EP1531314B1 - Plate heat exchanger - Google Patents
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- F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
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- F28D9/005—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
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- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/001—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
- F28F9/002—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core with fastening means for other structures
Definitions
- the invention relates to a plate heat exchanger according to the preamble of patent claim 1.
- a plate heat exchanger which has a number of heat exchanger plates stacked on one another and soldered on a rectangular base plate, which are deformed in such a way that they form at least two separate flow channels for heat-exchanging media.
- the stack of heat exchanger plates is provided with at least one vertical passage opening which is sealed against the flow channels of the media and in which a removable attachment member (for example a screw) is located.
- the object of the invention is to significantly reduce in a plate heat exchanger of the type mentioned in the production effort in a further simple, space-saving attachment of the plate heat exchanger on said array area ,
- the base plate has at least two passage recesses for fastening elements at its edge regions, wherein the heat exchanger plates, with the exception of at least two protrusions provided in the region of the passage recesses, are designed to be baseplate-sized.
- the heat exchanger plates with the exception of at least two protrusions provided in the region of the passage recesses, are designed to be baseplate-sized.
- the plate heat exchangers according to FIGS. 1 to 6 all comprise a number of heat exchanger plates 2 which are stacked on one another and are connected to one another, for example by soldering, which are formed to form at least two mutually separate flow channels for heat exchanging fluids the plate heat exchanger has means for releasably securing it to an array area.
- this fastener is formed from a screw 4, which engages from above through a introduced into all heat exchanger plates 2 fürgangsöffnug 12 and with its head on the base plate. 1 supported. Good to see in Figure 6, moreover, the above-mentioned flow channels for the heat-exchanging fluids.
- the base plate thus has, except for the area where the plate heat exchanger is attached to said arrangement region, for example in a heater by means of screws, substantially the same base area as the heat exchanger plates.
- the formations 5 are formed in the form of continuous, rounded transitions, d. H. Edged areas, which would also be detrimental to the flow within the heat exchanger, are avoided by this proviso.
- the inlet, 7 and discharge ports 8, 9 on the base plate 1 are preferably, as shown, formed as simple openings, which are formed in alignment with arranged on the array portion connecting piece 13 with suitable form seals 14 such as O-rings.
- suitable form seals 14 such as O-rings.
- the plate heat exchanger shown in Figures 1 to 4 has two different types of für Bachsaus principle 3 by way of example.
- the für Bachsaus principleung 3 is designed as a rim of the base plate 1 towards the open slot 10 and right as a bore.
- the base plate 1 has a tab-shaped expression 11 projecting beyond its rectangular basic cross-section in the region of the passage openings 3.
- This proviso has the advantage that the formations on the heat exchanger plates 2 must be less pronounced than in the Au Replacementsform according to Figures 1 to 4.
Description
Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmetauscher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a plate heat exchanger according to the preamble of
Nach der DE 196 11 447 C1 ist ein Plattenwärmetauscher bekannt, der eine Anzahl von auf einer rechteckigen Grundplatte ineinander gestapelter und verlöteter Wärmetauscherplatten aufweist, die so verformt sind, dass sie mindestens zwei voneinander getrennte Strömungskanäle für wärmetauschende Medien bilden. Zur Befestigung des Plattenwärmetauschers beispielsweise an einem Anordnungsbereich eines Heizgeräts ist der Stapel von Wärmetauscherplatten mindestens mit einer vertikalen Durchgangsöffnung versehen, die gegenüber den Strömungskanälen der Medien abgedichtet ist und in der sich ein herausnehmbares Befestigungsorgan (zum Beispiel eine Schraube) befindet.According to DE 196 11 447 C1, a plate heat exchanger is known, which has a number of heat exchanger plates stacked on one another and soldered on a rectangular base plate, which are deformed in such a way that they form at least two separate flow channels for heat-exchanging media. For fixing the plate heat exchanger, for example, to a placement region of a heater, the stack of heat exchanger plates is provided with at least one vertical passage opening which is sealed against the flow channels of the media and in which a removable attachment member (for example a screw) is located.
Dieser Plattenwärmetauscher funktioniert einwandfrei, insbesondere eignet er sich aufgrund der spezielle Befestigungsweise zur Befestigung bei beengten Einbauverhältnissen. Da die Einbringung der Durchgangsöffnugen in die Wärmetauscherplatten und die anschließende Verlötung aber mit einem erheblichen Fertigungsaufwand verbunden ist, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, bei einem Plattenwärmetauscher der eingangs genannten Art den Fertigungsaufwand bei weiterhin einfacher, raumsparender Befestigung des Plattenwärmetauschers am genannten Anordnungsbereich deutlich zu verringern.This plate heat exchanger works perfectly, in particular it is due to the special mounting method for mounting in tight spaces. However, since the introduction of Durchgangsöffnugen in the heat exchanger plates and the subsequent soldering is associated with a considerable manufacturing effort, the object of the invention is to significantly reduce in a plate heat exchanger of the type mentioned in the production effort in a further simple, space-saving attachment of the plate heat exchanger on said array area ,
Diese Aufgabe wird mit einem Plattenwärmetauscher der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichnen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.This object is achieved with a plate heat exchanger of the type mentioned by the features listed in characterizing the
Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass die Grundplatte an ihren Randbereichen mindestens zwei Durchgriffsausnehmungen für Befestigungselemente aufweist, wobei die Wärmetauscherplatten mit Ausnahme mindestens zweier, im Bereich der Durchgriffsausnehmungen vorgesehener Ausformungen grundplattengroß ausgebildet sind. Damit bleibt bei verringertem Fertigungsaufwand die Möglichkeit des Einbaus bei beengten Raumverhältnissen im wesentlichen erhalten, darüber hinaus bestehen bei diesem Plattenwärmetauscher erheblich weniger Probleme bezüglich der Dichtheit des Verbunds der einzelnen Wärmetauscherplatten im Bereich der nach der DE 196 11 447 C1 erforderlichen Durchgangsöffnungen. Ferner hat die Anordnung der Befestigungselemente am Randbereich den Vorteil, dass diese besser zugänglich sind.According to the invention, it is thus provided that the base plate has at least two passage recesses for fastening elements at its edge regions, wherein the heat exchanger plates, with the exception of at least two protrusions provided in the region of the passage recesses, are designed to be baseplate-sized. This remains with reduced production costs the possibility of installation in confined spaces In addition, in this plate heat exchanger considerably fewer problems exist with regard to the tightness of the composite of the individual heat exchanger plates in the region of the through openings required according to DE 196 11 447 C1. Furthermore, the arrangement of the fasteners on the edge region has the advantage that they are more accessible.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Other advantageous developments emerge from the dependent claims.
Der Vollständigkeit halber wird noch auf die weiter abliegende DE 44 16 391 A1 hingewiesen, gemäß der ein Plattenwärmetauscher bekannt ist, der aus Sicherheitsgründen zumindest teilweise doppelwandige Platten aufweist. An den beiden schmalen Randbereichen der Wärmetauscherplatten sind Durchbrechungen vorgesehen, die nach außen offen sind und die beim Zusammensetzen eines aus mehreren Doppelplatten bestehenden Wärmetauschers dazu dienen, die Einzelplatten bzw. die aus ihnen gebildeten Doppelplatte auf Führungsstangen eines Rahmengestells zu setzen, das noch eine Gestellplatte und eine Deckelplatte aufweist, zwischen denen dann ein Stapel von Doppelplatten zusammenspannbar ist (siehe Spalte 4, Zeilen 50 f.). Diese Durchbrechungen dienen also nicht zur Befestigung des Plattenwärmetauschers selbst sondern lediglich zum Verspannen der Wärmetauscherplatten, die darüber hinaus und im Unterschied zum erfindungsgemäßen Plattenwärmetauscher miteinander verspannt werden müssen.For the sake of completeness, reference is made to the more distant DE 44 16 391 A1, according to which a plate heat exchanger is known, which has at least partially double-walled panels for safety reasons. At the two narrow edge regions of the heat exchanger plates openings are provided which are open to the outside and which serve in assembling a heat exchanger consisting of several double plates to set the individual plates or the double plate formed from them on guide rods of a frame, which is still a frame plate and a cover plate between which then a stack of double plates is clamped together (see
Der erfindungsgemäße Plattenwärmetauscher einschließlch seiner vorteilhaften Weiterbildungen ist nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The plate heat exchanger according to the invention einschließlch its advantageous developments is explained in more detail with reference to the drawings of exemplary embodiments.
Es zeigt
Figur 1- in Draufsicht von oben den erfindungsgemäßen Plattenwärmetauscher mit exemplarisch zwei verschieden ausgebildeten Durchgriffsausnehmungen;
Figur 2- in Rückansicht der Plattenwärmetauscher gemäß
Figur 1 mit Zu- und Abfuhranschlüssen für die wärmetauschenden Fluide; Figur 3- in Seitenansicht der Plattenwärmetauscher gemäß den
Figuren 1 und 2; Figur 4- schematisch in perspektivischer Ansicht der erfindungsgemäße Plattenwärmetauscher gemäß den
Figuren 1 bis 3; Figur 5- teilweise in Draufsicht eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Plattenwärmetauschers mit besonderer Ausbildung der Durchgriffsausnehmung;
Figur 6- in Seitenansicht als Vergleich zum Stand der Technik der Plattenwärmetauscher nach der DE 196 11 447 C1; und
Figur 7- als Explosionsdarstellung den erfindungsgemäßen Wärmetauscher am Anordnungsbereich eines Heizgerätes.
- FIG. 1
- in plan view from above the plate heat exchanger according to the invention with two differently shaped Durchgriffsausnehmungen exemplary;
- FIG. 2
- in a rear view of the plate heat exchanger according to Figure 1 with supply and discharge connections for the heat exchanging fluids;
- FIG. 3
- in side view of the plate heat exchanger according to Figures 1 and 2;
- FIG. 4
- schematically in perspective view of the plate heat exchanger according to the invention according to Figures 1 to 3;
- FIG. 5
- partly in plan view, another embodiment of the plate heat exchanger according to the invention with special design of the Durchgriffsausnehmung;
- FIG. 6
- in side view as compared to the prior art, the plate heat exchanger according to DE 196 11 447 C1; and
- FIG. 7
- as an exploded view of the heat exchanger according to the invention at the arrangement region of a heater.
Die Plattenwärmetauscher gemäß den Figuren 1 bis 6 umfassen alle eine Anzahl von auf einer im wesentlichen rechteckig ausgebildeten Grundplatte 1 ineinander gestapelter und miteinander beispielsweise durch Löten verbundener Wärmetauscherplatten 2, die so geformt sind, dass sie mindestens zwei voneinander getrennte Strömungskanäle für wärmetauschende Fluide bilden, wobei der Plattenwärmetauscher Mittel zur lösbaren Befestigung desselben an einem Anordnungsbereich aufweist. Gemäß Figur 6, in der der Plattenwärmetauscher nach der DE 196 11 447 C1 dargestellt ist, ist dieses Befestigungselement aus einer Schraube 4 gebildet, die von oben durch eine in alle Wärmetauscherplatten 2 eingebrachte Durchgangsöffnug 12 hindurch greift und sich mit ihrem Kopf an der Grundplatte 1 abstützt. Gut zu erkennen sind in Figur 6 im übrigen die oben erwähnten Strömungskanäle für die wärmetauschenden Fluide.The plate heat exchangers according to FIGS. 1 to 6 all comprise a number of
Wesentlich für den erfindungsgemäßen Plattenwärmetauscher ist nun, dass die Grundplatte 1 an ihren Randbereichen mindestens zwei Durchgriffsausnehmungen 3 für Befestigungselemente 4 (vorzugsweise Schrauben) aufweist, wobei die Wärmetauscherplatten 2 mit Ausnahme mindestens zweier, im Bereich der Durchgriffsausnehmungen 3 vorgesehener Ausformungen 5 grundplattengroß ausgebildet sind.Essential for the plate heat exchanger according to the invention is now that the
Die Grundplatte weist also bis auf den Bereich, wo der Plattenwärmetauscher an dem erwähnten Anordnungsbereich beispielsweise in einem Heizgerät mittels Schrauben befestigt wird, im wesentlichen die gleiche Grundfläche wie die Wärmetauscherplatten auf. Diese, von denen beispielsweise acht über- und ineinander angeordnet sind, haben wiederum lediglich im Bereich der Befestigungselemente eine Ausformung 5, so dass diese von oben (Blickrichtung gemäß Figur 1) gut zugänglich sind. Um dabei eine gute Verlötbarkeit der Wärmetauscherplatten 2 zu ermöglichen, ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Ausformungen 5 in Form von stetigen, abgerundeten Übergängen ausgebildet sind, d. h. kantige Bereiche, die auch für die Strömung innerhalb des Wärmetauschers nachteilig wären, werden durch dieses Maßgabe vermieden.The base plate thus has, except for the area where the plate heat exchanger is attached to said arrangement region, for example in a heater by means of screws, substantially the same base area as the heat exchanger plates. These, of which, for example, eight are arranged one above the other and inside one another, again have a
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, das an der Grundplatte 1 alle Zu- 6, 7 und Abfuhranschlüsse 8, 9 für die wärmetauschenden Fluide angeordnet sind. Diese Maßgabe hat den Vorteil, dass die Zu- und Abführung der wärmetauschenden Medien von nur einer Seite des Plattenwärmetauscher erfolgen kann und dieser somit leichter ein- und natürlich auch ausbaubar ist. Orientiert an Figur 2 fließt dabei ein Heizwasser über den Zufuhranschluss 7 in den Wärmetauscher hinein und über den Abfuhranschluss 9 wieder heraus. Ein beispielsweise aufzuheizendes Trinkwasser tritt am Zufuhranschluss 6 in den Wärmetauscher ein und am Abfuhranschluss 8 wieder aus. Dabei sind die Zu- 6, 7 und Abfuhranschlüsse 8, 9 vorzugsweise jeweils an einem Eckbereich der rechteckigen Grundplatte 1 angeordnet. Die Zu- 6, 7 und Abfuhranschlüsse 8, 9 an der Grundplatte 1 sind vorzugsweise, wie dargestellt, als einfache Öffnungen ausgebildet, die fluchtend zu entsprechend am Anordnungsbereich angeordneten Anschlussstutzen 13 mit geeigneten Formdichtungen 14 wie beispielsweise O-Ringen ausgebildet sind. Durch Anziehen der Befestigungselemente 4 wird die Grundplatte 1 mit den Öffnungen der Zu- 6, 7 und Abfuhranschlüsse 8, 9 gegen die mit Dichtungen 14 versehenen Anschlussstutzen 13 gepresst. Eine zusätzliche Befestigung des Wärmetauschers an den Anschlussstutzen 13 ist nicht erforderlich.According to a particularly preferred embodiment, it is provided that on the
Innerhalb des Wärmetauschers durchströmen die Medien die erwähnten schichtweise angeordneten Strömungskanäle, die in Figur 6 gut zu erkennen sind. Bezüglich der genauen Strömungsführung wird im übrigen auch auf die DE 196 11 447 C1 verwiesen.Within the heat exchanger, the media flow through the mentioned layered flow channels, which are clearly visible in FIG. With regard to the precise flow guidance, reference is also made to DE 196 11 447 C1.
Der in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Plattenwärmetauscher weist exemplarisch zwei verschiedene Arten von Durchgriffsausnehmungen 3 auf. Links in Figur 1 ist die Durchgriffsausnehmung 3 als zum Rand der Grundplatte 1 hin offener Schlitz 10 und rechts als Bohrung ausgebildet.The plate heat exchanger shown in Figures 1 to 4 has two different types of
Hinsichtlich einer optimalen Krafteinleitung und Verteilung bei der Befestigung des Plattenwärmetauscher am besagten Anordnungsbereich ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Durchgriffsausnehmungen 3 etwa mittig an den Schmalseiten der rechteckig ausgebildeten Grundplatte 1 und jeweils etwa auf einer gedachten Linie zwischen zwei Anschlüssen 6, 7, 8, 9 angeordnet sind.With regard to an optimal introduction of force and distribution in the attachment of the plate heat exchanger to said arrangement region is advantageously provided that the
Gemäß einer weiteren Ausführungsform (siehe Figur 5) ist schließlich vorteilhaft vorgesehen, dass die Grundplatte 1 im Bereich der Durchgriffsausnehmungen 3 eine laschenförmige, etwas über ihren rechteckigen Grundquerschnitt hinausstehende Ausprägung 11 aufweist. Diese Maßgabe hat den Vorteil, dass die Ausformungen an den Wärmetauscherplatten 2 weniger stark als bei der Auführungsform gemäß den Figuren 1 bis 4 ausgeprägt sein müssen.According to a further embodiment (see FIG. 5), it is finally advantageously provided that the
- 11
- Grundplattebaseplate
- 22
- Wärmetauscherplatteheat exchanger plate
- 33
- DurchgriffsausnehmungDurchgriffsausnehmung
- 44
- Befestigungselementfastener
- 55
- Ausformungformation
- 66
- Zufuhranschluss TrinkwasserSupply connection drinking water
- 77
- Zufuhranschluss HeizwasserSupply connection heating water
- 88th
- Abfuhranschluss TrinkwasserDischarge connection drinking water
- 99
- Abfuhranschluss HeizwasserDischarge connection heating water
- 1010
- Schlitzslot
- 1111
- Ausprägungshaping
- 1212
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 1313
- Anschlussstutzenspigot
- 1414
- Formdichtungshaped seal
Claims (10)
- A plate heat exchanger comprising a number of heat exchanger plates that are stacked into each other on an essentially rectangular base plate (1), and comprising heat exchanger plates (2) that are interconnected which heat exchanger plates (2) are formed such that they form at least two separate flow channels for heat-exchanging fluids, wherein the plate heat exchanger comprises means for detachable attachment of said plate heat exchanger to an arrangement region,
characterised in that
the base plate (1) in its edge regions comprises at least two reach-through recesses (3) for attachment elements (4), wherein the heat exchanger plates (2), with the exception of at least two shapes (5) provided in the region of the reach-through recesses (3), are of the same size as the base plate. - The plate heat exchanger according to claim 1,
characterised in that
all inlet connections (6, 7) and outlet connections (8, 9) for the heat-exchanging fluids are preferably arranged on the base plate (1). - The plate heat exchanger according to claim 1 or 2,
characterised in that
the reach-through recesses (3) are boreholes. - The plate heat exchanger according to claim 1 or 2,
characterised in that
the reach-through recesses (3) are slits (10) that are open towards the edge of the base plate (1). - The plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 4,
characterised in that
the reach-through recesses (3) are arranged approximately in the middle of the narrow sides of the rectangularly shaped base plate (1). - The plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 5,
characterised in that
the inlet connections (6, 7) and the outlet connections (8, 9) are preferably arranged in a corner region of the rectangular base plate (1), wherein the reach-through recesses (3) are preferably arranged approximately on an imaginary line between two connections (6, 7, 8, 9). - The plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 6,
characterised in that
the attachment elements (4) are screws. - The plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 7,
characterised in that
the base plate (1) in the region of the reach-through recesses (3) comprises a link-like pressed shape (11) that projects somewhat beyond its rectangular base cross section. - The plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 8,
characterised in that
the formed shapes (5) on the heat exchanger plates (2) are provided in the shape of continuous rounded transitions. - The plate heat exchanger according to any one of claims 2 to 9,
characterised in that
the inlet connections (6, 7) and the outlet connections (8, 9) on the base plate (1) are simple apertures which, flush with corresponding connection stubs (13) arranged in the arrangement region, comprise suitable formed seals (14).
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