EP0408751A1

EP0408751A1 - Plate heat exchanger

Info

Publication number: EP0408751A1
Application number: EP89907365A
Authority: EP
Inventors: Gennady Vasilievich Averin; Tatyana Grigorievna Gavrilenko
Original assignee: ZAPOROZHSKY AVTOMOBILNY ZAVOD 'KOMMUNAR' (PROIZVODSTVENNOE OBIEDINENIE 'AVTOZAZ')
Current assignee: ZAPOROZHSKY AVTOMOBILNY ZAVOD 'KOMMUNAR' (PROIZVODSTVENNOE OBIEDINENIE 'AVTOZAZ')
Priority date: 1989-02-03
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1991-01-23
Also published as: EP0408751A4; JPH03504761A; WO1990008934A1

Abstract

A plate heat exchanger comprises a plurality of parallel-oriented plates (1) mounted with a gap inbetween and consisting, each, of two rectangular metal sheets (2) provided on their interfacing surfaces with protrusions (3) forming, when the sheets (2) are joined, labyrinth channels connected with an inlet collector (6) and an outlet (7) collector, intended, respectively, for feeding and removing the heat carriers. Additional heat exchanging elements are mounted between the plates (1). The sheets (2) of the neighbouring plates (1) are provided with common flat bridges (5) located in one plane perpendicularly to the surface of said sheets (2) at the edges of the extended sides and join each other so as to form the bottoms of the inlet collector (6) and the outlet collector (7), respectively. In the plane of the bottoms are located, respectively, the inlet and outlet openings of the labyrinth channels (4).

Description

Technical field

Die Erfindung bezieht sich auf Wärmeaustauschapparate, die für den Wärmeaustausch zwischen verschiedenen Kühlmitteln sorgen, die in keinen Kontakt miteinander kommen, und betrifft insbesondere einen Plattenwärmeaustauscher.The invention relates to heat exchange apparatuses which provide heat exchange between different coolants which do not come into contact with one another, and in particular relates to a plate heat exchanger.

Das effektivste Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers ist dessen Einsatz in Klimaanlagen als Kühler für die Heizung von Automobilen, Traktoren, Transportfahrzeugen, ortsfesten Anlagen und anderen Einrichtungen, die ein Flüssigkeitskühlsystem für den Motor aufweisen.The most effective field of application of the heat exchanger according to the invention is its use in air conditioning systems as a cooler for heating automobiles, tractors, transport vehicles, stationary systems and other devices which have a liquid cooling system for the engine.

Darüber hinaus kann der genannte Plattenwärmeaustauscher für die Raumheizung angewendet werden.In addition, the plate heat exchanger mentioned can be used for space heating.

Underlying state of the art

Es ist ein Plattenwärmeaustauscher (US, A, 4361184) bekannt, der eine Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Platten enthält, deren jede durch zwei Riffelbleche gebildet ist. Auf den Innenflächen weisen die Bleche Erhebungen auf, die bei der Verbindung der Bleche Kanäle bilden. An einem Ende jedes Blechs ist ein Wendebereich vorhanden, weshalb die Zu- und Abführung des Kühlmittels in der genannten Konstruktion des Wärmeaustauschers nur von einer Seite über anliegende Sammler erfolgen können.A plate heat exchanger (US, A, 4361184) is known which contains a plurality of plates arranged parallel to one another, each of which is formed by two corrugated plates. The sheets have elevations on the inner surfaces, which form channels when the sheets are connected. At one end of each plate there is a turning area, which is why the coolant can be supplied and removed in the above-mentioned construction of the heat exchanger only from one side via adjacent collectors.

Um einen Sammler zu bilden, weist jedes Blech am anderen Ende einen auf seiner Breite abgebogenen Abschnitt auf. Die abgebogenen Abschnitte der zwei benachbarten Platten sind miteinander unter einem Winkel zueinander und zur Ebene der Platten verbunden, wodurch ein gewellter Boden eines Ein- und eines Austrittssammlers gebildet wird, die aneinander anliegen und auf diesem befestigt und durch eine Trennwand voneinander getrennt sind.In order to form a collector, each sheet has a section which is bent over at its width at the other end. The bent portions of the two adjacent plates are connected to one another at an angle to one another and to the plane of the plates, thereby forming a corrugated bottom of an inlet and an outlet collector which abut and are fastened to one another and separated from one another by a partition.

Das Kühlmittel kommt im genannten Wärmeaustauscher aus dem Eintrittssammler, passiert eine Gruppe von Längskanälen, einen Wendebereich am entgegengesetzten Ende der Platte und strömt in eine anliegende Gruppe von Kanälen ein, um in den Austrittssammler zu kommen.The coolant comes from the inlet header in the heat exchanger mentioned, passes through a group of longitudinal channels, a turning area at the opposite end of the plate and flows into an adjacent group of channels in order to come into the outlet header.

Ein zweites Kühlmittel läuft längs oder quer zu den Platten des Wärmeaustauschers um. Die benachbarte Lage des Ein- und des Austrittssammlers bewirkt Wärmeverluste auf Grund der Wärmeübertragung von einem Sammler zum anderen über die sie scheidende Trennwand.A second coolant circulates along or across the plates of the heat exchanger. The adjacent position of the inlet and outlet header causes heat loss due to the heat transfer from one header to another via the dividing wall.

Außerdem entstehen Wärmeverluste zwischen den anliegenden Längskanälen, in denen das Kühlmittel umläuft.In addition, there is heat loss between the adjacent longitudinal channels in which the coolant circulates.

All das verschlechtert die Übertragungsfähigkeit des Plattenwärmeaustauschers.All of this deteriorates the transfer capability of the plate heat exchanger.

Im bekannten Wärmeaustauscher sind die Bleche auf den benachbarten Platten derart geriffelt, daß deren Kanäle im Querschnitt symmetrisch oder asymmetrisch zueinander sind, wodurch auch im Querschnitt verschiedene Kanäle zum Durchfluß des zweiten Kühlmittels gebildet werden.In the known heat exchanger, the sheets on the adjacent plates are corrugated in such a way that their channels are symmetrical or asymmetrical with respect to one another in cross section, as a result of which different channels for the flow of the second coolant are also formed in cross section.

Die Riffelung vergrößert um einiges die Wärmeübertragungsfläche der Platten, macht es jedoch gleich= zeitig unmöglich, andere Wärmeaustauschelemente zwischen ihnen anzuordnen.The corrugation greatly increases the heat transfer area of the plates, but at the same time makes it impossible to arrange other heat exchange elements between them.

Das letztere verringert auch die Wärmeübertragungsfähigkeit des Wärmeaustauschers. Darüber hinaus läßt die bekannte Konstruktion die Zuführung des Kühlmittels zu den Hohlräumen der Platten nur in der Längsrichtung bezüglich des Bodens der Sammler zu, was zu den genannten Wärmeverlusten wegen eines ständigen Kontaktes zwischen der Ein-und der Aualaufströmung des Kühlmittels führt.The latter also reduces the heat transfer capacity of the heat exchanger. In addition, the known construction allows the supply of the coolant to the cavities of the plates only in the longitudinal direction with respect to the bottom of the collector, which leads to the aforementioned heat losses due to constant contact between the inflow and outflow of the coolant.

Um die Wärmeverluste in der genannten Konstruktion auszugleichen, ist es notwendig, die Wärmeübertragungafläche zu vergrößern, was mit einer Vergrößerung der Abmessungen des Wärmeaustauschers zusammenhängt.In order to compensate for the heat losses in the construction mentioned, it is necessary to enlarge the heat transfer area, which is related to an increase in the dimensions of the heat exchanger.

Disclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen -wärmekompakten Plattenaustauscher zu schaffen, in dem die Platten und die Sammler eine Konstruktion aufweisen, die es gestattet, seine Übertragungsfähigkeit, darunter auch durch Verringerung der Wärmeverluste zwischen den Kanälen in jeder Platte, zu vergrößern.The invention has for its object to provide a-heat-compact plate exchanger, in which the plates and the collector have a construction that allows its transmission capacity, including by reducing the heat loss between the channels in each plate to enlarge.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß in dem Plattenwärmeaustauscher, der eine Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Platten enthält, deren jede durch zwei Metallbleche gebildet ist, die auf den einander zugewandten Innenflächen Erhebungen aufweisen, die bei der Verbindung der Bleche Kanäle bilden, die mit einem Eintrittssammler für die Zufuhrung eines Kühlmittels zu ihnen und mit einem Austrittssammler für die A bführung des Kühlmittels von ihnen kommunizieren, gemä3 der Erfindung die Platten mit einem Abstand zueinander angeordnet sind, um zusätzliche Wärmesustauschelemente zwischen ihnen anzuordnen, während die sie bildenden Metallbleche eine im wesen= tlichen ebene rechteckförmige Außenfläche aufweisen, wobei die Bleche der benachbarten Platten miteinander gemeinsame flache Überbrückungen aufweisen, die in der gleichen Ebene senkrecht zur Oberfläche der genannten Bleche an den Enden der Längsseiten angeordnet sind und aneinander anliegen, wodurch der Boden des Ein- bzw. Austrittssammlers gebildet wird, während in der Ebene der Böden Ein- bzw. Austrittsöffnungen der als Labyrinth ausgeführten Kanäle zur Verfügung stehen.The essence of the invention is that in the plate heat exchanger, which contains a plurality of plates arranged parallel to each other, each of which is formed by two metal sheets, which have elevations on the mutually facing inner surfaces, which form channels when connecting the sheets, which with an inlet header for the supply of a coolant to them and communicate with an outlet header for the removal of the coolant therefrom, according to the invention the plates are arranged at a distance from one another in order to arrange additional heat exchange elements between them, while the metal sheets forming them are essentially one = tlich flat rectangular outer surface, the plates of the adjacent plates having common flat bridges, which are arranged in the same plane perpendicular to the surface of said plates at the ends of the long sides and abut each other, whereby d he floor of the inlet or outlet collector is formed, while in the plane of the floors inlet or outlet openings of the channels designed as a labyrinth are available.

Diese Ausführung des Plattenwärmeaustauschers gestattet es, eine kompakte Konstruktion mit einem verbesserten Temperaturverhalten zu schaffen, da zwischen den Platten ein Spalt zur Anordnung der zusätzlichen Wärmeaustauschelemente zwischen ihnen, beispielsweise von Einsätzen mit einer vergrößerten Oberfläche, um die Wärmeübertragungsfläche viesentlich zu vergrößern, verfügbar ist. In der erfindungsgemäßen Konstruktion weisen die die Platten bildenden Bleche eine im wesentlichen ebene rechteckförmige Außenfläche auf, was es gestattet, die Anordnung von Erhebungen auf deren Innenfläche zu variieren, die bei der Verbindung der Bleche Kanäle bilden, die dazu beitragen, die Wärmeverluste zwischen ihnen minimal zu halten. Die Anordnung der die Böden der Sammler bildenden Überbrückungen an den Enden der Längsseiten der rechteckförmigen Flächen der Bleche verhindert den Wärmeaustausch zwischen den Sammlern, verringert die Wärmeverluste in den Kanälen der Platten, weil der Ein- und der Austrittssammler für das Kühlmittel räumlich voneinander entfernt sind. Hierbei liegen die Sammler im erfindungsgemäßen Wärmeaustauscher in Flußrichtung eines zweiten Kühlmittels, nämlich der Luft, was es auch gestattet, eine zusätzliche Wärmeabfuhr von der Oberfläche der Sammler zu verwirklichen.This design of the plate heat exchanger makes it possible to create a compact construction with improved temperature behavior, since a gap is available between the plates for the arrangement of the additional heat exchange elements between them, for example inserts with an enlarged surface in order to substantially increase the heat transfer area. In the construction according to the invention, the sheets forming the plates have a substantially flat, rectangular outer surface, which makes it possible to vary the arrangement of elevations on their inner surface which, when the sheets are connected, form channels which contribute to minimizing the heat losses between them to keep. The arrangement of the bridges forming the bottoms of the collectors at the ends of the long sides of the rectangular surfaces Chen of the sheets prevents the heat exchange between the collectors, reduces the heat losses in the channels of the plates, because the inlet and outlet header for the coolant are spatially separated. Here, the collectors are located in the heat exchanger according to the invention in the flow direction of a second coolant, namely the air, which also allows additional heat removal from the surface of the collectors.

Die flache und zur Oberfläche der Bleche senkrechte Ausführung der Überbrückungen verkleinert ihrerseits die Abmessungen des Wärmeaustauschers und verbessert die Fertigungsgerechtheit des Zusammenbaus der durch diese Überbrückungen gebildeten Böden mit den Sammelkästen dadurch, da3 deren Verbindung auf einem rechteckförmigen Umfang der Bodenfläche ausgeführt ist.The flat design of the bridges, which is perpendicular to the surface of the sheets, in turn reduces the dimensions of the heat exchanger and improves the manufacturing suitability of the assembly of the bottoms formed by these bridges with the header boxes by connecting them on a rectangular circumference of the bottom surface.

Die Verminderung der Konstruktionsparameter (Abmessungen, Masse) zieht eine Verbesserung der Energiekennwerte des Transportfahrzeuges nach sich.The reduction in the design parameters (dimensions, mass) leads to an improvement in the energy parameters of the transport vehicle.

äußerst zweckmäßig ist, daß an den Enden der Längsseite der Bleche aus diesen hervvrtretende Abschnitte vorhanden sind, die miteinander durch die genannten flachen Überbrückungen paarweise verbunden sind.It is extremely expedient that at the ends of the long side of the sheets there are protruding sections which are connected to one another in pairs by the flat bridges mentioned.

Diese Ausführung der Bleche gestattet es, die Sammler über den Oberflächen der Platten mit Einsätzen mit einem Abstand zu diesen Platten zu montieren, was Totwassergebiete unter den Sammlern ausschließt.This design of the plates allows the collectors to be mounted above the surfaces of the plates with inserts at a distance from these plates, which excludes dead water areas among the collectors.

Es ist sinnvoll, daß zwischen den Platten des Wärmeaustauschers zusätzliche Wärmeaustauschelemente bzw. Platten mit einem eigenen Ein- bzw. Austrittssammler angeordnet sind.It makes sense that additional heat exchange elements or plates with their own inlet or outlet header are arranged between the plates of the heat exchanger.

Diese Ausführung des Wärmeaustauschers vergrößert seine Wärmeübertragungsfähigkeit sowohl durch Vergrößerung der Oberfläche im ganzen als auch dadurch, daß das Kühlmittel in den Wärmeaustauscher im Gegenstrom eingelassen werden kann.This design of the heat exchanger increases its heat transfer capacity both by increasing the surface area as a whole and by the fact that the coolant can be introduced into the heat exchanger in countercurrent.

Am zweckmäßigsten ist, daß die zusätzlichen Wärmeaustauschelemente bzw. Platten in Form einer Schlange aus einem flachen Mehrkanalrobr ausgeführt sind, wobei die Windungen der Schlange zwischen den Platten angeordnet sind. Ein derartiger Wärmeaustauscher ist zweckmäßigerweise in einem Klimagerät eines Transportfahrzeuges einzusetzen, das in den Betriebsarten der Luftheizung und -kühlung arbeitet, denn es werden die Kimpaktheit seiner Kenstruktion gewährleistet, seine Wärmeübertragungsfähigkeit durch Vergrößerung der Oberfläche auf Grund dessen vergrößert, daß die Platten und die Oberfläche der Rohrwindungen als Abstandshalter gegeneinander auftreten. Darüber hinaus ist der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher weniger energieintensiv als bei Klimageräten, in denen der Verdampfer und der Erhitzer in Förderrichtung des Luftstroms hintereinander angeordnet sind, und für deren Durchblasen bedarf es eines Lüfters mit einem Hochleistungsmotor.It is most expedient that the additional heat exchange elements or plates are designed in the form of a snake from a flat multi-channel tube, the windings of the snake being arranged between the plates. Such a heat exchanger is expedient to use in an air conditioner of a transport vehicle, which works in the modes of air heating and cooling, because it guarantees the compactness of its construction, its heat transfer capacity by increasing the surface area due to the fact that the plates and the surface of the Pipe turns occur as spacers against each other. In addition, the heat exchanger according to the invention is less energy-intensive than in air conditioning units in which the evaporator and the heater are arranged one behind the other in the direction of conveyance of the air flow, and a fan with a high-performance motor is required to blow them through.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Platten mit den Windungen der Schlange durch Einsätze mit vergrößerter Oberfläche verbunden, die in Form gewellter Blechstreifen hergestellt sind.In the preferred embodiment of the invention, the plates are connected to the coils of the snake by increased surface area inserts made in the form of corrugated sheet metal strips.

Brief description of the drawings

Die anderen Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnungen verständlich sein. Es zeigt:

Fig. 1 die Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Plattenwärmeaustauschers, teilweise aufgebrochen;
Fig. 2 den Plattenwärmeaustauscher (in Draufsicht);
Fig. 3 den III-III-Schnitt in Fig. 2;
Fig. 4 den IV-IV-Schnitt in Fig. 2;
Fig. 5 Plattenbleche mit Über_brückungen;
Fig. 6 einen Wärmeaustauscher, bei dem zwischen den Platten die Platten eines anderen Wärmeaustauschers angeordnet sind;
Fig. 7 den VII-VII-Schnitt in Fig. 6;
Fig. 8 eine Ausfürungsform der Konstruktion des Wärmeaustauschers.

The other objects and advantages of the present invention will be understood from the following detailed description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. It shows:

Figure 1 shows the overall view of a plate heat exchanger according to the invention, partially broken away.
Figure 2 shows the plate heat exchanger (in plan view).
Fig. 3 shows the III-III section in Fig. 2;
Fig. 4 shows the IV-IV section in Fig. 2;
Fig. 5 plate plates with over _b overlaps;
6 shows a heat exchanger in which the plates of another heat exchanger are arranged between the plates;
Fig. 7 shows the VII-VII section in Fig. 6;
Fig. 8 shows an embodiment of the construction of the heat exchanger.

Best embodiment of the invention

Der erfidungsgemäβe Plattenwärmeaustauscher enthält eine Vielzahl zueinander parallel angeordneter Platten 1 (Fig. 1, 2, 4, 6, 7, 8), deren jede durch zwei miteinander verbundene Metallbleche 2 (Fig. 3, 5) gebildet ist. Die Bleche 2 sind als längliche Rechtecke ausgebildet und reisen eine im wesentlichen eben Auβenfläche auf. Auf den einander zugewandten Innenflächen weisen die Bleche 2 Erhebungen 3 auf, die miteinander unter Ausbildung von Labyrinthkanälen 4 verbunden sind.The plate heat exchanger according to the invention contains a plurality of plates 1 (FIGS. 1, 2, 4, 6, 7, 8) arranged parallel to one another, each of which is formed by two interconnected metal sheets 2 (FIGS. 3, 5). The sheets 2 are designed as elongated rectangles and travel on an essentially flat outer surface. On the mutually facing inner surfaces, the sheets 2 have elevations 3 which are connected to one another with the formation of labyrinth channels 4.

Die Enden der Längsseiten der Bleche 2 sind miteinander durch Über brükungen 5 (Fig. 1, 3 bis 8) verbunden, die senkrecht zur Ebene der Bleche 2 und in einer gleichen Ebene liegen. Indem die überbrückungen 5 aneinander anliegen, bilden sie die Böden eines Eintritts- und eines Austrittssammlers 6 bzw. 7, die auf diesen (Fig. 1, 2, 3, 6, 8) befestigt sind.The ends of the long sides of the sheets 2 are connected to one another by bridges 5 (FIGS. 1, 3 to 8) which are perpendicular to the plane of the sheets 2 and in the same plane. By the bridges 5 abut each other, they form the bottoms of an inlet and an outlet header 6 and 7, respectively, which are fastened to them (FIGS. 1, 2, 3, 6, 8).

Die Längsseiten der Bleche 2 weisen hervortretende Abschnitte 8 (Fig. 3, 5) zu deren Verbindung durch die genannten Überbrückungen 5 auf. Die Ebene der Böden der Sammler 6, 7 fällt mit der Ebene von Ein-.und Austrittsöffnungen 9 bzw. 10 der Kanäle 4 (Fig. 1, 6, 8) zusammen.The long sides of the sheets 2 have protruding sections 8 (FIGS. 3, 5) for their connection by the bridges 5 mentioned. The level of the bottoms of the collectors 6, 7 coincides with the level of inlet and outlet openings 9 and 10 of the channels 4 (FIGS. 1, 6, 8).

In den Spalten zwischen den Platten 1 sind Einsätze 11 (Fig. 1, 2, 4, 6, 7, 8) mit einer vergrößerten Oberfläche, beispielsweise gewellte Blechstreifen, angeordnet. Die auf den Sammlern 6, 7 angeordneten Stutzen 12, 13 dienen der Zu- bzw. Abführung des Kühlmittels aus dem Kühlsystem des Motors.Inserts 11 (FIGS. 1, 2, 4, 6, 7, 8) with an enlarged surface, for example corrugated metal strips, are arranged in the gaps between the plates 1. The nozzles 12, 13 arranged on the collectors 6, 7 serve to supply and discharge the coolant from the cooling system of the engine.

Der erfindungsgemäße Plattenwärmeaustauscher wird wie folgt hergestellt. Durch Biegestanzen wird das Profil der durch die Überbrückungen 5 paarweise verbundenen Bleche 2 geformt, die zu einem Paket geschichtet werden, wodurch eine Vielzahl von zueinander parallel angeordneten Platten 1 gebildet wird. Zwischen den Platten 1 werden Einsätze 11 mit einer vergröβerten Öberfläche angeordnet. Auf den die Böden des Eintritts- und des Austrittssammlers 6 bzw. 7 bildenden Überbrückungen 5 werden jeweilige Sammelkästen angeordnet. Nach dem Zusammenbau wird der Plattenwärmeaustauscher in eine Kassette (in Fig. nicht gezeigt) gebracht und in einem Ofen gelötet.The plate heat exchanger according to the invention is manufactured as follows. The profile of the sheets 2, which are connected in pairs by the bridges 5 and which are layered to form a package, is formed by bending punching, as a result of which a multiplicity of plates 1 arranged parallel to one another is formed. Inserts 11 with an enlarged surface are arranged between the plates 1. On the bridges 5 forming the bottoms of the inlet and outlet collectors 6 and 7, respective collecting boxes are arranged. After assembly, the plate heat exchanger is placed in a cassette (not shown in Fig.) And brazed in an oven.

Es sind auch andere Verfahren zur Verbindung der Konstruktionselemente bekannt: die Sammelkästen können beispielsweise mit den Böden mechanisch verbunden und die Einsätze 11 mit vergrößerter Oberfläche an den Oberflächen der Platten 1 angeklebt werden.Other methods of connecting the structural elements are also known: the collecting boxes can be mechanically connected to the floors, for example, and the inserts 11 can be glued to the surfaces of the plates 1 with an enlarged surface.

Es sei auf die Arbeitsweise des Plattenwärmeaustauschers am Beispiel seines Einsatzes als Kühler zur Beheizung eines Transportfahrzeuges mit einem Flüssigkeitskühlsystem für den Motor eingegangen.The operation of the plate heat exchanger is explained using the example of its use as a cooler for heating a transport vehicle with a liquid cooling system for the engine.

Über den Stutzen 12 strömt in den Eintrittssammler 6 ein Kühlmittel bzw. eine den Motor kühlende Flüssigkeit ein. Indem sich die Flüssigkeit auf die Eintrittsöffnungen 9 verteilt, strömt sie in die Labyrinthkanäle 4 ein und über die Austrittsöffnungen 10 in den Austrittssammler 7 und dann über den Stutzen 13 in das Kühlsystem des Motors aus. Hierbei wird die durch die in Form der gewellten Blechstreifen ausgeführten und im Spalt zwischen den Platten 1 befindlichen Einsätze 11 geblasene Luft erhitzt und erhöht die Temperatur in der Kabine (im Salon) des Transportfahrzeuges.A coolant or a liquid cooling the engine flows into the inlet header 6 via the connector 12. By distributing the liquid over the inlet openings 9, it flows into the labyrinth channels 4 and out through the outlet openings 10 into the outlet collector 7 and then via the connection piece 13 into the cooling system of the engine. In this case, the air blown through the inserts 11 in the form of the corrugated metal strips and located in the gap between the plates 1 is heated and increases the temperature in the cabin (in the salon) of the transport vehicle.

Der Eintritts- und der Austrittssammler 6 bzw. 7 liegen im Strom eines zweiten Kühlmittels, nämlich der Luft, und da deren Böden mit den Oberflächen der Platten 1 und der Einsätze 11 einen Spalt bilden, wird das Vorhandensein von Totzonen unter den Sammlern 6, 7 im erfindungsgemäßen Plattenvwärmeaustauscher ausgeschlossen, was auch zu komfortablen Bedingungen für den Fahrer (die Fahrgäste) beiträgt.The inlet and outlet manifolds 6 and 7 lie in the flow of a second coolant, namely the air, and since their bottoms form a gap with the surfaces of the plates 1 and the inserts 11, the presence of dead zones becomes below the manifolds 6, 7 excluded in the plate heat exchanger according to the invention, which also contributes to comfortable conditions for the driver (the passengers).

In Fig. 6, 7 ist die Konstruktion eines Plattenwärmeaustauschers dargestellt, zwischen dessen Parallelplatten Wärmeaustauschelementen bzw. Platten 14 eines anderen Wärmeaustauschers untergebracht sind, die über deren Eintritts- und Austrittssammler 15 bzw. 16 beispielsweise mit dem Schmiersystem des Motors kommunizieren und mit den Platten 1 des ersten Wärmeaustauschers mit Hilfe der Einsätze 11 mit vergrößerter Oberfläche verbunden sind.6, 7, the construction of a plate heat exchanger is shown, between the parallel plates of which heat exchange elements or plates 14 of another heat exchanger are accommodated, which have their one Step and outlet headers 15 and 16, for example, communicate with the lubrication system of the engine and are connected to the plates 1 of the first heat exchanger with the aid of the inserts 11 with an enlarged surface.

Die genannte Konstruktion des Wärmeaustauschers weist etwas vergröβerte Abmessungen gegenüber der oben beschriebenen wegen der Anordnung der Sammler 6, 7 und 15, 16 auf entgegengesetzten Seiten des Kühlerblocks des Wärmeaustauschers auf. Ihre Wärmeübertragungsfläche ist aber erheblich vergrößert, was die Wärmeabfuhr ebenso wie die gebotene Möglichkeit, das Kühlmittel im Gegenstrom umlaufen zu lassen, steigert.Said construction of the heat exchanger has somewhat larger dimensions than that described above because of the arrangement of the collectors 6, 7 and 15, 16 on opposite sides of the radiator block of the heat exchanger. However, their heat transfer area is considerably enlarged, which increases the heat dissipation as well as the possibility to circulate the coolant in counterflow.

Die genannte Konstruktion des Wärmeaustauschers wird durch Schichten der Bleche 2 zu Paketen unter Ausbildung einer Vielzahl von zueinander parallel angeordneten Platten 1 zusammengebaut. Zwischen den Platten 1 werden Bleche angeordnet, die die Platten 14 bilden. Dann werden zwischen den Platten 1, 14 die Einsätze 11 mit vergrößerter Oberfläche angeordnet. Auf den Boden werden Sammelkästen zur Bildung der Sammler 6, 7, 15, 16 befestigt, und die Montagegruppe wird in eine Kassette gebracht. Für die hermetische Abdichtung der Konstruktion wird durch Löten in einem Ofen (in Fig. nicht gezeigt) gesorgt.The above-mentioned construction of the heat exchanger is assembled by stacking the sheets 2 into packages to form a plurality of plates 1 arranged parallel to one another. Sheets are arranged between the plates 1, which form the plates 14. Then the inserts 11 with an enlarged surface are arranged between the plates 1, 14. Collection boxes are attached to the floor to form the collectors 6, 7, 15, 16, and the assembly group is placed in a cassette. The construction is hermetically sealed by soldering in an oven (not shown in Fig.).

Der vorgeschlagene Wärmeaustauscher ist für drei Medien vorgesehen, beispielsweise ist der erste Wärmeaustauscher mit dem Kühlsystem des Motors, der zweite mit dem Schmiersystem des letzteren verbunden, die für die Heizung der Luft - des dritten Mediums in der Kabine (im Salon) des Transportfahrzeuges sorgen. Der Wärmeaustauscher funktioniert nach dem oben beschriebenen Schema. Das Kühlmittel läuft aber in jeder der Gruppen der Platten 1, 14 im Gegenstrom um.The proposed heat exchanger is intended for three media, for example, the first heat exchanger is connected to the cooling system of the engine, the second to the lubrication system of the latter, which ensure the heating of the air - the third medium in the cabin (in the salon) of the transport vehicle. The heat exchanger works according to the scheme described above. The coolant circulates in each of the groups of plates 1, 14 in countercurrent.

In Fig. 8 ist eine Ausführungsform der Konstruktion des erfindungsgemäβen Wärmeaustauschers dargestellt, zwischen dessen Parallelplatten 1 ein flaches zu einer Schlange gebogenes Mehrkanalrohr 17 angeordnet ist. Das Rohr 17 weist einen Eintrittssammler 18 und einen Austrittssammler (in Fig. nicht gezeigt), die mit dem Verdichter eines Klimageräts (in Fig. nicht angedeutet) verbunden sind, auf. Das Rohr 17 ist mit den Platten 1 mittels der Einsätze 11 mit vergrößerter Oberfläche verbunden.FIG. 8 shows an embodiment of the construction of the heat exchanger according to the invention, between the parallel plates 1 of which a flat, multi-channel pipe 17 bent into a coil is arranged. The Pipe 17 has an inlet header 18 and an outlet header (not shown in Fig.), Which are connected to the compressor of an air conditioner (not indicated in Fig.). The tube 17 is connected to the plates 1 by means of the inserts 11 with an enlarged surface.

Es ist eine Ausführungsform der Konstruktion (in Fig. nicht gezeigt) möglich, wo das Rohr 17 zu U-förmigen Windungen gebogen ist, deren Eintritts- und Austrittssammler parallelgeschaltet sind. Auf solche Weise sind die Windungen des Rohres 17 des Verdampfers des Klimageräts zwischen die Platten 1 des Wärmeaustauschers eingebaut. Die genannte Konstruktion wird wie folgt zusammengebaut.An embodiment of the construction (not shown in FIG.) Is possible where the tube 17 is bent into U-shaped turns, the inlet and outlet manifolds of which are connected in parallel. In this way, the turns of the tube 17 of the evaporator of the air conditioner are installed between the plates 1 of the heat exchanger. The above construction is assembled as follows.

Die genannten Bleche 2 werden zu einem Paket geschichtet, wodurch eine Vielzahl von zueinander parallel angeordneten Platten 1 gebildet wird. Zwischen den Platten 1 werden die Windungen des flachen Mehrkanalrohers 17 angeordnet, während im Spalt zwischen ihnen die Einsätze 11 mit vergrößerter Oberfläche untergebracht werden. Dann wird die Montagegruppe in eine Kassette gebracht und in einem Ofen gelötet.The sheets 2 mentioned are layered into a package, as a result of which a plurality of plates 1 arranged parallel to one another is formed. The turns of the flat multi-channel tube 17 are arranged between the plates 1, while the inserts 11 with an enlarged surface are accommodated in the gap between them. Then the assembly group is placed in a cassette and soldered in an oven.

. Der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher kann in zwei Betriebsarten: Luftheizung in kalten Jahreszeiten und LuftKühlung in heißen Jahreszeiten funktionieren. Die Arbeit des Wärmeaustauscher in der Betriebsart der Luftkühlung ist ähnlich der für den in Fig. 6 dargestellten Wärmeaustauscher vorstehend beschriebenen Arbeit.. The heat exchanger according to the invention can function in two operating modes: air heating in cold seasons and air cooling in hot seasons. The work of the heat exchanger in the air cooling mode is similar to the work described for the heat exchanger shown in Fig. 6 above.

Bei der Arbeit des Wärmeaustauschers in der Betriebsart der Luftkühlung läuft in der Schlange des Rohres 17 ein Wärmeträger bzw. Kühlmittel um, das dem Eintrittssammler 13 aus dem Verdichter des Klimageräts zugeführt und in diesen über den Austrittssammler zurückgeführt wird.During the work of the heat exchanger in the mode of air cooling, a heat carrier or coolant circulates in the queue of the tube 17, which is fed to the inlet header 13 from the compressor of the air conditioner and is returned to the latter via the outlet header.

Im Rohr 17 erfolgt eine Phasenumwandlung des Kühlmittels aus einer Flüssigkeit in einen Dampf, was von einer Wärmeentnahme aus der durch die Einsätze 11 geblasenen Luft begleitet wird. Infolgedessen wird die Luft gekühlt und strömt in die Kabine (in den Salon) ein, wodurch für den Fahrer (die' Fahrgäste) komfortable Bedingungen geschaffen werden.A phase change of the coolant from a liquid into a vapor takes place in the tube 17, which is accompanied by a removal of heat from the air blown through the inserts 11. As a result, the air is cooled and flows into the cabin (in the salon), creating comfortable conditions for the driver (the 'passengers) will.

In diesem Fall wird auch dem Verdampfer mehr Wärme auf Grund dessen entzogen, daβ die Platten 1 des Wärmeaustauschers seine Wärmeübertrangungsfläche vergrößern.In this case, more heat is also removed from the evaporator due to the fact that the plates 1 of the heat exchanger increase its heat transfer area.

Die Erfindung ist auf die beschriebenen Ausführungsformen der Konstruktion des Wärmeaustauschers nicht beschränkt, es sind auch andere, ohne daβ vom Umfang der Be-Shreibung abgewichen wird, möglich.The invention is not limited to the described embodiments of the construction of the heat exchanger, but others are also possible without departing from the scope of the description.

Industrial applicability

Die vorliegende Erfindung kann in einer Klimaanlage als Kühler für die Heizung verschiedener Transportfahrzeuge mit einem Flüssigkeitskühlsystem für den Motor sowie in ortsfesten Anlagen angewendet werden.The present invention can be used in an air conditioning system as a cooler for heating various transport vehicles with a liquid cooling system for the engine as well as in fixed systems.

Claims

1. plate heat exchanger, which contains a plurality of plates (1) arranged parallel to each other, each of which is formed by two metal sheets (2), which have elevations (3) on the mutually facing inner surfaces, which channels the connection of the sheets (2) (4) which communicate with an inlet header (6) for supplying a coolant to them and with an outlet header (7) for the removal of the coolant from them, characterized in that the plates (1) are arranged at a distance from one another for the arrangement of additional heat exchange elements,

and that the metal sheets (2) forming them have a substantially flat rectangular outer surface, the sheets (2) of adjacent plates (1) having common flat bridges (5) between them, which are perpendicular to the surface of the sheets (2 ) are arranged at the ends of their long sides and lie against one another, thereby forming the bottom of the inlet and outlet collectors (6 and 7),

and that the inlet and outlet openings of the channels (4) designed as a labyrinth lie in the plane of the floors.

2. Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that at the ends of the long sides of the sheets (2) from these protruding sections (8) are present, which are connected in pairs by the bridges (5).

3. plate heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that between the plates (1) additional heat exchange elements or plates (14) with their own inlet or outlet header (15 or 16) are arranged.

4. plate heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the additional heat exchange elements or plates (14) are designed in the form of a snake from a flat multi-channel tube (17), the windings of the snake being arranged between the plates (14).

5. Plate heat exchanger according to claim 4, characterized in that the plates (1, 14, 17) are interconnected by inserts (11) with an enlarged surface, which are designed in the form of corrugated sheet metal strips.