EP2454547B1 - Plattenwärmetauscher mit mehreren übereinander gestapelten platten - Google Patents

Plattenwärmetauscher mit mehreren übereinander gestapelten platten Download PDF

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EP2454547B1
EP2454547B1 EP10732347.9A EP10732347A EP2454547B1 EP 2454547 B1 EP2454547 B1 EP 2454547B1 EP 10732347 A EP10732347 A EP 10732347A EP 2454547 B1 EP2454547 B1 EP 2454547B1
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EP
European Patent Office
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plate
heat exchanger
end plate
plate heat
adjacent
Prior art date
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EP10732347.9A
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French (fr)
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EP2454547A2 (de
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Klaus Otahal
Niki Hawa
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Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
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Publication date
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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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • 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
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0089—Oil coolers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F2225/00—Reinforcing means
    • F28F2225/04—Reinforcing means for conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/04—Fastening; Joining by brazing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2280/00—Mounting arrangements; Arrangements for facilitating assembling or disassembling of heat exchanger parts
    • F28F2280/06—Adapter frames, e.g. for mounting heat exchanger cores on other structure and for allowing fluidic connections

Definitions

  • the invention relates to a plate heat exchanger according to the preamble of claim 1.
  • WO 2005/071342 A1 discloses such a plate heat exchanger.
  • the EP 0 623 798 A2 describes a plate heat exchanger with stacked trough-shaped heat exchanger plates whose peripheral edges abut each other and are sealed together, all heat exchanger plates have the same shape.
  • the lowermost of the trough-shaped plates attached to the end plate is the weakest member in terms of strength.
  • the notch formed in the usual construction between the lower trough-shaped plate and the end plate is unfavorable in terms of force introduction and strength.
  • Oil coolers of this type are generally attached to the end plate by means of screws on the engine block or on modules close to the engine, and are therefore subjected to high lateral acceleration forces due to the engine vibrations during operation of the engine.
  • a usually even more critical load results from the pulsating oil pressure of the lubrication system. This acts on the one hand from the inside in the individual oil layers and on the other hand from below on the connection plate.
  • the opposite module or the motor housing is usually designed at the interface with longer, open oil guide channels, which are closed by means of a contour seal and the heat exchanger end plate. Due to the bias of the seal and in particular by the swelling oil pressure in the connection channels, the heat exchanger connection plate is loaded on bending.
  • Plate heat exchangers of the type mentioned usually do not withstand such loads, the mentioned notch is often the starting point of cracks in the bottom plate oil or in the soldering. The result is leakage and media loss.
  • a plate heat exchanger for a motor vehicle engine which consists of a plurality of trough-shaped plates which are stacked and soldered to form adjacent hollow chambers with their upstanding edges spaced, wherein the lowermost plate is attached to an end plate.
  • a reinforcing plate provided with a rim bordering the bottom plate. The reinforcement plate is soldered to the bottom plate.
  • the WO 2007/038871 A1 describes a plate heat exchanger with an end plate and a stack of trough-shaped plates, the bottom plate rests flat against the end plate.
  • the bottom plate is surrounded by a circumferential stiffening frame.
  • the end plate designed as a sheet-metal punched part is usually dimensioned correspondingly larger, which, however, increases the space requirement, the weight and the costs.
  • the object of the invention is to meet the requirements in terms of strength in a plate heat exchanger of the type mentioned, without increasing the overall height or material use significantly.
  • the wall surface may be formed by an inner circumferential surface of a substantially trough-like receptacle of the end plate for the adjacent plate. It is particularly advantageous if the end plate forms a mounting plate of the plate heat exchanger. Parts can be saved, if the receptacle is at least partially formed by a molded recess in the end plate.
  • the end plate consists of a substantially flat plate member and a frame part preferably inseparably connected to the frame part, wherein the receptacle may be at least partially formed by the frame part.
  • the depth of the recording should be at least equal to the height of the edge of the adjacent plate.
  • the wall surface is formed by an outer circumferential surface of the end plate. It is particularly advantageous if the end plate forms a cover plate of the plate heat exchanger.
  • the adjacent plate contacts the end plate at least predominantly with the end plate facing surface, wherein preferably the end plate is soldered to the adjacent plate.
  • openings such as inlet or outlet openings for the first or second coolant poured.
  • FIG. 1 a plate heat exchanger according to the invention in an oblique view in a first embodiment
  • Fig. 2 the plate heat exchanger in a section along the line II-II in Fig. 1
  • Fig. 3 an end plate of this Plate heat exchanger in an oblique view from above
  • Fig. 4 this end plate in an oblique view from below
  • Fig. 5 a plate heat exchanger according to the invention in an oblique view in a second embodiment
  • Fig. 6 the plate heat exchanger in a section along the line VI-VI in Fig. 5 .
  • Fig. 7 a frame part of this plate heat exchanger in an oblique view from above
  • Fig. 1 a plate heat exchanger according to the invention in an oblique view in a first embodiment
  • Fig. 2 the plate heat exchanger in a section along the line II-II in Fig. 1 .
  • Fig. 3 an end plate of this Plate heat exchanger in an oblique view
  • Fig. 9 a plate heat exchanger according to the invention in an oblique view in a third embodiment
  • Fig. 10 the plate heat exchanger in a section along the line XX in Fig. 9
  • Fig. 11 an end plate of this plate heat exchanger in an oblique view from above
  • Fig. 12 this end plate in an oblique view from below
  • Fig. 13 the end plate off Fig. 11 in an embodiment in an oblique view from above
  • Fig. 14 the end plate in an oblique view from below.
  • the Fig. 1 and 2 show a plate heat exchanger 1 with a number of stacked trough-shaped plates 2, wherein between the two adjacent plates 2 each have a flow space 3 is formed for a first or second medium.
  • the edges 4 each two adjacent plates 2 are soldered together.
  • an end plate 7 made of an aluminum alloy is arranged in the region of the side 6 facing away from the edge 4.
  • the end plate 7 is fixedly connected to at least one adjacent plate 2 at the lower end 14 stack 5 fixed to an end plate 7, wherein the peripheral edge 4 of the adjacent plate 2 supported on a parallel to this edge 4 formed wall surface 19 of the end plate 7 and this wall surface 19 is firmly connected.
  • the wall surface 19 is in this case formed between flat, parallel surfaces 7 ', 7 "of the end plate 7 Fig. 1 to 4
  • the wall surface 19 is formed by an inner surface 16 of a substantially trough-like receptacle 17 of the end plate 7 for the adjacent plate 2, wherein the receptacle 17 is designed as a recess 18 formed in the end plate 7, which is substantially the shape of the lowermost Plate 2 has.
  • the end plate 7 with the recess 8 may be made, for example, by a Thixoguss vide.
  • the depth t of the recess 8 substantially corresponds at least to the height h of the edge 4 of a plate 2.
  • the bottom plate 2 is completely taken up by the recess 8, wherein the end plate 7 facing surface 2a of the plate. 2 over the entire surface of the end plate 7 rests. In this case, the entire surface 2a of the plate 2 is soldered to the end plate 7.
  • 7 openings 9 are formed for the inlet or outlet of the cooling media in the end plate.
  • the strength of the plate heat exchanger 1 can be sufficiently increased by means of the end plate 7 made of an aluminum alloy produced, for example, by the thixocasting process, without having to accept significant disadvantages in terms of height and weight.
  • the end plate 7 consists of a substantially flat plate part 7a formed by a punching plate and a frame part 7b connected inseparably therewith, the frame part 7b forming an additional reinforcement comprising the heat exchanger block.
  • the frame part 7b is formed with one of the above-mentioned manufacturing methods, so that a similar body as in the FIGS. 1 to 4 Embodiment 1 arises.
  • the frame part 7b forms a receptacle 17 for the adjacent plate 2, wherein a wall surface 19 formed by an inner circumferential surface 16 of the frame part 7b supports the edge 4 of the adjacent plate 2.
  • the flat plate member 7a formed by a sheet metal plate may have solder plating, it is possible to directly solder a turbulence insert 10 thereon. This saves a disk.
  • FIGS. 1 to 8 illustrated embodiments forms the end plate 7 each having a mounting holes 11 mounting plate 12.
  • the Fig. 9 to 14 show plate heat exchanger 1, in which the end plate 7 forms a cover plate 13.
  • the cover plate 13 must also withstand oil pressure and vibration or burden the remaining plate structure of the plate heat exchanger 1 least possible.
  • the edges 4 of the top plate 2 at the upper end 15 of the stack 5 are based on the wall surface 19 formed by an outer surface 18 of the end plate 7 and are firmly connected thereto by soldering.
  • the surface of the end plate 7 can be structured, for example in the form of a honeycomb structure 20, be formed.
  • one (or more) connecting piece 21 may be integrated, which is preferably produced in the same manufacturing step as the end plate 7 itself, as in FIGS. 13 and 14 is shown.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmetauscher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. WO 2005/071342 A1 offenbart einen solchen Plattenwärmetauscher.
  • Die EP 0 623 798 A2 beschreibt einen Plattenwärmetauscher mit aufeinander gestapelten wannenförmigen Wärmetauscherplatten, deren umlaufende Ränder aneinander anliegen und dicht miteinander verlötet sind, wobei alle Wärmetauscherplatten die gleiche Form aufweisen. Bei solchen Bauarten bildet die unterste der wannenförmigen Platten, die an der Endplatte angebracht ist, im Hinblick auf die Festigkeit das schwächste Glied. Insbesondere die im üblichen Aufbau entstehende Kerbe zwischen der unteren wannenförmigen Platte und der Endplatte ist hinsichtlich Krafteinleitung und Festigkeit ungünstig.
  • Ölkühler solcher Art werden im Allgemeinen an der Endplatte mittels Schrauben am Motorblock oder an motornahen Modulen befestigt, und sind daher im Betrieb des Motors hohen Querbeschleunigungskräften auf Grund der Motorvibrationen unterworfen. Eine in der Regel noch kritischere Belastung resultiert aus dem pulsierenden Öldruck des Schmiersystems. Dieser wirkt einerseits von innen in den einzelnen Öllagen und andererseits von unten auf die Anschlussplatte. Das gegenüberliegende Modul bzw. das Motorgehäuse ist an der Schnittstelle zumeist mit längeren, offenen Ölführungskanälen ausgeführt, welchen mittels einer Konturdichtung und der Wärmetauscher-Endplatte geschlossen werden. Durch die Vorspannung der Dichtung und insbesondere durch den schwellenden Öldruck in den Anschlusskanälen wird die Wärmetauscher-Anschlussplatte auf Biegung belastet.
  • Plattenwärmetauscher der erwähnten Art halten solche Belastungen in der Regel nicht aus, die erwähnte Kerbe ist oft Ausgangspunkt von Rissen in der untersten Ölplatte bzw. in der Lötung. Die Folge ist Undichtheit und Medienverlust.
  • Aus der DE 197 11 258 C2 ist ein Plattenwärmetauscher für einen Kraftfahrzeugmotor bekannt, welcher aus mehreren wannenförmigen Platten besteht, die zur Bildung von benachbarten Hohlkammern mit ihren hoch stehenden Rändern ineinander liegend auf Abstand gestapelt und verlötet sind, wobei die unterste Platte an einer Endplatte angebracht ist. Um die Festigkeitsanforderungen für eine Montage direkt am Motorblock zu erfüllen, ist zwischen der Endplatte und der untersten Platte zusätzlich eine Verstärkungsplatte angeordnet, die mit einem den Rand der untersten Platte einfassenden Bord versehen ist. Die Verstärkungsplatte ist mit der untersten Platte verlötet.
  • Die WO 2007/038871 A1 beschreibt einen Plattenwärmetauscher mit einer End-platte und einem Stapel von wannenförmigen Platten, wobei die unterste Platte flächig an der Endplatte aufliegt. Die unterste Platte ist von einem umlaufenden Versteifungsrahmen umgeben.
  • Reichen diese Verstärkungsmaßnahmen nicht aus, wird üblicher weise die als Blech-Stanzteil ausgeführte Endplatte entsprechend stärker dimensioniert, was jedoch den Platzbedarf, das Gewicht und die Kosten erhöht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Plattenwärmetauscher der eingangs genannten Art die Anforderungen hinsichtlich Festigkeit zu erfüllen, ohne die Gesamtbauhöhe bzw. den Materialeinsatz wesentlich zu erhöhen.
  • Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 erreicht. Erfindungsgemäß ist die Wandfläche durch eine innere Mantelfläche einer im Wesentlichen wannenartige Aufnahme der Endplatte für die benachbarte Platte gebildet sein. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Endplatte eine Montageplatte des Plattenwärmetauschers ausbildet. Teile können dabei eingespart werden, wenn die Aufnahme zumindest teilweise durch eine eingeformte Vertiefung in der Endplatte gebildet ist. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Endplatte aus einem im Wesentlichen ebenen Plattenteil und einem mit dem Plattenteil vorzugsweise untrennbar verbundenen Rahmenteil besteht, wobei die Aufnahme zumindest teilweise durch den Rahmenteil gebildet sein kann.
  • Die Tiefe der Aufnahme sollte zumindest der Höhe des Randes der benachbarten Platte entsprechen.
  • In einer weitere vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die Wandfläche durch eine äußere Mantelfläche der Endplatte gebildet ist. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Endplatte eine Deckplatte des Plattenwärmetauschers ausbildet.
  • Um eine besonders gute Verbindung zwischen der benachbarten Platte und der Endplatte zu erreichen, ist vorgesehen, dass die benachbarte Platte die Endplatte zumindest überwiegend mit der der Endplatte zugewandten Fläche kontaktiert, wobei vorzugsweise die Endplatte mit der benachbarten Platte verlötet ist.
  • Durch diese beschriebenen Formgebungen wird die zuvor beschriebene Kerbe vermieden, und der Kraftfluss kann sich ausgehend von den Schraubpunkten auf eine wesentlich größere Übergangsfläche zu den Platten des Plattenwärmetauschers verteilen. Ebenso wird das Widerstandsmoment des gesamten Wärmetauschers entscheidend erhöht. Dies zeigt sich in Finite Elemente-Festigkeitsberechnungen deutlich. Um eine hohe Festigkeit bei geringem Materialeinsatz zu erreichen, kann die Endplatte auf der der benachbarten Platte abgewendeten Seite zumindest teilweise Aussparungen zur Gewichtsreduzierung, vorzugsweise wabenartige Strukturen, aufweisen. Da diese 3-dimensionale Formbebung jedoch kaum durch ein übliches Stanzteil dargestellt werden, müssen andere Herstellungsverfahren verwendet werden. Als Fertigungsverfahren eignen sich hierzu etwa:
    • spezifische Aluminium-Gussverfahren wie Thixoguss- bzw. Vacural Druckgießverfahren, in welchen lötfähige Legierungen verarbeitet werden können,
    • Umformverfahren wie Schmieden bzw. Fließpressen,
    • Sinterverfahren, sofern für geeignete Legierungen anwendbar,
    • Mechanische Bearbeitung, sofern wirtschaftlich sinnvoll (bei Prototypen).
  • In die Endplatte können erforderliche Öffnungen, wie Zu- oder Ablauföffnungen für das erste oder zweite Kühlmittel eingegossen sein.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Plattenwärmetauscher in einer Schrägansicht in einer ersten Ausführungsvariante, Fig. 2 den Plattenwärmetauscher in einem Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Endplatte dieses Plattenwärmetauschers in einer Schrägansicht von oben, Fig. 4 diese Endplatte in einer Schrägansicht von unten, Fig. 5 einen erfindungsgemäßen Plattenwärmetauscher in einer Schrägansicht in einer zweiten Ausführungsvariante, Fig. 6 den Plattenwärmetauscher in einem Schnitt gemäß der Linie VI-VI in Fig. 5, Fig. 7 einen Rahmenteil dieses Plattenwärmetauschers in einer Schrägansicht von oben, Fig. 8 diesen Rahmenteil in einer Schrägansicht von unten, Fig. 9 einen erfindungsgemäßen Plattenwärmetauscher in einer Schrägansicht in einer dritten Ausführungsvariante, Fig. 10 den Plattenwärmetauscher in einem Schnitt gemäß der Linie X-X in Fig. 9, Fig. 11 eine Endplatte dieses Plattenwärmetauschers in einer Schrägansicht von oben, Fig. 12 diese Endplatte in einer Schrägansicht von unten, Fig. 13 die Endplatte aus Fig. 11 in einer Ausführungsvariante in einer Schrägansicht von oben und Fig. 14 die Endplatte aus in einer Schrägansicht von unten.
  • Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Plattenwärmetauscher 1 mit einer Anzahl von übereinander gestapelten wannenförmigen Platten 2, wobei zwischen den zwei benachbarten Platten 2 jeweils ein Durchflussraum 3 für ein erstes oder zweites Medium ausgebildet ist. Die Ränder 4 jeweils zweier benachbarte Platten 2 sind miteinander verlötet.
  • Im Bereich der untersten Platte 2 des Stapels 5 ist im Bereich der dem Rand 4 abgewandten Seite 6 eine Endplatte 7 aus einer Aluminiumlegierung angeordnet.
  • Die Endplatte 7 ist fest mit zumindest einer benachbarten Platte 2 am unteren Ende 14 Stapels 5 fest mit einer Endplatte 7 verbunden ist, wobei der umlaufende Rand 4 der benachbarten Platte 2 an einer parallel zu diesem Rand 4 ausgebildeten Wandfläche 19 der Endplatte 7 abgestützt und mit dieser Wandfläche 19 fest verbunden ist. Die Wandfläche 19 ist dabei zwischen ebenen, parallelen Oberflächen 7', 7" der Endplatte 7 ausgebildet. Bei dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Wandfläche 19 durch eine innere Mantelfläche 16 einer im Wesentlichen wannenartige Aufnahme 17 der Endplatte 7 für die benachbarte Platte 2 gebildet, wobei die Aufnahme 17 als eine in die Endplatte 7 eingeformte Vertiefung 18 ausgeführt ist, welche im Wesentlichen die Form der untersten Platte 2 hat. Die Endplatte 7 mit der Vertiefung 8 kann beispielsweise durch ein Thixogussverfahren hergestellt sein. Die Tiefe t der Vertiefung 8 entspricht im Wesentlichen zumindest der Höhe h des Randes 4 einer Platte 2.
  • Im Ausführungsbeispiel wird die unterste Platte 2 zur Gänze von der Vertiefung 8 aufgenommen, wobei die der Endplatte 7 zugewandte Fläche 2a der Platte 2 vollflächig an der Endplatte 7 anliegt. Dabei ist die gesamte Fläche 2a der Platte 2 mit der Endplatte 7 verlötet.
  • Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, sind in die Endplatte 7 Öffnungen 9 für den Zu- oder Ablauf der Kühlmedien eingeformt.
  • Da die 3-dimensionale Formbebung der die Aufnahme aufweisenden Endplatte 7 nicht durch ein übliches Stanzteil erzeugt werden kann, müssen andere Herstellungsverfahren verwendet werden. Als Fertigungsverfahren eignen sich hierzu etwa:
    • spezifische Aluminium-Gussverfahren wie Thixoguss- bzw. Vacural Druckgießverfahren, in welchen lötfähige Legierungen verarbeitet werden können,
    • Umformverfahren wie Schmieden bzw. Fließpressen,
    • Sinterverfahren, sofern für geeignete Legierungen anwendbar,
    • Mechanische Bearbeitung, sofern wirtschaftlich sinnvoll (bei Prototypen).
  • Durch die Endplatte 7 aus einer beispielsweise im Thixogussverfahren hergestellten Aluminiumlegierung kann die Festigkeit des Plattenwärmetauschers 1 ausreichend erhöht werden, ohne dass wesentliche Nachteile hinsichtlich Bauhöhe und Gewicht in Kauf genommen werden müssen.
  • Im in den Fig. 5 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Endplatte 7 aus einem durch eine Stanzplatte gebildeten, im Wesentlichen ebenen Plattenteil 7a und einem mit diesem untrennbar verbundenen Rahmenteil 7b, wobei der Rahmenteil 7b eine zusätzliche, den Wärmetauscherblock umfassende Verstärkung bildet. Der Rahmenteil 7b wird mit einem der oben angeführten Fertigungsverfahren gebildet, so dass ein ähnlicher Körper wie im in den Figuren 1 bis 4 Ausführungsbeispiel 1 entsteht. Der Rahmenteil 7b bildet eine Aufnahme 17 für die benachbarte Platte 2, wobei eine durch eine innere Mantelfläche 16 des Rahmenteils 7b gebildete Wandfläche 19 den Rand 4 der benachbarten Platte 2 abstützt.
  • Da der durch eine Blechplatte gebildete ebene Plattenteil 7a eine Lotplattierung aufweisen kann, ist es möglich, direkt darauf eine Turbulenzeinlage 10 anzulöten. Dadurch wird eine Platte eingespart.
  • Bei den in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Ausführungsvarianten bildet die Endplatte 7 jeweils eine Montageöffnungen 11 aufweisende Montageplatte 12 aus.
  • Die Fig. 9 bis 14 zeigen dagegen Plattenwärmetauscher 1, bei denen die Endplatte 7 eine Deckplatte 13 ausbildet. Hier zeigen sich ähnliche Vorzüge durch den vollflächigen Kontakt bzw. die Vermeidung von Kerben durch eine 3-dimensional geformte Deckplatte 13, anstatt eines üblichen, ebenen Stanzblechteils. Die Deckplatte 13 muss ebenso Öldruck und Vibration standhalten bzw. die übrige Plattenstruktur des Plattenwärmetauschers 1 geringst möglich belasten. Die Ränder 4 der obersten Platte 2 am oberen Ende 15 des Stapels 5 stützen sich dabei an der durch eine äußere Mantelfläche 18 gebildeten Wandfläche 19 der Endplatte 7 ab und sind mit dieser durch Löten fest verbunden. Um Material und Gewicht ohne Beeinträchtigung der Festigkeit einzusparen, kann die Oberfläche der Endplatte 7 strukturiert, beispielsweise in Form einer Wabenstruktur 20, ausgebildet sein.
  • Wahlweise kann in die Deckplatte 13 ein (oder mehrere) Anschlussstutzen 21 integriert sein, welcher vorzugsweise im selben Fertigungsschritt wie die Endplatte 7 selbst erzeugt wird, wie in Fig. 13 und 14 gezeigt ist.

Claims (11)

  1. Plattenwärmetauscher (1) mit mehreren übereinander gestapelten Platten (2), die abwechselnd jeweils einen ersten und einen zweiten Durchflussraum (3) für ein erstes bzw. zweites Medium aufspannen, wobei jede Platte (2) einen umlaufenden Rand (4) aufweist und im Wesentlichen wannenförmig gestaltet ist und wobei zwei benachbarte Platten (2) jeweils über die umlaufenden Ränder (4) miteinander verbunden sind, und wobei eine Endplatte (7) fest mit zumindest einer benachbarten Platte (2) an zumindest einem Ende des Stapels (5) fest mit einer Endplatte (7) verbunden ist, wobei der umlaufende Rand (4) der benachbarten Platte (2) an einer parallel zu diesem Rand (4) ausgebildeten Wandfläche (19) der Endplatte (7) abgestützt und mit dieser Wandfläche (19) fest verbunden ist,
    wobei
    - die Endplatte (7) aus einer Aluminiumlegierung besteht, wobei vorzugsweise die Wandfläche (19) zwischen zwei im Wesentlichen ebenen, parallelen Oberflächen (7', 7") der Endplatte (7) ausgebildet ist,
    - die Wandfläche (19) durch eine innere Mantelfläche (16) einer im Wesentlichen wannenartige Aufnahme (17) der Endplatte (7) für die benachbarte Platte (2) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet
    - dass die Tiefe (t) einer Aufnahme (17) zumindest der Höhe (h) des Randes (4) der Platte (2) entspricht.
  2. Plattenwärmetauscher (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aufnahme (17) zumindest teilweise durch eine eingeformte Vertiefung (8) in der Endplatte (7) gebildet ist.
  3. Plattenwärmetauscher (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Endplatte (7) aus einem im Wesentlichen ebenen Plattenteil (7a) und einem mit dem Plattenteil (7a) vorzugsweise untrennbar verbundenen Rahmenteil (7b) besteht, wobei vorzugsweise die Aufnahme (17) zumindest teilweise durch den Rahmenteil (7b) gebildet ist.
  4. Plattenwärmetauscher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die benachbarte Platte (2) die Endplatte (7) zumindest überwiegend mit der der Endplatte (7) zugewandten Fläche (2a) kontaktiert.
  5. Plattenwärmetauscher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Endplatte (7) mit der benachbarten Platte (2), vorzugsweise vollflächig, verlötet ist.
  6. Plattenwärmetauscher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen der benachbarten Platte (2) und der Endplatte (7) eine vorzugsweise mit der Endplatte (7) verlötete Turbulenzeinlage (10) angeordnet ist.
  7. Plattenwärmetauscher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Endplatte (7) zumindest eine mitgegossene Öffnung (9) und/oder zumindest einen mitgegossenen Anschlussstutzen (21) für den Zu- oder Ablauf des ersten - oder zweiten Mediums aufweist.
  8. Plattenwärmetauscher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Endplatte (7) in einem Aluminium-Gussverfahren, vorzugsweise im Thixogussverfahren oder im Vacural-Druckgießverfahren, hergestellt ist.
  9. Plattenwärmetauscher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Endplatte (7) eine Montageplatte (12) des Plattenwärmetauschers (1) ausbildet.
  10. Plattenwärmetauscher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Endplatte (7) eine Deckplatte (13) des Plattenwärmetauschers (1) ausbildet.
  11. Plattenwärmetauscher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Endplatte (7) zumindest teilweise Aussparungen zur Gewichtsreduzierung, vorzugsweise eine Wabenstruktur (20) aufweist.
EP10732347.9A 2009-07-16 2010-07-08 Plattenwärmetauscher mit mehreren übereinander gestapelten platten Not-in-force EP2454547B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0111709A AT508537B1 (de) 2009-07-16 2009-07-16 Plattenwärmetauscher mit mehreren übereinander gestapelten platten
PCT/EP2010/059800 WO2011006825A2 (de) 2009-07-16 2010-07-08 Plattenwärmetauscher mit mehreren übereinander gestapelten platten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2454547A2 EP2454547A2 (de) 2012-05-23
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