections.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist jede Wärmetauschplatte auf eine solche Weise ausgestaltet, daß sie eine untere Öffnung umfaßt, die sich unterhalb des ersten Durchgangslochs befindet und vom ersten Durchgangsloch mittels eines ersten Unterteilungsabschnittes abgegrenzt wird, wobei der erste Unterteilungsabschnitt so ausgestaltet ist, daß er den Durchgang mindestens der flüssigen Phase durch den ersten Unterteilungsabschnitt erlaubt, und wobei die unteren Öffnungen einen Flüssigkeitskanal bilden, der sich durch den Plattenstapel im wesentlichen parallel zum Einlaßkanal erstreckt. Auch eine derartige Ausgestaltung kann in leichter Weise während des Preßformens und Stanzens der Wärmetauschplatten vorgesehen werden. Es sind keine weiteren Komponenten erforderlich. Vorteilhafterweise kann sich der untere Auslaß dann aus dem Flüssigkeitskanal erstrecken. Nach dieser Ausführungsform kann somit Flüssigkeit im Flüssigkeitskanal gesammelt werden, wobei die Flüssigkeit sukzessiv und kontrolliert aus dem Flüssigkeitskanal durch den unteren Auslaß ausgegeben wird.According to a further embodiment of the invention, each heat exchange plate is configured in such a way that it comprises a lower opening located below the first through-hole and delimited from the first through-hole by means of a first dividing section, the first dividing section being configured to permitting the passage of at least the liquid phase through the first dividing section, and wherein the lower openings form a fluid passage extending through the plate stack substantially parallel to the inlet passage extends. Also, such a configuration can be easily provided during the press-forming and punching of the heat exchange plates. There are no other components required. Advantageously, the lower outlet can then extend out of the liquid channel. Thus, according to this embodiment, liquid can be collected in the liquid channel, whereby the liquid is successively and controllably discharged from the liquid channel through the lower outlet.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist jede Wärmetauschplatte auf eine solche Weise ausgestaltet, daß sie eine obere Öffnung umfaßt, die vom ersten Durchgangsloch mittels eines zweiten Unterteilungsabschnittes abgegrenzt wird, wobei die oberen Öffnungen einen Gaskanal bilden, der sich durch den Plattenstapel parallel zum Einlaßkanal erstreckt. Auch eine solche Öffnung kann im Zusammenhang mit dem Preßformen und Stanzen der Wärmetauschplatten vorgesehen werden. Der obere Auslaß kann sich dann vom Einlaßkanal zum Gaskanal erstrecken und der geschlossene Kanal kann sich vom Gaskanal erstrecken.To a further embodiment The invention is any heat exchange plate designed in such a way that it comprises an upper opening, the from the first through hole by means of a second subdivision section is demarcated, wherein the upper openings form a gas channel, the extends through the plate stack parallel to the inlet channel. Also one such opening can in connection with the press forming and stamping of the heat transfer plates be provided. The upper outlet may then be from the inlet channel to the gas channel extend and the closed channel may extend from the gas channel.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die Wärmetauschplatten ein erstes Rohr, das sich durch die ersten Durchgangslöcher von im wesentlichen jeder Wärmetauschplatte erstreckt und den Einlaßkanal bildet. Nach dieser Ausführungsform kann der Plattenwärmetauscher mittels gewöhnlicher Wärmetauschplatten hergestellt werden, wobei das erste Rohr in den ersten Einlaßkanal eingeführt wird, um den Primärdurchgang und den Sekundärdurchgang zu bilden. Vorteilhafterweise können sich dann der obere Auslaß und der untere Auslaß durch das erste Rohr erstrecken, wobei sich der Primärdurchgang um mindestens einen Teil des ersten Rohres herum erstreckt. Der Primärdurchgang kann sich dann in der relativ dünnen Spalte erstrecken, die zwischen dem Einlaßkanal und der Außenseite des ersten Rohres gebildet wird.To a further embodiment of the invention include the heat transfer plates a first tube extending through the first through holes of extends substantially each heat exchange plate and the inlet channel forms. According to this embodiment can the plate heat exchanger using ordinary Heat exchange plates with the first tube being introduced into the first inlet channel, around the primary passage and the secondary passage to build. Advantageously, can then the upper outlet and the lower outlet through extending the first tube, wherein the primary passage around at least one Part of the first tube extends around. The primary passage can then be in the relatively thin one Column extending between the inlet channel and the outside the first tube is formed.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Plattenwärmetauscher eine Unterteilungsplatte, die in einem Neigungswinkel im ersten Rohr vorgesehen ist und sich im wesentlichen entlang der gesamten Länge des Einlaßkanals erstreckt, wobei sich der obere Auslaß oberhalb der Unterteilungsplatte befindet und der untere Auslaß unterhalb der Unterteilungsplatte und wobei die Unterteilungsplatte in einem unteren Bereich eine Öffnung für die flüssige Phase hat. Flüssigkeit kann sich somit in einem unteren Bereich des ersten Rohres ansammeln, insbesondere in einem Bereich unterhalb der Unterteilungsplatte.To a further embodiment of the invention the plate heat exchanger a subdivision plate at an inclination angle in the first Pipe is provided and extends substantially along the entire Length of the inlet channel extends, wherein the upper outlet above the partition plate located and the lower outlet below the partition plate and wherein the partition plate in a lower area an opening for the liquid Phase has. liquid can thus accumulate in a lower portion of the first tube, especially in an area below the partition plate.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Plattenwärmetauscher ein zweites Rohr, das sich im ersten Rohr im wesentlichen entlang der gesamten Länge des Einlaßkanals erstreckt, wobei das zweite Rohr mindestens eine Öffnung zum Ausgeben der gasförmigen Phase und der flüssigen Phase in das erste Rohr umfaßt.To a further embodiment of the invention the plate heat exchanger a second tube extending substantially along the first tube the entire length the inlet channel extends, wherein the second tube has at least one opening for discharging the gaseous phase and the liquid Phase in the first tube includes.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Plattenwärmetauscher eine erste Endplatte und eine zweite Endplatte, zwischen denen die Wärmetauschplatten vorgesehen sind. Weiterhin kann im wesentlichen jede Wärme tauschplatte ein drittes Durchgangsloch und ein viertes Durchgangsloch umfassen, wobei die dritten Durchgangslöcher einen Einlaßkanal für das Fluidum an die zweiten Zwischenräume bilden und die vierten Durchgangslöcher einen Auslaßkanal für das Fluidum aus den zweiten Plattenzwischenräumen bilden. Die Einlaßkanäle und die Auslaßkanäle können sich dann durch die erste Endplatte erstrecken. Die Wärmetauschplatten können auch dauerhaft miteinander paarweise verbunden sein, wobei jedes Paar einen der ersten Plattenzwischenräume einschließt.To a further embodiment of the invention the plate heat exchanger a first end plate and a second end plate between which Heat exchange plates are provided. Furthermore, essentially any heat exchange plate a third through-hole and a fourth through-hole, the third through holes an inlet channel for the Fluidum to the second spaces form and the fourth through holes an outlet channel for the fluid from the second plate spaces form. The inlet channels and the Exhaust ports can then extend through the first end plate. The heat transfer plates can also be permanently connected in pairs, with each pair includes one of the first plate spaces.

Dieses Ziel wird auch erreicht mittels des eingangs definierten Plattenmoduls, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Primärdurchgang so ausgestaltet ist, daß die Geschwindigkeit der gasförmigen Phase angehoben und die gasförmige Phase in einer solchen Weise zur flüssigen Phase im Bereich (19) und darüber hinaus befördert wird, daß der gasförmigen Phase mittels eines Ejektorvorgangs wieder Flüssigkeit beigemischt wird.This object is also achieved by means of the plate module defined at the outset, which is characterized in that the primary passage is designed so that the velocity of the gaseous phase is raised and the gaseous phase in such a way to the liquid phase in the range ( 19 ) and further conveyed, that the gaseous phase by means of an ejector process liquid is mixed again.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die vorliegende Erfindung wird nun genauer anhand einer Beschreibung verschiedener Ausführungsformen, die beispielartiger Natur sind, und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.The The present invention will now be described in more detail by way of description various embodiments, are of an exemplary nature, and with reference to the accompanying drawings described.

1 offenbart schematisch eine Seitenansicht eines Plattenwärmetauschers nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 1 discloses schematically a side view of a plate heat exchanger according to a first embodiment of the invention.

2 offenbart schematisch eine Vorderansicht des Plattenwärmetauschers nach 1. 2 discloses schematically a front view of the plate heat exchanger after 1 ,

3 offenbart schematisch eine ebene Ansicht einer Wärmetauschplatte des Plattenwärmetauschers nach 1. 3 discloses schematically a plan view of a heat exchange plate of the plate heat exchanger after 1 ,

4 offenbart schematisch eine ebene Ansicht eines Bereiches um ein Durchgangsloch der Wärmetauschplatte nach 3. 4 discloses schematically a planar view of a region around a through hole of the heat exchange plate according to 3 ,

5 offenbart schematisch eine Querschnittsansicht durch eine Anzahl von Wärmetauschplatten entlang der Linie V-V in 4. 5 discloses schematically a cross-sectional view through a number of heat exchange plates along the line VV in FIG 4 ,

6 offenbart schematisch eine ebene Ansicht eines Bereiches um ein Durchgangsloch einer Wärmetauschplatte nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung herum. 6 discloses schematically a planar An View of an area around a through hole of a heat exchange plate according to a second embodiment of the invention around.

7 offenbart schematisch eine ebene Ansicht eines Bereiches um ein Durchgangsloch einer Wärmetauschplatte nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung. 7 discloses schematically a plan view of a region around a through hole of a heat exchange plate according to a third embodiment of the invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION THE VARIOUS EMBODIMENTS THE INVENTION

1 bis 5 offenbaren eine erste Ausführungsform des Plattenwärmetauschers nach der Erfindung. Der Plattenwärmetauscher umfaßt einen Plattenstapel P mit einer Anzahl von preßgeformten Wärmetauschplatten 1, die nebeneinander angeordnet sind. Die Wärmetauschplatten 1 sind auf eine solche Weise vorgesehen, daß ein erster Zwischenraum 3 für ein Kühlmedium zwischen jedem zweiten Paar von benachbarten Wärmetauschplatten 1 gebildet wird sowie ein zweiter Plattenzwischenraum 4 für ein Fluidum zwischen den verbleibenden Paaren von benachbarten Wärmetauschplatten 1. Die ersten Plattenzwischenräume 3 und die zweiten Plattenzwischenräume 4 sind somit voneinander getrennt und nebeneinander in abwechselnder Reihenfolge im Plattenstapel P vorgesehen. 1 to 5 disclose a first embodiment of the plate heat exchanger according to the invention. The plate heat exchanger comprises a plate stack P with a number of press-formed heat exchange plates 1 which are arranged side by side. The heat transfer plates 1 are provided in such a way that a first gap 3 for a cooling medium between each second pair of adjacent heat exchange plates 1 is formed and a second plate gap 4 for a fluid between the remaining pairs of adjacent heat exchange plates 1 , The first plate gaps 3 and the second plate spaces 4 are thus separated from each other and provided next to each other in an alternating order in the plate stack P.

Weiterhin umfaßt der Plattenwärmetauscher eine erste Endplatte 5 und eine zweite Endplatte 6, zwischen denen die Wärmetauschplatten 1 vorgesehen sind. In einer ersten Ausführungsform, die in 1 und 2 offenbart ist, ist die erste Endplatte 5 eine sogenannte Preßplatte und die zweite Endplatte 6 ist eine sogenannte Rahmenplatte. Der Plattenstapel P wird in der ersten Ausführungsform mittels einer Anzahl von Spannbolzen 7 zusammengehalten, die sich außerhalb der Wärmetauschplatten 1 aber durch die Endplatten 5 und 6 erstrecken. Der Plattenstapel P wird mittels Muttern 8 zusammengepreßt, die auf die Spannbolzen 7 geschraubt werden.Furthermore, the plate heat exchanger comprises a first end plate 5 and a second end plate 6 between which the heat transfer plates 1 are provided. In a first embodiment, the in 1 and 2 is the first end plate 5 a so-called press plate and the second end plate 6 is a so-called frame plate. The plate stack P is in the first embodiment by means of a number of clamping bolts 7 held together, located outside the heat transfer plates 1 but through the end plates 5 and 6 extend. The plate stack P is made by nuts 8th Clenched on the clamping bolts 7 be screwed.

Nach der ersten Ausführungsform sind die Wärmetauschplatten 1 dauerhaft miteinander paarweise verbunden. Die beiden Wärmetauschplatten 1 in jedem Paar können somit mittels einer Schweißverbindung 9 aneinandergeschweißt sein, siehe 3. Die Wärmetauschplatten 1 in einem Paar können auch miteinander verlötet oder auf irgendeine andere Weise dauerhaft miteinander verbunden sein. Ein solch dauerhaft miteinander verbundenes Paar bildet ein Plattenmodul 10, siehe 5. Die beiden Wärmetauschplatten 1 in einem Plattenmodul 10 schließen zwischen sich einen der ersten Plattenzwischenräume 3 ein. Im Plattenstapel 3 sind die zweiten Plattenzwischenräume 4 zwischen benachbarten Plattenmodulen 10 eingeschlossen. Die zweiten Plattenzwischenräume 10 können mittels Dichtungen 11 in bekannter Weise abgedichtet sein. Es ist anzumerken, daß die Erfindung auch auf Plattenwärmetauscher anwendbar ist, bei denen jeder Plattenzwischenraum 3, 4 mittels Dichtungen abgedichtet ist, oder auf Plattenwärmetauscher, bei denen alle Wärmetauschplatten 1 zu einem dauerhaft miteinander verbundenen Plattenstapel verlötet sind.According to the first embodiment, the heat transfer plates 1 permanently connected in pairs. The two heat transfer plates 1 in each pair can thus by means of a welded joint 9 be welded together, see 3 , The heat transfer plates 1 in a pair may also be soldered together or permanently connected together in some other way. Such a permanently connected pair forms a disk module 10 , please refer 5 , The two heat transfer plates 1 in a disk module 10 close one of the first plate interspaces between them 3 one. In the plate stack 3 are the second plate spaces 4 between adjacent disk modules 10 locked in. The second plate interspaces 10 can by means of seals 11 be sealed in a known manner. It should be noted that the invention is also applicable to plate heat exchangers in which each plate gap 3 . 4 sealed by gaskets, or on plate heat exchangers where all heat transfer plates 1 are soldered to a permanently interconnected plate stack.

Im wesentlichen jede Wärmetauschplatte 1 umfaßt ein erstes Durchgangsloch 12, ein zweites Durchgangsloch 12, ein drittes Durchgangsloch 12 und ein viertes Durchgangsloch 12, siehe 3. Die ersten Durchgangslöcher 12 schließen einen Einlaßkanal 13 für das Kühlmedium an die ersten Plattenzwischenräume 3 ein. Die zweiten Durchgangslöcher 12 schließen einen Auslaßkanal 14 für das Kühlmedium aus den ersten Plattenzwischenräumen 3 ein. Die dritten Durchgangslöcher 12 schließen einen Einlaßkanal 15 für das Fluidum an die zweiten Plattenzwischenräume 4 ein. Die vierten Durchgangslöcher 12 schließen einen Auslaßkanal 16 für das Fluidum aus den zweiten Plattenzwischenräumen 4 ein. In einem mittleren Bereich jeder Wärmetauschplatte A, B zwischen den Durchgangslöchern 12 gibt es einen aktiven Wärmeübertragungsbereich 18, der mit einem Muster von Rippen und Tälern in bekannter Weise versehen ist. In der in 3 offenbarten Ausführungsform erstreckt sich die Riffelung in einem Fischgrätenmuster, wobei die Riffelungen benachbarter Wärmetauschplatten in entgegengesetzte Richtungen zeigen. Der Wärmeübertragungsbereich 18 kann natürlich andere Arten von Mustern haben, vgl. 4.Essentially any heat exchange plate 1 includes a first through hole 12 , a second through hole 12 , a third through hole 12 and a fourth through hole 12 , please refer 3 , The first through holes 12 close an inlet channel 13 for the cooling medium to the first plate interspaces 3 one. The second through holes 12 close an outlet channel 14 for the cooling medium from the first plate spaces 3 one. The third through holes 12 close an inlet channel 15 for the fluid to the second plate interspaces 4 one. The fourth through holes 12 close an outlet channel 16 for the fluid from the second plate spaces 4 one. In a central area of each heat exchange plate A, B between the through holes 12 there is an active heat transfer area 18 which is provided with a pattern of ribs and valleys in a known manner. In the in 3 In the disclosed embodiment, the corrugation extends in a herringbone pattern with the corrugations of adjacent heat exchange plates facing in opposite directions. The heat transfer area 18 can of course have other types of patterns, cf. 4 ,

Jede Wärmetauschplatte 1 hat eine mittlere Längsachse x, siehe 2 und 3. Die Wärmetauschplatten 1 und der Plattenwärmetauscher sind in allen offenbarten Ausführungsformen derart vorbereitet, daß sich die mittlere Achse x im wesentlichen vertikal erstreckt. Der Einlaßkanal 13 für das Kühlmedium und der Auslaßkanal 16 für das Fluidum befindet sich dann in der Nähe eines unteren Endes des Plattenwärmetauschers, während sich der Auslaßkanal 14 für das Kühlmedium und der Einlaßkanal 15 für das Fluidum in der Nähe eines oberen Endes des Plattenwärmetauschers befinden. In einer Verdampferanwendung strömt das Kühlmedium vorzugsweise nach oben durch den Plattenwärmetauscher. In den offenbarten Ausführungsformen ist der Plattenwärmetauscher als eine Gegenstromkonfiguration ausgeführt. Die Erfindung ist jedoch auch auf eine Parallelstromkonfiguration anwendbar.Each heat exchange plate 1 has a central longitudinal axis x, see 2 and 3 , The heat transfer plates 1 and the plate heat exchangers are prepared in all the disclosed embodiments so that the central axis x extends substantially vertically. The inlet channel 13 for the cooling medium and the outlet channel 16 for the fluid is then in the vicinity of a lower end of the plate heat exchanger, while the outlet channel 14 for the cooling medium and the inlet channel 15 for the fluid are located near an upper end of the plate heat exchanger. In an evaporator application, the cooling medium preferably flows upwardly through the plate heat exchanger. In the disclosed embodiments, the plate heat exchanger is configured as a countercurrent configuration. However, the invention is also applicable to a parallel current configuration.

Das einem Verdampfer zugeführte Kühlmedium ist normalerweise eine Mischung aus einem Gas und einer Flüssigkeit. Nach dieser Erfindung wird das Gas zunächst von der Flüssigkeit getrennt. Zu diesem Zweck erlaubt der Einlaßkanal 13 eine Trennung des Kühlmediums, das in den Einlaßkanal 13 eintritt, in eine im wesentlichen gasförmige Phase und eine im wesentlichen flüssige Phase. Danach werden die gasförmige Phase und die flüssige Phase getrennt voneinander zu einem Bereich 19 in jedem der ersten Plattenzwischenräume 13 transportiert. Im Bereich 19 treffen die flüssige Phase und die gasförmige Phase aufeinander und werden wieder miteinander vermischt. Auf eine solche Weise ist es möglich, insbesondere die Zufuhr von Flüssigkeit an unterschiedliche Teile des Einlaßkanals zu steuern und dementsprechend sicherzustellen, daß die Flüssigkeit gleichförmig in den ersten Plattenzwischenräumen 3 verteilt wird. Zu diesem Zweck umfaßt der Plattenwärmetauscher mindestens einen Primärdurchgang zum Befördern der gasförmigen Phase vom Einlaßkanal 13 an die ersten Plattenzwischenräume 3 und mindestens einem Sekundärdurchgang zum Befördern der flüssigen Phase vom Einlaßkanal 13 an die ersten Plattenzwischenräume 3. Der Primärdurchgang und der Sekundärdurchgang treffen im Bereich 19 in der Nähe der ersten Plattenzwischenräume 13 zum Wiedervermischen der flüssigen Phase mit der gasförmigen Phase aufeinander. Der Primärdurchgang ist so ausgestaltet, daß die Geschwindigkeit der gasförmigen Phase angehoben und die gasförmige Phase bei einer relativ hohen Geschwindigkeit auf eine solche Weise zur flüssigen Phase hin und über diese hinaus befördert wird, daß die Flüssigkeit der gasförmigen Phase mittels eines Ejektorvorgangs im Bereich 19 beigemischt wird.The cooling medium supplied to an evaporator is normally a mixture of a gas and a liquid. According to this invention, the gas is first separated from the liquid. For this purpose, the inlet channel allows 13 a separation of the cooling medium entering the inlet channel 13 enters, in a substantially gaseous phase and a substantially liquid phase. Thereafter, the gaseous phase and the liquid phase become separated from each other into an area 19 in each of the first plate spaces 13 transported. In the area 19 the liquid phase and the gaseous phase meet and are mixed again. In such a way it is possible, in particular, to control the supply of liquid to different parts of the inlet channel and, accordingly, to ensure that the liquid is uniformly spaced in the first plates 3 is distributed. For this purpose, the plate heat exchanger comprises at least one primary passage for conveying the gaseous phase from the inlet channel 13 to the first plate gaps 3 and at least one secondary passage for conveying the liquid phase from the inlet passage 13 to the first plate gaps 3 , The primary passage and the secondary passage meet in the area 19 near the first plate interspaces 13 for remixing the liquid phase with the gaseous phase to each other. The primary passage is configured to increase the velocity of the gaseous phase and to propel the gaseous phase at a relatively high velocity in and out of the liquid phase in such a manner that the liquid of the gaseous phase is ejected by an ejector process 19 is added.

Insbesondere unter Bezugnahme auf 4 und 5 wird nun die erste Ausführungsform genauer beschrieben. In diesen Figuren ist der Bereich um den Einlaßkanal 13 herum genauer offenbart. Nach der ersten Ausführungsform sind der Primärdurchgang, der Sekundärdurchgang und der untere Bereich 19 während des Preßformens der Wärmetauschplatten 1 hergestellt worden. Der Primärdurchgang umfaßt in im wesentlichen jedem der ersten Plattenzwischenräume 3 einen oberen Auslaß 20, der als ein Kanal ausgestaltet ist, der sich vom Einlaßkanal 13 erstreckt. Weiterhin umfaßt der Primärdurchgang in jedem der ersten Plattenzwischenräume 3 zwei im wesentlichen geschlossene Kanäle 21, die sich vom oberen Auslaß 20 um eine jeweilige Hälfte des Einlaßkanals 13 herum zum Bereich 19 erstrecken, der sich unterhalb des Einlaßkanals 13 befindet. Der Sekundärdurchgang umfaßt in im wesentlichen jedem der ersten Plattenzwischenräume 3 einen unteren Auslaß 22, der als ein Kanal ausgestaltet ist, der sich vom Einlaßkanal 13 zum Bereich 19 unterhalb des Einlaßkanals 13 erstreckt. Ist die gasförmige Phase wieder mit der flüssigen Phase vermischt worden, wobei die Flüssigkeit dem vorbeiströmenden Gas mittels eines Ejektorvorgangs zugeführt wurde, verläßt die Mischung den unteren Bereich 19 und wird in den Wärmeübertragungsbereich 18 in den ersten Plattenzwischenräumen über einen ringförmigen Kanal 24 befördert, der sich um den Einlaßkanal 13 und die beiden geschlossenen Kanäle 21 in jedem der ersten Plattenzwischenräume 3 herum erstreckt. Der ringförmige Kanal 24 ist ebenfalls während des Preßvorgangs der Wärmetauschplatten 1 hergestellt worden. Jede Wärmetauschplatte 1 bildet auf einer von ringförmigen Kanal 24 abgewandten Seite einen Aufnahmebereich für die oben beschriebene Dichtung 11, siehe 5.In particular with reference to 4 and 5 Now, the first embodiment will be described in more detail. In these figures, the area around the inlet channel 13 disclosed more closely. According to the first embodiment, the primary passage, the secondary passage and the lower portion are 19 during the press-forming of the heat transfer plates 1 been prepared. The primary passageway includes in substantially each of the first plate spaces 3 an upper outlet 20 , which is designed as a channel extending from the inlet channel 13 extends. Furthermore, the primary passage in each of the first plate spaces comprises 3 two essentially closed channels 21 extending from the upper outlet 20 around a respective half of the inlet channel 13 around to the area 19 extend, which is below the inlet channel 13 located. The secondary passage includes substantially all of the first plate spaces 3 a lower outlet 22 , which is designed as a channel extending from the inlet channel 13 to the area 19 below the inlet channel 13 extends. When the gaseous phase has been re-mixed with the liquid phase, the liquid being supplied to the blowby gas by means of an ejector operation, the mixture leaves the lower region 19 and gets into the heat transfer area 18 in the first plate spaces via an annular channel 24 transported, which is around the inlet channel 13 and the two closed channels 21 in each of the first plate spaces 3 extends around. The annular channel 24 is also during the pressing of the heat transfer plates 1 been prepared. Each heat exchange plate 1 forms on one of annular channel 24 side facing a receiving area for the above-described seal 11 , please refer 5 ,

Der untere Auslaß 22 ist auf eine solche Weise dimensioniert, daß er das Ansammeln von Flüssigkeit von der flüssigen Phase in einen unteren Bereich des Einlaßkanals 13 stromaufwärts vom unteren Auslaß 22 erlaubt. Der Sekundärdurchgang hat dann im unteren Auslaß 22 einen minimalen Strömungsbereich, der relativ klein ist und vor allem kleiner als ein minimaler Strömungsbereich des Primärdurchgangs.The lower outlet 22 is dimensioned in such a way that it prevents the accumulation of liquid from the liquid phase into a lower region of the inlet channel 13 upstream from the lower outlet 22 allowed. The secondary passage then has the lower outlet 22 a minimum flow area that is relatively small, and more particularly less than a minimum flow area of the primary passage.

Wie dem Obigen zu entnehmen, ist der Primärdurchgang in der ersten Ausführungsform in zwei Primärabschnitte unterteilt, die sich von einem Bereich in einem oberen Teil des Einlaßkanals 13 in einer jeweiligen Richtung um den Einlaßkanal 13 herum erstrecken. Die beiden Primärabschnitte treffen im wesentlichen unmittelbar stromabwärts vom unteren Auslaß 22 aufeinander. Es ist jedoch auch möglich, zwei obere Auslässe im Einlaßkanal 13 vorzusehen, einen für jeden Primärabschnitt. In diesem Fall gibt es somit zwei Primärabschnitte in jedem der ersten Plattenzwischenräume 3.As can be seen from the above, the primary passage in the first embodiment is divided into two primary sections extending from an area in an upper part of the intake passage 13 in a respective direction around the inlet channel 13 extend around. The two primary sections meet substantially immediately downstream of the lower outlet 22 each other. However, it is also possible to have two upper outlets in the inlet channel 13 to provide one for each primary section. In this case, there are thus two primary sections in each of the first plate interspaces 3 ,

Die zweite Ausführungsform wird nun genauer unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Nach der zweiten Ausführungsform werden auch Wärmetauschplatten 1 verwendet, die preßgeformt und auf eine solche Weise gestanzt sind, daß der Primärdurchgang und der Sekundärdurchgang erzeugt werden. jede Wärmetauschplatte 1 wird dann preßgeformt und auf eine solche Weise gestanzt, daß sie das erste Durchgangsloch 12 enthält. Auch in der zweiten Ausführungsform bilden die ersten Durchgangslöcher 12 den Einlaßkanal 13. Jede Wärmetauschplatte hat weiterhin eine untere Öffnung 30, die sich unterhalb des ersten Durchgangslochs 12 befindet. Die untere Öffnung 30 wird vom ersten Durchgangsloch mittels eines ersten Unterteilungsabschnittes 31 abgegrenzt. Die unteren Öffnungen 30 bilden einen Flüssigkeitskanal 32, der sich im wesentlichen durch den gesamten Plattenstapel 11 und im wesentlichen parallel zum Einlaßkanal 13 erstreckt. Der erste Unterteilungsabschnitt 31 ist so ausgestaltet, daß er mindestens die Förderung der flüssigen Phase vom Einlaßkanal 13 über den Unterteilungsabschnitt 31 herab zum Flüssigkeitskanal 32 erlaubt. Der untere Auslaß 22 erstreckt sich vom Flüssigkeitskanal 32 und insbesondere durch eine Rippe 33, die dem Flüssigkeitskanal 32 stromabwärts begrenzt.The second embodiment will now be described more specifically with reference to FIG 6 described. According to the second embodiment, heat transfer plates are also used 1 used, which are press-formed and stamped in such a way that the primary passage and the secondary passage are generated. every heat exchange plate 1 is then press-formed and punched in such a way that it the first through-hole 12 contains. Also in the second embodiment, the first through holes form 12 the inlet channel 13 , Each heat exchange plate also has a lower opening 30 extending below the first through hole 12 located. The lower opening 30 becomes from the first through hole by means of a first dividing section 31 demarcated. The lower openings 30 form a fluid channel 32 which essentially passes through the entire stack of plates 11 and substantially parallel to the inlet channel 13 extends. The first subdivision section 31 is designed so that it at least the promotion of the liquid phase from the inlet channel 13 over the subdivision section 31 down to the liquid channel 32 allowed. The lower outlet 22 extends from the liquid channel 32 and in particular by a rib 33 that is the fluid channel 32 bounded downstream.

Jede Wärmetauschplatte 1 ist weiterhin preßgeformt und auf eine solche Weise gestanzt, daß sie eine obere Öffnung 34 hat, die vom ersten Durchgangsloch mittels eines zweiten Unterteilungsabschnittes 35 abgegrenzt wird. Die oberen Öffnungen 35 bilden einen Gaskanal 36, der sich im wesentlichen durch den gesamten Plattenstapel P und im wesentlichen parallel zum Einlaßkanal 13 erstreckt. Der obere Auslaß 20 erstreckt sich vom Einlaßkanal 13 zur oberen Öffnung 35 und zum Gaskanal 36 über den zweiten Unterteilungsabschnitt 35 und insbesondere um eine obere Rippe 37, die den Einlaßkanal 13 nach oben zum Gaskanal 36 begrenzt. Vom Gaskanal 36 und im oberen Auslaß 20 erstreckt sich der geschlossene Kanal 21 herauf in den Bereich 19, wo die gasförmige Phase, die durch den geschlossenen Kanal 21 transportiert wird, auf die flüssige Phase vom unteren Auslaß 22 trifft. Der Bereich 19 ist auch entsprechend der zweiten Ausführungsform unterhalb des unteren Auslasses 22 angeordnet. Die Mischung der gasförmigen Phase und der flüssigen Phase wird dann in jedem der ersten Plattenzwischenräume 3 über einen Auslaßkanal 38 vom Bereich 19 zum Wärmeübertragungsbereich 18 befördert.Each heat exchange plate 1 is furthermore press-formed and punched in such a way that it has an upper opening 34 has, from the first through hole by means of a second partition section 35 is demarcated. The upper openings 35 form a gas channel 36 which extends substantially through the entire plate stack P and substantially parallel to the inlet channel 13 extends. The upper outlet 20 extends from the inlet channel 13 to the upper opening 35 and to the gas channel 36 over the second subdivision section 35 and especially around an upper rib 37 that the inlet channel 13 up to the gas channel 36 limited. From the gas channel 36 and in the upper outlet 20 extends the closed channel 21 up in the area 19 where the gaseous phase passing through the closed channel 21 transported to the liquid phase from the lower outlet 22 meets. The area 19 is also below the lower outlet according to the second embodiment 22 arranged. The mixture of the gaseous phase and the liquid phase is then in each of the first plate interspaces 3 via an outlet channel 38 from the area 19 to the heat transfer area 18 promoted.

Die dritte Ausführungsform wird nun genauer unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Nach der dritten Ausführungsform werden Wärmetauschplatten 1 verwendet, die zum Bilden der ersten Plattenzwischenräume 3 zwischen jedem zweiten Paar von benachbarten Platten 1 und von zweiten Plattenzwischenräumen 4 zwischen den verbleibenden Paaren von benachbarten Platten 1 dienen. Die Platten 1 können auf alle möglichen Arten miteinander verbunden sein, zum Beispiel können sie zwischen zwei Endplatten 5 und 6 gegeneinander gepreßt und dauerhaft miteinander paarweise verbunden sein oder der gesamte Plattenstapel P kann gelötet sein.The third embodiment will now be described in more detail with reference to FIG 7 described. According to the third embodiment, heat exchange plates 1 used to form the first plate interspaces 3 between every other pair of adjacent plates 1 and second plate spaces 4 between the remaining pairs of adjacent plates 1 serve. The plates 1 They can be interconnected in all sorts of ways, for example, they can be between two endplates 5 and 6 pressed against each other and permanently connected in pairs or the entire plate stack P can be soldered.

Nach der dritten Ausführungsform umfaßt der Plattenwärmetauscher ein erstes Rohr 40, das sich durch die ersten Durchgangslöcher 12 von im wesentlichen jeder Wärmetauschplatte 1 erstreckt. Das erste Rohr 40 bildet den Einlaßkanal 13. Der obere Auslaß 20 und der untere Auslaß 22 erstrecken sich durch das Rohr 40, wobei sich der Primärdurchgang um mindestens einen Teil des Rohres herum erstreckt. Vorzugsweise ist für jeden der ersten Plattenzwischenräume 3 ein oberer Auslaß 20 in der Form eines Lochs durch das erste Rohr 40 vorgesehen sowie für jeden der ersten Plattenzwischenräume 3 ein unterer Auslaß 22 in der Form eines Lochs durch das erste Rohr 40. Weiterhin ist eine Unterteilungsplatte 41 an einem ersten Rohr 40 vorgesehen. Die Unterteilungsplatte 41 hat einen Neigungswinkel in Bezug auf die Mittelachse x. Die Unterteilungsplatte 41 erstreckt sich im wesentlichen entlang der gesamten Länge des ersten Rohres 40 und des Einlaßkanals 13. Der obere Auslaß 20 befindet sich oberhalb der Unterteilungsplatte 41 und der untere Auslaß 22 befindet sich unterhalb der Unterteilungsplatte 41. Weiterhin hat die Unterteilungsplatte 41 in einem unteren Bereich eine Öffnung 42, durch die die flüssige Phase strömen kann.According to the third embodiment, the plate heat exchanger comprises a first pipe 40 passing through the first through holes 12 of substantially every heat exchange plate 1 extends. The first pipe 40 forms the inlet channel 13 , The upper outlet 20 and the lower outlet 22 extend through the pipe 40 wherein the primary passage extends around at least a portion of the tube. Preferably, for each of the first plate spaces 3 an upper outlet 20 in the form of a hole through the first tube 40 provided as well as for each of the first plate interspaces 3 a lower outlet 22 in the form of a hole through the first tube 40 , Furthermore, a partition plate 41 on a first pipe 40 intended. The subdivision plate 41 has an inclination angle with respect to the center axis x. The subdivision plate 41 extends substantially along the entire length of the first tube 40 and the intake port 13 , The upper outlet 20 located above the partition plate 41 and the lower outlet 22 located below the subdivision plate 41 , Furthermore, the dividing plate has 41 an opening in a lower area 42 through which the liquid phase can flow.

Nach der dritten Ausführungsform umfaßt der Plattenwärmetauscher auch ein zweites Rohr 43 für die Zufuhr des Kühlmediums an den Plattenwärmetauscher. Das zweite Rohr 43 erstreckt sich im ersten Rohr 40 im wesentlichen entlang der gesamten Länge des Einlaßkanals 13. Das zweite Rohr 43 umfaßt mindestens eine Öffnung 44 zur Ausgabe des Kühlmediums, das heißt der gasförmigen Phase und der flüssigen Phase, in das erste Rohr 40 oberhalb der Unterteilungsplatte 41. Die gasförmige Phase wird somit durch die oberen Auslässe 20 ausgegeben und strömt dann durch den Primärdurchgang entlang der Außenseite des ersten Rohres 40 herab zum Bereich 19, der sich unterhalb der unteren Auslässe 22 befindet. Vom Bereich 19 wird die Mischung in jedem der ersten Plattenzwischenräume 3 in zwei Wärmeübertragungsbereiche transportiert.According to the third embodiment, the plate heat exchanger also includes a second tube 43 for the supply of the cooling medium to the plate heat exchanger. The second tube 43 extends in the first tube 40 substantially along the entire length of the inlet channel 13 , The second tube 43 includes at least one opening 44 for discharging the cooling medium, that is the gaseous phase and the liquid phase, into the first tube 40 above the dividing plate 41 , The gaseous phase is thus through the upper outlets 20 and then flows through the primary passage along the outside of the first tube 40 down to the area 19 that is below the lower outlets 22 located. From the area 19 the mixture will be in each of the first plate interstices 3 transported in two heat transfer areas.

Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen begrenzt, sondern kann innerhalb des Rahmens der folgenden Ansprüche variiert und modifiziert werden.The The invention is not limited to the disclosed embodiments, but rather may be varied and modified within the scope of the following claims become.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Ein Plattenwärmetauscher umfaßt einen Plattenstapel (P), der von einer Anzahl von Wärmetauschplatten gebildet wird, die einen ersten Plattenzwischenraum für ein Kühlmedium zwischen jedem Paar von benachbarten Wärmetauschplatten bilden sowie einen zweiten Plattenzwischenraum für ein Fluidum zwischen den verbleibenden Paaren. Die ersten und zweiten Plattenzwischenräume sind voneinander getrennt und in abwechselnder Reihenfolge angeordnet. jede Wärmetauschplatte (1) weist mindestens ein erstes Durchgangsloch (12) auf. Die ersten Durchgangslöcher 812) umschließen einen Einlaßkanal (13) für das Kühlmedium an die ersten Plattenzwischenräume. Der Einlaßkanal erlaubt die Trennung des Kühlmediums in eine im wesentlichen gasförmige Phase und eine im wesentlichen flüssige Phase. Der Plattenwärmetauscher umfaßt einen Primärdurchgang für die gasförmige Phase zu den ersten Plattenzwischenräumen sowie einen Sekundärdurchgang für die flüssige Phase zu den ersten Plattenzwischenräumen. Der Primärdurchgang und der Sekundärdurchgang treffen sich in einem Bereich (19), wo die flüssige Phase der gasförmigen Phase wieder beigemischt wird, um diese Mischung weiter in die ersten Plattenzwischenräume zu transportieren.A plate heat exchanger comprises a plate stack (P) formed by a number of heat exchange plates forming a first plate space for a cooling medium between each pair of adjacent heat exchange plates and a second plate space for a fluid between the remaining pairs. The first and second plate gaps are separated from each other and arranged in an alternating order. each heat exchange plate ( 1 ) has at least one first through hole ( 12 ) on. The first through holes 812 ) enclose an inlet channel ( 13 ) for the cooling medium to the first plate interspaces. The inlet channel allows the separation of the cooling medium into a substantially gaseous phase and a substantially liquid phase. The plate heat exchanger includes a primary passage for the gaseous phase to the first plate interspaces and a secondary passage for the liquid phase to the first plate interstices. The primary passage and the secondary passage meet in one area ( 19 ), where the liquid phase is remixed to the gaseous phase to further transport this mixture into the first plate interspaces.

Claims

A plate heat exchanger comprising a plate stack (P) with a number of heat exchange plates th ( 1 ) which are arranged side by side in such a way that a first plate gap ( 3 ) for a cooling medium between each second pair of adjacent heat exchange plates ( 1 ) is formed and a second plate gap ( 4 ) for a fluid between the remaining pairs of adjacent heat transfer plates ( 1 ), the first plate interspaces ( 3 ) and the second plate interspaces ( 4 ) and are provided side by side in an alternating sequence in the plate stack (B), wherein substantially each heat exchange plate ( 1 ) at least a first through hole ( 12 ) and a second through hole ( 12 ), wherein the first through holes ( 12 ) an inlet channel ( 13 ) for the cooling medium to the first plate interspaces ( 3 ) and the second through holes ( 12 ) an outlet channel ( 14 ) for the cooling medium from the first plate spaces ( 3 ), wherein the inlet channel ( 13 ) allows the separation of the cooling medium in a substantially gaseous phase and a substantially liquid phase, wherein the plate heat exchanger at least one primary passage for conveying the gaseous phase from the inlet channel ( 13 ) to the first plate interspaces ( 3 ) and at least one secondary passage for conveying the liquid phase from the inlet channel ( 13 ) to the first plate interspaces ( 3 ), and wherein the primary passage and the secondary passage are in an area ( 19 ), where the liquid phase is remixed into the gaseous phase to move this mixture farther into the first plate interspaces ( 3 ), characterized in that the primary passage is designed so that the velocity of the gaseous phase is raised and the gaseous phase in such a way to the liquid phase in the range ( 19 ) and further conveyed, that the gaseous phase by means of an ejector process liquid is mixed again.

Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the inlet channel ( 13 ) with at least one upper outlet ( 20 ), which forms an inlet to the primary passage, and at least one lower outlet ( 22 ), which forms an inlet to the secondary passage.

Plate heat exchanger according to claim 2, characterized in that the primary passage to the secondary passage extends.

Plate heat exchanger according to one of claims 2 and 3, characterized in that the plate heat exchanger is also prepared in such a way that the lower outlet ( 22 ) below the upper outlet ( 20 ), the lower outlet ( 22 ) is dimensioned in such a way that it prevents the accumulation of liquid from the liquid phase upstream of the lower outlet ( 22 ) allowed.

Plate heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the primary passage a total minimum flow area has and that the Secondary passage one Total minimum flow area has, where the minimum flow area of the secondary passage is smaller than the minimum flow area of the Primary passage.

Plate heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the heat transfer plates ( 1 ) are compression-molded in such a way that in substantially each of the first plate interspaces ( 3 ) a substantially closed channel ( 21 ) is formed, which extends around at least a part of the inlet channel ( 13 ), these closed channels ( 21 ) from the primary passage.

Plate heat exchanger according to claims 2 and 6, characterized in that the heat transfer plates ( 1 ) are pressure-formed in such a way that the upper outlet ( 20 ) is designed as a channel extending in substantially each of the first plate spaces ( 3 ) from the inlet channel ( 13 ) to the substantially closed channel ( 21 ).

Plate heat exchanger according to claim 7, characterized in that the heat transfer plates ( 1 ) are pressure-formed in such a way that the lower outlet ( 22 ) is designed as a channel extending in substantially each of the first plate spaces ( 3 ) from the inlet channel ( 13 ).

Plate heat exchanger according to one of claims 2 to 8, characterized in that the primary passage comprises two primary sections extending from an area in an upper part of the intake passage ( 13 ) in a respective direction around the inlet channel ( 13 ) extend around, wherein the two primary sections substantially immediately downstream of the lower outlet ( 22 ) to meet.

Plate heat exchanger according to claim 9, characterized in that the primary passage is located substantially immediately downstream of the upper outlet ( 20 ) into two primary sections.

Plate heat exchanger according to one of claims 1 to 6, characterized in that substantially each heat exchange plate ( 1 ) is configured in such a way that it has a lower opening ( 30 ) located below the first through-hole ( 12 ) and from the first through hole ( 12 ) by means of a first subdivision section ( 31 ) is demarcated, the first subdivision section ( 31 ) is configured to pass the passage of at least the liquid phase through the first subdivision section (10). 31 ) and the lower openings ( 30 ) a fluid channel ( 32 ) formed by the plate stack (P) substantially parallel to the inlet channel (P) 13 ).

Plate heat exchanger according to claims 2 and 11, characterized in that the lower outlet ( 22 ) from the liquid channel ( 32 ).

Plate heat exchanger according to one of claims 11 and 12, characterized in that each heat exchange plate ( 1 ) is configured in such a way that it has an upper opening ( 34 ) extending from the first through hole ( 12 ) by means of a second subdivision section ( 35 ), the upper openings ( 34 ) a gas channel ( 36 ) extending through the plate stack (P) parallel to the inlet channel ( 13 ).

Plate heat exchanger according to claims 2 and 13, characterized in that the upper outlet ( 20 ) from the inlet channel ( 13 ) to the gas channel ( 6 ).

Plate heat exchanger according to claims 6 and 14, characterized in that the closed channel ( 21 ) from the gas channel ( 36 ).

Plate heat exchanger according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the plate heat exchanger has a first tube ( 40 ) passing through the first through holes ( 13 ) of substantially each heat exchange plate ( 2 ) and the inlet channel ( 13 ).

Plate heat exchanger according to claims 2 and 16, characterized in that the upper outlet ( 20 ) and the lower outlet ( 22 ) through the pipe ( 40 ), wherein the primary passage around at least a part of the tube ( 40 ) extends around.

Plate heat exchanger according to claim 17, characterized in that the plate heat exchanger has a dividing plate ( 41 ), which at an angle of inclination in the first tube ( 40 ) is provided and substantially along the entire length of the inlet channel ( 13 ), wherein the upper outlet ( 20 ) above the dividing plate ( 41 ) and the lower outlet ( 22 ) below the subdivision plate ( 41 ) and wherein the subdivision plate ( 41 ) in an lower area an opening ( 42 ) for the liquid phase.

Plate heat exchanger according to Claim 18, characterized in that the plate heat exchanger has a second tube ( 43 ) located in the first tube ( 40 ) substantially along the entire length of the inlet channel ( 13 ), wherein the second tube ( 43 ) at least one opening ( 44 ) for discharging the gaseous phase and the liquid phase into the first tube ( 41 ).

Plate heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the plate heat exchanger has a first end plate ( 5 ) and a second end plate ( 6 ), between which the heat transfer plates ( 1 ) are provided.

Plate heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that substantially each heat exchange plate ( 1 ) a third through hole ( 12 ) and a fourth through hole ( 12 ), wherein the third through holes ( 12 ) an inlet channel ( 15 ) for the fluid to the second plate interspaces ( 4 ) and the fourth through holes ( 12 ) an outlet channel ( 18 ) for the fluid from the second plates ( 4 ) form.

Plate heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the heat transfer plates ( 1 ) are permanently connected to each other in pairs, each pair having one of the first plate interspaces ( 3 ).

Disk module ( 10 ) for a plate stack (P) in a plate heat exchanger, the plate module ( 10 ) two heat transfer plates ( 1 ) which are arranged side by side in such a way that a plate gap ( 3 ) for a cooling medium between the heat transfer plates ( 1 ) is formed, wherein substantially each heat exchange plate ( 1 ) at least a first through hole ( 12 ) and a second through hole ( 12 ), wherein the first through holes ( 12 ) an inlet channel ( 13 ) for the cooling medium to the first plate interspaces ( 3 ) and the second through holes ( 12 ) an outlet channel ( 14 ) for the cooling medium from the first plate spaces ( 3 ), wherein the inlet channel ( 13 ) allows the separation of the cooling medium in a substantially gaseous phase and a substantially liquid phase, wherein the plate heat exchanger at least one primary passage for conveying the gaseous phase from the inlet channel ( 13 ) to the first plate interspaces ( 3 ) and at least one secondary passage for conveying the liquid phase from the inlet channel ( 13 ) to the first plate interspaces ( 3 ), and wherein the primary passage and the secondary passage are in an area ( 19 ), where the liquid phase is remixed into the gaseous phase to move this mixture farther into the first plate interspaces ( 3 ), thereby characterized in that the primary passage is designed so that the velocity of the gaseous phase is raised and the gaseous phase in such a way to the liquid phase in the range ( 19 ) and further conveyed, that the gaseous phase by means of an ejector process liquid is mixed again.