DE9218615U1 - Full-rib evaporator core - Google Patents

Full-rib evaporator core

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Description

PCT/CA92/00512PCT/CA92/00512

VOIiLRIPPEN-EVAPORATORKERN TECHNISCHES GEBIETVOILFIN EVAPORATOR CORE TECHNICAL FIELD

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Plattenwärmetauscher für Fahrzeug-Anwendungen.The present invention relates generally to plate heat exchangers for vehicle applications.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Gebräuchliche Wärmetauscher zur Verwendung bei Fahrzeugen für Anwendungen, wie zum Beispiel Klimaanlagen, sind bereits bekannt und sind normalerweise Flachplatten-Wärmetauscher. Diese Flachplatten-Wärmetauscher oder Evaporatoren, wie sie manchmal genannt werden, sind mit alternierenden und sich seitlich benachbart erstreckenden Flüssigkeits- und Luftstromdurchgängen aufgebaut. Die Kühlflüssigkeitsdurchgänge sind mit einer Anzahl darin angeordneter Flüssigkeits-Strömungshindernisse versehen und werden gebildet, indem Paare länglicher Platten mit darin angeordneten Vertiefungen unlösbar miteinander verbunden werden. Die Anzahl der so ausgebildeten Flüssigkeits-Strömungshindernisse bewirkt in den Flüssigkeitsstromdurchgängen einen kurvenreichen Strömungsweg, um Turbulenzen zu erzeugen und um den Kontaktflächenbereich zwischen den Wänden des Durchgangs und der Kühlflüssigkeit zu vergrößern, um die Wirksamkeit des Wärmeaustausches von der Luft auf die Flüssigkeit zu erhöhen.Common heat exchangers for use in vehicles for applications such as air conditioning are already known and are usually flat plate heat exchangers. These flat plate heat exchangers or evaporators as they are sometimes called, are constructed with alternating and laterally adjacent extending liquid and air flow passages. The cooling liquid passages are provided with a number of liquid flow obstructions arranged therein and are formed by permanently connecting pairs of elongated plates with recesses arranged therein. The number of liquid flow obstructions thus formed causes a tortuous flow path in the liquid flow passages to create turbulence and to increase the contact surface area between the walls of the passage and the cooling liquid to increase the efficiency of heat exchange from the air to the liquid.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

Bei einem Evaporator-Typ sind die Einlaß- und Auslaßanschlüsse für die Kühlflüssigkeit benachbart zu den Enden der länglichen Platten angeordnet, wie im U.S. Patent Nr. 4,470,455 (Sacca) und 4,600,053 (Patel et al.). Diese Anschlüsse sind aus erhöhten Bereichen gebildet, die manchmal als Näpfe bezeichnet werden und benachbart zu den Endbereichen jeder Platte angeordnet sind. Die erhöhten Bereiche sind im allgemeinen kreisförmig und haben einen Lippenbereich am Unterteil des Napfes, dessen Kante eineIn one type of evaporator, the inlet and outlet ports for the cooling liquid are located adjacent the ends of the elongated plates, as in U.S. Patent Nos. 4,470,455 (Sacca) and 4,600,053 (Patel et al.). These ports are formed from raised areas, sometimes called cups, located adjacent the end portions of each plate. The raised areas are generally circular and have a lip portion at the bottom of the cup, the edge of which has a

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Öffnung im Unterteil des Napfes bildet. Wenn die Paare länglicher Platten miteinander verbunden werden, befinden sich die Näpfe jeder Platte des Paares in Lagegenauigkeit zueinander und bilden entweder einen Flüssigkeitseinlaß- oder -auslaßdurchgang quer durch sie hindurch. Die in den Einlaß eindringende Flüssigkeit tritt in die seitlichen Flüssigkeitsdurchgänge zwischen den Platten über Eingänge ein, die in diesen sich gegenüberliegenden Napf-Abschnitten angeordnet sind,opening in the bottom of the cup. When the pairs of elongated plates are joined together, the cups of each plate of the pair are in register with each other and form either a liquid inlet or outlet passageway therethrough. The liquid entering the inlet enters the lateral liquid passageways between the plates via inlets located in these opposing cup sections,

Der Evaporator wird zusammengesetzt, indem eine Anzahl dieser zusammengefügten Plattenpaare miteinander verbunden wird. Die Plattenpaare werden um die Lippen herum an den Unterteilen der Näpfe miteinander gekoppelt, und durch Löten wird eine feste Abdichtung geschaffen. Auf diese Weise wird ein Aufbau mit mehreren Platten zusammengesetzt. Zwischen benachbart verbundenen Plattenpaaren ist ein Luftstromdurchgang geschaffen, indem eine Rippe mit einem großen Flächenbereich zum wirksamen Wärmeaustausch angeordnet ist.The evaporator is assembled by joining a number of these mated plate pairs together. The plate pairs are coupled together around the lips on the bottoms of the bowls and a tight seal is created by soldering. In this way, a multi-plate structure is assembled. An airflow passage is created between adjacent mated plate pairs by arranging a fin with a large surface area for effective heat exchange.

Bei einem anderen Evaporator-Typ sind die Einlaß- und Auslaßbehälter, die die Flüssigkeitsanschlüsse aufweisen, benachbart zueinander und an einem Ende des Evaporators angeordnet, wie im U.S. Patent Nr. 4,696,342 (Yamauchi et al.) und im U.S. Patent Nr. 4,723,601 (Ohara et al.) gezeigt ist.In another type of evaporator, the inlet and outlet containers containing the liquid connections are located adjacent to each other and at one end of the evaporator, as shown in U.S. Patent No. 4,696,342 (Yamauchi et al.) and U.S. Patent No. 4,723,601 (Ohara et al.).

Ein Nachteil dieser gebräuchlichen Evaporator-Konstruktionen besteht in einem Verlust an Wirksamkeit infolge der Tatsache, daß der gesamte vordere Bereich der Evaporatoren nicht genutzt wird, da die Bereiche der Kühlmitteleinlaß- und -auslaßbehälter, die die Flüssigkeitsdurchgänge aufweisen, entlang seiner gesamten Breite an einer oder an beiden Seiten angeordnet sind. Der Bereich, der durch die Behältnisbereiche belegt wird, schließt das Vorhandensein von Rippen aus, was zu einem Verhältnis Rippenbereich/Rohrleitungsbereich führt, das bedeutend kleiner als eins ist und sich normalerweise zwischen 0,70 und 0,80 bewegt. A disadvantage of these common evaporator designs is a loss of efficiency due to the fact that the entire front area of the evaporators is not utilized because the coolant inlet and outlet reservoir areas containing the liquid passages are located along its entire width on one or both sides. The area occupied by the reservoir areas precludes the presence of fins, resulting in a fin area/pipe area ratio that is significantly less than one, typically ranging between 0.70 and 0.80.

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Ein weiterer Nachteil dieser Evaporatoren, die den vorstehenden Aufbau tiefgezogener Näpfe verwenden, besteht in der Notwendigkeit einer Festigkeits- und Genauigkeits-Prüfung, wenn die beiden Platten während des Zusammenbaus relativ zueinander positioniert werden, da für die einwandfreie Funktion des Evaporators eine gute Abdichtung zwischen den Lippenbereichen benachbarter Näpfe erforderlich ist. Weiterhin haben diese Typen mit großem Flächenbereich und selbsttragenden Verbindungen eine geringe Berstfestigkeit und neigen zum Auseinanderbrechen. Dieses wird immer mehr zu einem bedeutsamen Problem, wenn gebräuchliche Kühlmittel für Klimageräte, die Chlor, z.B. R-12, enthalten, durch umweltfreundlichere Mittel ersetzt werden. Einige von diesen, zum Beispiel R-134, arbeiten mit höheren Dampfdrücken als gebräuchliche Kühlmittel, und deshalb erfordern Wärmetauscher, die diese alternativen Kühlmittel verwenden, eine größere Berstfestigkeit. Another disadvantage of these evaporators using the above deep drawn cup design is the need for strength and accuracy testing when positioning the two plates relative to each other during assembly, since a good seal between the lip areas of adjacent cups is required for proper operation of the evaporator. Furthermore, these large surface area types with self-supporting joints have low burst strength and are prone to breakage. This is becoming an increasingly significant problem as common air conditioning refrigerants containing chlorine, e.g. R-12, are replaced by more environmentally friendly ones. Some of these, e.g. R-134, operate at higher vapor pressures than common refrigerants, and therefore heat exchangers using these alternative refrigerants require greater burst strength.

Frühere Wärmetauscher-Konstruktionen gemäß Stand der Technik enthalten lange Rohre mit kleinem Durchmesser, die durch einen ebenen Rippenbereich geführt werden, wobei die Rohre mehrmals parallel durch die Rippen geführt werden und deshalb den gesamten vorderen Bereich für den Luftstrom vorsehen. Ein Nachteil dieser Konstruktion ist der relativ kleine Flächenbereich, mit dem die heiße Flüssigkeit in Kontakt tritt, während sie durch den Wärmetauscher strömt, da die Flüssigkeit nur durch die Rohre strömen kann.Previous prior art heat exchanger designs include long, small diameter tubes passing through a flat finned area, with the tubes passing through the fins multiple times in parallel, thus providing the entire front area for air flow. A disadvantage of this design is the relatively small surface area that the hot fluid comes into contact with as it flows through the heat exchanger, since the fluid can only flow through the tubes.

Ein weiterer Nachteil einiger Klimatisierungs-Evaporatoren gemäß Stand der Technik betrifft die Verweilzeiten der Kühlflüssigkeit in verschiedenen Bereichen des Evaporators. Es wurde festgestellt, daß die Strömungsrate des Kühlmittels in einigen Bereichen der Evaporatoren gemäß Stand der Technik gegenüber anderen Bereichen vermindert ist, wodurch tote Zonen oder Punkte entstehen. Das Kühlmittel unterliegt unter Betriebsbedingungen in der Umgebung der Evaporator-Auslaßanschlüsse einer chemischen Analyse, wodurch starke Säuren, wie Chlorwasserstoff- und Fluor-Another disadvantage of some prior art air conditioning evaporators relates to the residence time of the coolant in various areas of the evaporator. It has been found that the flow rate of the coolant in some areas of the prior art evaporators is reduced compared to other areas, creating dead zones or spots. The coolant undergoes chemical analysis under operating conditions in the vicinity of the evaporator outlet ports, which results in the formation of strong acids such as hydrochloric and fluoric acids.

wasserstoffsäure, gebildet werden. Diese Säuren bewirken bekanntermaßen eine Korrosion der Lötverbindungen und verursachen kleine Lecks in den toten Zonen.hydrogen acid. These acids are known to cause corrosion of solder joints and cause small leaks in the dead zones.

Die vorliegende Erfindung schafft einen Vollrippen-Plattenwärmetauscher. Gemäß eines Aspektes der Erfindung enthält der Vollrippen-Wärmetauscher eine Anzahl gekoppelter Plattenpaare, wobei jede Platte des Paares einen im wesentlichen planaren Bereich hat und die Platten jedes Paares abdichtbar miteinander gekoppelt sind, wobei die planaren Bereiche voneinander beabstandet sind, um dadurch einen längsgerichteten Strömungsdurchgang zu umschließen, der zwischen ihnen angeordnet ist, und um Räume zwischen benachbarten Plattenpaaren zu schaffen, die seitliche Luftdurchgänge ausbilden. Die Platten sind jeweils mit zumindest zwei durchgehenden Öffnungen versehen, die von den Seitenkanten der Platte beabstandet sind. Jede Öffnung in einer Platte befindet sich zu einer Öffnung in der anderen Platte des Paares im wesentlichen in Lagegenauigkeit. Die Platten sind mit Rohren ausgebildet, die seitlich jede Öffnung umgeben und sich quer von den Platten erstrecken. Die Anzahl der Plattenpaare wird in beabstandeter Beziehung aufeinandergestapelt, wobei sich jedes Rohr, das sich von einem Plattenpaar erstreckt, in Lagegenauigkeit zu einem Rohr befindet, das sich von einem benachbarten Plattenpaar erstreckt, um eine abdichtbare Kopplung zu bilden, wobei die Kopplung einen Überlappungsbereich aufweist, der einen Bereich zumindest eines der Rohre überlappt. Die verbundenen Rohre umgeben im wesentlichen querverlaufende Strömungsdurchgänge, wobei diese querverlaufenden Strömungsdurchgänge voneinander beabstandet sind und mit den seitlichen Strömungsdurchgangen in Strömungsverbindung stehen. Es sind Einrichtung vorgesehen, die einen Einlaßanschluß bilden, der mit einem der querverlaufenden Durchgänge in Strömungsverbindung steht, und Einrichtungen, die einen Auslaßanschluß bilden, der mit einem anderen der querverlaufenden Durchgänge in Strömungsverbindung steht. Die querverlaufenden Durchgänge haben Endbereiche und Einrichtungen, um die Endbereiche, die nicht mit den Einlaß- undThe present invention provides a full-fin plate heat exchanger. In accordance with one aspect of the invention, the full-fin heat exchanger includes a number of coupled plate pairs, each plate of the pair having a substantially planar portion, and the plates of each pair being sealably coupled together, the planar portions being spaced apart from one another to thereby enclose a longitudinal flow passage disposed therebetween and to provide spaces between adjacent plate pairs defining lateral air passages. The plates are each provided with at least two through-openings spaced from the side edges of the plate. Each opening in one plate is substantially in register with an opening in the other plate of the pair. The plates are formed with tubes laterally surrounding each opening and extending transversely from the plates. The plurality of plate pairs are stacked in spaced relationship with each tube extending from a plate pair being in register with a tube extending from an adjacent plate pair to form a sealable coupling, the coupling having an overlap region overlapping a region of at least one of the tubes. The connected tubes substantially surround transverse flow passages, wherein said transverse flow passages are spaced from each other and in flow communication with the lateral flow passages. Means are provided defining an inlet port in flow communication with one of the transverse passages and means defining an outlet port in flow communication with another of the transverse passages. The transverse passages have end portions and means for sealing the end portions not in contact with the inlet and

Auslaßanschlüssen in Strömungsverbindungen stehen, zu schließen. Außerdem sind Rippen in den seitlichen Luftdurchgängen angeordnet, die mit den Platten in Wärmekontakt stehen und sich durch sie erstreckende, querverlaufende Flüssigkeitsdurchgänge aufweisen. Outlet ports are in flow communication. In addition, fins are arranged in the side air passages, which are in thermal contact with the plates and have transverse fluid passages extending through them.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Bevorzugte und alternative Ausführungsbeispiele sowohl des Wärmetauschers als auch der Verfahren zur Herstellung von Komponenten desselben werden nun durch ein Beispiel unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben:Preferred and alternative embodiments of both the heat exchanger and methods of manufacturing components thereof will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings:

Figur 1 ist eine Vorderansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Wärmetauschers gemäß der vorliegenden Erfindung;Figure 1 is a front view of a preferred embodiment of a heat exchanger according to the present invention;

Figur 2 ist eine perspektivische Querschnittsansicht des Wärmetauschers aus Figur 1;Figure 2 is a perspective cross-sectional view of the heat exchanger of Figure 1;

Figur 3 ist eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt, eines anderen Ausführungsbeispiels eines Wärmetauschers gemäß der vorliegenden Erfindung;Figure 3 is a front view, partially in cross section, of another embodiment of a heat exchanger according to the present invention;

Figur 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Paares von Platten, die ein Plattenpaar des Wärmetauschers bilden;Figure 4 is an exploded perspective view of a pair of plates forming a plate pair of the heat exchanger;

Figur 4a ist eine perspektivische, auseinandergezogene Teilansicht, ähnlich zu Figur 4, eines anderen Ausführungsbeispiels der Wärmetauscherplatte;
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Figure 4a is a perspective, partially exploded view, similar to Figure 4, of another embodiment of the heat exchanger plate;
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Figur 5 ist eine vergrößerte Vorderansicht eines Bereiches eines Plattenpaares im Querschnitt;Figure 5 is an enlarged front view of a portion of a plate pair in cross section;

Figur 6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Bereiches eines Plattenpaares, das Details des Ausrichtungs-Mechanismus für die Platten darstellt;Figure 6 is an enlarged cross-sectional view of a portion of a pair of plates showing details of the alignment mechanism for the plates;

Figur 7 stellt ein anderes Verfahren zur Kopplung der Rohre oder Röhren benachbarter Plattenpaare dar;Figure 7 illustrates another method of coupling the tubes or pipes of adjacent plate pairs;

Figuren 8a bis 8d sind Querschnittsansichten, die die Verfahrensschritte des Durchbohrens und Aufweitens einer Platte darstellen, um darin die Rohre auszubilden;Figures 8a to 8d are cross-sectional views illustrating the process steps of drilling and expanding a plate to form the tubes therein;

Figuren 9a bis 9g sind Querschnittsansichten, die ein anderes Verfahren zum Ausbilden der Rohre durch eine Tiefzieh- und Durchbohr-Operation darstellen;Figures 9a to 9g are cross-sectional views illustrating another method of forming the tubes by a deep drawing and piercing operation;

Figuren 10a, 10b und 10c zeigen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Rippe, die beim Wärmetauscher verwendet werden kann; undFigures 10a, 10b and 10c show preferred embodiments of the fin that can be used in the heat exchanger; and

Figur 11 zeigt die Details der Kopplungsverbindung zwischen den Einlaß- und Auslaßdurchgängen für die Flüssigkeit und der damit in Beziehung stehenden Schlauchkopplung.Figure 11 shows the details of the coupling connection between the inlet and outlet passages for the liquid and the related hose coupling.

BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG 20 PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION 20

Im folgenden werden Aufbau und Betrieb des Vollrippen-Evaporators der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei durchgehend gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um ähnliche Teile verschiedener Ausführungsbeispiele des Wärmetauschers zu bezeichnen. The structure and operation of the full-fin evaporator of the present invention will now be described, with like reference numerals being used throughout to designate similar parts of different embodiments of the heat exchanger.

Bezogen auf die Figuren 1 und 2 wird ein Vollrippen-Evaporator oder Wärmetauscher im allgemeinen durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet und weist eine Anzahl länglicher Platten 12 auf, die zu benachbarten Paaren 18 angeordnet sind, wobei jedes Paar eine obere Platte 14 und eine untere Platte 16 aufweist, die so gegeneinander abgedichtet sind, um zwischen ihnen einen Strömungsdurchgang 20 für das Kühlmittel auszubilden. Eine Anzahl solcher Plattenpaare 18 ist auf eine nachstehend beschriebene Art gekoppelt, um einen Teil des Wärmetauschers 10 zu bilden. Luftdurchgänge 22 sind zwischen benachbarten Plattenpaaren 18 ausge-Referring to Figures 1 and 2, a full fin evaporator or heat exchanger is generally designated by the reference numeral 10 and comprises a number of elongated plates 12 arranged in adjacent pairs 18, each pair comprising an upper plate 14 and a lower plate 16 sealed to each other to form a flow passage 20 for the coolant therebetween. A number of such plate pairs 18 are coupled in a manner described below to form part of the heat exchanger 10. Air passages 22 are formed between adjacent plate pairs 18.

bildet, und in den Luftdurchgängen 22 sind Rippen 24 angeordnet, wobei die Rippen 24 mit benachbarten Plattenpaaren 18 in Wärmekontakt stehen, um für den Wärmeaustausch zwischen den Rippen 24 und der die Luftdurchgänge 22 durchströmenden Luft einen großen Flächenbereich zu schaffen.and ribs 24 are arranged in the air passages 22, the ribs 24 being in thermal contact with adjacent plate pairs 18 in order to create a large surface area for the heat exchange between the ribs 24 and the air flowing through the air passages 22.

Der Wärmetauscher 10 enthält einen Einlaßanschluß 26 und einen Auslaßanschluß 28 für die Kühlflüssigkeit, die sich vom Oberteil des Wärmetauschers 10 erstrecken. Die Anschlüsse 26 und 28 sind von den End- oder Kantenbereichen 30 des Wärmetauschers 10 nach innen beabstandet. Der Wärmetauscher 10 ist mit einer oberen Schutzplatte 32 versehen, durch die die Anschlüsse 26 und 28 vorstehen können. Die Platte 32 liegt benachbart zum obersten Plattenpaar, um die oberste Rippe 24 gegen Beschädigung zu schützen. Der Evaporator IO enthält ebenfalls eine untere Schutzplatte 34, um die unterste Rippe 24 gegen Beschädigung zu schützen und um außerdem eine Abstützung für den Evaporator IO zu schaffen.The heat exchanger 10 includes an inlet port 26 and an outlet port 28 for the cooling liquid extending from the top of the heat exchanger 10. The ports 26 and 28 are spaced inwardly from the end or edge portions 30 of the heat exchanger 10. The heat exchanger 10 is provided with an upper protective plate 32 through which the ports 26 and 28 can protrude. The plate 32 is adjacent to the uppermost pair of plates to protect the uppermost fin 24 from damage. The evaporator IO also includes a lower protective plate 34 to protect the lowermost fin 24 from damage and also to provide support for the evaporator IO.

Figur 2 zeigt den Wärmetauscher 10, der mit einem Kühlflüssigkeits-Einlaßdurchgang 36, der mit dem Einlaßanschluß 26 in Verbindung steht, und mit einem Flüssigkeits-Auslaßdurchgang 37 versehen ist, der mit dem Auslaßanschluß 28 in Verbindung steht. Die Durchgänge 36, 37 erstrecken sich quer durch die Plattenpaare 18 und die Rippen 24 durch das Innere des Wärmetauschers 10.Figure 2 shows the heat exchanger 10 provided with a cooling liquid inlet passage 36 communicating with the inlet port 26 and a liquid outlet passage 37 communicating with the outlet port 28. The passages 36, 37 extend transversely through the plate pairs 18 and the fins 24 through the interior of the heat exchanger 10.

Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers, der im allgemeinen mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet wird und dem Wärmetauscher 10 ähnlich ist, außer daß ein Einlaßanschluß 26' und ein Auslaßanschluß 28' an der gleichen Seite des Wärmetauschers 40 angeordnet sind, allerdings benachbart zu den jeweiligen unteren und oberen Platten 34, 32. Ein Verlängerungsrohr 41 verbindet den Auslaßanschluß 28' mit dem querverlaufenden Strömungsdurchgang 36', und ein weiteres Verlängerungsrohr 44 verbindet den Einlaßanschluß 26' mit dem querverlaufenden Strömungsdurchgang 37'. In den Flüssigkeitseinlaß- undFigure 3 shows another embodiment of a heat exchanger, generally designated by the reference numeral 40 and similar to heat exchanger 10 except that an inlet port 26' and an outlet port 28' are located on the same side of heat exchanger 40, but adjacent to respective lower and upper plates 34, 32. An extension tube 41 connects outlet port 28' to transverse flow passage 36', and another extension tube 44 connects inlet port 26' to transverse flow passage 37'. In the liquid inlet and

-auslaßdurchgängen 37' bzw. 36' sind Stöpsel 42 und 43 vorgesehen. Die Aufgabe der Stöpsel 42, 43 wird hier beschrieben.-outlet passages 37' and 36' are provided with plugs 42 and 43. The function of the plugs 42, 43 is described here.

Die Details des Aufbaus und der Herstellung verschiedener Ausführungsbeispiele von Platten 12 und Durchgängen 36 und 37 werden nun unter Bezugnahme auf die Figuren 4 bis 8 beschrieben.The details of the construction and manufacture of various embodiments of plates 12 and passages 36 and 37 will now be described with reference to Figures 4 to 8.

Bezogen auf die perspektivische Explosionsansicht von Figur 4 enthält ein Plattenpaar 18 eine obere Platte 14 und eine untere Platte 16. Die Platten 14 und 16 sind identisch, weshalb sich die folgende Beschreibung gleichermaßen auf beide Platten bezieht. Die Platten 14, 16 enthalten einen mittleren, planaren Bereich 56 und sind mit einer Anzahl von Vertiefungen 58 versehen, die gleichmäßig über jede Platte verteilt sind. Jede Platte enthält ein Paar voneinander beabstandeter Öffnungen 6O7 die von den seitlichen Kanten 62 der Platten nach innen beabstandet sind. Röhren oder Rohre 64 und 66 sind um die seitlichen Kanten der zugehörigen Öffnungen 60 herum integriert ausgebildet oder daran abdichtbar befestigt und erstrecken sich in entgegengesetzter Richtung zu den Vertiefungen 58 quer von den Platten weg. Die Platten enthalten benachbart zur Seitenkante 62 einen erhöhten Kantenbereich 68, wie am besten in der unteren Hälfte von Figur 4 gesehen werden kann. Die Vertiefungen 58 und der erhöhte Kantenbereich 68 erstrecken sich über einen gleichen Abstand quer zum planaren Bereich 56.Referring to the exploded perspective view of Figure 4, a pair of plates 18 includes an upper plate 14 and a lower plate 16. The plates 14 and 16 are identical and therefore the following description applies equally to both plates. The plates 14, 16 include a central planar region 56 and are provided with a number of recesses 58 evenly distributed throughout each plate. Each plate includes a pair of spaced apart openings 60 7 spaced inwardly from the side edges 62 of the plates. Tubes or pipes 64 and 66 are integrally formed about or sealably attached to the side edges of the associated openings 60 and extend transversely from the plates in the opposite direction to the recesses 58. The plates include a raised edge region 68 adjacent the side edge 62 as best seen in the lower half of Figure 4. The recesses 58 and the raised edge region 68 extend over an equal distance transverse to the planar region 56.

Das Rohr 64 hat einen Durchmesser Dl, und das Rohr 66 hat einen Durchmesser D2, wobei Dl vorzugsweise um einen geeigneten Betrag größer als D2 ist, so daß das Rohr 66 von einem entsprechenden Rohr 64, das an einer anderen Platte angeordnet ist, ineinanderschiebbar aufgenommen werden kann. Um dieses Ineinanderschieben zu vereinfachen, kann das Rohr 66 mit dem kleineren Durchmesser bei 70 (siehe Figur 5) radial nach innen gekrümmt sein, während das Rohr 64 bei 7 2 nach außen aufgeweitet ist.The tube 64 has a diameter D1 and the tube 66 has a diameter D2, where D1 is preferably larger than D2 by a suitable amount so that the tube 66 can be nested within a corresponding tube 64 located on another plate. To facilitate this nesting, the smaller diameter tube 66 can be curved radially inward at 70 (see Figure 5) while the tube 64 is flared outward at 72.

Die Platten 14, 16 sind, insbesondere auf Figur 6 bezogen, mit einem annähernd kugelförmigen Vorsprung 74 versehen, der nahe einem Ende angeordnet ist und sich in die gleiche Richtung erstreckt wie die Vertiefungen 58. Eine kugelförmige Aufnahme 78 ist ebenfalls nahe dem anderen Ende der Platte vorgesehen und erstreckt sich bezüglich des Vorsprungs 74 in die entgegengesetzte Richtung. Der Vorsprung 74 und die Aufnahme 78 sind vorgesehen, um während des Zusammenbaus des Wärmetauschers eine seitliche Relativbewegung zwischen den Platten 14 und 16 zu verhindern. Der Vorsprung 74 erstreckt sich über mehr als den halben Plattenabstand (D3) und fügt sich in die Aufnahme 78 ein, wenn die Platten zusammengedrückt werden, wodurch eine Seitenbewegung zwischen den Platten verhindert wird. Vorzugsweise sind der Vorsprung 74 und die Aufnahme 78 an jeder Platte entlang einer Linie angeordnet, die sich zwischen den Rohren 64 und 66 erstreckt, wie in Figur 4 gezeigt, und liegen jeweils benachbart zu einem Rohr, um so ein zusätzliches Strömungshindernis im Strömungsdurchgang zwischen den Platten zu schaffen.Referring particularly to Figure 6, the plates 14 , 16 are provided with an approximately spherical projection 74 located near one end and extending in the same direction as the recesses 58. A spherical recess 78 is also provided near the other end of the plate and extends in the opposite direction with respect to the projection 74. The projection 74 and the recess 78 are provided to prevent relative lateral movement between the plates 14 and 16 during assembly of the heat exchanger. The projection 74 extends over more than half the plate spacing (D3) and fits into the recess 78 when the plates are pressed together, thereby preventing lateral movement between the plates. Preferably, the projection 74 and the receptacle 78 are disposed on each plate along a line extending between the tubes 64 and 66, as shown in Figure 4, and are each adjacent to a tube so as to provide an additional flow obstruction in the flow passage between the plates.

Die Plattenpaare 18 werden einzeln zusammengesetzt, indem die Platten zusammengedrückt werden, so daß sich die erhöhten Kantenbereiche 68 jeder Platte zueinander in Lagegenauigkeit befinden und sich die Vorsprünge 74 der einen Platte in die Aufnahmen 78 einfügen, die an der anderen Platte vorgesehen sind.The plate pairs 18 are individually assembled by pressing the plates together so that the raised edge areas 68 of each plate are in precise position relative to one another and the projections 74 of one plate fit into the recesses 78 provided on the other plate.

Zusammengesetzt enthalten die Plattenpaare jeweils zwei Paare konzentrisch ausgerichteter Rohre, wobei die konzentrische Ausrichtung dadurch erfolgt, daß die Öffnungen 60 in jeder Platte angeordnet sind, um sich mit den Öffnungen 60 in der anderen Platte des Paares in Ausrichtung zu befinden. Die Rohre jedes Paares, die an jeder Platte befestigt sind, sind mit verschiedenen Durchmessern ausgebildet. Benachbarte Plattenpaare werden miteinander gekoppelt, indem die Plattenpaare so ausgerichtet werden, daß das Rohr mit dem größeren Durchmesser an einer Platte kollinear zum kleineren Rohr des benachbarten Plattenpaares ausgerichtet wird. Die Plattenpaare werden dann zusammengepreßt,When assembled, the plate pairs each contain two pairs of concentrically aligned tubes, with the concentric alignment being accomplished by arranging the openings 60 in each plate to align with the openings 60 in the other plate of the pair. The tubes of each pair attached to each plate are formed with different diameters. Adjacent plate pairs are coupled together by aligning the plate pairs so that the larger diameter tube on one plate is aligned collinearly with the smaller tube of the adjacent plate pair. The plate pairs are then pressed together,

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wobei das kleinere Rohr teleskopartig in das größeren Rohr eingeschoben wird, wie man in Figur 5 sehen kann.where the smaller tube is inserted telescopically into the larger tube as can be seen in Figure 5.

Figur 7 zeigt eine andere Platten-Konstruktion und ein Verfahren zum Koppeln der Röhren oder Rohre zwischen benachbarten Plattenpaaren, wie den Plattenpaaren 110 und 112. Die Rohre 114 und 116 haben den gleichen Durchmesser und sind in einer Länge ausgebildet, die kurz genug ist, daß sie sich nicht überlappen, wenn sie zum Aufbau des Wärmetauscher-Kerns zusammengesetzt werden. Wenn die Plattenpaare 110 und 112 in dieser Kopplungsanordnung zusammengesetzt werden, werden die Rohre 116 und 114 in eine Manschette oder einen Aufnahmering 118 eingesetzt. Wenn der gesamte Wärmetauscher vollständig zusammengesetzt und geschweißt ist, ist zwischen der Manschette 118 und den Rohren 116 und 114 eine luftdichte Verbindung geschaffen.Figure 7 shows another plate construction and method for coupling the tubes or pipes between adjacent plate pairs, such as plate pairs 110 and 112. The tubes 114 and 116 are of the same diameter and are formed to a length short enough that they do not overlap when they are assembled to form the heat exchanger core. When the plate pairs 110 and 112 are assembled in this coupling arrangement, the tubes 116 and 114 are inserted into a collar or receiving ring 118. When the entire heat exchanger is fully assembled and welded, an airtight connection is created between the collar 118 and the tubes 116 and 114.

Die Figuren 5 und 7 stellen außerdem eine andere Plattenanordnung dar, bei der die seitlichen Endbereiche der Platten sich quer erstreckende Flansch-Bauteile 100, 130 mit krummlinigen Endbereichen 102, 132 aufweisen. Wenn die Plattenpaare 90, 92 und 110, 112 miteinander gekoppelt werden, überlappen sich die krummlinigen Bereiche 102, 102' bzw. 132, 132', um so das Zusammenhalten der Plattenpaare zu unterstützen, wobei außerdem scharfe Kanten verhindert werden. Diese sich überlappenden Flansche bilden teilweise auch die Begrenzungen des Luftstromdurchgangs 22.Figures 5 and 7 also illustrate another plate arrangement in which the lateral end portions of the plates include transversely extending flange members 100, 130 having curvilinear end portions 102, 132. When the plate pairs 90, 92 and 110, 112 are coupled together, the curvilinear portions 102, 102' and 132, 132', respectively, overlap to help hold the plate pairs together while also preventing sharp edges. These overlapping flanges also partially define the boundaries of the airflow passage 22.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers der vorliegende Erfindung können an den Endbereichen der Plattenpaare nahe der Öffnungen 60 anstelle der Vertiefungen 58 ausgerichtete Rippen (nicht gezeigt) vorgesehen sein, damit die Kühlflüssigkeit aus den Endbereichen herausströmen kann.In a further embodiment of the heat exchanger of the present invention, aligned ribs (not shown) may be provided at the end regions of the plate pairs near the openings 60 instead of the recesses 58 so that the cooling liquid can flow out of the end regions.

Es ist für den Fachmann leicht ersichtlich, daß bei den Wärmetauschern mehr als ein Einlaß- oder Auslaßdurchgang für Flüs-It is easy for the expert to see that the heat exchangers have more than one inlet or outlet passage for liquids

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sigkeiten vorgesehen sein kann, indem mehr als ein Rohr 64 oder 66 an jedem Ende der Platte ausgebildet wird.fluids may be provided by forming more than one tube 64 or 66 at each end of the plate.

Die Figuren 8 und 9 stellen zwei Verfahren zum Ausbilden der Röhren- oder Rohrbereiche 64, 66 in einer Platte 160 dar. Figur 8 zeigt eine bevorzugte Herstellungstechnik, die ein Durchbohr- und Aufweitungs-Verfahren verwendet, bei dem die Platte 160 bei 162 (Figur 8a), was einer bevorzugten Position für ein Rohr entspricht, zunächst durchbohrt wird. Die Platte wird dann in der Umgebung des Loches 162 (Figur 8b) aufgeweitet, um ein Rohr 164 mit einem Durchmesser Dl auszubilden. Der Röhren- oder Rohrbereich 164 kann, wenn erforderlich, durch eine Streckzieh-Operation (Figur 8c) verlängert werden, wenn beim Aufweiten die gewünschte Länge nicht erreicht wurde. Die Endbereiche der Rohre mit kleinerem Durchmesser werden, wie bei 166 gezeigt, radial nach innen gebogen, siehe Figur 8d, während die Endbereiche der Röhren mit großem Durchmesser nach außen gerichtet aufgeweitet werden (nicht gezeigt).Figures 8 and 9 illustrate two methods of forming the tube or pipe regions 64, 66 in a plate 160. Figure 8 shows a preferred manufacturing technique using a piercing and expanding process in which the plate 160 is first pierced at 162 (Figure 8a), which corresponds to a preferred position for a tube. The plate is then expanded in the vicinity of the hole 162 (Figure 8b) to form a tube 164 having a diameter Dl. The tube or pipe region 164 can be lengthened, if necessary, by a stretch-forming operation (Figure 8c) if the desired length is not achieved during expansion. The end portions of the smaller diameter tubes are bent radially inward as shown at 166, see Figure 8d, while the end portions of the larger diameter tubes are flared outward (not shown).

Der Durchmesser der Röhre oder des Rohres 164 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0,6 cm und 2 cm (1/4 bis 3/4 inches), um beträchtliche Strömungsraten durch den Wärmetauscher zu erreichen, wodurch die Wahrscheinlichkeit der Ausbildung toter Zonen oder Regionen mit geringen Strömungsraten minimiert wird.The diameter of the tube or pipe 164 is preferably in the range of 0.6 cm to 2 cm (1/4 to 3/4 inches) to achieve significant flow rates through the heat exchanger, thereby minimizing the likelihood of dead zones or regions of low flow rates forming.

Figur 9 zeigt ein anderes Verfahren zum Ausbilden der Rohrbereiche an einer Stelle 180, welches zunächst einen Tiefzieh-Schritt enthält, wobei mittels einer bekannten Tiefzieh-Operation ein geschlossener Röhrenbereich 182 ausgebildet wird, Figur 9a, wonach eine Durchbohr-Operation folgt, um eine Öffnung 184 zu erzeugen, siehe Figur 9b, wonach ein Streckzieh-Schritt folgt, um den Röhrenbereich 182, wie in Figur 9c dargestellt, geradezurichten und zu verlängern. Die Röhre 182 hat einen äußeren Durchmesser Dl. Ein anderes Rohr 192 wird auf gleiche Weise in Platte 180 ausgebildet, Figur 9e bis 9g, hat jedoch einen kleineren Durchmesser D2. Diese Röhrenbereiche mit größerem Durch-Figure 9 shows another method of forming the tube regions at a location 180, which first includes a deep drawing step, whereby a closed tube region 182 is formed by means of a known deep drawing operation, Figure 9a, followed by a piercing operation to create an opening 184, see Figure 9b, followed by a stretch drawing step to straighten and extend the tube region 182 as shown in Figure 9c. The tube 182 has an outer diameter D1. Another tube 192 is formed in the same way in plate 180, Figures 9e to 9g, but has a smaller diameter D2. These larger diameter tube regions

messer haben nach außen aufgeweitete Endbereiche, wie bei 186 in Figur 9d gezeigt, während die Endbereiche der Röhren mit kleinem Durchmesser radial nach innen gekrümmt sind, wie bei 196 in Figur 9g gezeigt ist.
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The small diameter tubes have outwardly flared end portions as shown at 186 in Figure 9d, while the end portions of the small diameter tubes are curved radially inward as shown at 196 in Figure 9g.
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Es können zahlreiche Rippen-Konstruktionen verwendet werden, um die Kühlflüssigkeitseinlaß- und -auslaßkanäle aufzunehmen, die sich dadurch erstrecken. Figur 10 zeigt einige dieser Konstruktionen. Figur 10a stellt eine bevorzugte Anordnung dar, bei der eine Rippe 200, die im wesentlichen die gleichen planaren Abmessungen wie die Platten hat, bei 202 und 204 mit zwei rechtwinkligen Öffnungen für die Rohre versehen ist, die die Strömungsdurchgänge 36, 37 bilden. Die Öffnungen 202 und 204 können durch ein Laser-, ein Wasserstrahlverfahren oder durch elektrochemische Bearbeitung geschnitten werden.Numerous fin designs can be used to accommodate the cooling fluid inlet and outlet channels extending therethrough. Figure 10 shows some of these designs. Figure 10a illustrates a preferred arrangement in which a fin 200 having substantially the same planar dimensions as the plates is provided with two rectangular openings at 202 and 204 for the tubes forming the flow passages 36, 37. The openings 202 and 204 can be cut by a laser, a water jet process or by electrochemical machining.

Figur 10b zeigt bei 210 eine weitere Rippe, bei der die Öffnungen 202' und 204' als kreisförmige Löcher ausgebildet sind.Figure 10b shows at 210 another rib in which the openings 202' and 204' are formed as circular holes.

Figur 10c zeigt eine weitere mögliche Rippen-Anordnung, bei der eine Rippe 220 drei im allgemeinen rechtwinklige Bereiche 222, 224 und 226 aufweist. Es können mehrere Einlasse und Auslässe verwendet werden, wobei Figur 10c zwei Einlasse 240 und 242 und zwei Auslässe 244 und 246 darstellt.Figure 10c shows another possible fin arrangement in which a fin 220 has three generally rectangular regions 222, 224 and 226. Multiple inlets and outlets may be used, with Figure 10c showing two inlets 240 and 242 and two outlets 244 and 246.

Bezogen auf Figur 11 sind die Details eines Ausführungsbeispiels der Flüssigkeitseinlaß- und -auslaßverbindungen zum Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung dargestellt. Ein äußeres Plattenpaar, bei 240 gezeigt, weist eine obere Platte 242 auf, die bei 244 mit einer Öffnung versehen ist, die konzentrisch zum Flüssigkeitseinlaßdurchgang 245 verläuft. Ein Anschluß 248 ist mit einem Lippenbereich 250 versehen, der angepaßt ist, um durch die Öffnung 244 zu passen. Der Anschluß 248 hat eine Fläche 252, die gegen einen Bereich der oberen Platte 242 anliegt. Eine schützende Aufnahmeplatte, bei 254 gezeigt, ist benachbart und beabstandet zum obersten Plattenpaar 240 angeordnet, um einenReferring to Figure 11, the details of one embodiment of the fluid inlet and outlet connections to the heat exchanger of the present invention are shown. An outer plate pair, shown at 240, includes a top plate 242 provided with an opening at 244 that is concentric with the fluid inlet passage 245. A port 248 is provided with a lip portion 250 adapted to fit through the opening 244. The port 248 has a surface 252 that bears against a portion of the top plate 242. A protective receiving plate, shown at 254, is disposed adjacent and spaced from the top plate pair 240 to provide a

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obersten Luftdurchgang 241 zu bilden, und eine Rippe 24 (nicht gezeigt) ist im Durchgang 241 angeordnet. Sine ähnliche Anordnung wird am Unterteil des Wärmetauschers verwendet. Die Aufnahmeplatten 254 sind mit Öffnungen 256 versehen, durch die ein Anschluß 248 eingesetzt wird. Während des Zusammenlötens des Wärmetauscher-Aufbaus wird der Anschluß 248 mittels einer Lötverbindung fest mit der Platte 242 verbunden. Der Anschluß 248 ist bei 258 mit einer ersten inneren Schulter und bei 260 mit einer zweiten inneren Schulter versehen. Bei 262 ist ein Standard-Innengewinde vorgesehen. Ein Kühlflüssigkeits-Schlauch 264 enthält einen verengten Bereich 266, um den herum ein O-Ring 286 angeordnet ist, und ein breiter Bereich 270 ist mit einem Außengewinde 272 versehen, das in das Innengewinde 262 paßt. Der Schlauch 264 wird in den Anschluß 248 geschraubt, bis der O-Ring 268 gegen die Schulter 258 gedrückt wird, wodurch der Schlauch 264 und der Anschluß 248 abgedichtet werden. Ein ähnlicher Schlauch- und Anschlußaufbau kann für die andere Flüssigkeitsanschlußverbindung (nicht gezeigt) verwendet werden.uppermost air passage 241 and a fin 24 (not shown) is disposed in passage 241. A similar arrangement is used on the base of the heat exchanger. The receiving plates 254 are provided with openings 256 through which a fitting 248 is inserted. During brazing of the heat exchanger assembly, the fitting 248 is firmly connected to the plate 242 by means of a brazing joint. The fitting 248 is provided with a first inner shoulder at 258 and a second inner shoulder at 260. A standard internal thread is provided at 262. A coolant hose 264 includes a narrowed portion 266 around which an O-ring 286 is disposed and a wide portion 270 is provided with an external thread 272 which fits into the internal thread 262. The hose 264 is screwed into the port 248 until the O-ring 268 is pressed against the shoulder 258, thereby sealing the hose 264 and the port 248. A similar hose and port assembly can be used for the other fluid port connection (not shown).

Der Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung kann zusammengesetzt werden, indem zunächst die einzelnen Plattenpaare zusammengefügt werden, wonach der Evaporatorkern aufgebaut wird, indem die Rippen zwischen benachbarten Plattenpaaren schichtweise angeordnet werden. Für das in Figur 5 dargestellte Ausführungsbeispiel, bei dem Rohre verschiedener Größe verwendet werden, kann eine Aufweitungs-Operation durchgeführt werden, wenn die benachbarten Plattenpaare zusammengefügt sind, wobei das inneren Rohre nach außen gerichtet gegen das äußere Rohr aufgeweitet wird, um eine gute Verbindung zwischen ihnen auszubilden. Wenn die Rohre den gleichen Durchmesser haben, können Manschetten verwendet werden, wie im Ausführungsbeispiel der Figur 7 gezeigt ist. Wenn die oberen und unteren Aufnahmeplatten angeordnet sind, wird der gesamte Evaporator eingespannt und der gesamte Aufbau dann in einen Lötofen eingeführt und bei geeigneter Temperatur erhitzt, um den Lötvorgang zu bewirken, wobei alle Platten mit aufplattiertem Lötaluminium oder ähnlichenThe heat exchanger of the present invention may be assembled by first joining the individual plate pairs together, after which the evaporator core is built up by sandwiching the fins between adjacent plate pairs. For the embodiment shown in Figure 5, where different size tubes are used, a flare operation may be carried out when the adjacent plate pairs are joined together, the inner tube being flared outwardly against the outer tube to form a good joint between them. If the tubes are of the same diameter, sleeves may be used as shown in the embodiment of Figure 7. When the upper and lower support plates are in place, the entire evaporator is clamped and the entire assembly is then inserted into a brazing furnace and heated to a suitable temperature to effect the brazing operation, all of the plates being clad with brazing aluminum or similar.

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Ofenlötmaterialien versehen sind, wie es für den Fachmann offensichtlich ist.Furnace soldering materials, as is obvious to the person skilled in the art.

Der Betrieb des hier gezeigten Wärmetauschers wird unter Bezugnähme auf die Ausführungsbeispiele beschrieben, die in den Figuren 1 und 3 dargestellt sind. Durch Kühlflüssigkeitseinlaß- und -auslaßschläuche (nicht gezeigt), die mit den Einlaß- bzw. Auslaßanschlüssen 26 bzw. 28 des Evaporators verbunden sind, tritt Kühlflüssigkeit über den Einlaßdurchgang 36 in den Evaporator IO ein und strömt seitlich auf einem nicht-linearen Weg durch die Strömungsdurchgänge 20 zum Auslaßdurchgang 37. Gleichzeitig strömt Luft durch die Rippen 24 in den Luftdurchgängen 22, wobei die Luft durch Wärmeübertragung von den Rippen auf die Kühlflüssigkeit gekühlt wird. Durch geeignete Auswahl des Röhrendurchmessers bleibt die Strömungsrate der Flüssigkeit durch den Auslaßdurchgang 37 über einem Grenzwert, wodurch das Problem der Entstehung toter Zonen vermieden wird.The operation of the heat exchanger shown here will be described with reference to the embodiments shown in Figures 1 and 3. Through cooling liquid inlet and outlet hoses (not shown) connected to the inlet and outlet ports 26 and 28 of the evaporator, respectively, cooling liquid enters the evaporator IO via the inlet passage 36 and flows laterally in a non-linear path through the flow passages 20 to the outlet passage 37. At the same time, air flows through the fins 24 in the air passages 22, the air being cooled by heat transfer from the fins to the cooling liquid. By appropriate selection of the tube diameter, the flow rate of liquid through the outlet passage 37 remains above a limit, thereby avoiding the problem of the formation of dead zones.

Bei der Evaporator-Konstruktion aus Figur 1 strömt die Kühlflüssigkeit über die querverlaufenden Durchgänge 36 und 37 bzw. die seitlichen Strömungsdurchgänge 20 zwischen den letztgenannten Durchgängen in den Evaporator IO hinein und wieder hinaus.In the evaporator construction of Figure 1, the cooling liquid flows into and out of the evaporator IO via the transverse passages 36 and 37 or the lateral flow passages 20 between the latter passages.

Bei der anderen Anordnung, die in Figur 3 gezeigt ist, ist der Evaporator 40 aufgebaut, daß die Flüssigkeit infolge des Vorhandenseins der Stöpsel 42 und 43, die günstig in den Durchgängen 36' und 37' angeordnet sind, mehrmals durch die Durchgänge strömt. Die Flüssigkeit tritt durch den Einlaßanschluß 26' in den Durchgang 37' ein, strömt hinauf bis zum Stöpsel 42 und dann seitlich durch die Durchgänge 20', die in den Plattenpaaren neben dem Stöpsel 42 angeordnet sind, und bei Erreichen des Durchgangs 36' strömt sie aufwärts bis zum Stöpsel 43 und dann seitlich durch die Durchgänge 20', die neben dem Stöpsel 43 angeordnet sind, zum Durchgang 37', wo die Flüssigkeit wieder ansteigt und seitlich durch die Durchgänge 20', die oberhalb des Stöpsels 43 angeordnet sind, zum Auslaßanschluß 28'.In the other arrangement shown in Figure 3, the evaporator 40 is constructed such that the liquid flows through the passages several times due to the presence of the plugs 42 and 43 conveniently located in the passages 36' and 37'. The liquid enters the passage 37' through the inlet port 26', flows up to the plug 42 and then sideways through the passages 20' arranged in the plate pairs adjacent to the plug 42 and on reaching the passage 36' it flows upwards to the plug 43 and then sideways through the passages 20' arranged adjacent to the plug 43 to the passage 37' where the liquid rises again and sideways through the passages 20' arranged above the plug 43 to the outlet port 28'.

Während die vorliegende Erfindung bezüglich eines bevorzugten und weiterer Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist es offensichtlich, daß zahlreiche Veränderungen dieser Ausführungsbeispiele durchgeführt werden können, ohne dabei dem Bereich der Erfindung zu verlassen, die durch die nachfolgenden Ansprüche bestimmt ist.While the present invention has been described with respect to a preferred and other embodiments, it is obvious that numerous changes can be made to these embodiments without departing from the scope of the invention, which is defined by the following claims.

Claims (7)

SchutzansprücheProtection claims Plattenwärmetauscher, mit:Plate heat exchanger, with: einer Anzahl gekoppelter Plattenpaare (18), wobei jedes Paar eine obere Platte (14) und eine untere Platte (16) enthält, wobei jede Platte des Paares einen im wesentlichen planaren Bereich (56), zwei Längskanten, die sich entlang der Länge der Platte erstrecken, und zwei Endkanten aufweist, die die Längskanten verbinden, wobei die Platten jedes Paares abdichtbar miteinander gekoppelt sind, wobei die planaren Bereiche voneinander beabstandet sind, wodurch ein längsgerichteter Strömungsdurchgang (20) umschlossen wird, der sich zwischen ihnen erstreckt, und wobei zwischen benachbarten Plattenpaaren Räume gebildet werden, die seitliche Luftdurchgänge (22) ausbilden;a plurality of coupled plate pairs (18), each pair including an upper plate (14) and a lower plate (16), each plate of the pair having a substantially planar portion (56), two longitudinal edges extending along the length of the plate, and two end edges connecting the longitudinal edges, the plates of each pair being sealably coupled together, the planar portions being spaced apart from one another, thereby enclosing a longitudinal flow passage (20) extending between them, and spaces being formed between adjacent plate pairs forming lateral air passages (22); wobei die Platten jeweils mit mindestens zwei durchgehenden Öffnungen (60) versehen sind, wobei die Öffnungen von den seitlichen Kanten der Platte beabstandet sind, wobei jede Öffnung in einer Platte sich im wesentlichen in Lagegenauigkeit mit einer Öffnung in der anderen Platte des Plattenpaares befindet;wherein the plates are each provided with at least two through openings (60), the openings being spaced from the lateral edges of the plate, each opening in one plate being substantially in register with an opening in the other plate of the plate pair; wobei die Platten mit Verbindungsbereichen ausgebildet sind, die den Rand jeder Öffnung umgeben und sich quer zu den Platten erstrecken;wherein the plates are formed with connecting regions surrounding the edge of each opening and extending transversely to the plates; wobei die Anzahl der Plattenpaare in beabstandeter Beziehung aufeinandergestapelt sind und jeder Verbindungsbereich, der sich von einem Plattenpaar erstreckt, mit einem Verbindungsbereich, der sich von einem benachbarten Plattenpaar erstreckt, verbunden ist, um eine abdichtbare Kopplung zu bilden, wobei die Verbindungsbereiche zusammen im wesentlichen querverlaufende Strömungsdurchgänge umschließen, wobei die querverlaufenden Strömungsdurchgänge voneinander beabstandet sind und mit den seitlichen Strömungsdurchgängen in Strömungsverbindung stehen;wherein the plurality of plate pairs are stacked in spaced relationship and each connecting portion extending from one plate pair is connected to a connecting portion extending from an adjacent plate pair to form a sealable coupling, the connecting portions together substantially enclosing transverse flow passages, the transverse flow passages being spaced from one another and in flow communication with the lateral flow passages; Einrichtungen, die einen Einlaßanschluß (26) bilden, der mit einem der querverlaufenden Durchgänge (36) in Strömungsverbindung steht, und Einrichtungen, die einen Auslaßanschluß (28) bilden, der mit einem anderen der querverlaufenden Durchgänge (37) in Strömungsverbindung steht;means defining an inlet port (26) in fluid communication with one of the transverse passages (36) and means defining an outlet port (28) in fluid communication with another of the transverse passages (37); wobei die querverlaufenden Durchgänge (36, 37) Endbereiche und Einrichtungen aufweisen, um die Endbereiche, die nicht mit den Einlaß- und Auslaßanschlüssen (26, 28) in Strömungsverbindung stehen, zu verschließen; und mitwherein the transverse passages (36, 37) have end portions and means for closing the end portions which are not in flow communication with the inlet and outlet ports (26, 28); and with Rippen (24), die in den seitlichen Luftdurchgängen (22) angeordnet sind, wobei die Rippen mit den Platten in Wärmekontakt stehen und sich durch sie erstreckende, querverlaufende Flüssigkeitsdurchgänge haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbereiche Rohre (64, 66) sind, wobei die abdichtbare Kopplung einen Überlappungsbereich enthält, der einen Bereich zumindest eines der Rohre überlappt, und daß äußere Endbereiche der Rippen (24) seitlich benachbart zu den Rohren oder längs außerhalb der Rohre angeordnet sind, wobei die seitliche Anordnung der äußeren Endbereiche senkrecht zu den Längskanten der Platten verläuft.fins (24) disposed in the lateral air passages (22), the fins being in thermal contact with the plates and having transverse fluid passages extending therethrough, characterized in that the connecting regions are tubes (64, 66), the sealable coupling including an overlap region overlapping a region of at least one of the tubes, and in that outer end regions of the fins (24) are disposed laterally adjacent to the tubes or longitudinally outside the tubes, the lateral arrangement of the outer end regions being perpendicular to the longitudinal edges of the plates. 2. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abdichtbare Kopplung eine Manschette (118) aufweist, wobei die Endbereiche der Rohre jeweils in ein Ende der Manschette abdichtbar eingesetzt sind.2. Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the sealable coupling has a sleeve (118), wherein the end regions of the tubes are each inserted in a sealable manner into one end of the sleeve. 3. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (64, 66), die jeweils mit jeder Platte gekoppelt sind, einen ersten und einen zweiten Durchmesser haben, wobei der zweite Durchmesser kleiner ist als der erste Durchmesser, so daß das Rohr (66) mit dem zweiten Durchmesser vom Rohr (64) mit dem ersten Durchmesser abdichtbar aufgenommen werden kann, um die abdichtbare Kopplung zu bewirken.3. Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the tubes (64, 66) each coupled to each plate have a first and a second diameter, the second diameter being smaller than the first diameter, so that the tube (66) with the second diameter can be sealably received by the tube (64) with the first diameter to effect the sealable coupling. 4. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel der Plattenpaare äußerste Plattenpaare (32, 34) aufweist und außerdem Aufnahmeplatten enthält, die benachbart zu und beabstandet von den äußersten Plattenpaaren angeordnet sind, wobei der Raum zwischen den Aufnahmeplatten und den äußersten Plattenpaaren äußerste Luftdurchgänge (22) bildet, und wobei in den äußersten Luftdurchgängen Rippen (24) angeordnet sind und mit den Aufnahmeplatten in Wärmekontakt stehen.4. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the stack of plate pairs has outermost plate pairs (32, 34) and also includes receiving plates arranged adjacent to and spaced from the outermost plate pairs, the space between the receiving plates and the outermost plate pairs forming outermost air passages (22), and wherein fins (24) are arranged in the outermost air passages and are in thermal contact with the receiving plates. 5. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten jeweils mit Ausrichtungs-Einrichtungen versehen sind, die mindestens einen Vorsprung (74) und mindestens eine Aufnahme (78) aufweisen, die vom Vorsprung beabstandet ist, wobei ein Vorsprung an einer Platte (14) eines Plattenpaares von einer Aufnahme an der anderen Platte (16) des Plattenpaares aufgenommen werden kann, um mindestens zwei ineinandergreifende Verbindungen zwischen den Platten eines Plattenpaares zu bilden.5. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the plates are each provided with alignment devices which have at least one projection (74) and at least one receptacle (78) which is spaced from the projection, whereby a projection on one plate (14) of a plate pair can be received by a receptacle on the other plate (16) of the plate pair in order to form at least two interlocking connections between the plates of a plate pair. 6. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten mit zwei Öffnungspaaren (240, 242, 244, 246) und zwei Rohrpaaren (64, 66) ausgebildet sind, wobei eines der Öffnungs- bzw. Rohrpaare von einem Ende jeder Platte beabstandet ist und das zweite Öffnungs- bzw. Rohrpaar vom gegenüberliegenden Ende jeder Platte beabstandet ist.6. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the plates are formed with two pairs of openings (240, 242, 244, 246) and two pairs of tubes (64, 66) , one of the pairs of openings or tubes being spaced from one end of each plate and the second pair of openings or tubes being spaced from the opposite end of each plate. 7. Wärmetauscher nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenpaare durch die Rippen nach der Montage der Plattenpaare und Rippen derart beabstandet sind, daß der Abstand zwischen benachbarten Plattenpaaren im Wärmetauscher der Höhe der Rippen entspricht, die zwischen jeweils benachbarten Plattenpaarem angeordnet sind.7. Heat exchanger according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the plate pairs are spaced apart by the ribs after assembly of the plate pairs and ribs such that the distance between adjacent plate pairs in the heat exchanger corresponds to the height of the ribs which are arranged between respectively adjacent plate pairs. - 19 -- 19 - Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkanten der Platten jeweils mit einem Flanschbauteil versehen sind, das sich quer von deren planarem Bereich erstreckt, wobei das Flanschbauteil (100, 130) mit einem krummlinigen Endbereich (102, 132) versehen ist, der angepaßt ist, um einen krummlinigen Endbereich eines Flanschbauteils (100, 130) eines benachbarten Plattenpaares zu überlappen.Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the end edges of the plates are each provided with a flange member extending transversely from the planar region thereof, the flange member (100, 130) being provided with a curvilinear end region (102, 132) adapted to overlap a curvilinear end region of a flange member (100, 130) of an adjacent pair of plates.
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