DE19711396B4 - Heat exchanger - Google Patents

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Abstract

Wärmeübertrager mit mehreren aus aneinandergefügten Platten (10, 11) aufgebauten Hohlkammern (1, 2) von denen jeweils aneinander grenzende von den verschiedenen zur Wärmeübertragung vorgesehenen Medien durchströmt sind und bei dem jede Verbindungsöffnung (15) zwischen den von einem Medium durchflossenen Kammern (2) von einem Distanzring (9) gleicher Höhe wie die Kammer umgeben ist, der die benachbarte Kammer gegenüber der Verbindungsöffnung abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzring (9) mit koaxial von ihm abragenden Kragenabschnitten (14) versehen ist, die in die Verbindungsöffnungen (15) hereinragen.Heat exchanger with several of joined together Plates (10, 11) constructed hollow chambers (1, 2) of which, respectively contiguous of the various heat transfer media flows through are and in which each connection opening (15) between the of a medium flows through chambers (2) of a spacer ring (9) same height as the chamber is surrounded, which the adjacent chamber opposite the connecting opening seals, characterized in that the spacer ring (9) with coaxial of it projecting collar portions (14) is provided in the connection openings (15) protrude.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit mehreren aus aneinandergefügten Platten aufgebauten Hohlkammern, von denen jeweils aneinander grenzende von den verschiedenen zur Wärmeübertragung vorgesehenen Medien durchströmt sind, und bei dem jede Verbindungsöffnung zwischen den von einem Medium durchflossenen Kammern von einem Distanzring gleicher Höhe wie die Kammer umgeben ist, der die benachbarte Kammer gegenüber der Verbindungsöffnung abdichtet.The The invention relates to a heat exchanger with several of joined together Plate-built hollow chambers, each of which adjoining from the different ones for heat transfer flowed through media are provided and in which each connection opening between the chambers through which a medium flows from a spacer ring same height as the chamber is surrounded, which the adjacent chamber opposite the connecting opening seals.

Solche aus parallel zueinander angeordneten Platten oder Scheiben aufgebaute Wärmeübertrager, die vorwiegend als Öl-Kühlmittelkühler eingesetzt werden, sind aus der EP 06 23 798 A2 bekannt. Dort sind zur Bildung der Hohlkammern mehrere Halbschalen vorgesehen, die übereinander gestapelt werden und mit ihren aneinanderliegenden Rändern die Außenwand bilden. In jede der auf diese Weise gebildeten Hohlkammern ist eine Turbulenzeinlage und in dieser jeweils eingebettet im Bereich der Verbindungsöffnungen zwischen den beispielsweise von Öl durchflossenen Kammern ein Distanzring vorgesehen, der zwei benachbarte Verbindungsöffnungen jeweils zu der dazwischen liegenden Kammer hin abdichtet. Diese Distanzringe werden bei bekannten Bauarten entweder durch die eingelegten Turbulenzeinlagen zu den Verbindungsöffnungen ausgerichtet oder, wenn es auf einen exakteren Zusammenbau ankommt, durch von den einzelnen Platten an den Verbindungsöffnungen hochstehenden Rändern zentriert. Sowohl die Herstellung dieser als relativ massive Scheiben ausgebildeten Distanzringe, als auch ihre Zentrierung sind relativ aufwendig. Dazu kann kommen, daß die Verlötung wegen der Toleranzen der Scheibendicke und der an diesen Stellen vorhandenen Materialanhäufung nicht immer gleichmäßig genug erfolgt.Such constructed of mutually parallel plates or disks heat exchanger, which are mainly used as an oil-coolant radiator are from the EP 06 23 798 A2 known. There, a plurality of half shells are provided to form the hollow chambers, which are stacked on top of each other and form with their adjacent edges of the outer wall. In each of the hollow chambers formed in this way, a turbulence insert and in each of these embedded in the region of the connection openings between the example of oil-traversed chambers, a spacer ring is provided which seals two adjacent connection openings respectively to the intermediate chamber. These spacers are aligned in known designs either by the inserted turbulence inserts to the connection openings or, if it depends on a more precise assembly, centered by the individual plates at the connection openings upstanding edges. Both the production of these formed as a relatively massive discs spacer rings, as well as their centering are relatively expensive. It may happen that the soldering is not always uniform enough because of the tolerances of the disc thickness and existing at these locations accumulation of material.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeübertrager der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine einfache Zentrierung und eine sichere Verlötung der Distanzringe erreicht werden kann.Of the The present invention is therefore based on the object, a heat exchanger of the aforementioned type so that a simple centering and a secure soldering the spacer rings can be achieved.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Wärmeübertrager der eingangs genannten Art vorgesehen, daß der Distanzring mit koaxial von ihm abragenden Kragen versehen ist, die in die Verbindungsöffnungen hereinrage.to solution This task is in a heat exchanger provided of the type mentioned that the spacer ring with coaxial provided by him projecting collar, which in the connection openings in rage.

Die so ausgebildeten Distanzringe sind dadurch selbst zentrierend, besondere Ausprägungen an den Platten oder Scheiben werden überflüssig.The thus trained spacers are self-centering, special Characteristics the plates or discs are superfluous.

In Weiterbildung der Erfindung kann der Distanzring einen Ω-förmigen Querschnitt aufweisen und in der Art eines Reifens zur Ringachse hin offen sein. Er besitzt damit zwei axial verlaufende Bereiche, welche die Zentrierkragen bilden. Gleichzeitig ist es in besonders einfacher Weise möglich, einen solchen Distanzring aus einem Metall, insbesondere aus Aluminium, in der Art eines Abschnittes eines Wellrohres herzustellen, so daß damit auch ein sehr geringer Materialverbrauch für die Bildung des Distanzringes erreicht werden kann, der aufgrund seiner geringeren Masse – seine Materialstärke kann der Stärke der zum Aufbau der Hohlkammern verwendeten Platten entsprechen – eine besonders einfache Verlötung möglich macht.In Further development of the invention, the spacer ring have a Ω-shaped cross-section and be open to the ring axis in the manner of a tire. He owns so that two axially extending areas, which the centering collar form. At the same time it is possible in a particularly simple manner, a Such spacer ring made of a metal, in particular aluminum, to make in the manner of a section of a corrugated pipe, so that so also a very low material consumption for the formation of the spacer ring can be achieved, due to its lower mass - his material thickness can the strength the plates used to construct the hollow chambers correspond - a particular simple soldering possible power.

Die axial zur Ringachse verlaufenden Kragenabschnitte des Distanzringes können in Weiterbildung der Erfindung eine Länge aufweisen, die höchstens der Stärke der für die Bildung der Kammern verwendeten Scheiben entspricht. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß diese Zentrierkragen des Distanzringes nicht als Strömungswiderstände in eine der Kammern hereinragen.The axially extending to the ring axis collar portions of the spacer ring can in development of the invention have a length that at most the strength the for the formation of the chambers used discs corresponds. To this Way, it ensures that this Centering collar of the spacer ring not as flow resistance in one of the chambers.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen:The Invention is based on an embodiment schematically illustrated in the drawing and will be explained below. It demonstrate:

1 Eine Explosionszeichnung eines Teiles eines aus Platten aufgebauten Getriebeölkühlers, der in einem Wasserkasten eines Motorkühlers montiert wird, einschließlich der für den Ölanschluß notwendigen Teile und 1 An exploded view of a portion of a plate-mounted transmission oil cooler, which is mounted in a water tank of a radiator, including the parts necessary for the oil connection and

2 eine vergrößerte Schnittdarstellung der in der 1 zum Aufbau des Plattenwärmetauschers verwendeten Distanzringe. 2 an enlarged sectional view of the in the 1 Spacers used to construct the plate heat exchanger.

Aus der 1 ist zu erkennen, daß der Getriebeölkühler aus mehreren übereinander angeordneten Hohlkammern 1, 2 besteht von denen die Hohlkammern 1 jeweils im Sinn der Pfeile 3 von dem im nicht gezeigten Wasserkasten umlaufenden Kühlmittel für einen ebenfalls nicht gezeigten Motor durchströmt sind.From the 1 It can be seen that the transmission oil cooler from several superimposed hollow chambers 1 . 2 consists of those the hollow chambers 1 each in the sense of the arrows 3 are flowed through by the circulating in the water tank not shown coolant for a motor, also not shown.

Die Kammern 2 dagegen, die jeweils alternierend zu den Kammern 1 angeordnet sind, werden von dem zu kühlenden Getriebeöl durchströmt, das im Sinn des Pfeiles 4 durch einen Schraubstutzen 5 zugeführt wird, der mit einem Außengewinde 6 in das Innengewinde 7 eines Gewinderinges 8 eingeschraubt wird, der fest mit dem Körper des Getriebeölkühlers verbunden ist und die oberste Kammer 1 gegenüber dem im Sinn des Pfeiles 4 zugeführten Getriebeöl abdichtet. Jeweils zwischen den Kammern 2 und den Kammern 1 sind Distanzringe 9 vorgesehen, die, wie die zur Bildung der Kammern 1 und 2 vorgesehenen Platten 10 bzw. 11 aus Aluminiumblech bestehen, das in der Art des Abschnittes eines Wellrohres zu einem Reifen mit ei nem Ω-förmigen Querschnitt geformt ist. Jeder Distanzring 9 – siehe auch 2 – weist daher einen zu seiner Achse 12 offenen umlaufenden Reifenbereich 13 und zwei jeweils axial verlaufende Kragenabschnitte 14 auf. Mit diesen Kragenabschnitten 14 ragt jeder Distanzring 9 jeweils in Öffnungen 15 in den Platten 10 und 11 herein, die untereinander und fluchtend zu den Achsen 12 der Distanzringe so angeordnet sind, daß das im Sinn des Pfeiles 4 zugeführte Getriebeöl durch die Öffnungen 15 hindurch jeweils in die Kammern 2 eintreten kann. Gegenüber den Kammern 1 dagegen dichten die Distanzringe 9 die Zuführöffnungen 15 ab, so daß das Getriebeöl ausschließlich in die Kammern 2, aber nicht in die Kammern 1 gelangen kann.The chambers 2 on the other hand, each alternating to the chambers 1 are arranged, are flowed through by the gear oil to be cooled, in the direction of the arrow 4 through a screw socket 5 which is supplied with an external thread 6 in the internal thread 7 a threaded ring 8th is screwed, which is firmly connected to the body of the transmission oil cooler and the top chamber 1 opposite to that in the direction of the arrow 4 supplied gear oil seals. In each case between the chambers 2 and the chambers 1 are spacers 9 provided, as for the formation of the chambers 1 and 2 provided plates 10 respectively. 11 Made of aluminum sheet, which is shaped in the manner of the section of a corrugated pipe to a tire with egg nem Ω-shaped cross-section. Each spacer ring 9 - please refer also 2 - therefore has one to its axis 12 open circumferential tire area 13 and two each axially extending collar sections 14 on. With these collar sections 14 each spacer ring protrudes 9 each in openings 15 in the plates 10 and 11 in, with each other and in alignment with the axes 12 the spacer rings are arranged so that in the direction of the arrow 4 supplied transmission oil through the openings 15 through each into the chambers 2 can occur. Opposite the chambers 1 on the other hand, the spacer rings seal 9 the feed openings 15 off, so that the gear oil only in the chambers 2 but not in the chambers 1 can get.

Wie 1 zu entnehmen ist, sind die Kammern 2 jeweils nach außen durch umgebördelte Falze 16 dicht abgeschlossen. Das im Sinn der Pfeile 3 strömende Kühlmittel kann daher seinerseits nicht in die Kammern 2 eintreten. Der Getriebeölkühler ist außerdem oben und unten mit jeweils einer Endplatte 17 und 18 verschlossen, wobei die Endplatte 18 mit einer Auswölbung 19 in die Verbindungsöffnung 15 der untersten Platte 11 hereinragt und so die unterste Kammer 2 nach außen abschließt.As 1 it can be seen, are the chambers 2 each outwardly by flanged folds 16 tightly closed. That in the sense of the arrows 3 flowing coolant can not therefore in the chambers 2 enter. The transmission oil cooler is also top and bottom, each with an end plate 17 and 18 closed, with the end plate 18 with a bulge 19 in the connection opening 15 the lowest plate 11 juts in and so the bottom chamber 2 closes to the outside.

Wie 1 zeigt, ist der Anschlußstutzen 5 mit einem weiteren Gewinde 20 zum Aufsetzen einer mit einer Verbindungsleitung 22 zur Zuführung von Getrieböl verbundenen Schraubmutter 21 versehen. Ein Flansch 5a des Anschlußstutzens 5 schließlich dient dazu, außen an die nicht gezeigte Seitenwand des Wasserkastens angelegt zu werden, in welchen der Getriebeölkühler eingebaut wird. Zwischen der Seitenwand und dem Gewindering 8 wird ein (nicht gezeigter) Dichtungsring eingesetzt, der dann durch den eingesetzten Anschlußstutzen 5 in einer entsprechenden Öffnung der Seitenwand des Wasserkastens gehalten ist.As 1 shows, is the connecting piece 5 with another thread 20 for putting on with a connecting line 22 for supplying gear oil connected nut 21 Mistake. A flange 5a of the connecting piece 5 Finally, it serves to be applied to the outside of the not shown side wall of the channel box, in which the transmission oil cooler is installed. Between the side wall and the threaded ring 8th a (not shown) sealing ring is used, which then through the inserted connecting piece 5 is held in a corresponding opening of the side wall of the channel box.

Die axial verlaufenden Kragenabschnitte 14 der Distanzringe 9 sind mit einer Länge a versehen, die in etwa der Stärke der zur Bildung der Kammern 1 und 2 verwendeten Platten 10 und 11 entspricht. Die Länge a darf aber nicht größer als diese Plattenstärke werden, damit die axial verlaufenden Kragenabschnitte 14 beim Zusammenbau des Getriebeölkühlers nicht in benachbarte Kammern 2 hereinragen und dort zur Bildung unerwünschter Strömungswiderstände dienen.The axially extending collar sections 14 the spacer rings 9 are provided with a length a, which is approximately the strength of the formation of the chambers 1 and 2 used plates 10 and 11 equivalent. The length a must not be greater than this plate thickness, so that the axially extending collar sections 14 when assembling the transmission oil cooler not in adjacent chambers 2 protrude and serve there to form undesirable flow resistance.

In bekannter Weise sind die Kammern 1 und 2 mit Turbulenzblechen 23 und 24 ausgefüllt, die zur Erhöhung des Wärmeübergangs dienen.In a known manner, the chambers 1 and 2 with turbulence sheets 23 and 24 filled, which serve to increase the heat transfer.

Die Höhe HR des Reifenbereiches 13 – siehe 2 – wird dabei so gewählt, daß sie etwas größer oder gleich der Höhe HT der Turbulenzeinlage ist. Aufgrund der Elastizität der Distanzringe 9 liegen diese daher stets gut an den zugeordneten Platten 10 und 11 an und können dicht verlötet werden. Ein eventueller Höhenunterschied kann bei der Herstellung durch eine bekannte Lötspanneinrichtung egalisiert werden.The height H R of the tire area 13 - please refer 2 - Is chosen so that it is slightly greater than or equal to the height H T of the turbulence insert. Due to the elasticity of the spacers 9 These are therefore always good on the associated plates 10 and 11 and can be soldered tight. A possible height difference can be equalized in the manufacture by a known Lötspanneinrichtung.

Claims (4)

Wärmeübertrager mit mehreren aus aneinandergefügten Platten (10, 11) aufgebauten Hohlkammern (1, 2) von denen jeweils aneinander grenzende von den verschiedenen zur Wärmeübertragung vorgesehenen Medien durchströmt sind und bei dem jede Verbindungsöffnung (15) zwischen den von einem Medium durchflossenen Kammern (2) von einem Distanzring (9) gleicher Höhe wie die Kammer umgeben ist, der die benachbarte Kammer gegenüber der Verbindungsöffnung abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzring (9) mit koaxial von ihm abragenden Kragenabschnitten (14) versehen ist, die in die Verbindungsöffnungen (15) hereinragen.Heat exchanger with a plurality of joined plates ( 10 . 11 ) constructed hollow chambers ( 1 . 2 ) of which in each case adjacent to each other of the various heat transfer media are flowed through and in which each connection opening ( 15 ) between the chambers through which a medium flows ( 2 ) of a spacer ring ( 9 ) is the same height as the chamber is surrounded, which seals the adjacent chamber with respect to the connection opening, characterized in that the spacer ring ( 9 ) with coaxially protruding collar sections ( 14 ) provided in the connection openings ( 15 ) protrude. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzring (9) einen Ω-förmigen Querschnitt aufweist und in der Art eines Reifens zur Ringachse (12) hin offen ist.Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the spacer ring ( 9 ) has an Ω-shaped cross-section and in the manner of a tire to the ring axis ( 12 ) is open. Wärmeübertrager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzring (9) aus einem Metallblech, insbesondere Aluminium besteht.Heat exchanger according to claim 2, characterized in that the spacer ring ( 9 ) consists of a metal sheet, in particular aluminum. Wärmeübertrageer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axial zur Ringachse (12) verlaufenden Kragenabschnitte (14) des Querschnitts eine Länge a aufweisen, die höchstens der Stärke der für die Bildung der Kammern (1, 2) verwendeten Scheiben (10, 11) entspricht.Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the axial to the ring axis ( 12 ) extending collar sections ( 14 ) of the cross-section have a length a which is at most equal to the thickness of those used for the formation of the chambers ( 1 . 2 ) used discs ( 10 . 11 ) corresponds.
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