EP1788336A2 - Stacked plate heat exchanger in particular an oil cooler for motor vehicles - Google Patents

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EP1788336A2
EP1788336A2 EP06022481A EP06022481A EP1788336A2 EP 1788336 A2 EP1788336 A2 EP 1788336A2 EP 06022481 A EP06022481 A EP 06022481A EP 06022481 A EP06022481 A EP 06022481A EP 1788336 A2 EP1788336 A2 EP 1788336A2
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EP
European Patent Office
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heat exchanger
cover
stacked
stacking
exchanger according
Prior art date
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EP06022481A
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German (de)
French (fr)
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EP1788336A3 (en
EP1788336B1 (en
Inventor
Walter Dipl.-Ing. Demuth
Jens Richter
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Mahle Behr GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP1788336A3 publication Critical patent/EP1788336A3/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—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
    • 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
    • F28D9/0043—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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a stacked plate heat exchanger, in particular an oil cooler for motor vehicles according to the preamble of claim 1.
  • the stacked plate heat exchanger which is often used as an oil / coolant radiator in motor vehicles, consists of a plurality of identically formed stacking disks, ie plates with a circumferential, raised edge and cup-shaped characteristics.
  • the stacking disks are stacked into a block or stack and soldered in the area of the peripheral edges.
  • the stacking disks are soldered together in the area of the cup-shaped characteristics. This creates flow channels for two media, such as oil and a liquid coolant.
  • turbulence plates can be inserted to increase the heat transfer, in particular on the oil side, wherein the turbulence sheets are also soldered to the stacking disks and thus develop a tie rod effect.
  • the internal pressure resistance of the heat exchanger is increased.
  • the assembly of the formed as equal parts Plates are made in such a way that when stacking each of the following plate is rotated 180 degrees about its vertical axis.
  • the stack of the heat exchanger is closed at the top usually by a cover, which has a greater wall thickness than the stacking disks. While the stack disks arranged within the stack are largely pressure-balanced, this is not the case for the cover disk, which is why it is reinforced in order to withstand the increased pressure load. This reinforcement also applies to the bottom or base plate of the stack, as from the DE 197 11 258 A1 the applicant is known.
  • the upper cover plate has stiffening also dome-shaped indentations, which protrude into the collecting channels and complete this.
  • the stepped embossing in the cover plate is designed such that it rests with an annular surface on the outermost stacking disk in the region of a passage opening, wherein the outermost stacking disk rests on a cup-shaped recess of the adjacent stacking disk.
  • the step-shaped indentation on a further expression preferably dome-shaped or frustoconical, which projects into the collecting channel.
  • the stepped embossing according to the invention and the dome-shaped expression can preferably be circular or oval.
  • the invention is based on stacked plate heat exchangers of the type mentioned, d. H. with smooth and with profiled stacking discs applicable.
  • FIG. 1 a shows an isometric view of a stack 1 of nested stacking disks 2 with an upper cover disk 3.
  • FIG. 1 b shows an isometric view of the stack 1, but with the cover disk 3 lifted off and with a turbulence insert 4 which is located between the uppermost disk 3 Stacking disk 2 and the cover 3 is inserted.
  • the stacking disks 2 are circular openings 5 and cup-like forms 6, also provided with circular openings.
  • FIG. 1c shows the cover 3 in a plan view with four arranged in the corner areas dome-shaped features, which protrude into the underlying collection and distribution channels.
  • Fig. 1d shows a section through the stack 1 with cover 3, which is on the one hand peripherally soldered over its upright edge with the adjacent stacking disk 2 and rests with its flat surface on the cup-shaped expression 6.
  • the illustrated embodiment of the stacking disks 2 alternately flow channels for a fluid 1 and a fluid 2, so for example engine oil and coolant, with a collecting channel 8 for the fluid 1 and a collecting channel 9 for the fluid 2 are created. Both channels 8, 9 and the other two not visible in this section collection channels are closed by the cover 3 with the cap 7 upwards.
  • connection to the two fluid circuits is carried out from below by a base plate 10 and attached thereto, not shown connections.
  • a disadvantage of the known construction, in particular the training and arrangement of the cover 3 is that this rests only in the region of the (left) collecting channel 9 on the upper (last) stacking disc 2 - not in the region of (right) collecting channel 8. This can be at a corresponding internal pressure increased stress on the cover 3, which can lead to deformations of the cover and the stacking disks and thus also to a leakage of the heat exchanger to the outside and / or inwards (between the individual flow channels).
  • Fig. 2 shows a heat exchanger 11 according to the invention, which is designed as a stacked plate heat exchanger, in particular as an oil / coolant radiator for a motor vehicle.
  • Identical reference numbers are used for the same (known) parts as in FIGS. 1 a to 1d. Insofar, a renewed description of the known parts of the heat exchanger 11 can be omitted here.
  • Deviating from the prior art is essentially the formation of a cover 12, which has a step-shaped indentation 13 in the region of the collecting channel 8, which closed (in the drawing) up through the cover 12 fluid-tight and (in the drawing) below a Base plate 14 is connected to a fluid connection, not shown.
  • the collecting channel 9 arranged in parallel is closed downwards by the base plate 14 and is connected upwardly via a bore 15 in the cover plate 12 to a fluid connection (not shown).
  • the cover plate 12 rests on the uppermost stacking disc 2 ', which has cup-shaped characteristics 6 in the region of the collecting channel 9.
  • the cover 12 is soldered to the cup-shaped expression 6 via a first annular surface 16 and thus connected to the strength of the stack 1.
  • the step-shaped expression 13 of the cover 12 corresponds in depth t about the height h of the cup-shaped expression 6 of the stacking disk 2 '.
  • the stepped shape 13 is located on a second annular surface 17 on the topmost stacking disk 2 'and can be soldered to it.
  • the cover is thus on the one hand outside the edges and on the other hand inside over the two annular surfaces 16, 17 with the top stacking disc 2 'and thus materially connected to the composite of the stack. This gives a relatively stiff bond between cover 12 and stack 1.
  • FIG. 3 shows an enlarged detail of the stepped embossment 13 of the cover disk 12.
  • the cover 12 and the step-shaped indentation 13 has a further in the collecting channel 8 inferior expression 19, which is formed dome-shaped in the embodiment, but also other the Form stiffness of the cover 12 increasing forms, z. B. may have a truncated cone.
  • Fig. 4 shows a modified form of a cover 20 in a plan view.
  • ie two-stage indentations 21 are arranged, which correspond to the indentations 13/19 in Fig. 3 with the difference that the indentations 21 in Fig. 4 have an oval outline, while the floor plan of the indentation 13/19 circular is trained.
  • simple impressions 22 are provided in the further corner regions.
  • Fig. 5 shows a section along the line VV in Fig. 4: it is the two-stage profile of the indentation 21 can be seen, which rests with the first stage 21 a on the topmost stack disk not shown here, indirectly with this directly and with the adjacent stacking disk soldered.
  • the second Stage 21b of the expression 21 brings the required dimensional stability against bulging.
  • the stacked plate heat exchanger is preferably made of aluminum or aluminum alloys and is therefore hard solderable.

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Abstract

The exchanger has plates (2, 2`) that are stacked up on top of each other, where the plates have two passage openings for the formation of collection chambers (8, 9) for two exchange mediums e.g. motor oil for a motor vehicle and a cooling agent of an internal combustion engine, respectively. An outer cover plate (12) has a cascaded impression (13) in the area of the collection chamber (8). The impression has a ring surface (17) that lies on the outer stack plate and is soldered with the outer stack plate. The impression is formed in a circular or oval shaped manner.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stapelscheibenwärmeübertrager, insbesondere einen Ölkühler für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a stacked plate heat exchanger, in particular an oil cooler for motor vehicles according to the preamble of claim 1.

Stapelscheibenwärmeübertrager sind bekannt, z. B. durch die DE 43 14 808 C2 (entsprechend EP 0 623 798 A2 ) der Anmelderin. Der Stapelscheibenwärmeübertrager, der häufig als Öl/Kühlmittelkühler bei Kraftfahrzeugen eingesetzt wird, besteht aus einer Vielzahl von gleich ausgebildeten Stapelscheiben, d. h. Platten mit einem umlaufenden, hochgestellten Rand und napfförmigen Ausprägungen. Die Stapelscheiben werden zu einem Block oder Stapel aufgeschichtet und im Bereich der umlaufenden Ränder verlötet. Zur Ausbildung von senkrecht zu den Plattenebenen verlaufenden Sammel- und Verteilerkanälen werden die Stapelscheiben auch im Bereich der napfförmigen Ausprägungen miteinander verlötet. Dadurch werden Strömungskanäle für zwei Medien, also beispielsweise Öl und ein flüssiges Kühlmittel geschaffen. Zwischen den Stapelscheiben können Turbulenzbleche zur Erhöhung des Wärmeüberganges, insbesondere auf der Ölseite eingelegt sein, wobei die Turbulenzbleche auch mit den Stapelscheiben verlötet sind und somit eine Zugankerwirkung entfalten. Dadurch wird insbesondere die Innendruckfestigkeit des Wärmeübertragers erhöht. Möglich ist jedoch auch, statt der Turbulenzeinlagen Turbulenz erzeugende Aus- oder Einprägungen in den Platten vorzusehen. Die Montage der als Gleichteile ausgebildeten Platten erfolgt in der Weise, dass beim Aufeinanderstapeln jeweils die folgende Platte um 180 Grad um ihre Hochachse gedreht wird. Darüber hinaus ist es auch durch die WO 2005/012820 A1 der Anmelderin bekannt, gewellte Platten bzw. Stapelscheiben zu verwenden und diese im Bereich von Kontaktstellen zu verlöten.Stapelscheibenwärmeübertrager are known, for. B. by the DE 43 14 808 C2 (corresponding EP 0 623 798 A2 ) of the Applicant. The stacked plate heat exchanger, which is often used as an oil / coolant radiator in motor vehicles, consists of a plurality of identically formed stacking disks, ie plates with a circumferential, raised edge and cup-shaped characteristics. The stacking disks are stacked into a block or stack and soldered in the area of the peripheral edges. To form perpendicular to the plate planes extending collection and distribution channels, the stacking disks are soldered together in the area of the cup-shaped characteristics. This creates flow channels for two media, such as oil and a liquid coolant. Between the stacking disks turbulence plates can be inserted to increase the heat transfer, in particular on the oil side, wherein the turbulence sheets are also soldered to the stacking disks and thus develop a tie rod effect. As a result, in particular the internal pressure resistance of the heat exchanger is increased. However, it is also possible, instead of the turbulence inserts, to provide turbulence-generating impressions or impressions in the plates. The assembly of the formed as equal parts Plates are made in such a way that when stacking each of the following plate is rotated 180 degrees about its vertical axis. In addition, it is also through the WO 2005/012820 A1 Applicant known to use corrugated plates or stacking discs and to solder them in the region of contact points.

Der Stapel des Wärmeübertragers wird nach oben in der Regel durch eine Abdeckscheibe abgeschlossen, welche eine größere Wandstärke als die Stapelscheiben aufweist. Während die innerhalb des Stapels angeordneten Stapelscheiben weitestgehend druckausgeglichen sind, trifft dies für die Abdeckscheibe nicht zu, weshalb sie, um der erhöhten Druckbelastung standzuhalten, verstärkt wird. Diese Verstärkung gilt auch für die Boden- oder Grundplatte des Stapels, wie aus der DE 197 11 258 A1 der Anmelderin bekannt ist. Die obere Abdeckscheibe weist zur Versteifung auch kalottenförmige Einprägungen auf, welche in die Sammelkanäle hinein ragen und diese abschließen.The stack of the heat exchanger is closed at the top usually by a cover, which has a greater wall thickness than the stacking disks. While the stack disks arranged within the stack are largely pressure-balanced, this is not the case for the cover disk, which is why it is reinforced in order to withstand the increased pressure load. This reinforcement also applies to the bottom or base plate of the stack, as from the DE 197 11 258 A1 the applicant is known. The upper cover plate has stiffening also dome-shaped indentations, which protrude into the collecting channels and complete this.

In der DE 103 49 141 A1 der Anmelderin wurde zur Entlastung der Abdeckscheibe eines Stapelscheibenwärmeübertragers ein Zwischenblech vorgeschlagen, welches zwischen der Abdeckscheibe und der obersten Turbulenzeinlage angeordnet und mit letzterer verlötet ist. Die bekannte Abdeckscheibe weist kalottenförmige Einprägungen auf, welche in die Sammelkanäle hineinragen und eine Versteifung der Abdeckplatte bilden, und ist mit napfförmigen Ausprägungen der obersten Stapelscheibe durch eine Lötverbindung verbunden.In the DE 103 49 141 A1 the Applicant was proposed to relieve the cover of a Stapelscheibenwärmeübertragers an intermediate plate, which is arranged between the cover and the uppermost turbulence insert and soldered to the latter. The known cover plate has dome-shaped indentations, which protrude into the collecting channels and form a stiffening of the cover plate, and is connected to cup-shaped characteristics of the topmost stacking disc by a solder joint.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Festigkeit eines Stapelscheibenwärmeübertragers der eingangs genannten Art, insbesondere im Bereich der Abdeckscheibe zu erhöhen, möglichst ohne Gewichtszuwachs.It is an object of the present invention, the strength of a Stapelscheibenwärmeübertragers of the aforementioned type, in particular in the area of the cover to increase, if possible without weight gain.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zusätzlich zu der bekannten kalottenförmigen Ausprägung eine stufenförmige Ausprägung vorgesehen ist , welche so weit in den Sammelkanal hineinreicht, dass eine Verlötung mit der letzten und der vorletzten Stapelscheibe möglich ist. Damit wird der Vorteil einer wesentlichen Festigkeitssteigerung erreicht in Messungen konnte nachgewiesen werden, dass die maximalen Spannungen um ca. 10 % und die maximalen Verformungen um ca. 15 % reduziert wurden. Die Materialstärke der Abdeckscheibe konnte konstant gehalten werden, d. h. das Gewicht des Wärmeübertragers wurde nicht erhöht. Die während des Betriebes auf die Abdeckscheibe wirkenden Druckkräfte werden durch den inneren Verbund der Stapelscheiben aufgenommen.This object is solved by the features of claim 1. According to the invention it is provided that in addition to the known dome-shaped expression a step-shaped expression is provided, which extends so far into the collecting channel, that a soldering with the last and the penultimate stacking disc is possible. This will be the advantage Measurements showed that the maximum stresses were reduced by approx. 10% and the maximum deformations by approx. 15%. The material thickness of the cover could be kept constant, ie the weight of the heat exchanger was not increased. The pressure forces acting on the cover disk during operation are absorbed by the internal composite of the stacking disks.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die stufenförmige Einprägung in der Abdeckscheibe derart ausgebildet, dass sie mit einer Ringfläche auf der äußersten Stapelscheibe im Bereich einer Durchtrittsöffnung aufliegt, wobei die äußerste Stapelscheibe auf einer napfförmigen Ausnehmung der benachbarten Stapelscheibe aufliegt. Damit ist die Abdeckscheibe - indirekt - mit der vorletzten Stapelscheibe verlötet, so dass die Innendruckkräfte auf den Stapel abgesetzt werden können.According to an advantageous embodiment of the invention, the stepped embossing in the cover plate is designed such that it rests with an annular surface on the outermost stacking disk in the region of a passage opening, wherein the outermost stacking disk rests on a cup-shaped recess of the adjacent stacking disk. Thus, the cover plate - indirectly - soldered to the penultimate stacking disk, so that the internal pressure forces can be deposited on the stack.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die stufenförmige Einprägung eine weitere Ausprägung, vorzugsweise kalotten- oder kegelstumpfförmig auf, welche in den Sammelkanal hineinragt. Dadurch wird eine weitere Verstärkung der Abdeckscheibe (Formsteifigkeit) erreicht. In Messungen konnten eine 50-%-ige Reduzierung der maximalen Spannung und eine Verringerung der maximalen Verformung der Abdeckscheibe um 15 % nachgewiesen werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the step-shaped indentation on a further expression, preferably dome-shaped or frustoconical, which projects into the collecting channel. As a result, a further reinforcement of the cover (form stiffness) is achieved. In measurements, a 50% reduction in the maximum stress and a reduction in the maximum deformation of the cover disc by 15% could be demonstrated.

Die erfindungsgemäße stufenförmige Einprägung sowie die kalottenförmige Ausprägung können vorzugsweise kreisförmig oder oval ausgebildet sein. Die Erfindung ist auf Stapelscheibenwärmeübertrager der eingangs genannten Art, d. h. mit glatten und mit profilierten Stapelscheiben anwendbar.The stepped embossing according to the invention and the dome-shaped expression can preferably be circular or oval. The invention is based on stacked plate heat exchangers of the type mentioned, d. H. with smooth and with profiled stacking discs applicable.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1a - 1d
einen bekannten Stapelscheibenwärmeübertrager nach dem Stand der Technik,
Fig. 2
einen Querschnitt durch einen Stapelscheibenwärmeübertrager mit einer erfindungsgemäßen Abdeckscheibe,
Fig. 3
einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2 mit erfindungsgemäßer Einprägung der Abdeckscheibe,
Fig. 4
die Abdeckscheibe in einer Draufsicht und
Fig. 5
einen Schnitt durch die Abdeckscheibe gemäß der Linie V-V in Fig. 4.
An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. Show it
Fig. 1a - 1d
a known stacked disk heat exchanger according to the prior art,
Fig. 2
a cross section through a stacked plate heat exchanger with a cover according to the invention,
Fig. 3
an enlarged detail of FIG. 2 with inventive embossing of the cover,
Fig. 4
the cover in a plan view and
Fig. 5
a section through the cover according to the line VV in Fig. 4th

Fig. 1a, 1b, 1c und 1d zeigen in verschiedenen Ansichten und Schnitten einen bekannten Stapelscheibenwärmeübertrager nach dem Stand der Technik. Fig. 1 a zeigt in einer isometrischen Ansicht einen Stapel 1 von ineinander gesetzten Stapelscheiben 2 mit einer oberen Abdeckscheibe 3. Fig. 1 b zeigt eine isometrische Ansicht des Stapels 1, allerdings mit abgehobener Abdeckscheibe 3 und mit einer Turbulenzeinlage 4, welche zwischen der obersten Stapelscheibe 2 und der Abdeckscheibe 3 eingelegt wird. In den Stapelscheiben 2 sind kreisförmige Öffnungen 5 und napfartige Ausprägungen 6, ebenfalls mit kreisförmigen Öffnungen vorgesehen. Dadurch werden Sammel- und Verteilerkanäle für zwei Wärmetauschmedien, z. B. Motoröl eines Kraftfahrzeuges und Kühlmittel eines Kühlkreislaufes einer Brennkraftmaschine gebildet. Fig. 1c zeigt die Abdeckscheibe 3 in einer Draufsicht mit vier in den Eckbereichen angeordneten kalottenförmigen Ausprägungen, welche in die darunter liegenden Sammel- und Verteilerkanäle hineinragen. Fig. 1d zeigt einen Schnitt durch den Stapel 1 mit Abdeckscheibe 3, welche einerseits umfangseitig über ihren aufgestellten Rand mit der benachbarten Stapelscheibe 2 verlötet ist und mit ihrer ebenen Fläche auf der napfartigen Ausprägung 6 aufliegt. Durch die dargestellte Ausbildung der Stapelscheiben 2 werden abwechselnd Strömungskanäle für ein Fluid 1 und ein Fluid 2, also beispielsweise Motoröl und Kühlmittel, mit einem Sammelkanal 8 für das Fluid 1 und einem Sammelkanal 9 für das Fluid 2 geschaffen. Beide Kanäle 8, 9 sowie die weiteren beiden in diesem Schnitt nicht sichtbaren Sammelkanäle werden durch die Abdeckscheibe 3 mit den Kalotten 7 nach oben verschlossen. Der Anschluss an die beiden Fluidkreisläufe erfolgt von unten durch eine Grundplatte 10 und an dieser befestigte, nicht dargestellte Anschlüsse. Nachteilig bei der bekannten Bauweise, insbesondere der Ausbildung und Anordnung der Abdeckscheibe 3 ist dass diese nur im Bereich des (linken) Sammelkanals 9 auf der oberen (letzten) Stapelscheibe 2 aufliegt - nicht dagegen im Bereich des (rechten) Sammelkanals 8. Hierdurch kann sich bei einem entsprechenden Innendruck eine erhöhte Beanspruchung der Abdeckscheibe 3 ergeben, welche zu Verformungen der Abdeckscheibe sowie der Stapelscheiben und damit auch zu einem Undichtwerden des Wärmeübertragers nach außen und/oder nach innen (zwischen den einzelnen Strömungskanälen) führen kann. Figures 1a, 1b, 1c and 1d show, in various views and sections, a prior art stacked disk heat exchanger. 1 a shows an isometric view of a stack 1 of nested stacking disks 2 with an upper cover disk 3. FIG. 1 b shows an isometric view of the stack 1, but with the cover disk 3 lifted off and with a turbulence insert 4 which is located between the uppermost disk 3 Stacking disk 2 and the cover 3 is inserted. In the stacking disks 2 are circular openings 5 and cup-like forms 6, also provided with circular openings. As a result, collection and distribution channels for two heat exchange media, eg. B. engine oil of a motor vehicle and coolant a cooling circuit of an internal combustion engine formed. Fig. 1c shows the cover 3 in a plan view with four arranged in the corner areas dome-shaped features, which protrude into the underlying collection and distribution channels. Fig. 1d shows a section through the stack 1 with cover 3, which is on the one hand peripherally soldered over its upright edge with the adjacent stacking disk 2 and rests with its flat surface on the cup-shaped expression 6. The illustrated embodiment of the stacking disks 2 alternately flow channels for a fluid 1 and a fluid 2, so for example engine oil and coolant, with a collecting channel 8 for the fluid 1 and a collecting channel 9 for the fluid 2 are created. Both channels 8, 9 and the other two not visible in this section collection channels are closed by the cover 3 with the cap 7 upwards. The connection to the two fluid circuits is carried out from below by a base plate 10 and attached thereto, not shown connections. A disadvantage of the known construction, in particular the training and arrangement of the cover 3 is that this rests only in the region of the (left) collecting channel 9 on the upper (last) stacking disc 2 - not in the region of (right) collecting channel 8. This can be at a corresponding internal pressure increased stress on the cover 3, which can lead to deformations of the cover and the stacking disks and thus also to a leakage of the heat exchanger to the outside and / or inwards (between the individual flow channels).

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Wärmeübertrager 11, welcher als Stapelscheibenwärmeübertrager, insbesondere als Öl/Kühlmittelkühler für ein Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Für gleiche (bekannte) Teile werden gleiche Bezugszahlen wie in den Fig. 1a bis Fig. 1d verwendet, Insofern kann hier auch auf eine erneute Beschreibung der bekannten Teile des Wärmeübertragers 11 verzichtet werden. Abweichend gegenüber dem Stand der Technik ist im Wesentlichen die Ausbildung einer Abdeckscheibe 12, welche eine stufenförmige Einprägung 13 im Bereich des Sammelkanals 8 aufweist, welcher (in der Zeichnung) nach oben durch die Abdeckscheibe 12 fluiddicht abgeschlossen und (in der Zeichnung) unten über eine Grundplatte 14 mit einem nicht dargestellten Fluidanschluss verbunden ist. Der parallel angeordnete Sammelkanal 9 ist dagegen nach unten durch die Grundplatte 14 verschlossen und nach oben über eine Bohrung 15 in der Abdeckscheibe 12 mit einem nicht dargestellten Fluidanschluss verbunden. Die Abdeckscheibe 12 liegt auf der obersten Stapelscheibe 2' auf, welche im Bereich des Sammelkanals 9 napfförmige Ausprägungen 6 aufweist. Die Abdeckscheibe 12 ist mit der napfförmigen Ausprägung 6 über eine erste Ringfläche 16 verlötet und damit an den Stapel 1 festigkeitsmäßig angebunden. Die stufenförmige Ausprägung 13 der Abdeckscheibe 12 entspricht in ihrer Tiefe t etwa der Höhe h der napfförmigen Ausprägung 6 der Stapelscheibe 2'. Insofern liegt die stufenförmige Ausprägung 13 über eine zweite Ringfläche 17 auf der obersten Stapelscheibe 2' auf und ist mit dieser verlötbar. Bezogen auf den in Fig. 2 dargestellten Querschnitt des Stapelscheibenwärmeübertragers 11 ist die Abdeckscheibe somit einerseits außen über die Ränder und andererseits innen über die beiden Ringflächen 16, 17 mit der obersten Stapelscheibe 2' und damit mit dem Verbund des Stapels stoffschlüssig verbunden. Dies gibt einen relativ steifen Verbund zwischen Abdeckscheibe 12 und Stapel 1. Fig. 2 shows a heat exchanger 11 according to the invention, which is designed as a stacked plate heat exchanger, in particular as an oil / coolant radiator for a motor vehicle. Identical reference numbers are used for the same (known) parts as in FIGS. 1 a to 1d. Insofar, a renewed description of the known parts of the heat exchanger 11 can be omitted here. Deviating from the prior art is essentially the formation of a cover 12, which has a step-shaped indentation 13 in the region of the collecting channel 8, which closed (in the drawing) up through the cover 12 fluid-tight and (in the drawing) below a Base plate 14 is connected to a fluid connection, not shown. By contrast, the collecting channel 9 arranged in parallel is closed downwards by the base plate 14 and is connected upwardly via a bore 15 in the cover plate 12 to a fluid connection (not shown). The cover plate 12 rests on the uppermost stacking disc 2 ', which has cup-shaped characteristics 6 in the region of the collecting channel 9. The cover 12 is soldered to the cup-shaped expression 6 via a first annular surface 16 and thus connected to the strength of the stack 1. The step-shaped expression 13 of the cover 12 corresponds in depth t about the height h of the cup-shaped expression 6 of the stacking disk 2 '. In this respect, the stepped shape 13 is located on a second annular surface 17 on the topmost stacking disk 2 'and can be soldered to it. Based on the cross-section of the Stapelscheibenwärmeübertragers 11 shown in Fig. 2, the cover is thus on the one hand outside the edges and on the other hand inside over the two annular surfaces 16, 17 with the top stacking disc 2 'and thus materially connected to the composite of the stack. This gives a relatively stiff bond between cover 12 and stack 1.

Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der stufenförmigen Einprägung 13 der Abdeckscheibe 12. Die letzte bzw. oberste Stapelscheibe 2' liegt im Bereich des Sammelkanals 8 auf einer napfförmigen Ausnehmung 6 der vorletzten Stapelscheibe 2' auf und ist mit dieser über eine dritte Ringfläche 18 verlötet. Damit ergibt sich eine feste Anbindung der Abdeckscheibe 12 an den Verbund der Stapelscheiben 2. Darüber hinaus weist die Abdeckscheibe 12 bzw. die stufenförmige Einprägung 13 eine weitere in den Sammelkanal 8 hineingerichtete Ausprägung 19 auf, welche im Ausführungsbeispiel kalottenförmig ausgebildet ist, jedoch auch andere die Formsteifigkeit der Abdeckscheibe 12 steigernde Formen, z. B. die eines Kegelstumpfes aufweisen kann. Durch diese weitere Ausprägung 19, welche in Verbindung mit der stufenförmigen Einprägung 13 eine zweistufige Einprägung der Abdeckscheibe 12 ergibt, kann die Steifigkeit der Abdeckscheibe 12 gegenüber einer erhöhten Innendruckbelastung, beispielsweise resultierend aus dem Öldruck, erhöht werden. Zwischen den einzelnen Stapelscheiben können, was durch Kreuzschraffur angedeutet ist, Turbulenzeinlagen angeordnet sein, welche mit den Stapelscheiben 2 verlöten und damit eine Zugankerwirkung entfalten. FIG. 3 shows an enlarged detail of the stepped embossment 13 of the cover disk 12. The last or topmost stack disk 2 'rests in the region of the collecting channel 8 on a cup-shaped recess 6 of the penultimate stacking disk 2' and is soldered thereto via a third annular surface 18 , In addition, the cover 12 and the step-shaped indentation 13 has a further in the collecting channel 8 inferior expression 19, which is formed dome-shaped in the embodiment, but also other the Form stiffness of the cover 12 increasing forms, z. B. may have a truncated cone. By this further expression 19, which results in conjunction with the step-shaped indentation 13, a two-stage impression of the cover 12, the rigidity of the cover 12 against an increased internal pressure load, for example, resulting from the oil pressure can be increased. Between the individual stacking disks, what is indicated by cross-hatching, turbulence inserts can be arranged, which solder with the stacking disks 2 and thus develop a tension-anchoring effect.

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Form einer Abdeckscheibe 20 in einer Draufsicht. In den Eckbereichen sind jeweils erfindungsgemäße, d. h. zweistufige Einprägungen 21 angeordnet, welche den Einprägungen 13/19 in Fig. 3 entsprechen mit dem Unterschied, dass die Einprägungen 21 in Fig. 4 einen ovalen Grundriss aufweisen, während der Grundriss der Einprägung 13/19 kreisförmig ausgebildet ist. Ferner sind in den weiteren Eckbereichen einfache Einprägungen 22 vorgesehen. Fig. 4 shows a modified form of a cover 20 in a plan view. In the corner regions respectively, according to the invention, ie two-stage indentations 21 are arranged, which correspond to the indentations 13/19 in Fig. 3 with the difference that the indentations 21 in Fig. 4 have an oval outline, while the floor plan of the indentation 13/19 circular is trained. Furthermore, simple impressions 22 are provided in the further corner regions.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4: daraus ist das zweistufige Profil der Einprägung 21 erkennbar, welche mit der ersten Stufe 21 a auf der hier nicht dargestellten obersten Stapelscheibe aufliegt, mit dieser direkt und mit der benachbarten Stapelscheibe indirekt verlötet. Die zweite Stufe 21b der Ausprägung 21 bringt die erforderliche Formsteifigkeit gegen Ausbeulen. Fig. 5 shows a section along the line VV in Fig. 4: it is the two-stage profile of the indentation 21 can be seen, which rests with the first stage 21 a on the topmost stack disk not shown here, indirectly with this directly and with the adjacent stacking disk soldered. The second Stage 21b of the expression 21 brings the required dimensional stability against bulging.

Der Stapelscheibenwärmeübertrager wird vorzugsweise aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen hergestellt und ist daher hart lötbar.The stacked plate heat exchanger is preferably made of aluminum or aluminum alloys and is therefore hard solderable.

Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel, können statt der glatten Stapelscheiben mit Turbulenzeinlagen auch profilierte Stapelscheiben, insbesondere mit Wellprofilen im Rahmen der Erfindung verwendet werden.Notwithstanding the illustrated embodiment, instead of the smooth stacking disks with turbulence inserts also profiled stacking disks, in particular with corrugated profiles can be used in the invention.

Claims (6)

Stapelscheibenwärmeübertrager, insbesondere Ölkühler für Kraftfahrzeuge, bestehend aus zu einem Block (1) auf- und ineinander gestapelten Stapelscheiben (2), die jeweils erste und zweite Durchgangsöffnungen zur Bildung von Verteiler- und Sammelkanälen (8, 9) aufweisen, und einer äußeren Abdeckscheibe (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckscheibe (12, 20) im Bereich mindestens eines Sammelkanals (8) eine stufenförmige Einprägung (13, 21) aufweist.Stacked disk heat exchangers, in particular oil coolers for motor vehicles, consisting of stacking disks (2) stacked on and stacked into a block (1), each having first and second passage openings for forming distribution and collection channels (8, 9), and an outer cover (10). 3), characterized in that the cover plate (12, 20) in the region of at least one collecting channel (8) has a stepped embossment (13, 21). Stapelscheibenwärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einprägung (13, 20) eine Ringfläche (17) aufweist, welche auf der äußersten Stapelscheibe (2') aufliegt und mit dieser verlötbar ist.Stacked plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the indentation (13, 20) has an annular surface (17) which rests on the outermost stacking disc (2 ') and can be soldered thereto. Stapelscheibenwärmeübertrager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußerste Stapelscheibe (2') im Bereich der Ringfläche (17) mit einer benachbarten Stapelscheibe (2") verlötbar ist.Stacked plate heat exchanger according to claim 2, characterized in that the outermost stacking disc (2 ') in the region of the annular surface (17) with an adjacent stacking disc (2 ") is soldered. Stapelscheibenwärmeübertrager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckscheibe (12, 20) innerhalb der Ringfläche (17) eine Ausprägung (19, 21) aufweist.Stacked disk heat exchanger according to claim 2 or 3, characterized in that the cover disc (12, 20) within the annular surface (17) has a shape (19, 21). Stapelscheibenwärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einprägung (19, 21) - in der Draufsicht auf die Abdeckscheibe (12, 20) - kreisförmig oder oval ausgebildet ist.Stacked disk heat exchanger according to one of claims 1 to 4, characterized in that the indentation (19, 21) - in the plan view of the cover plate (12, 20) - is formed circular or oval. Stapelscheibenwärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stapelscheiben (2) napfartige Ausprägungen (6) der Höhe h aufweisen und dass die Einprägung (13) eine Tiefe t aufweist, welche der Höhe h entspricht.Stacked disk heat exchanger according to one of claims 1 to 5, characterized in that the stacking disks (2) have cup-like characteristics (6) of the height h and that the indentation (13) has a depth t which corresponds to the height h.
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