EP2466241A1 - Wärmetauscher, insbesondere Öl-Wasser-Wärmetauscher, mit verstärkter Anschlussplatte - Google Patents

Wärmetauscher, insbesondere Öl-Wasser-Wärmetauscher, mit verstärkter Anschlussplatte Download PDF

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EP2466241A1
EP2466241A1 EP11191380A EP11191380A EP2466241A1 EP 2466241 A1 EP2466241 A1 EP 2466241A1 EP 11191380 A EP11191380 A EP 11191380A EP 11191380 A EP11191380 A EP 11191380A EP 2466241 A1 EP2466241 A1 EP 2466241A1
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    • F28F2280/06—Adapter frames, e.g. for mounting heat exchanger cores on other structure and for allowing fluidic connections

Definitions

  • the present invention is concerned with the problem of providing for a heat exchanger of the generic type an improved or at least one alternative embodiment, which is characterized in particular by a compact and at the same time stable construction.
  • At least two directly to the terminal plate adjacent well elements each have an outwardly projecting, tab-like edge, said edges and the connection plate parallel and preferably over the entire surface abut each other and are firmly connected.
  • the at least two edges and the connection plate connected therewith thus ensure the required rigidity of the connection plate, without this having to have a significantly greater thickness in the entire area.
  • the second tub element is designed differently in terms of its edge than the first tub element, in particular the outwardly projecting edge is further pulled in the direction of the first tub element to ensure a planar contact of the edges together and on the connection plate during assembly can. If further tub elements are provided with such edges, they must likewise be shaped accordingly with regard to their design.
  • An inventive heat exchanger 1 which may be formed, for example, as an oil-water heat exchanger, a connection plate 2 for attachment to a component, in particular for Attach to an internal combustion engine, as well as several stacked well elements 3.
  • a connection plate 2 for attachment to a component, in particular for Attach to an internal combustion engine, as well as several stacked well elements 3.
  • at least the tub element 3 directly adjacent to the connection plate 2 now has an outwardly protruding tab-like edge 4, which rests against the connection plate 2 when the heat exchanger 1 is mounted and helps to stiffen it.
  • the Fig. 1 to 3 it can be seen that in the illustrated there heat exchangers 1 two directly to the terminal plate 2 adjacent well elements 3 have this outwardly projecting tab-like edge 4.
  • connection plate also called base plate
  • stiff that is, with a comparatively large thickness executed.
  • the terminal plate 2 can be much thinner and thus made easier, since the responsible for the vibration and vibration insensitivity stiffness is generated by the arranged on the tub elements 3 edges.
  • a spacer plate 5 is arranged between the connection plate 2 and the first adjacent well element 3.
  • the spacer plate 5 can be optionally used and also serve stiffening purposes. By the spacer plate 5 and a risk of injury or injury can be reduced because the edges 4 of the tub elements 3 rest directly on the spacer plate 5 on the connection plate 2.
  • turbulence generators in the form of turbulence plates 6 or other means suitable for this purpose can be provided between the individual tub elements 3 themselves, which can be turbulent Create flow within the heat exchanger 1 and thus ensure improved heat transfer.
  • a first heat exchange channel can extend directly after the connection plate 2.
  • the inlets and outlets of the two media can be done through the connection plate 2 as in Fig. 1 to see or like in Fig. 2 and 3 the one medium, usually oil through the connection plate 2 and the other medium through the upper cover plate 8.
  • the tub elements 3 are formed so that they alternately form the vertical inflows and outflows of both media and the horizontal heat exchanger channels of both media. For details of such tub elements is for example on the DE 20 2010 003 080 U1 or the AT 407 920 B directed.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher (1), insbesondere einen Öl-Wasser-Wärmetauscher, mit einer Anschlussplatte (2) zum Befestigen an einem Bauteil, insbesondere an einem Verbrennungsmotor, und mit mehreren aufeinandergestapelten und miteinander verlöteten Wannenelementen (3). Erfindungswesentlich ist dabei, dass zumindest das direkt zur Anschlussplatte (2) benachbarte Wannenelement (3) einen nach außen abstehenden, laschenartigen Rand (4) aufweist, der bei montiertem Wärmetauscher (1) an der Anschlussplatte (2) anliegt und diese aussteift. Hierdurch lässt sich die Dicke der Anschlussplatte (2) reduzieren und eine besonders kompakte Bauform erreichen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere einen Öl-Wasser-Wärmetauscher, mit einer Anschlussplatte zum Befestigen an einem Bauteil, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Wärmetauscher, insbesondere sogenannte Öl-Wasser-Wärmetauscher an Verbrennungsmotoren sind nicht unerheblichen Schwingungen und Vibrationen ausgesetzt, weshalb eine Anschlussplatte, über welche der Wärmetauscher beispielsweise am Verbrennungsmotor angebaut ist, vergleichsweise dick und dadurch verstärkt ausgebildet ist. Eine derartig verstärkte Anschlussplatte bedingt jedoch ein vergleichsweise hohes Gewicht und benötigt zudem einen gewissen Bauraum, was insbesondere im Hinblick auf ein stetig knapper werdendes Bauraumangebot innerhalb moderner Motorräume problematisch sein kann.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Wärmetauscher der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine kompakte und zugleich stabile Bauweise auszeichnet.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem an sich bekannten Wärmetauscher, beispielsweise bei einem Öl-Wasser-Wärmetauscher, mit einer Anschlussplatte zum Befestigen an einem Verbrennungsmotor und mit mehreren aufeinander gestapelten und miteinander verlöteten Wannenelementen, an zumindest dem direkt zur Anschlussplatte benachbarten Wannenelement einen nach außen abstehenden, laschenartigen Rand vorzusehen, der bei montiertem Wärmetauscher an der Anschlussplatte vorzugsweise vollflächig anliegt, beispielsweise mit dieser fest verbunden, insbesondere verlötet, ist und diese dadurch aussteift. Durch den laschenartigen Rand wird somit die zur Aussteifung der Anschlussplatte erforderliche Materialstärke lediglich an diesem Rand vorgesehen und nicht über die gesamte Fläche der Anschlussplatte, wodurch diese im Vergleich zu bisher aus dem Stand der Technik bekannten Anschlussplatten deutlich dünner und leichter ausgebildet werden kann. Die dünnere Ausbildung ermöglicht dabei eine kompakte Bauweise des Wärmetauschers, wobei der laschenartige Rand des zur Anschlussplatte direkt benachbarten Wannenelements die erforderliche Steifigkeit liefert.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, weisen zumindest zwei direkt zur Anschlussplatte benachbarte Wannenelemente jeweils einen nach außen abstehenden, laschenartigen Rand auf, wobei diese Ränder und die Anschlussplatte parallel und vorzugsweise vollflächig aneinander anliegen und fest miteinander verbunden sind. Die zumindest zwei Ränder und die damit verbundene Anschlussplatte gewährleisten somit die erforderliche Steifigkeit der Anschlussplatte, ohne dass diese im gesamten Bereich eine deutlich größere Dicke aufweisen muss. Dabei ist selbstverständlich das zweite Wannenelement hinsichtlich seines Randes anders gestaltet als das erste Wannenelement, insbesondere ist der nach außen abstehende Rand weiter in Richtung des ersten Wannenelementes gezogen, um beim Zusammenbau eine flächige Anlage der Ränder aneinander und an der Anschlussplatte gewährleisten zu können. Werden weitere Wannenelemente mit derartigen Rändern ausgestattet, so müssen diese ebenfalls hinsichtlich ihrer Ausgestaltung entsprechend geformt sein.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
  • Dabei zeigen, jeweils schematisch,
    • Fig. 1
    eine Explosionsdarstellung aus unterschiedlichen Richtung sowie eine zugehörige Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher,
    Fig. 2
    eine Darstellung wie in Fig. 1, jedoch bei einem geringfügig modifizierten Wärmetauscher,
    Fig. 3
    wiederum eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers bei einer weiteren Ausführungsform.
  • Entsprechend den Fig. 1 bis 3, weist ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher 1, welcher beispielsweise als Öl-Wasser-Wärmetauscher ausgebildet sein kann, eine Anschlussplatte 2 zum Befestigen an einem Bauteil, insbesondere zum Befestigen an einem Verbrennungsmotor, sowie mehrere aufeinander gestapelte Wannenelemente 3 auf. Erfindungsgemäß weist nun zumindest das direkt zur Anschlussplatte 2 benachbarte Wannenelement 3 einen nach außen abstehende, laschenartigen Rand 4 auf, der bei montiertem Wärmetauscher 1 an der Anschlussplatte 2 anliegt und mithilft, diese auszusteifen. Betrachtet man die Fig. 1 bis 3, so kann man erkennen, dass bei den dort abgebildeten Wärmetauschern 1 zwei direkt zur Anschlussplatte 2 benachbarte Wannenelemente 3 diesen nach außen abstehenden, laschenartigen Rand 4 besitzen.
  • Um den Wärmetauscher 1 unempfindlich gegenüber Schwingungen und Vibrationen eines damit verbundenen Verbrennungsmotors zu machen, wurde bisher die Anschlussplatte, auch Grundplatte genannt, steif, das heißt mit einer vergleichsweise großen Dicke, ausgeführt. Beim erfindungsgemäßen Wärmetauscher 1 hingegen kann die Anschlussplatte 2 deutlich dünner und damit leichter ausgebildet werden, da die für die Vibrations- und Schwingungsunempfindlichkeit verantwortliche Steifigkeit durch die an den Wannenelementen 3 angeordneten Ränder erzeugt wird. Betrachtet man die Fig. 1 bis 3 weiter, so kann man erkennen, dass zwischen der Anschlussplatte 2 und dem ersten benachbarten Wannenelement 3 eine Distanzplatte 5 angeordnet ist. Alternativ kann man auch von einer zweiteiligen Anschlussplatte 2 sprechen, wobei beide Teile sehr dünn ausgestaltet sind und dadurch der Wärmetauscher 1 besser verlötet werden kann. Die Distanzplatte 5 kann optional eingesetzt werden und ebenfalls Aussteifungszwecken dienen. Durch die Distanzplatte 5 kann auch eine Beschädigungs- bzw. Verletzungsgefahr reduziert werden, da die Ränder 4 der Wannenelemente 3 direkt über die Distanzplatte 5 an der Anschlussplatte 2 anliegen. Zwischen den einzelnen Wannenelementen 3 selbst können darüber hinaus Turbulenzerzeuger in Form von Turbulenzblechen 6 oder anderen dazu geeigneten Mitteln vorgesehen werden, die eine turbulente Strömung innerhalb des Wärmetauschers 1 erzeugen und damit eine verbesserte Wärmeübertragung gewährleisten können.
  • Durch die nach unten weisenden umlaufenden Wannenränder und die laschenartig nach außen abstehenden Ränder 4 der Wannenelemente 3 kann sich direkt im Anschluss an die Anschlussplatte 2 ein erster Wärmetauschkanal erstrecken. Bei diesem Typ Wärmetauscher 1 können die Zu- und Abläufe der beiden Medien durch die Anschlussplatte 2 erfolgen wie in Fig. 1 zu sehen oder wie in Fig. 2 und 3 das eine Medium, meist Öl durch die Anschlussplatte 2 und das andere Medium durch die obere Deckplatte 8. Die Wannenelemente 3 sind so ausgebildet, dass sie in sich die vertikalen Zu- und Abläufe beider Medien und die horizontalen Wärmetauscherkanäle beider Medien abwechselnd bilden. Zu Details solcher Wannenelemente wird beispielsweise auf die DE 20 2010 003 080 U1 oder die AT 407 920 B verwiesen.
  • Weiter zu erkennen ist, dass an dem laschenartig nach außen abstehenden Rand 4 Durchgangsöffnungen 7 vorgesehen sind, durch welche Befestigungsschrauben geführt sind und dadurch ein Verspannen der mit dem Rand 4 ausgestatteten Wannenelemente 3 mit der Anschlussplatte 2 bewirken. Zur dichten Verbindung der Wannenelemente 3 untereinander und zur Distanzplatte 5 bzw. zur Anschlussplatte 2 können diese insbesondere im bereich des Randes 4 miteinander verlötet werden. Wobei der Wärmetauscher 1 generell an einen nicht gezeigten Filter insbesondere an einen Ölfilter, angeschlossen werden kann.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher 1 lassen sich zudem folgende Vorteile realisieren:
    • eine deutliche verbesserte Krafteinleitung über die Ränder 4 in die Anschlussplatte 2 und damit eine Aussteifung der Anschlussplatte 2, ohne eine Kerbwirkung,
    • eine geringe Beschädigungs- bzw. Verletzungsgefahr, da die Ränder 4 der Wannenelemente 3 direkt über die Distanzplatte 5 an der Anschlussplatte 2 anliegen,
    • eine kompakte Bauform des erfindungsgemäßen Wärmetauschers durch die erfindungsgemäß reduzierte Dicke der Anschlussplatte 2.

Claims (7)

  1. Wärmetauscher (1), insbesondere ein Öl-Wasser-Wärmetauscher, mit einer Anschlussplatte (2) zum Befestigen an einem Bauteil, insbesondere an einem Verbrennungsmotor, und mit mehreren aufeinandergestapelten und miteinander verlöteten Wannenelementen (3),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest das direkt zur Anschlussplatte (2) benachbarte Wannenelement (3) einen nach außen abstehenden, laschenartigen Rand (4) aufweist, der bei montiertem Wärmetauscher (1) an der Anschlussplatte (2) anliegt und diese aussteift.
  2. Wärmetauscher nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest zwei direkt zur Anschlussplatte (2) benachbarte Wannenelemente (3) einen nach außen abstehenden, laschenartigen Rand (4) aufweisen, wobei die Ränder (4) und die Anschlussplatte (2) parallel aneinander anliegen.
  3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen der Anschlussplatte (2) und dem ersten benachbarten Wannenelement (3) eine Distanzplatte (5) angeordnet ist.
  4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen zwei Wannenelementen (3) jeweils ein Turbulenzblech (6) angeordnet ist.
  5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in dem laschenartigen Rand (4) Durchgangsöffnungen (7) vorgesehen sind, durch welche Befestigungsschrauben geführt sind.
  6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest das direkt zur Anschlussplatte (2) benachbarte Wannenelement (3) mit der Distanzplatte (5) und/oder der Anschlussplatte (2) verlötet ist.
  7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Wärmetauscher (1) an einen Filter, insbesondere an einen Ölfilter, angeschlossen ist.
EP11191380.2A 2010-12-15 2011-11-30 Wärmetauscher, insbesondere Öl-Wasser-Wärmetauscher, mit verstärkter Anschlussplatte Active EP2466241B1 (de)

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