DE60115643T2

DE60115643T2 - Wärmetauscher mit parallelströmung

Info

Publication number: DE60115643T2
Application number: DE60115643T
Authority: DE
Inventors: Brian Cheadle
Original assignee: Dana Canada Corp
Current assignee: Dana Canada Corp
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2021-06-23
Also published as: ATE312328T1; EP1484567A3; CA2469323C; US20020000310A1; AU2001272241B2; CA2312113A1; AU7224101A; CA2469323A1; DE60130274D1; US6497274B2; WO2002001134A3; DE60130274T2; WO2002001134A2; BR0111899B1; EP1292800A2; EP1484567B1; EP1484567A2; DE60115643D1; ATE371843T1; CA2312113C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wärmeaustauscher, einschließlich Ölkühler vom sogenannten „Ringkammer„-Typ, die separat von oder in Verbindung mit Ölfiltern in Kraftfahrzeugmotor- und anderen Motor- und Transmissionskühlanwendungen und in Wärmetauschern oder Ölkühlern in Rechteckform verwendet werden können. Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf Verteilerleitungen für den Transport und die Verteilung von zwei Fluiden, insbesondere von Wärmetauschfluiden.
Hintergrund der Erfindung
Ölkühler sind in der Vergangenheit aus einer Mehrzahl in einem Gehäuse oder einem Kanister gestapelter Plattenpaare hergestellt worden. Der Kanister weist normalerweise Einlass- und Auslassarmaturen für den Durchfluss von um die Plattenpaare zirkulierendem Motorkühlmittel in den und aus dem Kanister auf. Die Plattenpaare selbst weisen Einlass- und Auslassöffnungen auf, und diese Öffnungen sind normalerweise so ausgerichtet, dass sie Verteilerleitungen bilden, so dass das Öl durch alle Plattenpaare gleichzeitig fließt. Diese Verteilerleitungen stehen mit den Ölzuführungs- und Ölrückführungsleitungen in Verbindung, die außerhalb des Kanisters angeordnet sind. Ein Beispiel eines solchen Ölkühlers ist in der Offenlegungsschrift des Japanischen Gebrauchsmusters Nr. 63-23579, veröffentlicht am 16. Februar 1988, angeführt.
Wenn der Ölkühler in Verbindung mit einem Ölfilter verwendet wird, sind die Plattenpaare normalerweise ringförmig und eine Leitung führt durch die Mitte des Rings, um Öl zu dem Filter, der oberhalb oder unterhalb des Ölkühlers angeordnet und mit der Leitung verbunden ist, zu leiten oder von ihm abzuleiten. Das Öl kann durch den Filter und dann durch den Ölkühler fließen oder umgekehrt. Beispiele solcher Ölkühler sind in den US-Patenten Nr. 4,967,835 ausgegeben an Thomas E. Lefeber und Nr. 5,406,910, ausgegeben an Charles M. Wallin dargestellt.
US-Patent Nr. 4,742,866, ausgegeben am 10. Mai 1988 an die Nippondenso Co. Ltd., beschreibt einen Plattenstapelwärmetauscher in Form eines Ölkühlers, der zwischen einem Motorblock und einem Ölfilter angebracht werden kann. Durch den Ölkühler erstreckt sich ein hohler Bolzen, der durch Gewinde an seinem unteren Ende mit dem Motorblock verbunden ist. Der Ölkühler ist aus einer Mehrzahl von gestapelten Plattenpaaren aufgebaut, die aus Stirnseite an Stirnseite zusammenpassenden Platten bestehen, von denen jede einen Umfangsflansch und eine kreisförmige Öffnung hat. Jede Platte weist eine Mehrzahl von allgemein C-förmigen Rippen auf, die um die zentralen Öffnungen angeordnet sind und sich in konzentrischer Anordnung in Bezug aufeinander befinden. Auf diesen Rippen sind Auflagestellen ausgebildet und in diesen Auflagestellen sind Öffnungen für das Durchfließen des Wärmetauschfluids, d.h. des Öls, ausgebildet. Das Öl fließt durch diesen Wärmetauscher allgemein in axialer Richtung und tritt von der Oberseite zu dem Wärmetauscher aus, um durch den Filter zu fließen. Das Kühlmittel, beispielsweise Wasser, fließt durch Durchgänge, die zwischen den Platten in einer Umfangsrichtung ausgebildet sind.
Eine Schwierigkeit bei diesen, dem Stand der Technik entsprechenden, Wärmetauschern (HXs) ist jedoch, dass sie eine begrenzte Leistungsfähigkeit aufweisen. Diese Einschränkung verstärkt sich in Anwendungen, in denen kompakte Wärmetauscher-Konfigurationen gefordert werden. Insbesondere muss bei den dem Stand der Technik entsprechenden Wärmetauschern wenigstens eines der Fluide durch die Durchgänge der gestapelten Platten in eine Umfangsströmungsrichtung oder in Umfangsströmungsrichtung bei geteilter Strömung fließen. Das führt zu einem hohen Strömungswiderstand oder zu einem Druckabfall für dieses Fluid. Auch die Notwendigkeit, relativ große Fluidanschlüsse in den Hauptbereichen der Platte vorzusehen, die ansonsten für die Wärmeübertragung genutzt werden könnten, setzt die Gesamtleistung oder die Kompaktheit herab. Drittens sind zugehörige Strömungsverteilungsprobleme bei einem Fluid oder allen Fluiden, die um die Platten oder auf die Wärmeübertragungsdurchgänge zwischen den Platten verteilt werden, vorhanden, die bei dem Stand der Technik entsprechenden Ausführungen schwierig zu überwinden sind. Schließlich ist es, um den Wärmeübertragungswirkungsgrad zu maximieren, erwünscht, eine echte Gegenstromrichtung zwischen den beiden Fluiden zu erreichen. Wärmetauscher mit echter Gegenströmung sind zum Beispiel im Zusammenhang mit Luft-Luft-Wärmetauschern bekannt, wie sie in dem US-Patent Nr. 4,162,703 (Boseaus), ausgegeben am 31. Juli 1979 beschrieben sind. Bei diesem Wärmetauscher ist ein Stapel von Platten vorgesehen, wobei jede andere Platte um 180° gedreht ist. Die Platten weisen parallele Reihen von Öffnungen auf, die jeweils durch einen Bund umringt sind. In dem Stapel sind die Öffnungen ausgerichtet, um einen reinen Gegenstrom-Wärmeaustausch zur Verfügung zu stellen.
Offenbarung der Erfindung
Der Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung ist definiert durch die angehängten Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung stellt einen kompakten Hochleistungs-Wärmetauscher zur Verfügung, in dem die beiden Fluide eine echt parallele Strömungsrichtung haben, einschließlich der Gegenstrom richtung, und dazu der Druckabfall gering ist. Weiterhin können die hierin beschriebenen Wärmetauscher eine äußerst gleichmäßige Strömungsverteilung gemäß den geforderten Strömungsbedingungen erreichen und es werden Graduierungsmittel dafür in Wärmetauschern mit veränderlichem Querschnitt oder mit unregelmäßigen Formen wirksam. Es wird weiterhin eine neuartige Verteilerleitung zur Verfügung gestellt, die Flexibilität bei der Anordnung externer Fluidanschlüsse bietet, wobei ein geringer Druckabfall und eine ausgeglichene Strömungsverteilungsschnittstelle mit den inneren Fluidverteilungs-Verteilerleitungen zur Verfügung gestellt werden.
Es ist zu erwarten, dass die Erfindung insbesondere für kompakte Kraftfahrzeugwärmetauscher, einschließlich Öl/Wasser-Transmissions- und Motorölwärmetauscher und andere Hochleistungs-Flüssigkeit-zu-Flüssigkeit- oder Flüssigkeit-zu-Gas- Wärmetauschern, anwendbar ist. Die vorliegende Erfindung bietet insofern spezielle Vorteile für Kältemittel-zu-Wasser- (oder zu einer anderen Flüssigkeit) Wärmetauscher, dass, da Zweiphasenfluide normalerweise besonders gegenüber Fehlverteilungswirkungen sowohl in den Wärmetauschdurchgängen als auch in den Anschlussverteilerleitungen empfindlich sind, die vorliegende Erfindung dieses Problem überwindet.
Spezifischer ausgedrückt, ist eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung ein kompakter Hochleistungs-Plattenwärmetauscher basierend auf dem strukturellen Vorsehen von Überquerungsdurchgängen, welche die inneren Fluidverteilungs-Verteilerleitungen schneiden. Diese Überquerungsdurchgänge erlauben es beiden Fluiden auf einem kurzen Weg in Gegenstrombeziehung geleitet zu werden. Gleichzeitig wird für beide Fluide, basierend auf den sich ergebenden kurzen Wegen und durch wohlüberlegte Auswahl geeigneter, die Wärmeübertragung verstärkender Mittel, ein geringer Druckabfall erreicht.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist eine überlegte Anpassung der Größe und Form der in Gruppen angeordneten Fluidübertragungsöffnungen zum Erreichen einer parallelen Strömungsverteilung vorgesehen, wobei die Anpassung verwendet wird, um eine gleichmäßige Strömungsverteilung quer über die Plattenoberflächen und über einen Bereich von Gestaltungsformen von Wärmetauschern zu erreichen.
Eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein Wärmetauscher mit einer selbstumschließenden Konfiguration, d.h. ohne dass ein äußeres Gehäuse erforderlich ist, um eines der Fluide zu enthalten. Wenn es gewünscht wird, kann die Erfindung aber auch noch in einer Form verwendet werden, die einen äußeren „Kanister„ oder ein Gehäuse aufweist, welches den Wärmetauscher enthält.
Optionale Gestaltungsmerkmale dieser Wärmetauscher werden ebenfalls beschrieben. Sie schließen einen Fluiddurchgang ein, um ein teilweises Umleiten eines Fluids in dem Fall zu erlauben, dass eine übermäßige Strömungszuführung bewältigt werden muss, sowie innere Kegel, um die Strömungsverteilung zu verbessern.
Der Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung ist bei relativ geringem Druckabfall sehr effizient. In einer Version des vorliegenden Wärmetauschers, der zusammenpassende, ringartige, in einem Stapel angeordnete Platten verwendet, sind die beiden Fluide in der Lage, sich radial zu bewegen, so dass die beiden Fluidströme parallel zueinander sind. Somit kann das erste Wärmetauschfluid radial durch die inneren Strömungsdurchgänge fließen, die zwischen den Platten ausgebildet sind, während ein zweites Wärmetauschfluid durch äußere Strömungsdurchgänge fließen kann, die zwischen Rückseite an Rückseite befindlichen Plattenpaaren angeordnet sind.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung, weist ein Wärmetauscher eine Mehrzahl von gestapelten Plattenpaaren auf, die aus Stirnseite an Stirnseite zusammenpassenden ringartigen Platten bestehen, von denen jede einen Umfangsflansch und innere und äußere primäre Vorsprünge hat, von denen jeweils ein Teil in einer gemeinsamen ersten Ebene mit dem Umfangsflansch liegt. Jede Platte weist weiterhin einen ringförmigen sekundären Vorsprung auf, von dem ein Teil in einer zweiten Ebene im Abstand zu der ersten Ebene und parallel dazu liegt. Zwischenbereiche liegen zwischen den inneren und äußeren primären Vorsprüngen und die Umfangsflansche und die primären Vorsprünge in den zusammenpassenden Platten sind miteinander verbunden. Die Zwischenbereiche jedes Plattenpaars weisen auf Abstand zueinander liegende Bereiche auf, um einen inneren Durchflussdurchgang zwischen den Platten zu bilden. Der sekundäre Vorsprung ist benachbart zu einem der primären Vorsprünge angeordnet und befindet sich auf einer Seite, die am weitesten von dem anderen der primären Vorsprünge entfernt liegt. Sowohl die primären als auch die sekundären Vorsprünge weisen darin gebildete Öffnungen zum Durchfluss des ersten bzw. des zweiten Wärmetauschfluids auf. Die sekundären Vorsprünge sind so gestaltet, dass in Rückseite an Rückseite befindlichen Plattenpaaren die sekundären Vorsprünge verbunden sind und die jeweiligen Öffnungen darin kommunizieren, um eine Verteilerleitung für den Fluss des zweiten Wärmetauschfluids zu bilden. Die mittleren Bereiche von Rückseite an Rückseite liegenden Plattenpaaren definieren dazwischen äußere Durchflussdurchgänge. Die primären Vorsprünge wenigstens einer Platte jedes Paars weisen radial verlaufende, rippenförmige Erhebungen auf, die am Umfang wenigstens eines primären Vorsprungs gebildet sind und sich im Wesentlichen quer über den jeweiligen primären Vorsprung erstrecken. Diese rippenförmigen Erhebungen liegen zwischen und getrennt von den Öffnungen, die in dem inneren Vorsprung gebildet sind, und bilden Überquerungsdurchgänge, so dass die Überquerungsdurchgänge jedes Plattenpaars es dem zweiten Wärmetauschfluid ermöglichen, über ihre jeweiligen primären Vorsprünge und durch seine inneren Durchflussdurchgänge zu fließen.
In der bevorzugten Ausführung des vorliegenden Wärmetauschers ist der Umfangsflansch ein äußerer Umfangsflansch, der radial außerhalb der primären und sekundären Vorsprünge liegt und der sekundäre Vorsprung ist ein äußerer sekundärer Vorsprung, der radial außerhalb seines jeweiligen äußeren primären Vorsprungs liegt. Weiterhin sind den Durchfluss fördernde Einrichtungen vorgesehen, die vorzugsweise sowohl in den inneren als auch in den äußeren Durchflussdurchgängen angeordnet sind.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Verteilerleitung für den Transport und die Verteilung der beiden Fluide (beispielsweise zwei Wärmetauschfluide) vorgesehen, die in Verbindung mit dem vorher angeführten Wärmetauscher verwendet wird, der zusammenpassende, ringartige Platten verwendet. Diese Verteilerleitung weist ein Paar von Verteilerleitungsplatten auf, das aus Stirnseite an Stirnseite zusammenpassenden ringartigen Platten besteht, die jeweils innere und äußere Umfangsflansche und im Wesentlichen ringförmige innere und äußere Vorsprünge aufweisen, die aus einer ersten Ebene, die durch den äußeren Umfangsflansch definiert wird, in die gleiche Richtung vorstehen. Jede Platte weist weiterhin einen im Wesentlichen ringförmigen mittleren Kanal auf, der zwischen den inneren und äußeren Vorsprüngen liegt und Öffnungen für den Durchgang eines ersten Fluids zwischen den beiden mittleren Kanälen aufweist. Wenigstens einer der mittleren Kanäle hat radiale Rippen, die am Umfang des Kanals gebildet sind und sich im Wesentlichen über den Kanal erstrecken. Diese Rippen sind zwischen und getrennt von den Öffnungen gebildet, die in dem Kanal gebildet sind und bilden Überquerungsdurchgänge, die es einem zweiten Fluid ermöglichen, in einer radialen Richtung zwischen den inneren und äußeren Vorsprüngen zu fließen. Wenigstens einer der Vorsprünge hat wenigstens einen Anschluss, der für den Durchfluss des zweiten Fluids in oder aus einem abgedichteten Raum gebildet ist, der durch die beiden äußeren Vorsprünge gebildet ist. Es sind auch Mittel vorhanden, die sich über eine Seite des Paars von Verteilerleitungsplatten erstrecken, um den benachbarten mittleren Kanal der Verteilerleitungsplatten dicht abzuschließen. Diese Abschließvorrichtung hat eine oder mehrere darin gebildete Öffnungen und bildet einen Durchflussdurchgang für das Fluid zum Durchfluss zwischen den Öffnungen in den mittleren Kanälen und der einen oder den mehreren Öffnungen. Der innere Vorsprung einer Platte des Paars von Verteilerleitungsplatten weist Löcher für den Durchgang des zweiten Wärmetauschfluids in oder aus einem abgedichteten zweiten Raum auf, der durch die beiden inneren Vorsprünge gebildet ist.
Es werden nun bevorzugte Ausführungen der Erfindung in Form eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische, vertikale Schnittansicht einer bevorzugten Ausführung einer Kombination von Wärmetauscher und Ölfilter, die einen Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet;
2 ist eine Draufsicht auf eine ringartige Platte, die in dem Wärmetauscher verwendet wird, der in der in 1 dargestellten Kombination verwendet wird, wobei hier zum Zweck einer klareren Darstellung nur zwei der gekrümmten Rippen dargestellt sind;
3 ist eine vergrößerte, teilweise gebrochene, Perspektivansicht des Wärmetauschers, der in der in 1 dargestellten Kombination verwendet wird, wobei die Rippen in den Zwischenbe reichen der Platten zur klareren Darstellung nicht dargestellt sind;
4 ist eine vergrößerte Schnittansicht, geschnitten entlang der Linie IV-IV von 2, wobei ein Zwischenbereich zur klareren Darstellung weggelassen ist, und es werden zwei zusätzliche Platten dargestellt, die über und unter die Platte von 2 gestapelt sind;
5 ist eine vergrößerte Perspektivansicht und ein axialer Querschnitt und zeigt einen Teil einer der Platten, die verwendet werden, um den in 3 dargestellten Wärmetauscher zu bilden, wobei zur klareren Darstellung nur ein Teil eines Paars der gekrümmten Rippen auf der linken Seite gezeigt ist;
6 ist eine vergrößerte, teilweise gebrochene, Perspektivansicht einer anderen Ausführung eines Wärmetauschers, der gemäß der Erfindung aufgebaut ist, wobei diese Ausführung einen zentralen Durchgang aufweist, der am Boden des Wärmetauschers geschlossen ist;
7 ist eine vergrößerte Perspektivansicht, ähnlich der von 6, die jedoch eine andere Version des Wärmetauschers darstellt, in der der zentrale Durchgang einen geschlitzten Kegel darin angeordnet hat, um die Fluidverteilung zu verbessern;
8 ist eine partielle Perspektivansicht von zwei Versionen einer anderen Form der ringartigen Platte, die in einem ringförmigen Wärmetauscher verwendet werden kann, der gemäß der Erfindung aufgebaut ist;
9 ist eine axiale Querschnittsansicht einer Verteilerleitung für den Transport von zwei Fluiden, beispielsweise von Wärmetauschfluiden, wobei diese Verteilerleitung mit einer Version des ringförmigen Wärmetauschers der Erfindung verwendbar ist;
10 ist eine Draufsicht auf eine ringartige Bodenplatte, die in der in 9 dargestellten Verteilerleitung verwendet wird;
11 ist eine Draufsicht, die eine andere bevorzugte Ausführung einer Platte zeigt, die verwendet wird, um eine andere Version des Wärmetauschers der Erfindung herzustellen, wobei diese Version Verwirbler zwischen den Platten aufweist;
12 ist eine vertikale Perspektiv-Querschnittsansicht einer rechteckigen Version eines Wärmetauschers, die in der vorliegenden Anmeldung nicht beansprucht ist, wobei diese Ansicht eine Ansicht von oben und einen Querschnitt davon zeigt;
13 ist eine Draufsicht auf eine rechtwinklige Platte, die in dem Wärmetauscher von 12 verwendet wird;
14A ist eine Perspektiv- und vertikale Querschnittsansicht, welche eine Oberseite einer rechteckigen Platte zeigt, die auf zwei gleichartigen Platten angebracht ist, um einen Teil eines rechteckigen Wärmetauschers zu bilden, wobei diese Ansicht einen Teil einer auf der rechten Seite angeordneten vergrößerten Rand-Verteilerleitung darstellt;
14B ist eine Ansicht von oben mit einer gebrochenen Oberplatte, und sie zeigt den rechteckigen Wärmetauscher von 14A und die gesamte Länge der Rand-Verteilerleitung;
15 ist eine vertikale Perspektiv- und Querschnittsansicht einer anderen Version des rechteckigen, gemäß der Erfindung aufgebauten, Wärmetauschers, wobei diese Version zwei Einlässe für jedes der Wärmeaustauschfluide in der unteren Verteilerleitungsplatte aufweist und die vorliegende Ansicht die Oberseite und einen Querschnitt zeigt;
16 ist eine Ansicht einer oberen Verteilerleitungsplatte, die in dem Wärmetauscher von 15 verwendet wird, von unten;
17 ist eine Ansicht einer unteren Verteilerleitungsplatte, die in dem Wärmetauscher von 15 verwendet wird, von oben;
18 ist eine Perspektivansicht, mit gebrochenen Teilen, die die Oberseite einer rechteckigen Platte zeigt, die in dem Typ des Wärmetauschers verwendet werden kann, der in 15 dargestellt ist; und
19 ist eine Ansicht der in 18 dargestellten Platte von oben und zeigt die gesamte Platte.
Ausführungsarten der Erfindung
Bezug auf 1 nehmend ist eine bevorzugte Ausführung einer Kombination von Wärmetauscher und Ölfilter gemäß der vorliegenden Erfindung allgemein mit der Bezugszahl 10 bezeichnet, wobei jedoch zu erkennen ist, dass jedes Fluid in der vorliegenden Erfindung verwendet werden könnte und nicht nur Öl, so dass der Ausdruck „Öl„ jedes Wärmeaustauschfluid für den Zweck der vorliegenden Beschreibung bedeutet. Die Kombinationseinheit 10 weist ein Gehäuse 12, das einen Ölfilter 14 enthält, und eine bevorzugte Ausführung eines Wärmetauschers der vorliegenden Erfindung auf, die mit der Bezugszahl 16 gekennzeichnet ist. Der Ölfilter 14 kann ein herkömmlicher Ölfilter sein und ist für sich allein nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung. Der Ölfilter 14 ist ein ringförmiger Filtertyp und in der Ausführung von 1 fließt das Öl innerhalb des Gehäuses durch die Filterwände zu einer zentralen axialen Kammer 15 und durchströmt ein Rohr oder eine Leitung 18, um aus der Kombinationseinheit 10 auszutreten. Es ist so zu verstehen, dass die Ölströmungsrichtung umgekehrt werden kann, wenn es gewünscht wird, so dass das Öl durch die Leitung 18 eintritt und durch den Filter nach außen in das Gehäuse fließt. Der Wärmetauscher weist eine obere Verschlussplatte 202 auf, die auch den Boden des Gehäuses 12 bildet. Ein abnehmbarer Deckel 204 erlaubt das Auswechseln des Filters 14. Der dargestellte Wärmetauscher weist eine Bodenplatte 19 auf, die geeignete Öffnungen 20 darin für den Durchfluss von Öl dadurch in den oder aus dem Wärmetauscher enthält, wobei die genaue Lage dieser Öffnungen davon abhängt, auf welchem Weg der Hersteller den Ölstrom durch den Filter 14 und den Wärmetauscher leiten möchte. Das Öl kann durch die obere Platte 202 durch in der Platte gebildete Durchgänge 206 eintreten oder austreten. Für den Eintritt von Kühlmittel, beispielsweise Wasser in den Wärmetauscher und den Austritt aus ihm heraus, können Leitungen 22 durch die Bodenplatte 19 vorgesehen sein. Obwohl das dargestellte Gehäuse 12 nicht den Wärmetauscher enthält, ist es gut möglich, das Gehäuse nach unten zu erweitern, um den Wärmetauscher 16 zu umschließen. Das könnte zum Beispiel erfolgen, um ein verbessertes Erscheinungsbild der Kombination zu erreichen oder wenn der Wärmetauscher keine interne äußere Verteilerleitung für das Kühlmittel aufweist (wie es nachfolgend noch ausführlicher erläutert wird).
Als Nächstes auf 2 bis 5 Bezug nehmend, ist der Wärmetauscher 16 aus einer Mehrzahl von gestapelten Plattenpaaren 30 hergestellt, die aus Stirnseite an Stirnseite zusammenpassenden, ringförmigen oder ringartigen Platten 32 bestehen. Wie aus diesen Fig. ersichtlich ist, weist jede Platte 32 vorzugsweise einen äußeren Umfangsflansch 34, einen inneren Umfangsflansch 35 und ringförmige innere und äußere primäre Vorsprünge 36 und 38 auf, von denen jeder einen flachen Bereich (bezeichnet mit 39) aufweist, die in einer gemeinsamen ersten Ebene mit den inneren und äußeren Umfangsflanschen 34 und 35 angeordnet sind, wobei diese erste Ebene in 4 durch die Linie A bezeichnet ist. Es ist ein Zwischenbereich 40 vorgesehen, der ebenfalls ringförmig ist und der zwischen den inneren und äußeren primären Vorsprüngen 36 und 38 liegt. Dieser Zwischenbereich befindet sich in einer Ebene D, die parallel zu und im Abstand von der Ebene A verläuft. Wie dargestellt, weisen die Zwischenbereiche 40 jedes Plattenpaars voneinander beabstandete Bereiche auf, um einen inneren Durchflussdurchgang 42 zwischen den Platten zu bilden. Vorzugsweise sind an jeder Platte auch ringförmige, innere und äußere sekundäre Vorsprünge 44 und 46 gebildet und jeder dieser sekundären Vorsprünge weist einen Bereich 48 auf, der in einer zweiten Ebene angeordnet ist, die durch die Linie B gekennzeichnet ist, welche von der ersten Ebene A und der Ebene D beabstandet ist und parallel dazu verläuft. Es ist insbesondere zu bemerken, dass die Ebene B einen größeren Abstand von der Ebene A aufweist, als die Ebene D.
Vorzugsweise sind den Durchfluss fördernde Einrichtungen oder Vorrichtungen sowohl in den inneren Durchflussdurchgängen 42 zwischen den Platten und in den äußeren Durchflussdurchgängen 50 angeordnet, die durch die Zwischenbereiche 40 der Rückseite an Rückseite befindlichen Plattenpaare gebildet sind. Eine bevorzugte Form der den Durchfluss fördernden Mittel weist eine Mehrzahl von sich abwechselnden Rippen und Kanälen 52 und 54 auf, die in den Zwischenbereichen 40 gebildet sind und sich zwischen den inneren und äußeren primären Vorsprüngen 36 und 38 erstrecken. Die Rippen und Kanäle 52, 54 sind unter einem Winkel zueinander angeordnet, das bedeutet für die Zwecke der ringförmigen Versionen von Wärmetauschern, die gemäß der Erfindung aufgebaut sind, dass sich die zentrale Längsachse der Rippen oder der Kanäle allgemein oder im Wesentlichen unter einem spitzen Winkel zu einem Radius der Platte oder der kombinierten Plattenpaare, der über die Rippe oder den Kanal verläuft, erstreckt. Wie in 2 dargestellt, weisen in der ringförmigen Version des Wärmetauschers die Rippen und Kanäle vorzugsweise die Form von Spiral- oder Evolventenkurven auf. Das führt bei den Rippen und Kanälen in den jeweiligen Platten dazu, dass Plattenpaare 30 gebildet werden, die wellenförmige innere Durchflussdurchgänge 42 zwischen den Platten jedes Paars 30 aufweisen. Gleichermaßen kreuzen sich die Rippen und Kanäle 52, 54 in aneinander angrenzenden, Rückseite an Rückseite liegenden, Plattenpaaren und bilden wellenförmige äußere Durchflussdurchgänge 50 zwischen den Plattenpaaren 30. Obwohl allgemein weniger bevorzugt, ist es auch möglich, dass die den Durchfluss fördernden Einrichtungen nur in den inneren Durchflussdurchgängen oder nur in den äußeren Durchflussdurchgängen angeordnet sind. Es ist auch möglich, dass die Rippen und Kanäle in diesem ringförmigen Wärmetauscher geradlinig anstatt gekrümmt verlaufen. In der bevorzugten Platte der 2 und 5 weisen die Rippen 52 eine Höhe auf, die gleich dem Abstand zwischen den in 4 dargestellten parallelen Ebenen D und B ist. Mit anderen Worten, die Oberseiten der Rippen 52 fluchten mit der Ebene B und liegen in dieser Ebene.
Wie in 2 dargestellt, können die äußeren Umfangsflansche 34 wahlweise mit Ausrichtungseinkerbungen 56 versehen sein, um das korrekte Ausrichten der Platten 32 beim Zusammenbau des Wärmetauschers 16 zu unterstützen. Solche Ausrichtungseinkerbungen können, wenn es gewünscht wird, in allen Ausführungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Es ist zu erkennen, dass jeder der sekundären Vorsprünge 44 und 46 benachbart zu einem der primären Vorsprünge 36 und 38 und auf einer Seite davon angeordnet ist, die am weitesten von dem anderen der primären Vorsprünge entfernt ist. Mit anderen Worten, jeder der sekundären Vorsprünge befindet sich auf der Seite seines jeweiligen primären Vorsprungs, die dem Zwischenbereich 40 gegen-überliegt. Sowohl die primären Vorsprünge 36 und 38 als auch die sekundären Vorsprünge 44 und 46 sind mit einer Reihe von darin gebildeten beabstandeten Öffnungen 57 bis 60 versehen. Diese Öffnungen dienen dem Durchfluss des ersten und zweiten Wärmetauschfluids, das, zum Beispiel, Motorenöl (in 4 durch den Buchstaben O bezeichnet) und ein geeignetes Kühlmittel sein kann, zum Beispiel Standard-Motorkühlmittel oder Wasser (in 4 mit dem Buchstaben C gekennzeichnet). Die sekundären Vorsprünge 44 und 46 sind so angeordnet, dass in Rückseite an Rückseite an befindlichen Plattenpaaren die sekundären Vorsprünge verbunden sind, d.h. durch einen Hartlötprozess, und dass ihre jeweiligen Öffnungen 59 und 60 kommunizieren, um innere und äußere Verteilerleitungen 62 und 64 für den Durchfluss des zweiten Wärmetauschfluids zu bilden, das in 4 ein Kühlmittel, beispielsweise ein chemisches Kühlmittel oder Wasser oder eine Kombination davon ist. Die äußersten Öffnungen 60 können, wenn es gewünscht ist, längliche, gekrümmte Schlitze anstatt kreisförmige Löcher sein.
Der dargestellte Wärmeaustauscher 16 weist weiterhin vorzugsweise obere und untere Verschlussplatten oder Sammler 66 und 68 auf (siehe 1). Die untere Platte 68 weist Öffnungen 69 und 70 auf, mit der die jeweilige Öleinlassverteilerleitung 72 (die durch die inneren primären Vorsprünge 36 gebildet wird) und die innere Verteilerleitung, welche eine Einlassverteilerleitung für das Kühlmittel bildet, ausgerichtet sind. Geeignete Leitungen (ähnlich den in 1 dargestellten Leitungen 20 und 22) können in der Bodenplatte 19 gebildet sein, um mit der Öffnung 69 und 70 der in 4 dargestellten Ausführung zu kommunizieren. Es ist zu erkennen, dass sich die in 4 dargestellte Ausführung von der in 3 dargestellten unterscheidet, und dass in der Ausführung von 4 sowohl das Kühlmittel C als auch das Öl O von den inneren Verteilerleitungen zu den entsprechenden äußeren Verteilerleitungen in eine Richtung radial nach außen fließen (wie es hierin noch ausführlicher erläutert wird). In der bevorzugten, in 3 dargestellten, Ausführung tritt jedoch das Kühlmittel durch die untere Verschlussplatte 68' und in die äußere Verteilerleitung ein, die durch die äußeren sekundären Vorsprünge 46 gebildet wird, und fließt dann radial nach innen in Richtung auf die innere Verteilerleitung, die durch die inneren sekundären Vorsprünge 44 gebildet wird. Das Öl fließt jedoch in der Ausführung von 3 radial nach außen in die dem Kühlmittel entgegengesetzte Richtung (mit anderen Worten in eine Gegenstromrichtung), und tritt dann durch mit den Löchern 57 in den gestapelten Platten ausgerichtete Öffnungen (nicht dargestellt) durch die untere Verschlussplatte ein. Um einen effektiven Wärmeaustausch zu erzielen, wird es allgemein bevorzugt, dass die beiden Fluide in entgegengesetzte Richtungen anstatt in die gleiche radiale Richtung fließen.
Der Sammler oder die Bodenplatte 68, die in 4 dargestellt ist, umschließt die inneren und äußeren Vorsprünge 36 und 38 an einem Ende, d.h. am unteren Ende des Stapels von Plattenpaaren und dieser Sammler schließt den vorher angeführten Durchflussanschluss 69 für den Durchfluss des ersten Wärmeaustauschfluids dadurch ein (in der dargestellten Vorrichtung ist dieses Fluid Öl), um das Fluid oder Öl zu zwingen, durch die äußeren Durchflussdurchgänge 50 zu fließen.
Ein wichtiger Aspekt der in 1 bis 7 dargestellten ringförmigen Wärmeaustauscher ist, dass die inneren und äußeren primären Vorsprünge 36, 38 sich in radialer Richtung erstreckende Rippen 76 aufweisen, die vorzugsweise am Umfang jedes primären Vorsprungs gebildet sind und sich im Wesentlichen quer über den jeweiligen primären Vorsprung erstrecken. Diese radialen Rippen 76 sind zwischen und getrennt von den Öffnungen 57 und 58 angeordnet, die in den primären Vorsprüngen gebildet sind. Die radialen Rippen 76 bilden Überquerungsdurchgänge, die es dem zweiten Wärmetauscherfluid, zum Beispiel dem Kühlmittel, gestatten, radial quer über die primären Vorsprünge und durch die inneren Durchflussdurchgänge 42 zu fließen. Mit anderen Worten, das Vorsehen dieser radialen Rippen ermöglicht das Strömen des zweiten Wärmetauschfluids in einer radialen Richtung, trotzdem die beiden primären Vorsprünge 36, 38 zwischen den sekundären Vorsprüngen vorhanden sind. Die Rippen 76 können in nur jeder anderen Platte 32 gebildet sein, wenn es gewünscht wird, wobei es jedoch vorgezogen wird, die Rippen 76 in jeder der Platten 32 des Stapels zu bilden. Es ist auch möglich, die Rippen in nur einem der primären Vorsprünge jeder Platte zu bilden, vorausgesetzt, dass die zusammenpassende angrenzende Platte des Paars ihre Rippen in dem anderen primären Vorsprung hat. Es sollte auch bemerkt werden, dass die Rippen 76 und die darin gebildeten Durchgänge nicht übermäßig hoch oder tief sein sollten, um nicht die Umfangströmung des Wärmeaustauschfluids in dem durch die primären Vorsprünge gebildeten ringförmigen Raum zu behindern. In der dargestellten bevorzugten Ausführung von 4 beträgt die Höhe der Rippe 76 ungefähr die Hälfte der Höhe der inneren und äußeren sekundären Vorsprünge. Die Rippen können jeweils eine gleichmäßige Höhe aufweisen, wie durch die durchgehenden Linien in 4 dargestellt ist, oder die Höhe kann sich von einem Ende der Rippe zu dem gegenüberliegenden Ende verändern, wie es durch die gestrichelten Linien in 4 dargestellt ist.
Die Rippen 52 und die Kanäle 54 haben eine vorgegebene Höhe und die primären Vorsprünge 36, 38 haben eine Höhe, die wenigstens der Höhe der Rippen 52 entspricht und vorzugsweise gleich der Höhe der Rippen 52 ist, so dass, wenn die Plattenpaare Rückseite an Rückseite angeordnet sind, wie es in 4 dargestellt ist, die Rippen 52 auf den angrenzenden Platten geradeso die äußeren Oberflächen der primären Vorsprünge 36, 38 berühren. Es ist gut möglich, dass die Rippen 52 eine erste vorgegebene Höhe und die Kanäle eine zweite vorgegebene Höhe haben, die sich von der ersten vorgegebenen Höhe unterscheidet. In einem solchen Fall haben die inneren und die äußeren sekundären Vorsprünge 44 und 46 jeder eine Höhe gleich der Gesamthöhe der der vorgegebenen Höhe der Rippen und der vorgegebenen Höhe der Kanäle.
Es ist auch zu erkennen, dass es möglich ist, einen ringförmigen Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung so aufzubauen, dass jede der Platten des Stapels nur einen einzigen ringförmigen zweiten Vorsprung hat, d.h. entweder den inneren sekundären Vorsprung 44 oder den äußeren sekundären Vorsprung 46. In der Version des Wärmetauschers, der keinen inneren sekundären Vor sprung 44 aufweist, kann jede der Platten des Stapels an einem inneren Umfangsflansch enden, der in 4 an Position 80 angeordnet ist. Diese Version ist in 6 der Zeichnungen dargestellt und allgemein mit der Bezugszahl 82 gekennzeichnet, mit einer Variation davon in 7, bezeichnet mit der Bezugszahl 84. In der Version von 6 ist ein zentraler Durchgang 86 durch den Plattenstapel gebildet, durch den ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, nach unten aus, zum Beispiel, einem angebrachten Rohr 88 fließen kann, das an die obere Verschlussplatte 90 angeschlossen werden kann. In der Version von 6 ist der Boden des zentralen Durchgangs 86 durch die untere Verschlussplatte 92 geschlossen. Das Kühlmittel ist gezwungen radial nach außen durch die ringförmigen Schlitze 94 zu fließen und mittels der vorher angeführten Überquerungsdurchgänge, die durch die radialen Rippen 76 gebildet sind, kann das Kühlmittel an den inneren und äußeren primären Vorsprüngen vorbei und durch die inneren Durchflussdurchgänge und dann durch die Öffnungen 60, die in den äußeren sekundären Vorsprüngen 46 gebildet sind, herausfließen. Das Kühlmittel fließt durch eine Anzahl von Auslassanschlüssen 96, die in der unteren Verschlussplatte 92 gebildet sind, aus dem Wärmetauscher heraus.
In einer Variation, die in 6 durch gestrichelte Linien gekennzeichnet ist, weist die untere Verschlussplatte 92 eine zentrale Öffnung 100 auf, die wesentlich kleiner als die in den Platten des Stapels gebildete Öffnung und wesentlich kleiner als der Durchgangskanal ist, der durch das an der oberen Verschlussplatte 90 befestigte Rohr 88 gebildet ist. Durch die eingeschränkte Öffnung in der Platte 92 wird ein angemessener Teil des nach unten durch die zentrale Öffnung in den Platten fließenden Kühlmittels gezwungen, radial nach außen durch die inneren Durchflussdurchgänge zu fließen. Das restliche Kühlmittel, das als Umgehungsstrom bezeichnet werden kann, fließt durch die Öffnung 100 heraus und kann, zum Beispiel, für andere Kühlanwendungen, wie zum Beispiel das Kühlen eines Fahrzeugmotors oder zum Einstellen des Druckabfalls über den Wärmetauscher verwendet werden. Diese Alternative könnte erwünscht sein, wenn, zum Beispiel, die Menge des Kühlmittels, die der Benutzer durch die zentrale Öffnung 86 fließen lassen möchte, größer als erforderlich ist, um das Öl auf die geforderte Temperatur abzukühlen. Die Öffnung 100 kann über ein passendes Rohr oder einen passenden Schlauch angeschlossen werden, um das restliche Kühlmittel zu einem anderen Wärmetauscher, einem Radiator oder einem Motor fließen zu lassen.
In einer anderen, in 7 dargestellten, Ausführung des Wärmetauschers ist ein kegelförmiger Einsatz oder ein stranggepresstes Teil 400 vorgesehen, das sich von der unteren Verschlussplatte 92' erstreckt. Es ist zu erkennen, dass dieser Einsatz in dem zentralen Durchgangskanal 86 die Funktion hat, die Strömungsverteilung in dem Stapelkühler zu verbessern. Der Einsatz kann ein massiver Einsatz ohne Löcher darin (nicht dargestellt) oder er kann mit einer zentralen oberen Öffnung 402 und seitlichen Schlitzen 404 versehen sein, um eine bestimmte Umgehungsströmung zu gestatten. Der Einsatz 400 kann integriert in der Mitte der Platte 92' gebildet sein oder er kann ein separates Bauteil sein, das fest daran angebracht ist.
In der alternativen Version des Wärmetauschers, in der kein äußerer sekundärer Vorsprung auf jeder Platte gebildet ist, kann dieser Wärmetauscher in dem vorher beschriebenen zylindrischen Gehäuse angebracht werden, das dem in 1 dargestellten Gehäuse 12 gleicht, sich jedoch über die zylindrische Seite des Wärmetauschers erstreckt. Das Kühlmittel oder Wasser wird dann in den ringförmigen Spalt zwischen der zylindrischen Wand des Gehäuses und dem Plattenstapel geleitet. Bezug auf 3 nehmend, würden die Platten dieser Version an dem bei 102 angeordneten Umfangsflansch enden und der äußere Teil jeder Platte, der mit 103 bezeichnet ist, würde nicht vorhanden sein. Das in den Spalt zwischen dem Gehäuse und den Platten eintretende Kühlmittel fließt durch die bei 104 gebildeten Schlitze und wegen der durch die radialen Rippen 76 gebildeten Überquerungsdurchgänge kann das Kühlmittel zwischen den primären Vorsprüngen 36 und 38 und durch den Zwischenbereich 40 durchfließen, um die Verteilerleitung oder den Sammler zu erreichen, der durch die inneren sekundären Vorsprüngen 44 gebildet ist. Das Kühlmittel C kann dann nach oben oder nach unten strömen, um aus dem Wärmetauscher entweder durch die obere Verschlussplatte oder die untere Platte auszufließen.
Als Nächstes Bezug auf 8 nehmend, sind dort zwei Ausführungen von ringartigen Platten 110, 110' jeweils teilweise, eine neben der anderen, dargestellt. Jede Platte 110, 110' gleicht der Platte 32 von 2, weist jedoch eine Mehrzahl von beabstandeten Aufwölbungen 112 und 114 auf, die in dem Zwischenbereich 40 anstatt der Rippen 52 und der Kanäle 54 als den Durchfluss fördernde Einrichtung gebildet sind. In den dargestellten Ausführungen erstrecken sich alle drei Reihen von Aufwölbungen 112, 114 in die inneren Durchflussdurchgänge 42. Diese Platten können jedoch auch so gestaltet sein, dass die inneren und äußeren Reihen der Aufwölbungen 112 sich in die inneren Durchflussdurchgänge 42 erstrecken, während sich die Aufwölbungen 114 der ringförmigen mittleren Reihe in die äußeren Durchflussdurchgänge erstrecken. Mit anderen Worten würden sich in dieser möglichen Variante die Aufwölbungen 112 und die Aufwölbungen 114 in entgegengesetzte Richtungen von der flachen Umgebungsfläche des Zwischenbereichs 40 erstrecken. Es ist offensichtlich, dass verschiedene andere Anordnungen der Aufwölbungen ebenfalls möglich sind, bei denen sich die Aufwölbungen nur in die äußeren Durchflussdurchgänge erstrecken, zum Beispiel in die Durchgänge, durch welche das Öl fließt, oder es ist möglich, die Aufwölbungen jeder Reihe gegenüber jeder anderen Aufwölbung, die sich in die inneren Durchflussdurchgänge 42 erstreckt und die versetzten Aufwölbungen, die sich in die entgegengesetzte Richtung erstrecken, zu versetzen. Die Aufwölbungen 112 und 114 haben eine vorgegebene Höhe, die im vorliegenden Fall des Erstreckens der Aufwölbungen in die inneren Durchflussdurchgänge vorzugsweise gleich der Höhe der primären Vorsprünge 36, 38 ist. Einige oder alle Aufwölbungen 112, 114 könnten jedoch eine Höhe haben, die kleiner ist, als die Höhe der primären Vorsprünge.
Wie die Platte 32 weisen auch die ringartigen Platten 110, 110' jeweils einen äußeren Umfangsflansch 34, einen inneren Umfangsflansch 35 und ringförmige innere und äußere Vorsprünge 36 und 38 auf, von denen ein Teil in einer gemeinsamen Ebene mit den Umfangsflanschen liegt. Die Platten 110, 110' weisen weiterhin jeweils innere und äußere sekundäre Vorsprünge 44 und 46 auf und haben jeweils einen flachen Bereich davon, der in einer zweiten Ebene angeordnet ist, die von der ersten Ebene beabstandet ist und parallel zu dieser verläuft. Jeder sekundäre Vorsprung ist angrenzend an einen der primären Vorsprünge auf der Seite davon angeordnet, die am weitesten von dem anderen der primären Vorsprünge entfernt ist. Wiederum weisen die primären und die sekundären Vorsprünge für den Durchfluss erster bzw. zweiter Wärmetauschfluids Öffnungen 57 bis 60 darin auf. Auch sind die äußersten Öffnungen 60 vorzugsweise längliche, gekrümmte Schlitze, wie es dargestellt ist, die einen guten Fluidfluss durch diese Öffnungen gestatten.
Der einzige Unterschied zwischen den Platten 110, 110' liegt in der Form der Öffnungen 59. Im Fall der Platte 110 sind diese Öffnungen 59 ein wenig dreieckförmig mit abgerundeten Ecken. Die Platte 110' weist Öffnungen 59 auf, die, den Öffnungen 59 der Platte 32 von 2 gleichend, kreisförmig sind.
Ebenfalls weist, wie auch die Platte 32, die Platte 110 radiale Rippen 76 auf, die am Umfang jedes primären Vorsprungs 36, 38 gebildet sind und sich im Wesentlichen quer über den jeweiligen primären Vorsprung erstrecken und jede dieser sich radial erstreckenden Rippen ist zwischen und getrennt von den Öffnungen angeordnet, die in den primären Vorsprüngen gebildet sind und bilden Überquerungsdurchgänge, die es einem der Wärmeaustauschfluide, zum Beispiel dem Kühlmittel oder dem Wasser, gestatten, radial quer über die primären Vorsprünge und durch die inneren Durchflussdurchgänge zu fließen.
9 ist eine schematische Querschnittsansicht, geschnitten entlang einer zentralen Achse und sie stellt eine neuartige Verteilerleitung 118 dar, die in ihrer allgemeinsten Anwendungsform für den Transport oder die Verteilung von zwei Fluiden verwendet werden kann. Insbesondere kann die dargestellte Verteilerleitung 118 in Verbindung mit einer Version oder mit mehreren Versionen eines Wärmetauschers 16 verwendet werden, der gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, wobei nur ein Teil eines solchen Wärmetauschers in der linken unteren Ecke von 9 dargestellt ist. Die Verteilerleitung 118 weist ein Paar von Verteilerleitungsplatten 120 und 122 auf, die aus Stirnseite an Stirnseite zusammenpassenden, ringartigen Platten bestehen, von denen jede innere und äußere Umfangsflansche 124 und 126 und im Wesentlichen ringförmige innere und äußere Vorsprünge 128 und 130 aufweist, die sich von einer ersten Ebene, die durch den äußeren Umfangsflansch 126 definiert wird, in die gleiche Richtung erstrecken, wobei diese Ebene durch den Buchstaben Y bezeichnet ist. Zwischen den beiden Vorsprüngen und sie trennend, ist ein im Wesentlichen ringförmiger, mittlerer Kanal 132 angeordnet, von dem ein Teil 134 in der vorher angeführten Ebene Y angeordnet ist. Der Kanal 132 weist eine Reihe voneinander beabstandeter Öffnungen 136, die kreisförmig sein können, für den Durchfluss eines ersten Fluids, zum Beispiel eines Wärmeaustauschfluids, beispielsweise Öl, zwischen den beiden mittleren Kanälen der Verteilerleitung auf. Wenigstens einer der mittleren Kanäle 132 und vorzugsweise beide dieser Kanäle haben sich in radialer Richtung erstreckende Rippen 138, die am Umfang des Kanals oder der Kanäle gebildet sind und sich im Wesentlichen quer über den Kanal oder die Kanäle 132 erstrecken. Diese Rippen gleichen in ihrer Konstruktion und Anordnung den vorher angeführten radialen Rippen 76 in dem vorher beschriebenen Wärmetauscher und dienen dem gleichen Zweck. Die zwischen und getrennt von den in den Kanälen gebildeten Öffnungen 136 gebildeten radialen Rippen 138 bilden Überquerungsdurchgänge, die es einem zweiten Fluid, zum Beispiel einem zweiten Wärmetauschfluid, beispielsweise einem Kühlmittel, ermöglichen, radial zwischen den inneren und äußeren Vorsprüngen 128, 130 zu fließen. In der in 9 dargestellten Ausführung ist der Fluss des ersten und zweiten Wärmetauschfluids durch den angrenzenden Wärmetauscher 16 und durch die Verteilerleitung 118 durch Pfeile auf der linken Seite der Fig. gekennzeichnet. Der Buchstabe O wird wiederum verwendet, um den Fluss von Öl zu kennzeichnen, und der Buchstabe C wird verwendet, um den Fluss eines Kühlmittels, beispielsweise Wasser, zu kennzeichnen. Insbesondere ist zu bemerken, dass in der dargestellten Version das Öl nach unten durch einen mittleren Durchgangskanal fließt, der durch ein mit Gewinde versehenes Rohr 140 gebildet wird, wobei dieses Öl durch einen zylindrischen Ölfilter 14 geflossen ist, von dem in 9 nur ein Teil dargestellt ist. Das Öl fließt durch eine Öffnung oder durch mehrere Öffnungen 142, die am Boden eines Ölfiltergehäuses 144 gebildet sind. Das mit Gewinde versehene obere Ende des Rohrs 140 kann mittels seines Gewindes 146 mit einer zentralen Öffnung verbunden werden, die im Boden des Filtergehäuses 144 gebildet ist. Das Rohr 140 erstreckt sich durch eine zentrale Öffnung 148, die in der oberen Platte 150 gebildet ist, die die Verschlussplatte des Wärmetauschers 16 sein kann. Das Rohr 140 verläuft durch eine zentrale Öffnung 152, die in den Verteilerleitungsplatten 120, 122 gebildet ist.
Der innere Vorsprung 128 der unteren Verteilerleitungsplatte 120 weist wenigstens einen Anschluss oder ein Loch 154 auf, der (das) für den Durchfluss des zweiten Fluids, zum Beispiel des Kühlmittels oder Wassers, in einen oder aus einem abgedichteten Raum 156, der durch die beiden inneren Vorsprünge 128 gebildet ist, bestimmt ist. Es ist zu erkennen, dass der Raum 156 durch die Dichtungsverbindung gebildet wird, die zwischen den beiden inneren Umfangsflanschen 124 und zwischen den flachen Bereichen 134 der Kanäle gebildet ist.
Die vorher angeführte obere Verschlussplatte 150 weist eine erste und eine zweite Reihe zusätzlicher Löcher auf, die um das zentrale Loch 148 verteilt sind. Die erste Reihe von Löchern 158 ist in radialer Richtung mit einem der angrenzenden mittleren Kanäle 132 ausgerichtet, während die zweite Reihe von Löchern 160 mit den Löchern oder Anschlüssen 154 in dem inneren Vorsprung der unteren Platte für den Durchfluss des zweiten Wärmetauschfluids, d.h. des Kühlmittels, ausgerichtet ist. Wie aus 9 zu erkennen ist, ist die Verteilerleitung 118 an der oberen Platte 150 des Wärmetauschers angebracht und befindet sich zwischen der oberen Platte und dem Filtergehäuse 144.
Wenigstens einer der äußeren Vorsprünge 130 ist mit wenigstens einem Anschluss 162 gebildet, der für den Durchfluss des zweiten Fluids in den oder aus dem durch die beiden äußeren Vorsprünge 130 gebildeten abgedichteten Raum 164 gebildet ist. Es ist so zu verstehen, dass der Raum 164 durch das Verbinden der beiden äußeren Umfangsflansche 126 und durch das Verbinden der Bereiche 134 der Kanäle abgedichtet wird. Das zweite Fluid, zum Beispiel das Kühlmittel C, kann, wie dargestellt, durch ein geeignetes Rohr oder durch einen geeigneten Schlauch 166 nach oben fließen. Es ist somit zu erkennen, dass das zweite Fluid, beispielsweise das Kühlmittel durch die Verteilerleitung 118 effektiv von einem inneren Ort unter dem Filter 14 zu einem leicht zugänglichen Ort radial nach außen von dem Filtergehäuse 144 geleitet werden kann.
Die Verteilerleitung kann weiterhin zum dichten Abschließen des angrenzenden mittleren Kanals 132 der Verteilerleitungsplatten Mittel einschließen, die sich über eine Seite der Verteilerleitungsplatten 120, 1222 erstrecken (zum Beispiel, wie in 9 dargestellt, über die obere Seite). Die dargestellte bevorzugte Form dieses Abschließmittels ist eine mit 170 gekennzeichnete dritte Platte, wobei diese dritte Platte mit einer Öffnung oder mit mehreren Öffnungen 172 darin versehen ist und einen Durchflussdurchgang für das erste Fluid (zum Beispiel Öl) zum Durchfluss zwischen den Öffnungen 136 in den mittleren Kanälen und den Öffnungen 172 bildet. Vorzugsweise ist eine Reihe von kleinen Öffnungen 172 vorgesehen, die über den Umfang eines im Wesentlichen ringförmigen, zentral angeordneten, auf der dritten Platte gebildeten Vorsprungs 174 verteilt sind. Dieser Vorsprung 174 steht nach oben aus einer Ebene vor, die durch einen äußeren Umfangsflansch 176 der dritten Platte definiert ist. Vorzugsweise ist auch ein innerer Umfangsflansch 178 vorgesehen, der fest mit dem inneren Vorsprung 128 der Platte 122 verbunden ist. Wie dargestellt, sind die Löcher 172 in einer Seitenwand 180 des Vorsprungs 174 gebildet.
Die dargestellte bevorzugte Verteilerleitung ist dazu angepasst, einen Sitz zum Abstützen eines Endes des Filtergehäuses 144 zu bilden und es kann eine geeignete ringförmige Dichtung oder Dichtungsmanschette 182 zwischen der Oberseite des Vorsprungs 174 und dem unteren Ende des Filtergehäuses 144 angebracht werden. Wenn es gewünscht wird oder wenn es erforderlich ist, kann auch eine ringförmige Dichtung oder eine Dichtungsmanschette vorgesehen sein, die die Verbindung zwischen den inneren Umfangsflanschen 124 und dem Rohr 140 abdichtet. Wie in 9 dargestellt, weisen in der bevorzugten Ausführung der Verteilerleitung die inneren und äußeren Vorsprünge 128 und 130 einen Bereich 184, 186 auf, der sich in einer gemeinsamen zweiten Ebene befindet, die in 9 durch die Linie X gekennzeichnet ist. Die zweite Ebene ist von der durch die äußeren Umfangsflansche definierten ersten Ebene Y beabstandet und verläuft parallel zu dieser. Vorzugsweise sind die vorher angeführten Bereiche 184 und 186 eben und, wie dargestellt ist der innere Bereich 184 wesentlich breiter als der äußere Bereich 186.
Es ist weiterhin zu erkennen, dass die dritte Platte 170 vorzugsweise eine dritte ringartige Platte ist, die innere und äußere Umfangsflansche aufweist. Von Fachleuten ist zu erkennen, dass die dritte oder obere Platte 170 sich auch von der dargestellten Platte unterscheiden kann. So kann sie zum Beispiel als eine flache Platte mit kleinem oder überhaupt keinen Vorsprung darauf gebildet sein. Wenn die dritte Platte eine flache Platte ist, kann sie dicker sein, als die dargestellte dritte Platte und sie kann mit Kanälen oder Vertiefungen gebildet sein, um den erforderlichen Transport des Wärmetauschfluids, beispielsweise des Öls, zu dem gewünschten inneren Ort zu ermöglichen. Weiterhin ist es, obwohl die dritte Platte 170 mit einem äußeren Flansch 176 dargestellt ist, der sich vollständig über den flachen Bereich des äußeren Vorsprungs 130 erstreckt, auch möglich, die Platte mit einem kleinen Umfangsflansch zu versehen oder den Umfangsflansch wegzulassen. In diesem Fall kann das Rohr 166 direkt an den oberen, äußeren Vorsprung 130 angeschlossen werden.
Nun sich einer noch anderen Ausführung einer Platte und den Durchfluss fördernden Einrichtungen zuwendend, die verwendet werden können, um einen Plattenstapel-Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden, ist diese Ausführung in 11 dargestellt, wobei die Platte allgemein mit 190 gekennzeichnet ist. In dieser Ausführung ist die den Durchfluss fördernde Einrichtung ein Verwirbler aus Streckmetall 192. Der Verwirbler kann ringförmig ausgebildet sein und überdeckt allgemein den Zwischenbereich 40. Der Verwirbler kann entweder in den inneren Durchflussdurchgängen 42 zwischen den Platten oder in den äußeren Durchflussdurchgängen 50 angeordnet sein, und er ist vorzugsweise sowohl in den inneren als auch in den äußeren Durchflussdurchgängen angeordnet. Der Verwirbler kann aus einem anderen Material als Streckmetall hergestellt sein, beispielsweise aus einem Kunststoffsieb. 11 ist eine Ansicht der Platte 190, gesehen auf die Ölseite oder Außenseite eines Plattenpaars. Der Verwirbler 192 kann jeder Typ eines bekannten Verwirblers sein. In einer Form des Verwirblers sind Reihen 194 von S-kurvenförmigen Riffelungen oder Wellen mit abgerundeten Ober- und Unterseiten vorgesehen, wobei diese Wellen die gleiche Größe wie die Wellen 196 in einer Reihe aufweisen und in Bezug auf die Wellen in den angrenzenden Reihen versetzt sind. Jeder Verwirbler hat eine allgemein flache, ringförmige Form, wobei die Dicke oder die Höhe des Verwirblers vorzugsweise gleich, jedoch nicht größer als die Höhe des inneren oder äußeren Durchflussdurchgangs ist, in welchem er angeordnet ist.
Als Alternative zur Anwendung eines Verwirblers kann eine gewellte Rippe als den Durchfluss fördernde Einrichtung verwendet werden. Solche gewellten Rippen sind im Fachgebiet der Wärmetauscher an sich bekannt und daher wird eine ausführliche Beschreibung als nicht erforderlich angesehen. In der vorliegenden Version kann die gewellte Rippe, die bevorzugt aus Kunststoff oder Metall hergestellt ist, um die zentrale Öffnung in der Platte gebogen werden.
Einige Formen von Verwirblern weisen einen Strömungswiderstand auf, der sich in einer bestimmten Richtung verändert. Unter der Annahme, dass der Verwirbler 192 einen variablen Strömungswiderstand aufweist und, zum Beispiel, der Strömungswiderstand, gesehen in 11, in Richtung nach oben und nach unten geringer ist, können die Öffnungen oder Löcher in dem äußeren primären Vorsprung in der Größe variiert werden, um eine gleichförmige radiale Strömung zwischen den Platten und um den Umfang des Verwirblers zu unterstützen. In der in 11 dargestellten Platte 190 variieren die Löcher in dem äußeren primären Vorsprung von kreisförmigen Löchern 58a, zu etwas länglichen, elliptischen Löchern 58b und 58c und zu relativ großen, länglichen Löchern oder Öffnungen 58d. In einer gleichen Art und Weise ist es auch möglich, die Größe der Löcher 57 in dem inneren primären Vorsprung der Platte zu variieren, obwohl in 11 nur kreisförmige Löcher 57 dargestellt sind. Es ist auch möglich, die Größe der Löcher 59 und 60 zu variieren, die in den inneren und äußeren Vorsprüngen 44 und 46 gebildet sind, um eine Variation des Strömungswiderstands des Verwirblers, durch den das zweite Wärmetauschfluid oder das Kühlmittel fließt, zu kompensieren.
12 stellt eine andere Ausführung eines gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauten Wärmetauschers dar. Diese Ausführung ist allgemein mit 210 bezeichnet. Der Wärmetauscher 210 kann eine rechteckige (oder quadratische) Form in der Draufsicht und insgesamt eine kastenförmige Ausgestaltung aufweisen. Zusätzlich zu der oberen Verschlussplatte 212 und einer unteren Verschlussplatte 214 weist die dargestellte Ausführung eine Mehrzahl von gestapelten Plattenpaaren 216 auf, die aus Stirnseite an Stirnseite zusammenpassenden Platten 218 bestehen, von denen eine in der Draufsicht von 13 dargestellt ist. Jede Platte 218 weist wenigstens einen Randflansch und die dargestellte bevorzugte Platte zwei Randflansche 220 und 222 auf, die sich entlang den gegenüberliegenden Rändern davon erstrecken. Jede Platte weist weiterhin erste und zweite primäre Rippen 224 und 226 auf, von denen jeweils ein Teil in einer gemeinsamen ersten Ebene P₁ liegt, die in 14 bezeichnet ist (ähnlich den primären Vorsprüngen 36 und 38 der ringförmigen Version des Wärmetauschers). Die Randflansche 220, 222 liegen ebenfalls in dieser gemeinsamen ersten Ebene. Weiterhin weist jede Ebene wenigstens eine längliche sekundäre Rippe auf und in der dargestellten bevorzugten Ausführung sind zwei längliche sekundäre Rippen 228 und 230 vorgesehen, die in einer zweiten Ebene P₃ liegen (die ebenfalls in 14 bezeichnet ist), und die von der ersten Ebene P₁ beabstandet ist und im wesentlich parallel dazu verläuft, wobei diese sekundären Rippen analog den inneren und äußeren sekundären Vorsprüngen 44 und 46 des ringförmigen Wärmetauschers sind. Jede der sekundären Rippen ist zwischen einem der Randflansche 220, 222 und einer jeweiligen der primären Rippen 224, 226 vorgesehen. Jede Platte weist weiterhin einen mit 232 bezeichneten Zwischenbereich auf, der eine rechteckige Form haben kann. Der Zwischen bereich liegt zwischen den ersten und zweiten primären Rippen 224 und 226. Es ist so zu verstehen, dass die Zwischenbereiche jedes Plattenpaars voneinander beabstandete Teile aufweisen, um einen inneren Durchflussdurchgang 236 zwischen den Platten zu bilden. Wie deutlich aus 13 und 14 zu erkennen ist, weisen sowohl die primären als auch die sekundären Rippen darin für den Durchfluss von ersten bzw. zweiten Austauschfluiden gebildete Öffnungen 238 bzw. 240 auf. Die sekundären Rippen sind so angeordnet, das in Rückseite an Rückseite liegenden Plattenpaaren die sekundären Rippen 228, 230 verbunden sind (zum Beispiel durch einen Hartlötprozess) und ihre jeweiligen Öffnungen 240 (die, wie in 14 dargestellt ist, längliche Schlitze sein können) kommunizieren, um zwei Verteilerleitungen (in der bevorzugten Ausführung) zu definieren, die an gegenüberliegenden Seiten des Wärmetauschers für den Durchfluss des zweiten Wärmetauschfluids, zum Beispiel von Kühlmittel oder von Wasser, wie in 12 dargestellt, angeordnet sind.
Wie dargestellt, kann das Kühlmittel C durch eine Öffnung oder durch mehrere Öffnungen oder Schlitze 242 eintreten, die in der unteren Verschlussplatte 214 gebildet sind. Nach dem horizontalen Durchfluss des Kühlmittels durch den Wärmetauscher (wie es aus 12 zu erkennen ist) von einer Seite davon zu der anderen, fließt das Kühlmittel durch die allgemein mit 244 bezeichnete Verteilerleitung auf der rechten Seite aus dem Wärmetauscher heraus, wobei es durch eine Reihe von Auslassöffnungen 246 (die, wenn es gewünscht wird, auch Schlitze sein können) ausfließt, die in der oberen Verschlussplatte 212 gebildet sind. Es ist zu erkennen, dass es, wie in der ringförmigen Version, möglich ist, auf eine linke oder rechte Verteilerleitung 244 für das zweite Wärmetauschfluid zu verzichten, indem der Wärmetauscher in ein geeignet abgedichtetes Gehäuse eingeschlossen wird, das eine Seite des Wärmetauschers 210 überdeckt oder indem ein separates Verteilerleitungselement vorgesehen wird (siehe 14A und 14B). So kann zum Beispiel die Verteilerleitung auf der rechten Seite 244 eliminiert werden, wenn man die rechte Seite 250 des Wärmetauschers durch ein geeignetes Gehäuse oder eine Abdeckplatte umschließt und einen allgemein gleichförmigen Spalt für den Durchfluss des Kühlmittels zwischen der Seite 250 des Wärmetauschers und der Innenwand des Gehäuses lässt. In einer solchen Version des Wärmetauschers können die einzelnen Platten entlang dem in Position 252 angeordneten Randflansch enden.
Die Zwischenbereiche der Rückseite an Rückseite liegenden rechteckigen Plattenpaare definieren äußere Durchflussdurchgänge 256. Die äußeren Durchflussdurchgänge 256 können die gleiche Höhe aufweisen, wie der innere Durchflussdurchgang 236, wobei in diesem Fall der Abstand zwischen den Ebenen P₂ und P₁ dem halben Abstand zwischen den Ebenen P₃ und P₁ entspricht. Die Durchgänge 256 können auch so gestaltet sein, dass sie eine andere Höhe aufweisen als die Durchgänge 236 (um zum Beispiel eine Anpassung an verschiedene Fluiddurchflussraten vorzunehmen). Die primären Rippen 224 und 226 schließen Rippen 260 ein, die sich quer über die Breite jeder primären Rippe erstrecken und die entlang der Länge jeder primären Rippe verteilt sind. Diese Rippen 260 sind zwischen und getrennt von den Öffnungen 238 angeordnet, die in den primären Rippen gebildet sind und sie bilden Überquerungsdurchgänge, die es dem zweiten Wärmetauschfluid ermöglichen, quer über die primären Rippen und durch die inneren Durchflussdurchgänge 236 zu fließen. Diese Rippen können wiederum eine gleichmäßige Höhe aufweisen und sie können Oberseiten haben, die von einem Ende zum gegenüberliegenden Ende geneigt sind.
Der Wärmetauscher 210 von 12 ist vorzugsweise mit den Durchfluss fördernden Einrichtungen versehen, die entweder in den inneren Durchflussdurchgängen 236 oder in den äußeren Durchflussdurchgängen 256 angeordnet werden können und die vorzugsweise sowohl in den inneren als auch in den äußeren Durchflussdurchgängen angeordnet sind. In den in 12 und 13 dargestellten Ausführungen sind die den Durchfluss fördernden Einrichtungen allgemein mit 262 bezeichnet und sie umfassen eine Vielzahl von abwechselnden Rippen 264 und Kanälen 266, die in dem Zwischenbereich 232 zwischen den jeweiligen ersten und zweiten primären Rippen gebildet sind. Die Rippen 264 und die Kanäle 266 sind winkelmäßig so angeordnet, dass sich die Rippen und Kanäle in den zusammenpassenden Platten kreuzen und einen wellenförmigen inneren Durchflussdurchgang zwischen den Plattenpaaren bilden und wobei die Rippen und Kanäle in benachbarten Rückseite an Rückseite liegenden Plattenpaaren sich kreuzen und wellenförmige äußere Durchflussdurchgänge zwischen den Plattenpaaren bilden.
In der rechteckigen Version des Wärmetauschers sind die bevorzugten Rippen und Kanäle länglich und gerade, wie es in 13 dargestellt ist. Es ist jedoch zu erkennen, dass sie auch etwas in Form einer Spiral- oder Evolventenkurve gekrümmt sein können, wenn es gewünscht ist. Der Ausdruck „winkelmäßig angeordnet„ wird hierin verwendet, um die Rippen und Kanäle in den rechteckigen oder kastenartigen Wärmetauschern der vorliegenden Erfindung zu beschreiben und bedeutet, dass die Rippe oder der Kanal sich in einem Winkel zu der senkrechten Linie befindet, die sich zwischen den primären Rippen erstreckt und senkrecht dazu verläuft. Eine solche senkrechte Linie ist gestrichelt in 13 dargestellt und mit Z bezeichnet.
Aus 13 ist zu erkennen, dass die beiden Reihen von Löchern 238, 240 in Querrichtung zueinander versetzt dargestellt sind. Es ist jedoch auch gut möglich, dass diese Löcher in Querrichtung fluchtend ausgerichtet sind, wie es in 12 dargestellt ist.
Es ist zu erkennen, dass außer den dargestellten Rippen und Kanälen andere Formen von den Durchfluss fördernden Einrichtungen in der rechteckigen Version des Wärmetauschers 210 verwendet werden können. So kann man zum Beispiel in wenigstens einem der inneren und äußeren Durchflussdurchgänge und vorzugsweise sowohl in den inneren als auch in den äußeren Durchflussdurchgängen allgemein flache, rechteckige Verwirbler verwenden, die in ihrem Aufbau den in 11 dargestellten gleichen (mit Ausnahme ihrer Form). Die Ausgestaltung solcher Verwirbler ist im Fachgebiet der Wärmetauscher gut bekannt und eine ausführliche Beschreibung hierin wird als nicht erforderlich angesehen. Es ist auch möglich, Kunststoff- oder Metallrippen in einem oder in beiden der inneren und äußeren Durchflussdurchgänge zu verwenden. Als eine weitere Alternative können die den Durchfluss fördernden Einrichtungen eine Vielzahl voneinander beabstandeter Vertiefungen umfassen, die sich in wenigstens eine der inneren Durchflussdurchgänge und der äußeren Durchflussdurchgänge und vorzugsweise in beide dieser Durchgänge erstrecken.
Es ist zu erkennen, dass 12 ein vertikaler Querschnitt des Wärmetauschers ist, wobei ein kurzer Endbereich des Wärmetauschers zwecks deutlicherer Darstellung weggeschnitten ist. Es ist ferner zu erkennen, dass die Ränder der gestapelten Plattenpaare durch Verbindungen der Randflansche, die sich vorzugsweise um den gesamten Umfang jeder Platte erstrecken, abdichtend verschlossen sind, wie es in 13 dargestellt ist. Daher sind, zusätzlich zu dem vorher angeführten Randflansch 220 und 222 an den gegenüberliegenden langen Seiten der Platte, auch Seitenrandflansche 270 und 272 vorgesehen, die sich zwischen den Flanschen 220 und 222 erstrecken. Auf diese Weise werden, wie zu erkennen ist, sowohl die inneren Durchflussdurchgänge als auch die äußeren Durchflussdurchgänge entlang ihren beiden kurzen Seiten umschlossen, wodurch verhindert wird, dass Wärmetauschfluids durch diese Ränder austreten. Es ist zu erkennen, dass es außer der Verwendung von Flanschen andere Wege des Verschließens dieser Endränder der Platten gibt, wenn es gewünscht wird. So können sich zum Beispiel flache Endplatten (nicht dargestellt) über die entgegengesetzten Enden der Plattenpaare erstrecken, um diese Enden zu umschließen und abzudichten. Diese Endplatten können abdichtend durch bekannte Hartlötprozesse angebracht werden.
In der Ausführung von 12 umschließt oder bedeckt die dargestellte obere Verschlussplatte 212 die beiden sekundären Rippen 228 und 230 am oberen Ende des Stapels der Plattenpaare. Es ist jedoch zu erkennen, dass bei Fehlen der sekundären Rippen auf einer Seite, so dass auf der entgegengesetzten Seite nur eine Verteilerleitung für das zweite Wärmetauschfluid vorhanden ist, die obere Verschlussplatte nur eine der sekundären Rippen am oberen Ende bedecken würde. Weiterhin weist die dargestellte obere Verschlussplatte Durchflussanschlüsse für den Durchfluss sowohl des ersten als auch des zweiten Wärmetauschfluids dadurch auf, wobei jedoch wiederum, wenn die sekundären Rippen auf einer Seite weggelassen sind, zum Beispiel auf der rechten Seite von 12, die obere Verschlussplatte nur Durchflussanschlüsse für das erste Wärmetauschfluid oder Öl haben kann. Die gleichen Bemerkungen gelten ebenfalls für die untere Verschlussplatte 214. Es ist weiterhin zu bemerken, dass, wenn die oberste Platte 218 von dem Wärmetauscher von 12 weggelassen wird, so dass die obere Verschlussplatte 212 um die Dicke einer Platte abgesenkt wird, die obere Verschlussplatte effektiv verwendet werden könnte, um die beiden primären Rippen 224 und 226 des oberen Endes des Stapels von Plattenpaaren anstatt der sekundären Rippen zu umschließen oder zu bedecken.
14A ist eine teilweise Perspektivansicht eines rechteckigen Wärmetauschers, für den nur drei Platten im vertikalen Schnitt dargestellt sind. Diese, allgemein mit der Bezugszahl 450 bezeichnete, Ausführung weist viele mit der Ausführung der 12 und 13 gemeinsame Merkmale auf, und hierin werden nur die Unterschiede beschrieben. Der Wärmetauscher weist keine sekundäre Rippe 230 auf der rechten Seite auf, sondern die Platte endet am rechten Seitenrand mit dem Randflansch 252. Die rechte Seite des Wärmetauschers ist durch eine Randverteilerleitung 452 umschlossen, an die an einem Ende ein Rohr 454 angeschlossen ist. Das Rohr 454 kann ein Einlass oder ein Auslass für das Kühlmittel (C) sein. Die dargestellte Verteilerleitung weist eine allgemein halbzylindrische Wand 456 auf, die vorzugsweise von einem zum anderen Ende konisch zuläuft, wie es in den beiden 14A und 14B dargestellt ist. Weiterhin sind obere und untere, flache Wandverlängerungen 457, 458 mit Randflanschen 460, 462 vorgesehen, die abdichtend mit den oberen und unteren Platten des Wärmetauschers verbunden sind, wobei nur ein Teil der oberen Platte 463 dargestellt ist. Es ist so zu verstehen, dass, wenn die Verteilerleitung 452 eine Einlassverteilerleitung ist, das Kühlmittel in die inneren Durchflussdurchgänge 236 zwischen jedem Paar von Platten 218' eintritt, indem es durch die länglichen Schlitze 464 fließt, die zwischen den beiden Randflanschen 252 gebildet sind.
Wenn es gewünscht wird, können die obere Platte 463 und die untere Platte des Wärmetauschers mit Positionierungsvorsprüngen 466 an den Ecken davon, benachbart zu der Randverteilerleitung, gebildet sein. Diese Vorsprünge sind in die in den Ecken der Randverteilerleitung gebildeten Randaussparungen eingesetzt, wobei diese Ausführung dabei Unterstützung gibt, zu sichern, dass die Verteilerleitung korrekt positioniert ist, bevor sie dauerhaft durch Hartlöten befestigt wird.
Sich nun dem in 15 dargestellten Wärmetauscher und seinen oberen und unteren Verteilerleitungen zuwendend, wie sie in den 16 und 17 dargestellt sind, weist dieser Wärmetauscher, der allgemein mit der Bezugszahl 270 bezeichnet ist, eine Anzahl von Merkmalen auf, die mit denen des vorher beschriebenen rechteckigen oder kastenartigen Wärmetauschers 210 von 12 übereinstimmen. Daher werden nur die Merkmale des Wärmetauschers 270 beschrieben, die sich von denen des Wärmetauschers 210 unterscheiden. Dieser Wärmetauscher weist eine Vielzahl von gestapelten Plattenpaaren 272 auf, die aus Stirnseite an Stirnseite zusammenpassenden Platten 274 bestehen. Jede Platte weist Randflansche, welche die Randflansche 276 und 278 einschließen, die sich entlang den Rändern davon und vorzugsweise entlang allen vier Rändern davon, erstrecken, und erste und zweite Paare von voneinander beabstandeten, länglichen, primären Rippen 280 und 282 auf. Jede dieser Rippen hat wenigstens ein Teil davon, das in einer gemeinsamen ersten Ebene (in 18 als P₁ bezeichnet) mit ihren Randflanschen, beispielsweise mit den dargestellten Randflanschen 276 und 278, liegt. Jede Platte weist ferner drei voneinander beabstandete, längliche sekundäre Rippen 284, 286 und 288 auf. Jede dieser Rippen hat einen Teil davon in einer zweiten Ebene zu liegen (in 18 als P₃ bezeichnet), die von der ersten Ebene beabstandet ist und parallel zu dieser verläuft. Die sekundären Rippen weisen eine mittlere Rippe 286 und zwei äußere Rippen 284, 288 auf, die an gegenüberliegenden Seiten der mittleren Rippe liegen und einen wesentlichen Abstand davon aufweisen. Wie aus 15 zu erkennen ist, ist jede der äußeren Rippen 284, 288 von der mittleren Rippe durch eines der Paare 280, 282 der primären Rippen und eine Zwischenbereich 290, 292, der zwischen dem jeweiligen Paar von primären Rippen liegt, getrennt. Wie in den anderen Ausführungen der Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung, weisen die Zwischenbereiche 290, 292 jedes Plattenpaars voneinander beabstandete Teile auf, die innere Durchflussdurchgänge 294 zwischen den Platten des Paars bilden.
Sowohl die primären Rippen 280, 282, als auch die sekundären Rippen 284, 286 und 288 weisen Öffnungen 296 und 298 für den Durchfluss der ersten bzw. zweiten Wärmetauschfluids auf, wobei diese Fluide wiederum symbolisch durch die Buchstaben O und C gekennzeichnet sind. Die sekundären Rippen 284, 286 und 288 sind so angeordnet, dass in den Rückseite an Rückseite liegenden Plattenpaaren die sekundären Rippen verbunden sind und ihre jeweiligen Öffnungen miteinander kommunizieren, um getrennte Verteilerleitungen 300, 302 und 304 für den Durchfluss des zweiten Wärmetauschfluids zu definieren, das das Kühlmittel oder Wasser C sein kann. Auch die Zwischenbereiche 290, 292 der Rückseite an Rückseite liegenden Paare weisen voneinander beabstandete Teile auf, die äußere Durchflussdurchgänge 306 bilden, durch die das zweite Wärmeaustauschfluid fließen kann. Wie in den in den 12 und 13 dargestellten Ausführungen, weisen vorzugsweise alle primären Rippen 280, 282 Rippen 260 auf, die sich quer über die Breite jeder primären Rippe erstrecken und die entlang der Länge jeder primären Rippe verteilt sind. Diese Rippen, die in ihrer Anordnung und in ihrem Aufbau die gleichen sein können, wie die in 13 dargestellten, sind zwischen den und getrennt von den Öffnungen 296 in den primären Rippen angeordnet und bilden Überquerungsdurchgänge, die es dem sekundären Wärmetauschfluid erlauben, quer über ein jeweiliges der Paare von primären Rippen und durch die inneren Durchflussdurchgänge 294 zu fließen.
In 15 sind die Öffnungen 296 und 298 in Querrichtung der Platten ausgerichtet dargestellt. Es ist jedoch auch möglich, dass die Sätze von Öffnungen 296 gegenüber den Sätzen von Öffnungen 298 versetzt sind, wie es in 18 und 19 dargestellt ist.
Wie bei den vorherigen Ausführungen können den Durchfluss fördernde Einrichtungen entweder in den inneren Durchflussdurchgängen 294 oder in den äußeren Durchflussdurchgängen 306 angeordnet sein und vorzugsweise sind solche den Durchfluss fördernde Einrichtungen in den meisten Durchgängen angeordnet. Wiederum können die den Durchfluss fördernden Einrichtungen die Form von sich abwechselnden Rippen und Kanälen aufweisen, die in der Art und Weise angeordnet sind die in 13 dargestellt ist, wobei diese Rippen und Kanäle in den Zwischenbereichen 290, 292 gebildet sind, die zwischen den Paaren von primären Rippen 280, 282 liegen. Alternativ können die den Durchfluss fördernden Einrichtungen allgemein flache, rechteckige Verwirbler sein, deren Ausgestaltung an sich bekannt ist und die entweder in den inneren Durchflussdurchgängen oder in den äußeren Durchflussdurchgängen und vorzugsweise in beiden dieser Sätze von Durchgängen angeordnet sind. Eine weitere Alternative ist die Verwendung einer Vielzahl von Vertiefungen, die sich entweder in die inneren Durchflussdurchgänge, in die äußeren Durchflussdurchgänge oder vorzugsweise in beide Sätze von Durchgängen erstrecken.
16 und 17 stellen eine obere und eine untere Verteilerleitungsplatte dar, die in dem Wärmetauscher 270 von 5 verwendet werden kann. Die obere Verteilerleitungsplatte 310 kann entweder die in 15 dargestellte obere Verschlussplatte 312 ersetzen oder sie kann in enger, abdichtender Passung auf der Oberseite der Platte 312 angebracht werden. Die dargestellte Platte 310 weist einen länglichen, mittleren Kanal oder eine mittlere Aussparung 314 auf, der sich entlang ihrer unteren Fläche über alle zentralen Löcher 316 der Platte erstreckt, oder, im Fall einer direkten Anbringung, sich über alle zentralen Öffnungen 298 erstreckt, die in der oberen, mittleren sekundären Rippe 286 gebildet sind, wobei die Lage dieser Löcher durch die gestrichelt gezeichneten Löcher 316 in 16 angegeben wird. Anstatt kleiner kreisförmiger Löcher 298 können diese mittleren Löcher einige wenige längliche Schlitze 298' sein, wie es in der in 18 dargestellten Platte gezeigt ist. Sich entlang den gegenüberliegenden Seiten des Kanals 314 erstreckend, sind zweite längliche Kanäle 318 und 320 vorgesehen, die parallele Arme bilden, die durch einen Verbindungskanal 322 verbunden sind. Jeder der Kanäle 318, 320 erstreckt sich über die ganze jeweilige äußere Reihe von Löchern 322, die in der oberen Verschlussplatte 312 oder über die jeweilige Reihe von Löchern 296, die in den äußeren primären Rippen gebildet ist. Das erste Wärmetauschfluid oder Öl kann von unterhalb der Platte 310 durch einen kurzen Durchgang 324 fließen, dessen Ende zum Beispiel an ein geeignetes Rohr oder an einen geeigneten Schlauch (nicht dargestellt) angeschlossen werden kann. Das zweite Wärmetauschfluid oder das Kühlmittel, das in den mittleren Kanal 341 fließt, kann daraus durch eine mittlere Öffnung 326, die in der Mitte der Verteilerleitungsplatte gebildet ist, herausfließen. Das obere Ende der Öffnung 326 kann wiederum an ein geeignetes Rohr oder an einen geeigneten Schlauch für das Kühlmittel angeschlossen werden.
Die untere Verteilerleitungsplatte 330 wirkt in gleicher Weise, wie die Platte 310. Die untere Verteilerleitungsplatte weist jedoch einen breiteren, länglichen, mittleren Kanal 332 auf, der sich über den größten Teil der Länge der Platte erstreckt. Der Kanal 332 erstreckt sich über das untere Ende der beiden Reihen von Öffnungen 334, die in der unteren Verschlussplatte 336 oder, in dem Fall, in dem die Verteilerleitungsplatte 330 die untere Verschlussplatte 336 von 15 ersetzt, erstreckt sich die Vertiefung 332 über die Öffnungen 296 der beiden inneren primären Rippen 280, 282. Die Lage dieser Öffnungen 334 ist durch die gestrichelt dargestellten Kreise in 17 angegeben. An den gegenüberliegenden Seiten des mittleren Kanals sind zwei längliche, parallele Kanäle 340 und 342 vorhanden, die an einem Ende durch einen Verbindungsdurchgang 344 verbunden sind. Sich von der Mitte her von dem Durchgang 344 erstreckend, ist ein kurzer Enddurchgang 346 vorhanden, der an seinem äußeren Ende an ein geeignetes Rohr oder an einen geeigneten Schlauch für den Transport des zweiten Wärmetauschfluids oder Kühlmittels angeschlossen ist. Wiederum erstrecken sich die beiden Kanäle 340, 342 entweder über die Reihen von Öffnungen 350, 352, die in der unteren Verschlussplatte gebildet sind, oder, in dem Fall, in dem die Platte 330 die untere Verschlussplatte von 15 ersetzt, erstrecken sich diese Kanäle über die Unterseite der unteren Öffnungen 298. Die Lage der Öffnungen 350, 352 in Bezug auf die Verteilerleitungsplatte ist durch die gestrichelt dargestellten Kreise in 17 angegeben. Vorzugsweise sind die Öffnungen 350, 352 und die Öffnungen 298 in den Platten kleiner als, zum Beispiel, die Hälfte der Größe der Öffnungen 316 und der Öffnungen 298 in der mittleren sekundären Rippe. Es ist so zu verstehen, dass das Öl durch eine große mittlere Öffnung oder ein großes mittleres Loch 360, das in der Mitte der Platte 330 gebildet ist, in den länglichen, mittleren Kanal 332 geleitet wird. Wiederum kann ein geeignetes Rohr oder ein geeigneter Schlauch an die Außenseite der Platte 330 angeschlossen werden, um das erste Wärmetauschfluid oder Öl zu dem mittleren Kanal 332 zu transportieren.
18 und 19 stellen eine Form von Wärmetauscherplatten 274' dar, die in dem rechteckigen Typ des Wärmetauschers des in 15 dargestellten Typs verwendet werden können. Die den Durchfluss fördernden Einrichtungen, die wie dargestellt, verschiedene Formen annehmen können, sind aus Gründen einer deutlicheren Darstellung aus diesen Figuren weggelassen worden. In diesen Platten ist die einzige mittlere sekundäre Rippe 286' wesentlich breiter als die anderen Rippen, um den größeren Fluidfluss durch die mittlere Verteilerleitung zu bewältigen. Weiterhin weist die Rippe 286' relativ lange, längliche, darin ausgebildete Schlitze 298' auf, die einen wesentlichen Durchfluss von Kühlmittel in vertikaler Richtung senkrecht zu den Platten 274' erlauben. Jede Platte 274' weist einen Randflansch 278' auf, der sich um den Umfang der Platte erstreckt und der verwendet wird, um diesen Umfang abzudichten, wenn er mit dem Randflansch 278' der anderen Platte in dem Paar verbunden wird. Es ist zu bemerken, dass die Zwischenbereiche 290' in einer Ebene P₂ liegen, die parallel zu und zwischen den Ebenen P₁ und P₂ verläuft. Die dargestellten Rippen 260 haben flache Oberseiten, die in der Ebene P₃ liegen.
Es ist so zu verstehen, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen für die verschiedenen, vorher beschriebenen Wärmetauscher durchgeführt werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Daher fallen alle solche Modifikationen und Änderungen in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und sind dazu bestimmt, Bestandteil der vorliegenden Erfindung zu sein.

Claims

Wärmetauscher mit: Einer Mehrzahl von gestapelten Plattenpaaren (30), die aus Stirnseite an Stirnseite zusammenpassenden Platten (32) bestehen, von denen jede einen Umfangsflansch (34, 35), innere und äußere primäre, im Wesentlichen ringförmige Rippen, von denen jeweils ein Teil in einer gemeinsamen ersten Ebene mit dem Umfangsflansch liegt, und eine sekundäre, im Wesentlichen ringförmige Rippe hat, von der ein Teil in einer zweiten Ebene im Abstand zu der ersten Ebene und parallel dazu liegt, wobei die Umfangsflansche und die primären Rippen in den zusammenpassenden Platten miteinander verbunden sind, wobei die sekundäre Rippe jeder Platte benachbart zu einer primären Rippe und auf einer Seite davon ist, die am weitesten von der anderen der primären Rippen entfernt liegt, wobei die sekundären Rippen so ge- staltet sind, dass in Rückseite an Rückseite befindlichen Paaren die sekundären Rippen verbunden sind, wobei die primären Rippen darin gebildete Öffnungen (57, 58) zum Durchfluss eines ersten Wärmetauscherfluids aufweisen, wobei der Wärmetauscher dadurch gekennzeichnet ist, dass die zusammenpassenden Platten (32) ringartig sind, wobei die inneren und äußeren primären Rippen ringförmige primäre Vorsprünge (36, 38), die sekundären Rippen ringförmige sekundäre Vorsprünge (44, 46) sind, wobei ein Zwischenbereich (40) zwischen den inneren und äußeren primären Vorsprüngen liegt und die Zwischenbereiche (40) jedes Plattenpaars (30) auf Abstand zueinander liegende Bereiche haben, um innere Durchflussdurchgänge (42) zwischen den Platten zu bilden, dass die sekundären Vorsprünge darin gebildete Öffnungen (59, 60) zum Durchgang eines zweiten Wärmetauscherfluids haben, und dass die Öffnungen (59, 60) miteinander kommunizieren, um die Verteilerleitung für den Durchfluss des zweiten Wärmetauscherfluids zu definieren, dass die mittleren Bereiche (40) von Rückseite an Rückseite liegenden Plattenpaaren äußere Durchflussdurchgänge dazwischen definieren, dass die primären Vorsprünge (36, 38) wenigstens einer Platte jedes Paars radial verlaufende, rippenförmige Erhebungen (76) haben, die am Umfang wenigstens eines primären Vorsprungs der wenigstens einen Platte gebildet sind und sich im Wesentlichen quer über den jeweiligen primären Vorsprung erstrecken, wobei die rippenförmigen Erhebungen (76) am Umfang wenigstens eines primären Vorsprungs der wenigstens einen Platte gebildet sind und sich im Wesentlichen über den jeweiligen primären Vorsprung erstrecken, wobei die rippenförmigen Erhebungen (76) zwischen und getrennt von den Öffnungen (57, 58) liegen, die in dem primären Vorsprung gebildet sind, und Überquerungsdurchgänge bilden, so dass die Überquerungsdurchgänge jedes Plattenpaars es dem zweiten Wärmetauscherfluid ermöglichen, über ihre jeweiligen primären Vorsprünge und durch seine inneren Durchflussdurchgänge (42) zu fließen.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsflansch ein äußerer Umfangsflansch (34) ist, der radial außerhalb der primären und sekundären Vorsprünge liegt, und dass der sekundäre Vorsprung ein äußerer sekundärer Vorsprung (46) ist, der radial außerhalb seines jeweiligen äußeren primären Vorsprungs (38) liegt.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durchflussfördernde Einrichtungen (52, 54) in einem der inneren Durchflussdurchgänge (42) und der äußeren Durchflussdurchgänge (50) angeordnet sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durchflussfördernde Einrichtungen (52, 54) sowohl in den inneren Druchflussdurchgängen (42) als auch in den äußeren Durchflussdurchgängen (50) angeordnet sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durchflussfördernden Einrichtungen eine Mehrzahl von abwechselnden Rippen und Kanälen (52, 54) aufweisen, die in den Zwischenbereichen (40) zwischen den inneren und äußeren primären Vorsprüngen angeordnet sind, wobei die Rippen und Kanäle in einem Winkel so angeordnet sind, dass sich die Rippen und Kanäle in den zusammenpassenden Platten kreuzen und einen wellenförmigen inneren Durchflussdurchgang (42) zwischen dem Plattenpaar bilden, und dass die Rippen und Kanäle in aneinander grenzenden Rückseite an Rückseite liegenden Plattenpaaren sich kreuzen und wellenförmige äußere Durchflussdurchgänge (50) zwischen den Plattenpaaren (30) bilden.
Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die durchflussfördernden Einrichtungen einen Verwirbler (192) aufweisen, der in wenigstens einer der inneren Durchflussdurchgänge (42) und der äußeren Druchflussdurchgänge (50) angeordnet ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durchflussfördernden Einrichtungen Verwirbler (192) aufweisen, die sowohl in den inneren Durchflussdurchgängen (42) als auch den äußeren Durchflussdurchgängen (50) angeordnet sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (52) und Kanäle (54) eine vorgegebene Höhe haben, und wobei der sekundäre Vorsprung (44, 46) eine we sentlich größere Höhe als die Rippen und Kanäle vorgegebener Höhe haben.
Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (52) eine erste vorgegebene Höhe haben, wobei die Kanäle (54) eine zweite vorgegebene Höhe haben und wobei der sekundäre Vorsprung (44, 46) eine Höhe gleich der Gesamthöhe der ersten und zweiten vorgegebenen Höhen hat.
Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein sekundärer innerer ringförmiger Vorsprung (44) an jeder Platte gebildet ist, wobei ein Teil davon in der zweiten Ebene liegt, wobei der sekundäre innere Vorsprung radial innerhalb und benachbart zu seinem zugehörigen inneren primären Vorsprung (36) angeordnet ist und wobei die sekundären inneren Vorsprünge (44) darin gebildete Öffnungen (59) zum Durchfluss des zweiten Wärmetauscherfluids haben und miteinander verbunden sind, so dass ihre Öffnungen (59) kommunizieren, um eine zweite innere Verteilerleitung (62) für den Durchfluss des zweiten Wärmetauscherfluids zu definieren.
Wärmetauscher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede Platte (32) einen inneren Umfangsflansch (35) hat, der radial nach innen von seinem zugehörigen sekundären inneren Vorsprung (44) vorsteht und mit den Bereichen des jeweiligen primären Vorsprungs in der ersten Ebene liegt, wobei die inneren Umfangsflansche (35) von Rückseite an Rückseite liegenden Plattenpaaren miteinander verbunden sind, um die zweite innere Verteilerleitung (62) zu schließen und abzudichten.
Wärmetauscher nach Anspruch 2, weiter gekennzeichnet durch einen Ölfilter (14), der einen Einlass und einen Auslass, obere und untere Verschlussplatten (66, 68), die an der Oberseite und an der Unterseite der gestapelten Plattenpaare (30) angeordnet sind, und eine zentrale Leitung (18) hat, die durch die zentralen Löcher in den Plattenpaaren und durch die Verschlussplatten verläuft und abgedichtet in den Verschlussplatten eingreift, wobei die zentrale Leitung (18) für den Durchfluss des ersten Wärmetauscherfluids mit Öl in oder aus dem Ölfilter (14) vorgesehen ist und mit einem von Ölfiltereinlass und -auslass kommuniziert, wobei die Verschlussplatten und die Leitung einen ringförmigen Raum bilden, der entlang der Leitung verläuft und einen Sammler bildet für den Durchfluss des zweiten Wärmetauscherfluids, und wobei die untere Verschlussplatte (68) einen ersten Durchflussanschluss für den Durchfluss des zweiten Wärmetauscherfluids in den Sammler und einen zweiten Durchflussanschluss für den Durchfluss des ersten Wärmetauscherfluids hat, das Öl in oder aus dem zuerst erwähnten Sammler, der die primären Vorsprünge umschließt, aufweist.
Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die durchflussfördernden Einrichtungen eine Vielzahl von auf Abstand zueinander liegenden Aufwölbungen (112, 114) aufweist, die in wenigstens eine der inneren Durchflussdurchgängen (42) und der äußeren Durchflussdurchgänge (50) ragen.
Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durchflussfördernden Einrichtungen eine Vielzahl von auf Abstand zueinander liegenden Aufwölbungen (112, 114) aufweist, die sowohl in die inneren Durchflussdurchgänge (42) als auch in die äußeren Durchflussdurchgänge (50) ragen.
Wärmetauscher nach Anspruch 14, wobei die Aufwölbungen (112, 114) eine vorgegebene Höhe haben und wobei die ringförmigen primären Vorsprünge (36, 38) eine Höhe haben, die wenigstens so groß wie die Höhe der Aufwölbungen ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Verschlussplatte (68) wenigstens einen der primären und sekundären Vorsprünge an einem Ende des Stapels von Plattenpaaren schließt, wobei die wenigstens eine Verschlussplatte (68) wenigstens einen Durchflussanschluss (69) für den Durchfluss von wenigstens einem der ersten und zweiten Wärmetauscherfluide hindurch umfaßt.
Wärmetauscher nach einem der Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen und unteren Verschlussplatten (66, 68) jeweils wenigstens einen der primären und sekundären Vorsprünge an ihrem jeweiligen Ende des Stapels von Plattenpaaren schließen, wobei jede Verschlussplatte (66, 68) wenigstens eine Durchflussanschluss für den Durchfluss von wenigstens einem der ersten und zweiten Wärmetauscherfluide hindurch aufweist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zentraler Durchgang (86) entlang einer zentralen Achse der gestapelten Plattenpaare verläuft und einen Fluiddurchflussdurchgang für das zweite Wärmetauscherfluid bereitstellt und dass ein kegelförmiger Einsatz (400) zentral in dem zentralen Durchgang (86) zu Zwecken der Durchflussverteilung in die inneren Durchflussdurchgänge (42) angebracht ist, wobei der kegelförmige Einsatz (400) sich in Richtung des Durchflusses des zweiten Wärmetauscherfluids in dem zentralen Durchgang nach außen verbreitert.
Wärmetauscher nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der kegelförmige Einsatz (400) darin gebildete Löcher (402, 404) hat, um einen beschränkten Umgehungsfluss des zweiten Wärmetauscherfluids vorbei an einem stromabwärts liegenden Ende des zentralen Durchgangs (86) zu erlauben.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch eine Endplatte (150), die den Stapel der Plattenpaare an einem andere Ende, gegenüber dem einen Ende bedeckt, wobei die Endplatte (150) darin gebildete Löcher für den Durchgang der ersten und zweiten Wärmetauscherfluide hat, und durch eine Verteilerleitung (118), die an der Endplatte (150) angebracht ist und drei gestapelte Verteilerleitungsplatten aufweist, die aus ersten, zweiten und dritten ringartigen Platten besteht, wobei die ersten und zweiten ringartigen Platten (120, 122) jeweils innere und äußere Umfangsflansche (124, 126) und ringförmige innere und äußere Verteilerleitungsvorsprünge (128, 130), von denen jeder einen Bereich hat, der in einer gemeinsamen ersten Ebene liegt, und einen ringförmigen mittleren Kanal (132) haben, der zwischen den inneren und äußeren Verteilerleitungsvorsprüngen liegt und Öffnungen (136) für den Durchgang des ersten Wärmetauscherfluids aufweist, wobei der mittlere Kanal (132) radiale Rippen (138) hat, die an einem Umfang des Kanals gebildet sind und sich im Wesentlichen über den Kanal erstrecken, wobei die radialen Rippen Überquerungsdurchgänge bilden, die es dem zweiten Wärmetauscherfluid vermöglichen, radial zwischen den inneren und äußeren Verteilerleitungsvorsprüngen (128, 130) zu fließen, wobei der äußere Verteilerleitungsvorsprung (130) der zweiten Platte (122) wenigstens einen Auslassanschluss (162) hat, der für den Abfluss des zweiten Wärmetauscherfluids gebildet ist, wobei die dritte Platte (170) sich über den mittleren Kanal (132) erstreckt und ihn dicht abschließt und wobei die dritte Platte darin gebildete Öffnungen (172) hat und einen Durchflussdurchgang für das erste Wärmetauscherfluid zum Durchfluss zwischen dem mittleren Kanal (132) in der zweiten Platte und den Öffnungen in der dritten Platte bildet, wobei wenigstens einige der Löcher in der Endplatte (150) gegenüber dem mittleren Kanal (132) in der ersten ringartigen Platte (120) liegen und wenigstens weitere der Löcher (160) in der Endplatte gegenüberliegend zu Löchern angeordnet sind, die in dem inneren Verteilerleitungsvorsprung (128) der ersten ringartigen Platte gebildet sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch eine Endplatte (150), die den Stapel der Plattenpaare an einem andere Ende, gegenüber dem einen Ende bedeckt, wobei die Endplatte (150) darin gebildete Löcher für den Durchgang der ersten und zweiten Wärmetauscherfluide hat, und durch eine Verteilerleitung (118), die an der Endplatte (150) angebracht ist, wobei die Verteilerleitung aufweist: ein Paar von Verteilerleitungsplatten (120, 122), das aus Stirnseite an Stirnseite zusammenpassenden ringartigen Platten besteht, die jeweils innere und äußere Umfangsflansche (124, 126) und ringförmige innere und äußere Vorsprünge (128, 130), die in dergleichen Richtung aus eine Ebene vorstehen, welche durch den äußeren Umfangsflansch definiert ist, und einen ringförmigen mittleren Kanal (132) haben, der zwischen den inneren und äußeren Vorsprüngen (128, 130) liegt und Öffnungen (136) für den Durchgang des ersten Wärmetauscherfluids zwischen den beiden mittleren Kanälen aufweist, wobei wenigstens einer der mittleren Kanäle (132) radiale Rippen (138) hat, die an einem Umfang des Kanals gebildet sind und sich im Wesentlichen über den Kanal erstrecken, wobei die Rippen (138) zwischen und getrennt von den Öffnungen (57, 58) gebildet sind, welche in den Kanälen gebildet sind, und Überquerungsdurchgänge bilden, die es dem zweiten Wärmetauscherfluid ermöglichen, radial zwischen den inneren und äußeren Vorsprüngen (128, 130) zu fließen, wobei wenigstens einer der Vorsprünge wenigstens einen Auslassanschluss (162) hat, der für den Durchfluss des zweiten Wärmetauscherfluids in oder aus einem abgedichteten ersten Raum gebildet ist, der durch die beiden äußeren Vorsprünge gebildet ist, Mittel (170), die sich über eine Seite des Paars von Verteilerleitungsplatten erstrecken, um den benachbarten mittleren Kanal (132) der Verteilerleitungsplatten dicht abzuschließen, wobei die Abschließmittel eine oder mehrere darin gebildete Öffnungen (172) haben und einen Durchflussdurchgang für das erste Wärmetauscherfluid zum Durchfluss zwischen den Öffnungen in den mittleren Kanälen (132) und der einen oder den mehreren Öffnungen (172) bilden, wobei der innere Vorsprung von einer der Verteilerleitungsplatten des Paars Löcher (154) für den Durchgang des zweiten Wärmetauscherfluids in oder aus einem abgedichteten zweiten Raum hat, der durch die beiden inneren Vorsprünge (128) gebildet ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschließmittel eine dritte Platte (170) ist und dass die ersten und zweiten Fluide Wärmetauscherfluide zur Durchführung eines Wärmeaustausches in einem Wärmetauscher sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Platte (170) eine obere, ringartige Platte ist, die innere und äußere Umfangsflansche (178, 176) und einen im Wesentlichen ringförmigen, zentral angeordneten Vorsprung (174) aufweist, der nach oben aus einer Ebene vorsteht, die durch die äußeren Umfangsflansche der dritten Platte definiert ist, wobei die eine oder mehreren Öffnungen eine Reihe von Löchern (172) umfaßt, die in einer Seitenwand des zentral angeordneten Vorsprungs gebildet sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerleitung dazu ausgestaltet ist, um einen Sitz zur Aufnahme eines Endes eines Ölfiltergehäuses (144) zu bilden.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren und äußeren Vorsprünge (128, 130) jeweils einen Teil davon angeordnet in einer gemeinsamen zweiten Ebene haben, die auf Abstand zu und parallel zu der ersten Ebene liegt.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Teil der mittleren Kanäle (132) in der ersten Ebene liegt und dass die inneren Umfangsflansche (124) des Paares von Verteilerleitungsplatten ebenfalls in der ersten Ebene angeordnet sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 21 bis 26, gekennzeichnet durch eine ringförmige Öldichtung (182) die auf den Abschließmitteln (170) anbringbar ist und dazu ausgestaltet ist, um eine Verbindung zwischen dem Abschließmittel und einem Ölfiltergehäuse (144) abzudichten, das oben auf dem Abschließmittel (170) während des Betriebs der Verteilerleitung angebracht ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Endplatte (150) für den Durchgang der ersten und zweiten Wärmetauscherfluide gebildeten Löcher ein zentrales Loch (148) für den Durchgang eines länglichen Rohrs (140) umfassen, wobei das Rohr für den Transport des ersten Wärmetauscherfluids einschließlich Öl vorgesehen ist, und eine erste Reihe (158) und eine zweite Reihe (160) von zusätzlichen Löchern aufweist, die um das zentrale Loch verteilt sind, wobei die erste Reihe von Löchern (158) in radialer Richtung mit einem benachbarten der mittleren Kanäle (132) ausgerichtet sind und die zweite Reihe von Löchern (160) mit den Löchern (154) in dem inneren Vorsprung für den Durchgang des zweiten Wärmetauscherfluids ausgerichtet ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Endplatte (150) eine Oberplatte (150) ist und dass die dritte Platte (170) zur Anbringung eines Ölfilters (14) darauf ausgestaltet ist.
Wärmetauscher mit: Einer Mehrzahl von gestapelten Plattenpaaren (30), die aus Stirnseite an Stirnseite zusammenpassenden Platten (274) bestehen, von denen jede einen Randflansch (276, 278), der sich entlang ihres Randes erstreckt, erste und zweite primäre Rippen (280, 282), von denen jeweils ein Teil in ei ner gemeinsamen ersten Ebene mit den Randflanschen liegt, beabstandete sekundäre Rippen hat, von denen jeweils ein Teil in einer zweiten Ebene im Abstand zu der ersten Ebene und im Wesentlichen parallel dazu liegt, wobei die sekundären Rippen so angeordnet sind, dass die sekundären Rippen in Rückseite an Rückseite liegenden Plattenpaaren miteinander verbunden sind, und wobei die primären Rippen darin gebildete Öffnungen (280) zum Durchfluss des ersten Wärmetauscherfluids aufweisen, wobei der Wärmetauscher dadurch gekennzeichnet ist, dass die primären und sekundären Rippen länglich sind, dass erste und zweite Paare von primären Rippen (280, 282) und drei sekundäre Rippen (284, 286, 288) vorhanden sind, wobei die sekundären Rippen eine mittlere Rippe (286) und zwei äußere Rippen (284, 288) umfassen, die an gegenüberliegenden Seiten der mittleren Rippe liegen, wobei jede äußere Rippe von der mittleren Rippe (286) durch eine des Paars von primären Rippen getrennt ist und ein Zwischenbereich (290, 292) zwischen dem jeweiligen Paar von primären Rippen liegt, wobei die mittleren Bereiche jedes Plattenpaars auf Abstand zueinander liegende Gebiete hat, die innere Durchflussdurchgänge (294) zwischen den Platten des Paars bilden, wobei die sekundären Rippen darin gebildete Öffnungen (298) zum Durchgang des zweiten Wärmetauschersfluids hat und die jeweiligen Öffnungen davon so kommunizieren, um drei getrennte Verteilerleitungen (300, 302, 304) für den Durchfluss des zweiten Wärmetauscherfluids zu definieren, wobei die Zwischenbereiche (290, 292) von Rückseite an Rückseiten liegenden Plattenpaaren auf Abstand zueinander liegenden Bereiche haben, die äußere Durchflussdurchgänge (306) dazwischen definieren, und dass die primären Rippen (280, 282) von wenigstens einer Platte jedes Platttenpaars Rippen (260) umfaßt, die entlang der Breite von wenigstens zwei primären Rippen der wenigstens einen Platte und verteilt entlang der Länge der wenigstens zwei primären Rippen erstrecken, wobei die Rippen (260) zwischen und auf Abstand zu den Öffnungen in den jeweiligen primären Rippen gebildet sind und Überquerungsdurchgänge bilden, so dass die Überquerungsdurchgänge jedes Plattenpaars es dem zweiten Wärmetauscherfluid ermöglicht, quer über seine jeweiligen Paare von primären Rippen und durch ihre jeweiligen inneren Durchflussdurchgänge (294) zu fließen.
Wärmetauscher nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass durchflussfördernde Einrichtungen sowohl in den inneren Durchflussdurchgängen als auch in den äußeren Durchflussdurchgängen angeordnet sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die durchflussfördernden Einrichtungen eine Vielzahl von abwechselnden Rippen (264) und Kanälen (266) aufweisen, die in den Zwischenbereichen gebildet sind, die zwischen den Paaren von primären Rippen liegen, wobei die Rippen und Kanäle winkelmäßig so angeordnet sind, dass die Rippen und Kanäle in den zusammenpassenden Platten sich kreuzen und wellenförmige innere Durchflussdurchgänge zwischen dem Plattenpaar bilden, und wobei die Rippen und Kanäle in benachbarten Rückseite an Rückseite liegenden Plattenpaaren sich kreuzen und wellenförmige äußere Durchflussdurchgänge (306) zwischen den Plattenpaaren bilden.
Wärmetauscher nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die durchflussfördernden Einrichtungen Verwirbler umfassen, die sowohl in den inneren Durchflussdurchgängen als auch in den äußeren Durchflussdurchgängen angeordnet sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass durchflussfördernde Einrichtungen eine Mehrzahl von Aufwölbungen (112) umfassen, die sowohl in die inneren Durchflussdurchgänge (294) als auch in den äußeren Durchflussdurchgängen (306) vorstehen.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die primären Rippen jeder Platte in den Stapel von Plattenpaaren Rippen (260) umfassen, die sich quer über die Breite ihrer jeweiligen primären Rippen und verteilt entlang deren Länge erstrecken.