DE3844040A1

DE3844040A1 - Waermetauscher

Info

Publication number: DE3844040A1
Application number: DE3844040A
Authority: DE
Inventors: Norimitsu Harada
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1987-12-26
Filing date: 1988-12-27
Publication date: 1989-07-27
Anticipated expiration: 2008-12-28
Also published as: DE3844040C2; JPH01174895A; JP2615730B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher einer Bau art, die eine Anzahl von Primär-Wärmetauschelementen in Form von wärmeleitfähigen Metallplatten, welche abwechselnd auf einandergestapelt sind, um eine Vielzahl von wechselseiti gen Kanälen für ein zugeordnetes von zwei Fluiden zu bilden, umfaßt, wobei jede Platte eine Reihe von einstückigen Wellun gen enthält, die eine Mittelebene zwischen jeweils zwei Halb wellen bestimmen, von der die Wellungen jeweils vorragen.

Ein herkömmlicher Wärmetauscher ist Gegenstand der GB-PS 21 32 748 und in den beigefügten Fig. 5-7 dargestellt. Die Fig. 5 zeigt von oben nach unten aufeinanderfolgende Stufen in der Herstellung einer A-Platte. Hierbei wird eine rechteckige Stahlplatte 50 von minimaler Dicke einem Präge- oder Preßvorgang unterworfen, so daß sechs beabstandete, pa rallele Bänder 51 aus einstückigen Wellungen entstehen. Die Achsen der Wellungen verlaufen parallel zu den Längskan ten der Platte 50, wobei sie eine Mittelebene oder -linie der Platte 50 bestimmen, von der abwechselnd Halbwellen der Wellungen auf entgegengesetzten Seiten dieser Ebene vorste hen. Das Profil dieser Wellungen ist der Fig. 7 klar zu ent nehmen. Ferner sind zwei L-förmige Abstandsstreifen 52 ein stückig mit dem Rand der Platte 50 verbunden. Dann werden mehrere schmale, gewellte Streifen 53 aus rostfreiem Stahl sowie gewellte, im wesentlichen dreieckige Fluid-Einlaßstrei fen 54 einstückig durch einen Punktschweißvorgang an der rechteckigen Stahlplatte 50 angebracht.

Die Fig. 6 zeigt in zu Fig. 5 analoger Weise die Fertigung einer B-Platte, die im wesentlichen der A-Platte mit der Aus nahme entspricht, daß geradlinige Abstandstreifen 52 und zwei im wesentlichen dreieckige Fluid-Ein- und Auslaßplatten 56, deren Wellungen sich in Längsrichtung der Platte 50 erstrek ken, zur Anwendung kommen.

Wie die Fig. 7 zeigt, besteht der Wärmetauscherblock oder -körper aus abwechselnd angeordneten A- und B-Platten.

Es ist als Nachteil dieser Konstruktion die große Anzahl der dafür notwendigen Bauteile anzusehen.

Der Erfindung liegt im Hinblick auf den Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher, bei dem die An zahl der Bauteile vermindert und damit der erwähnte Nachteil des herkömmlichen Wärmetauschers beseitigt wird, zu schaffen.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung, aus der die Aufga be und deren Lösung, weitere Ziele sowie die Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes deutlich werden, erläu tert. Es zeigen:

Fig. 1a eine Ansicht einer ersten Grundplatte des erfin dungsgemäßen Wärmetauschers;

Fig. 1b eine Ansicht einer A-Rippenplatte zur Verbindung mit der ersten Grundplatte;

Fig. 1c eine Ansicht einer zusammengesetzten ersten Wärme tauscherplatte;

Fig. 2a eine Ansicht einer zweiten Grundplatte des erfin dungsgemäßen Wärmetauschers;

Fig. 2b eine Ansicht einer B-Rippenplatte zur Verbindung mit der zweiten Grundplatte;

Fig. 2c eine Ansicht einer zusammengesetzten zweiten Wärme tauscherplatte;

Fig. 3a den Querschnitt nach der Linie I-I in der Fig. 3b;

Fig. 3b Draufsichten auf durch die Linie I-I getrennte erste und zweite Wärmetauscherplatten;

Fig. 3c die Frontansicht aus der Pfeilrichtung E in der Fig. 3b;

Fig. 4a bis 4c weitere Ausführungsformen von Wellungen der Grundplatten;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Bauteile und Her stellungsweise einer Wärmetauscherplatte A nach dem Stand der Technik;

Fig. 6 eine zu Fig. 5 gleichartige Darstellung für eine B-Platte nach dem Stand der Technik;

Fig. 7 eine abgebrochene, perspektivische Darstellung des zu verbessernden Wärmetauschers nach dem Stand der Technik.

In den Fig. 1a, 1b und 1c ist eine erste Wärmetauscherplatte des erfindungsgemäßen Wärmetauschers dargestellt, während die Fig. 2a, 2b und 2c eine zweite Wärmetauscherplatte des selben Wärmetauschers zeigen. Erfindungsgemäß werden die bei den Wärmetauscherplatten aus Aluminium gefertigt. Eine kon vexe Kante 4 umschließt die ersten und zweiten Grundplatten 3 und 3′. Jede dieser Platten 3, 3′ weist drei beabstandete, parallele Bänder 5 aus einer Anzahl von einstückig ausgepräg ten Querwellungen auf. Ein zu kühlendes Medium fließt vom Kanal 1 durch den Wärmetauscher, während ein Kühlmedium vom Kanal 2 durch den Wärmetauscher fließt. Ein Eckstück ist mit einer Rundung R ausgestaltet.

Die Fig. 1a zeigt eine erste Grundplatte 3 einer ersten Wärme tauscherplatte, die Fig. 1b zeigt eine erste Rippenplatte A der ersten Wärmetauscherplatte. Die erste Rippenplatte A ist mit einer Mehrzahl von Bändern 8 und 8′ versehen, die untereinander durch mehrere Streben oder Anker 8′′ verbunden sind. Zulauf- und Ablaufstreifen 6 mit Längswellungen haben in der Draufsicht eine dreieckige Gestalt. Die Streifen 8 sowie 8′ und die Zulauf- sowie Ablaufstreifen 6 sind unter einander zu einer Einheit durch einen Rahmen 7 verbunden.

Die erste Wärmetauscherplatte umfaßt die erste Grundplatte 3 und die erste Rippenplatte A, die auf die Grundplatte 3 mittels eines Lötvorgangs aufgesetzt ist. Die erste Wärme tauscherplatte gemäß der Erfindung ist in Fig. 1c dargestellt.

Die Fig. 2a zeigt eine zweite Grundplatte 3′ für die zwei te Wärmetauscherplatte, für die das zur ersten Grundplatte Gesagte in vollem Umfang gilt. In der Fig. 2b ist die zweite Rippenplatte B für die zweite Wärmetauscherplatte dargestellt. Diese Rippenplatte B weist mehrere Streifen 8 und 8′ auf, die untereinander durch mehrere Anker oder Streben 8′′ verbun den sind. Jedoch umfaßt die zweite Rippenplatte B der zweiten Wärmetauscherplatte lediglich die Streifen 8 sowie 8′ mit den Streben 8′′ und den Rahmen 7, durch den die Streifen 8, 8′ integriert untereinander verbunden sind.

Die zweite Wärmetauscherplatte umfaßt die zweite Grundplat te 3′ sowie die zweite Rippenplatte B, welche mittels eines Lötvorgangs auf die zweite Grundplatte 3′ aufgesetzt ist. Die Fig. 2c zeigt die zweite Wärmetauscherplatte des erfin dungsgemäßen Wärmetauschers.

Die Fig. 3b zeigt in dem oberhalb der Linie I-I liegenden Teil eine zweite Wärmetauscherplatte und in dem unterhalb dieser Linie I-I liegenden Teil eine erste Wärmetauscherplat te, wobei die Fig. 3a den Querschnitt im wesentlichen nach der Linie I-I darstellt und die Fig. 3c die Ansicht aus der Richtung des Pfeils E in Fig. 3b ist.

In den Fig. 4a, 4b und 4c sind weitere Ausführungsformen für die Wellungen der Bänder 5 dargestellt, wobei die Fig. 4a flache, eben ausgestaltete Rippen, die Fig. 4b flache, gewellte oder gebogene Rippen und die Fig. 4c Rippen mit im Querschnitt zinnenartiger Ausbildung zeigen.

Wenn die durch den Kanal 1 zugeführten und zu kühlenden Me dien in den Wärmetauscher eingetreten sind, so werden sie in viele Richtungen der Grundplatte verbreitet oder verteilt. Zu kühlendes Medium fließt durch den Zulaufstreifen 6, durch die Streifen 8 sowie 8′ und durch den Ablaufstreifen 6, so daß das zu kühlende Medium einem Wärmetausch mit dem Kühl medium unterworfen wird.

Erfindungsgemäß umfaßt ein Wärmetauscher eine erste Grund platte mit mehreren parallelen, Querwellungen aufweisenden Bändern, eine mit der ersten Grundplatte verbundene, mehrere Längsstreifen sowie Zu- und Ablaufstreifen aufweisende erste Rippenplatte und einen Rahmen, der die erste Grund- sowie Rippenplatte zu einer ersten Wärmetauscherplatte vereinigt. Ferner umfaßt der Wärmetauscher eine zweite Grundplatte mit mehreren parallelen, Querwellungen aufweisenden Bändern, eine mit der zweiten Grundplatte verbundene, nur mehrere Längsstreifen mit Querwellungen aufweisende zweite Rippen platte und einen Rahmen, der die zweite Grund- sowie Rippen platte zu einer zweiten Wärmetauscherplatte vereinigt. Die ersten und zweiten Wärmetauscherplatten haben einen Zu- und Abfuhrkanal für ein zu kühlendes Medium und werden abwechselnd aufeinandergestapelt. Bei dem Durchströmen des Wärmetau schers vom Zu- zum Abfuhrkanal unterliegt das zu kühlende Medium einem Wärmetausch mit einem den Wärmetauscher durchströmenden Kühlmedium.

Claims

1. Wärmetauscher, gekennzeichnet durch eine eine Mehrzahl von parallelen, als Wellungen ausgebildete Bänder (5) aufweisende erste Grundplatte (3), durch eine mit der ersten Grundplatte verbundene erste Rippenplatte (A), die mit mehreren Streifen (8, 8′) sowie Zulauf- und Ablauf streifen (6) versehen ist, welche miteinander als Einheit durch einen Rahmen (7) verbunden sind, wobei die erste Grund- sowie die erste Rippenplatte eine erste Wärmetau scherplatte bilden, durch eine zweite eine eine Mehrzahl von parallelen, als Wellungen ausgebildete Bänder (5) auf weisende zweite Grundplatte (3′) und durch eine mit der zweiten Grundplatte verbundene zweite Rippenplatte (B), die mit mehreren Streifen (8, 8′) versehen ist, welche durch einen Rahmen (7) vereinigt sind, wobei die zweite Grund- sowie die zweite Rippenplatte eine zweite Wärme tauscherplatte bilden.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Rippenplatte (A) sowie die erste Grundplat te (3) und die zweite Rippenplatte (B) sowie die zweite Grundplatte (3′) jeweils durch einen Lötvorgang mitein ander verbunden sind.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste sowie zweite Grundplatte an ihren Eckteilen eine Rundung (R) aufweisen.

4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Streifen (8, 8′) sowie die Zulauf- und Ablaufstreifen (6) der ersten Rippenplat te (A) mit Wellungen versehen sind.

5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten sowie zweiten Wärmetauscher platten abwechselnd aufeinandergestapelt sind.