EP3096104A1 - Wärmeübertragervorrichtung - Google Patents

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Publication number
EP3096104A1
EP3096104A1 EP15168016.2A EP15168016A EP3096104A1 EP 3096104 A1 EP3096104 A1 EP 3096104A1 EP 15168016 A EP15168016 A EP 15168016A EP 3096104 A1 EP3096104 A1 EP 3096104A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
plate
exchanger plate
alignment element
alignment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15168016.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Halil Ufuk Ozboga
Alper Erdem Demirci
Hurrem Murat Altay
Yasar Onal
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Termoteknik Isitma ve Klima Sanayi Ticaret AS
Original Assignee
Bosch Termoteknik Isitma ve Klima Sanayi Ticaret AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Termoteknik Isitma ve Klima Sanayi Ticaret AS filed Critical Bosch Termoteknik Isitma ve Klima Sanayi Ticaret AS
Priority to EP15168016.2A priority Critical patent/EP3096104A1/de
Publication of EP3096104A1 publication Critical patent/EP3096104A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • 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
    • F28F2275/14—Fastening; Joining by using form fitting connection, e.g. with tongue and groove
    • 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
    • F28F2280/04—Means for preventing wrong assembling of parts

Definitions

  • the invention is based on a heat exchanger device according to the preamble of claim 1.
  • Plate heat exchangers which comprise a plurality of heat exchanger plates, wherein at least two mutually different heat exchanger plates each have at least one alignment element and engage at least two alignment elements in an assembled state, to set an orientation of the two heat exchanger plates relative to each other.
  • the invention is based on a heat exchanger device, in particular a plate-shaped heat exchanger device, with at least one first, in particular stackable, heat transfer plate, which comprises at least a first alignment element, which is arranged in particular on an edge region of the first heat exchanger plate and a side recess of the first heat exchanger plate at least partially, advantageously at least a large part and particularly preferably completely limited, with at least one, of the first heat exchanger plate differently formed, second, in particular stackable, heat transfer plate, which comprises at least a second alignment element, which is arranged in particular at an edge region of the second heat exchanger plate and a side recess of the second Heat transfer plate at least partially, advantageously at least a large part and particularly preferably completely limited and, which is disposed in an assembled state immediately adjacent to the first heat exchanger plate and / or directly adjacent to the first heat exchanger plate, and with at least one third, in particular stackable, heat transfer plate, which comprises at least one corresponding to the first alignment element and / or the second alignment element,
  • the first alignment element, the second alignment element and the third alignment element are provided to at least partially and advantageously at least partially intermesh in the assembled state, in particular by a position and / or orientation of the first heat exchanger plate, the second heat exchanger plate and to fix the third heat exchanger plate relative to each other.
  • the first alignment element is provided to at least partially and advantageously at least partially and advantageously surround the second and / or the third alignment element and / or at least partially and advantageously at least substantially engage the second and / or the third alignment element.
  • the second alignment element is provided to at least partially and advantageously at least partially surround the first and / or the third alignment element and / or at least partially and advantageously at least substantially engage the first and / or the third alignment element.
  • the third alignment element is provided to at least partially and advantageously at least partially and advantageously surround the first and / or the second alignment element and / or at least partially and advantageously at least substantially intervene in the first and / or the second alignment element.
  • the term "at least a large part" is to be understood in particular as meaning at least 60%, advantageously at least 70%, preferably at least 80% and particularly preferably at least 90%.
  • a "heat exchanger device” should be understood as meaning, in particular, at least one part, in particular a subassembly, of a, in particular plate-shaped, heat exchanger, advantageously a plate heat exchanger.
  • the heat exchanger device may also comprise the entire, in particular plate-shaped, heat exchanger, advantageously plate heat exchanger.
  • the heat transfer device at least one, advantageous exactly one, fluid inlet, at least one, advantageously exactly one, fluid outlet and / or a plurality of, in particular stackable, heat transfer plates comprise, preferably at least four, advantageously at least six, and more preferably at least eight heat exchanger plates.
  • the heat exchanger device is formed housing-free.
  • a “heat exchanger plate” should be understood to mean, in particular, an element, in particular a plate-shaped element, which is provided, in particular, at least one fluid, which is provided in particular, at least partially, in particular indirectly and / or directly, to at least one object , Advantageously indirectly to at least one further fluid to transfer, at least partially to conduct and / or lead.
  • "intended” is intended to be understood in particular specially designed and / or equipped.
  • the fact that an object is intended for a specific function should in particular mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.
  • the heat transfer plates are at least partially, preferably formed to at least a large part and more preferably completely frameless.
  • the heat exchanger plates each have at least one, in particular on at least one side edge, advantageously on a transverse extension, the respective heat transfer plate, advantageously centrally arranged, side recess, advantageously, in particular indirect, leadership of a guide means and / or a pressure medium.
  • the lateral recesses may have any shape, contour and / or shape that appears appropriate to a person skilled in the art, such as, for example, angular, oval and / or advantageously semicircular, in particular when viewed perpendicularly to a main extension plane of the respective heat transfer plate.
  • a "main extension plane" of an object should be understood to mean in particular a plane which is parallel to a largest side surface of a smallest imaginary cuboid which just completely surrounds the object, and in particular by a center, in particular a geometric center, of the cuboid runs.
  • an "alignment element” should in particular be understood as an element which is provided in particular for a position and / or an alignment of at least one, advantageously exactly one, of the heat transfer plates in at least one spatial dimension, advantageously in at least two spatial dimensions, at least partially, advantageously at least to a large extent and particularly preferably completely defined and / or defined.
  • the alignment elements are advantageously provided for direct guidance of the guide means and / or the pressure means.
  • the respective alignment elements of the respective heat exchanger plates on a main extension direction which is arranged at least substantially perpendicular to the main extension plane of the respective heat exchanger plate.
  • a “main direction of extension" of an object should be understood to mean, in particular, a direction which is parallel to a longest edge of a smallest geometric cuboid which just completely encloses the object.
  • the expression “at least substantially perpendicular” is intended in particular to define an orientation of a direction relative to a reference direction, the direction and the reference direction, in particular in one plane, an angle, in particular between 82 ° and 98 °, advantageously between 85 ° and 95 ° and more preferably between 88 ° and 92 °.
  • the alignment elements are preferably at least substantially identical to each other.
  • the term “at least substantially identical” is intended to mean, in particular, apart from manufacturing tolerances, identical.
  • the alignment elements are formed integrally with the respective heat exchanger plate.
  • the heat exchanger plates are integrally formed.
  • integral should be understood to mean in particular at least materially connected.
  • the material bond can be produced, for example, by an adhesive process, an injection-molding process, a welding process, a soldering process and / or another process which appears expedient to a person skilled in the art.
  • the first heat exchanger plate and the second heat exchanger plate limit in an assembled state, in particular at least partially, advantageously at least a large part and particularly preferably completely at least one, advantageously exactly one, fluid receiving area for a fluid.
  • the first heat exchanger plate and the second heat exchanger plate define at least one, in particular common, fluid channel for the fluid.
  • first heat exchanger plate and the third heat exchanger plate or the second heat exchanger plate and the third heat exchanger plate define at least one, in particular common, further fluid channel for the further fluid.
  • the third heat exchanger plate is at least substantially identical to the first heat exchanger plate or the second heat exchanger plate.
  • the third heat exchanger plate is preferably arranged directly adjacent to the first heat exchanger plate or to the second heat exchanger plate and / or adjoins directly to the first heat exchanger plate or the second heat exchanger plate. In this way, in particular, a stability of the heat exchanger device can be further increased.
  • At least one of the heat exchanger plates has at least one fluid channel which is at least partially curved, in particular arcuate and / or s-shaped, an advantageously efficient heat exchange can be achieved.
  • all heat exchanger plates have at least one fluid channel, which is at least partially curved, in particular curved and / or s-shaped.
  • the alignment elements in particular the first, the second and the third alignment element, advantageously all alignment elements, have an at least substantially frusto-conical contour. In this way, in particular an advantageously simple stacking of the heat exchanger plates can be achieved.
  • the alignment elements in particular the first, the second and the third alignment element, advantageously all alignment elements, starting from the respective heat transfer plate in the direction of a fluid inlet, in particular the fluid inlet of the heat transfer device, and / or a fluid outlet, in particular the fluid outlet of the heat exchanger device, extend.
  • a fluid inlet in particular the fluid inlet of the heat transfer device
  • a fluid outlet in particular the fluid outlet of the heat exchanger device
  • the first heat exchanger plate comprises at least a first further alignment element, which is arranged opposite the first alignment element with respect to a main extension direction of the first heat exchanger plate
  • the second heat exchanger plate comprises at least a second further alignment element which the second alignment element with respect to a main extension direction of the second heat exchanger plate is arranged opposite
  • the third heat exchanger plate comprises at least a third further alignment element, which is arranged opposite to the third alignment element with respect to a main extension direction of the third heat exchanger plate, wherein the first further alignment element, the second further alignment element and the third further alignment element are provided in a mounted Condition at least partially and advantageous too at least a large part of each other.
  • the further alignment elements are arranged on a further edge region of the respective heat exchanger plate and delimit a further side recess of the respective heat exchanger plate at least partially, advantageously at least to a large extent and particularly preferably completely.
  • the further alignment elements are at least substantially identical to the alignment elements.
  • a particularly cost-efficient heat exchanger device can be achieved, in particular, if the heat exchanger plates, in particular the first, the second and the third heat exchanger plate, advantageously all heat exchanger plates, comprise exactly two alignment elements.
  • the heat exchanger device comprises at least seven, advantageously at least nine, preferably at least eleven, and more preferably at least thirteen further heat exchanger plates which are at least substantially identical to the first heat exchanger plate and / or the second heat exchanger plate.
  • the heat exchanger device thus has, in particular, at least ten, advantageously at least twelve, preferably at least fourteen and particularly preferably at least sixteen heat exchanger plates.
  • the heat exchanger device has exactly two groups of differently designed heat exchanger plates.
  • a first group of heat exchanger plates is advantageously at least substantially identical to the first heat exchanger plate and a second group of heat exchanger plates is advantageously at least substantially identical to the second heat exchanger plate.
  • the heat transfer device in particular only, heat transfer plates from the first group and the second group, which are alternately arranged and / or stacked in an assembled state. In this way, in particular, a power efficiency of the heat exchanger device can be increased.
  • the heat transfer device should not be limited to the application and embodiment described above.
  • the heat exchanger device may have a number different from a number of individual elements, components and units mentioned herein.
  • FIGS. 1, 2 and 3 show a designed as a plate heat exchanger heat exchanger 32 of a heat recovery device in a perspective view ( FIG. 1 ), in a side view ( FIG. 2 ) as well as in a partial exploded view ( FIG. 3 ).
  • the heat recovery device is arranged in the present case in a gas combustion channel of a combustion system and provided to recover thermal energy from the combustion of a gas, in particular for room air and / or domestic hot water. Alternatively, however, other applications are conceivable, such as in industry, in particular food industry and / or automotive industry.
  • the heat exchanger 32 has a heat exchanger device.
  • the heat transfer device is formed without a housing.
  • the heat transfer device comprises two pressure plates 34, 36.
  • the pressure plates 34, 36 are formed as a conclusion.
  • the pressure plates 34, 36 are integrally formed.
  • the pressure plates 34, 36 are at least partially made of metal.
  • the pressure plates 34, 36 are made entirely of aluminum or copper.
  • a first pressure plate 34 has a fluid inlet 28 for a first fluid.
  • the first fluid is formed in the present case as a liquid.
  • the first pressure plate 34 has exactly one fluid inlet 28.
  • the fluid inlet 28 is formed in one piece with the first pressure plate 34 in the present case.
  • the fluid inlet 28 is arranged in a corner region of the first pressure plate 34.
  • the first pressure plate 34 has a fluid outlet 30 for the first fluid.
  • the first pressure plate 34 has exactly one fluid outlet 30.
  • the fluid outlet 30 is formed in one piece with the first pressure plate 34 in the present case.
  • the fluid outlet 30 is arranged in a further corner region of the first pressure plate 34.
  • the fluid outlet 30 is arranged on a side opposite the fluid inlet 28 with respect to a main extension direction of the first pressure plate 34.
  • a second pressure plate 36 is free of a fluid inlet or outlet.
  • the heat exchanger device has a multiplicity of heat exchanger plates 10, 16, 22.
  • the heat exchanger device has fourteen heat exchanger plates 10, 16, 22.
  • the heat exchanger plates 10, 16, 22 are stackable.
  • the heat transfer plates 10, 16, 22 are stacked in an assembled state.
  • one of the heat exchanger plates 10, 16, 22 as the first heat exchanger plate 10 another of the heat exchanger plates 10, 16, 22 as a second heat exchanger plate 16 and another of the heat exchanger plates 10, 16, 22 formed as a third heat exchanger plate 22.
  • the first heat exchanger plate 10 is arranged directly adjacent to the second heat exchanger plate 16.
  • the second heat exchanger plate 16 of the third heat exchanger plate 22 is disposed immediately adjacent.
  • the first heat exchanger plate 10 and the second heat exchanger plate 16 are formed differently from each other.
  • the heat exchanger device has exactly two groups of differently designed heat exchanger plates 10, 16, 22.
  • a first group of heat transfer plates 10, 22 is at least substantially identical to the first heat transfer plate 10 is formed.
  • the second group of heat exchanger plates 16 is at least substantially identical to the second heat exchanger plate 16 is formed.
  • the heat exchanger plates 10, 16, 22 of the first group and the second group are arranged alternately one above the other.
  • the third heat exchanger plate 22 is accordingly to the first heat exchanger plate 10th at least substantially identical.
  • the heat exchanger device thus has, in addition to the first heat exchanger plate 10, the second heat exchanger plate 16 and the third heat exchanger plate 22, eleven further heat exchanger plates which are at least substantially identical to the first heat exchanger plate 10 and / or the second heat exchanger plate 16.
  • a heat transfer device has a different number of groups of differently designed heat transfer plates, such as at least three, at least four and / or at least five.
  • the heat exchanger plates 10, 16, 22 are integrally formed.
  • the heat exchanger plates 10, 16, 22 are at least partially made of metal.
  • the heat transfer plates 10, 16, 22 are made entirely of aluminum or copper.
  • at least one heat exchanger plate and / or at least one pressure plate could also be at least partially, advantageously at least a large part and particularly preferably completely made of another material that would appear appropriate to a person skilled in the art, such as enamel, plastic, glass and / or silicon carbide.
  • the superimposed heat exchanger plates 10, 16, 22 are materially connected to each other.
  • the heat exchanger plates 10, 16, 22 are connected to each other by means of a welded connection.
  • each heat exchanger plate 10, 16, 22 has at least one side recess 14, 15, 20, 21, 26, 27 (cf. FIG. 4 ).
  • each heat exchanger plate 10, 16, 22 exactly two side recesses 14, 15, 20, 21, 26, 27.
  • the side recesses 14, 15, 20, 21, 26, 27 are arranged opposite one another with respect to a main extension direction of the respective heat exchanger plates 10, 16, 22.
  • the side recesses 14, 15, 20, 21, 26, 27 are on transverse sides of the heat exchanger plates 10, 16, 22 arranged.
  • the side recesses 14, 15, 20, 21, 26, 27 are arranged centrally on the transverse sides of the heat exchanger plates 10, 16, 22.
  • the side recesses 14, 15, 20, 21, 26, 27 have a semicircular shape and / or contour when viewed perpendicular to a main extension plane of the respective heat transfer plate 10, 16, 22.
  • side recesses could also have a different shape and / or contour.
  • the heat exchanger plates 10, 16, 22 are arranged between the pressure plates 34, 36.
  • the pressure plates 34, 36 are provided to pressurize the heat exchanger plates 10, 16, 22 with a pressure.
  • the pressure plates 34, 36 are provided to compress the heat exchanger plates 10, 16, 22 at least substantially fluid-tight.
  • the heat exchanger device comprises at least one pressure medium (not shown).
  • the pressure means is at least partially disposed in the side recesses 14, 15, 20, 21, 26, 27 in an assembled state.
  • each heat exchanger plate 10, 16, 22 at least one alignment element 12, 13, 18, 19, 24, 25 on.
  • each heat exchanger plate 10, 16, 22 exactly two alignment elements 12, 13, 18, 19, 24, 25.
  • the alignment elements 12, 13, 18, 19, 24, 25 are arranged in edge regions of the heat exchanger plates 10, 16, 22.
  • the alignment elements 12, 13, 18, 19, 24, 25 limit the side recesses 14, 15, 20, 21, 26, 27 of the heat exchanger plates 10, 16, 22 completely.
  • the alignment elements 12, 13, 18, 19, 24, 25 are identical to each other except for manufacturing tolerances.
  • the alignment elements 12, 13, 18, 19, 24, 25 are formed integrally with the respective heat exchanger plate 10, 16, 22.
  • the alignment elements 12, 13, 18, 19, 24, 25 have a frustoconical contour.
  • the alignment elements 12, 13, 18, 19, 24, 25 have a main extension direction, which is arranged at least substantially perpendicular to a main extension plane of the respective heat transfer plate 10, 16, 22.
  • the alignment elements 12, 13, 18, 19, 24, 25 extend from the respective heat exchanger plate 10, 16, 22 in the direction of the fluid inlet 28 and / or the fluid outlet 30.
  • the alignment elements 12, 13, 18, 19, 24, 25 are provided to set an orientation of the heat exchanger plates 10, 16, 22 in two spatial dimensions.
  • the alignment elements 12, 13, 18, 19, 24, 25 are provided for direct guidance of the pressure medium.
  • At least a first alignment element 12 of the first heat exchanger plate 10, a second alignment element 18 of the second heat exchanger plate 16 and a third alignment element 24 of the third heat exchanger plate 22 are provided to at least partially interlock in an assembled state (cf. FIGS. 5 and 6 ).
  • the first alignment member 12 and the second alignment member 18 are intended to interlock at least a major portion.
  • the first alignment member 12 and the third alignment member 24 are intended to be partially engaged.
  • the second alignment member 18 and the third alignment member 24 are intended to be partially engaged.
  • all alignment elements 12, 13, 18, 19, 24, 25 arranged on the same side of the respective heat exchanger plates 10, 16, 22 are intended to at least partially interlock in the installed state, in particular to align the heat exchanger plates 10, 16, 22 completely determined. Accordingly, the heat transfer plates 10, 16, 22 are free of further, in particular centrally located, alignment elements. In this way, an alignment of the heat exchanger plates 10, 16, 22 relative to each other can be determined accurately and cost-effectively.
  • At least one heat exchanger plate advantageously all heat exchanger plates, a different number of side recesses and / or alignment elements comprises, such as at least three, at least four, at least five and / or at least six side recesses and / or alignment elements.
  • FIGS. 4 . 5 and 6 show the first heat exchanger plate 10, the second heat exchanger plate 16 and the third heat exchanger plate 22 in an enlarged exploded view (see. FIG. 4 ), in a partially assembled state (see. FIG. 5 ) and in a fully assembled state (see. FIG. 6 ).
  • the heat transfer plates 10, 16, 22 are provided to at least partially guide at least one fluid.
  • the heat transfer plates 10, 16, 22 are provided to at least partially guide two fluids, in particular the first fluid and a second fluid.
  • the second fluid is a gas, in particular a combustion air.
  • the heat transfer plates 10, 16, 22 are provided to bring the fluids into thermal contact with each other.
  • the heat exchanger plates 10, 16, 22 each have two fluid openings 38, 40, 42 for the first fluid, in particular in FIG. 4 in each case only one of the fluid breakthroughs is shown.
  • the fluid openings 38, 40, 42 are arranged opposite one another with respect to a main extension direction of the respective heat exchanger plates 10, 16, 22.
  • the fluid openings 38, 40, 42 are arranged in a corner region of the respective heat transfer plate 10, 16, 22.
  • the fluid openings 38, 40, 42 have a fluid connection with each other.
  • An ambient region of the fluid openings 38, 40, 42 is formed at least substantially flat.
  • the fluid openings 38, 40, 42 are free from a circumferential collar.
  • the fluid ports 38, 40, 42 also have fluid communication with the fluid inlet 28 and the fluid outlet 30.
  • first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 16 define a fluid receiving area 44 for the first fluid.
  • first heat exchanger plate 10 and the second heat exchanger plate 16 has a common fluid channel 46.
  • the fluid channel 46 is at least partially S-shaped.
  • the fluid channel 46 has a fluid connection with the fluid openings 38, 40, 42, the fluid inlet 28 and the fluid outlet 30.
  • the second heat transfer plate 16 and the third heat transfer plate 22 in an assembled state define another fluid receiving area 48 for the second fluid.
  • the second heat exchanger plate 16 and the third heat exchanger plate 22 define a common further fluid channel 50.
  • the further fluid channel 50 is opened to an environment of the heat exchanger device, so that in at least one operating state, in particular the second fluid flows through the further fluid channel 50.
  • the second fluid is provided to transfer a thermal energy indirectly to the first fluid.
  • a first fluid is provided to transfer a thermal energy indirectly to the second fluid.
  • the fluids can be formed from any fluids that appear appropriate to a person skilled in the art.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Wärmeübertragervorrichtung, insbesondere einer plattenförmigen Wärmeübertragervorrichtung, mit zumindest einer ersten Wärmeübertragerplatte (10), welche zumindest ein erstes Ausrichtungselement (12, 13) umfasst, das eine Seitenausnehmung (14, 15) der ersten Wärmeübertragerplatte (10) zumindest teilweise begrenzt, mit zumindest einer, von der ersten Wärmeübertragerplatte (10) verschieden ausgebildeten, zweiten Wärmeübertragerplatte (16), welche zumindest ein zweites Ausrichtungselement (18, 19) umfasst, das eine Seitenausnehmung (20, 21) der zweiten Wärmeübertragerplatte (16) zumindest teilweise begrenzt und, welche in einem montierten Zustand zu der ersten Wärmeübertragerplatte (10) unmittelbar benachbart angeordnet ist, und mit zumindest einer dritten Wärmeübertragerplatte (22), welche zumindest ein zu dem ersten Ausrichtungselement (12, 13) und/oder zu dem zweiten Ausrichtungselement (18, 19) korrespondierendes, drittes Ausrichtungselement (24, 25) umfasst. Es wird vorgeschlagen, dass das erste Ausrichtungselement (12, 13), das zweite Ausrichtungselement (18, 19) und das dritte Ausrichtungselement (24, 25) dazu vorgesehen sind, im montierten Zustand zumindest teilweise ineinanderzugreifen.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Wärmeübertragervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es sind Plattenwärmeübertrager bekannt, welche eine Vielzahl von Wärmeübertragerplatten umfassen, wobei zumindest zwei voneinander verschiedene Wärmeübertragerplatten jeweils zumindest ein Ausrichtungselement aufweisen und zumindest zwei Ausrichtungselemente in einem montierten Zustand ineinandergreifen, um eine Ausrichtung der zwei Wärmeübertragerplatten relativ zueinander festzulegen.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung geht aus von einer Wärmeübertragervorrichtung, insbesondere einer plattenförmigen Wärmeübertragervorrichtung, mit zumindest einer ersten, insbesondere stapelbaren, Wärmeübertragerplatte, welche zumindest ein erstes Ausrichtungselement umfasst, das insbesondere an einem Randbereich der ersten Wärmeübertragerplatte angeordnet ist und eine Seitenausnehmung der ersten Wärmeübertragerplatte zumindest teilweise, vorteilhaft zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig begrenzt, mit zumindest einer, von der ersten Wärmeübertragerplatte verschieden ausgebildeten, zweiten, insbesondere stapelbaren, Wärmeübertragerplatte, welche zumindest ein zweites Ausrichtungselement umfasst, das insbesondere an einem Randbereich der zweiten Wärmeübertragerplatte angeordnet ist und eine Seitenausnehmung der zweiten Wärmeübertragerplatte zumindest teilweise, vorteilhaft zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig begrenzt und, welche in einem montierten Zustand zu der ersten Wärmeübertragerplatte unmittelbar benachbart angeordnet ist und/oder unmittelbar an die erste Wärmeübertragerplatte angrenzt, und mit zumindest einer dritten, insbesondere stapelbaren, Wärmeübertragerplatte, welche zumindest ein zu dem ersten Ausrichtungselement und/oder zu dem zweiten Ausrichtungselement korrespondierendes, drittes Ausrichtungselement umfasst, welches vorteilhaft an einem Randbereich der dritten Wärmeübertragerplatte angeordnet ist und vorzugsweise eine Seitenausnehmung der dritten Wärmeübertragerplatte zumindest teilweise, vorteilhaft zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig, begrenzt.
  • Es wird vorgeschlagen, dass das erste Ausrichtungselement, das zweite Ausrichtungselement und das dritte Ausrichtungselement dazu vorgesehen sind, im montierten Zustand zumindest teilweise und vorteilhaft zu wenigstens einem Großteil ineinanderzugreifen, insbesondere um eine Position und/oder eine Ausrichtung der ersten Wärmeübertragerplatte, der zweiten Wärmeübertragerplatte und der dritten Wärmeübertragerplatte relativ zueinander festzulegen. Insbesondere ist das erste Ausrichtungselement dazu vorgesehen, das zweite und/oder das dritte Ausrichtungselement zumindest teilweise und vorteilhaft zu wenigstens einem Großteil zu umgreifen und/oder in das zweite und/oder das dritte Ausrichtungselement zumindest teilweise und vorteilhaft zu wenigstens einem Großteil einzugreifen. Insbesondere ist das zweite Ausrichtungselement dazu vorgesehen, das erste und/oder das dritte Ausrichtungselement zumindest teilweise und vorteilhaft zu wenigstens einem Großteil zu umgreifen und/oder in das erste und/oder das dritte Ausrichtungselement zumindest teilweise und vorteilhaft zu wenigstens einem Großteil einzugreifen. Insbesondere ist das dritte Ausrichtungselement dazu vorgesehen, das erste und/oder das zweite Ausrichtungselement zumindest teilweise und vorteilhaft zu wenigstens einem Großteil zu umgreifen und/oder in das erste und/oder das zweite Ausrichtungselement zumindest teilweise und vorteilhaft zu wenigstens einem Großteil einzugreifen. Unter dem Ausdruck "zu wenigstens einem Großteil" soll insbesondere zumindest 60 %, vorteilhaft zumindest 70 %, vorzugsweise zumindest 80 % und besonders bevorzugt zumindest 90 % verstanden werden.
  • Unter einer "Wärmeübertragervorrichtung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines, insbesondere plattenförmigen, Wärmeübertragers, vorteilhaft eines Plattenwärmeübertragers, verstanden werden. Insbesondere kann die Wärmeübertragervorrichtung auch den gesamten, insbesondere plattenförmigen, Wärmeübertrager, vorteilhaft Plattenwärmeübertrager, umfassen. Insbesondere kann die Wärmeübertragervorrichtung zumindest einen, vorteilhaft genau einen, Fluideinlass, zumindest einen, vorteilhaft genau einen, Fluidauslass und/oder eine Vielzahl von, insbesondere stapelbaren, Wärmeübertragerplatten umfassen, vorzugsweise zumindest vier, vorteilhaft zumindest sechs und besonders bevorzugt zumindest acht Wärmeübertragerplatten. Vorteilhaft ist die Wärmeübertragervorrichtung gehäusefrei ausgebildet. Unter einer "Wärmeübertragerplatte" soll dabei insbesondere ein, insbesondere plattenförmiges, Element verstanden werden, welches insbesondere dazu vorgesehen ist, zumindest ein Fluid, welches insbesondere dazu vorgesehen ist, eine thermische Energie zumindest teilweise, insbesondere mittelbar und/oder unmittelbar, an zumindest ein Objekt, vorteilhaft mittelbar an zumindest ein weiteres Fluid, zu übertragen, zumindest teilweise zu leiten und/oder zu führen. Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Vorteilhaft sind die Wärmeübertragerplatten zumindest teilweise, vorzugsweise zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig rahmenlos ausgebildet. Insbesondere weisen die Wärmeübertragerplatten jeweils zumindest eine, insbesondere an zumindest einer Seitenkante, vorteilhaft an einer Quererstreckung, der jeweiligen Wärmeübertragerplatte, vorteilhaft zentral, angeordnete, Seitenausnehmung auf, vorteilhaft zur, insbesondere mittelbaren, Führung eines Führungsmittels und/oder eines Druckmittels. Die Seitenausnehmungen können dabei insbesondere bei einer Betrachtung senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der jeweiligen Wärmeübertragerplatte eine beliebige, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende, Kontur und/oder Form aufweisen, wie beispielsweise eckig, oval und/oder vorteilhaft halbkreisförmig. In diesem Zusammenhang soll unter einer "Haupterstreckungsebene" eines Objekts insbesondere eine Ebene verstanden werden, welche parallel zu einer größten Seitenfläche eines kleinsten gedachten Quaders ist, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt, und insbesondere durch einen Mittelpunkt, insbesondere einen geometrischen Mittelpunkt, des Quaders verläuft.
  • Des Weiteren soll unter einem "Ausrichtungselement" insbesondere ein Element verstanden werden, welches insbesondere dazu vorgesehen ist, eine Position und/oder eine Ausrichtung zumindest einer, vorteilhaft genau einer, der Wärmeübertragerplatten in zumindest einer Raumdimension, vorteilhaft in zumindest zwei Raumdimensionen, zumindest teilweise, vorteilhaft zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig festzulegen und/oder zu definieren. Zudem sind die Ausrichtungselemente vorteilhaft zur unmittelbaren Führung des Führungsmittels und/oder des Druckmittels vorgesehen. Vorteilhaft weisen die jeweiligen Ausrichtungselemente der jeweiligen Wärmeübertragerplatten eine Haupterstreckungsrichtung auf, welche zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Haupterstreckungsebene der jeweiligen Wärmeübertragerplatte angeordnet ist. Unter einer "Haupterstreckungsrichtung" eines Objekts soll dabei insbesondere eine Richtung verstanden werden, welche parallel zu einer längsten Kante eines kleinsten geometrischen Quaders ist, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt. In diesem Zusammenhang soll der Ausdruck "zumindest im Wesentlichen senkrecht" insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung definieren, wobei die Richtung und die Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene betrachtet, einen Winkel insbesondere zwischen 82° und 98°, vorteilhaft zwischen 85° und 95° und besonders bevorzugt zwischen 88° und 92° einschließen. Die Ausrichtungselemente sind bevorzugt zumindest im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet. Unter der Wendung "zumindest im Wesentlichen identisch" soll dabei insbesondere, abgesehen von Fertigungstoleranzen, identisch verstanden werden. Vorteilhaft sind die Ausrichtungselemente einstückig mit der jeweiligen Wärmeübertragerplatte ausgebildet. Besonders bevorzugt sind die Wärmeübertragerplatten einstückig ausgebildet. In diesem Zusammenhang soll unter "einstückig" insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden. Der Stoffschluss kann beispielsweise durch einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess, einen Schweißprozess, einen Lötprozess und/oder einen anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden, Prozess hergestellt werden. Vorteilhaft soll unter einstückig jedoch in einem Stück geformt verstanden werden. Vorzugsweise wird dieses eine Stück aus einem einzelnen Rohling und/oder einem Spritzgussverfahren hergestellt.
  • Die erste Wärmeübertragerplatte und die zweite Wärmeübertragerplatte begrenzen in einem montierten Zustand, insbesondere zumindest teilweise, vorteilhaft zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig zumindest einen, vorteilhaft genau einen, Fluidaufnahmebereich für ein Fluid. Insbesondere definieren die erste Wärmeübertragerplatte und die zweite Wärmeübertragerplatte dabei zumindest einen, insbesondere gemeinsamen, Fluidkanal für das Fluid. Ferner begrenzen die erste Wärmeübertragerplatte und die dritte Wärmeübertragerplatte oder die zweite Wärmeübertragerplatte und die dritte Wärmeübertragerplatte in einem montierten Zustand insbesondere zumindest teilweise, vorteilhaft zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig, zumindest einen, vorteilhaft genau einen, weiteren Fluidaufnahmebereich für ein weiteres Fluid. Insbesondere definieren die erste Wärmeübertragerplatte und die dritte Wärmeübertragerplatte oder die zweite Wärmeübertragerplatte und die dritte Wärmeübertragerplatte dabei zumindest einen, insbesondere gemeinsamen, weiteren Fluidkanal für das weitere Fluid. Besonders bevorzugt ist die dritte Wärmeübertragerplatte zu der ersten Wärmeübertragerplatte oder der zweiten Wärmeübertragerplatte zumindest im Wesentlichen identisch ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung kann eine Wärmeübertragervorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz, insbesondere einer Bauraumeffizienz, einer Bauteileeffizienz und/oder einer Kosteneffizienz, bereitgestellt werden. Zudem kann eine Wärmeübertragervorrichtung mit erhöhter Flexibilität und/oder Stabilität bereitgestellt werden. Ferner kann vorteilhaft eine Komplexität, insbesondere bei einem Fertigungsprozess, reduziert werden, wodurch ein Montageaufwand vorteilhaft gering gehalten werden kann. Zudem können insbesondere Kosten aufgrund einer vereinfachten Herstellung vorteilhaft reduziert werden.
  • Vorzugsweise ist die dritte Wärmeübertragerplatte im montierten Zustand zu der ersten Wärmeübertragerplatte oder zu der zweiten Wärmeübertragerplatte unmittelbar benachbart angeordnet und/oder grenzt unmittelbar an die erste Wärmeübertragerplatte oder die zweite Wärmeübertragerplatte an. Hierdurch kann insbesondere eine Stabilität der Wärmeübertragervorrichtung weiter erhöht werden.
  • Weist zumindest eine der Wärmeübertragerplatten zumindest einen Fluidkanal auf, welcher zumindest teilweise geschwungen, insbesondere bogenförmig und/oder s-förmig, ausgebildet ist, kann ein vorteilhaft effizienter Wärmeaustausch erreicht werden. Besonders bevorzugt weisen alle Wärmeübertragerplatten zumindest einen Fluidkanal auf, welcher zumindest teilweise geschwungen, insbesondere bogenförmig und/oder s-förmig, ausgebildet ist.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass die Ausrichtungselemente, insbesondere das erste, das zweite und das dritte Ausrichtungselement, vorteilhaft sämtliche Ausrichtungselemente, eine zumindest im Wesentlichen kegelstumpfförmige Kontur aufweisen. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft einfache Stapelung der Wärmeübertragerplatten erreicht werden.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass sich die Ausrichtungselemente, insbesondere das erste, das zweite und das dritte Ausrichtungselement, vorteilhaft sämtliche Ausrichtungselemente, ausgehend von der jeweiligen Wärmeübertragerplatte in Richtung eines Fluideinlasses, insbesondere des Fluideinlasses der Wärmeübertragervorrichtung, und/oder eines Fluidauslasses, insbesondere des Fluidauslasses der Wärmeübertragervorrichtung, erstrecken. Hierdurch kann insbesondere eine Stabilität weiter erhöht und eine Montage vereinfacht werden.
  • Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die erste Wärmeübertragerplatte zumindest ein erstes weiteres Ausrichtungselement umfasst, welches dem ersten Ausrichtungselement bezüglich einer Haupterstreckungsrichtung der ersten Wärmeübertragerplatte gegenüberliegend angeordnet ist, die zweite Wärmeübertragerplatte zumindest ein zweites weiteres Ausrichtungselement umfasst, welches dem zweiten Ausrichtungselement bezüglich einer Haupterstreckungsrichtung der zweiten Wärmeübertragerplatte gegenüberliegend angeordnet ist und die dritte Wärmeübertragerplatte zumindest ein drittes weiteres Ausrichtungselement umfasst, welches dem dritten Ausrichtungselement bezüglich einer Haupterstreckungsrichtung der dritten Wärmeübertragerplatte gegenüberliegend angeordnet ist, wobei das erste weitere Ausrichtungselement, das zweite weitere Ausrichtungselement und das dritte weitere Ausrichtungselement dazu vorgesehen sind, in einem montierten Zustand zumindest teilweise und vorteilhaft zu wenigstens einem Großteil ineinanderzugreifen. Insbesondere sind die weiteren Ausrichtungselemente an einem weiteren Randbereich der jeweiligen Wärmeübertragerplatte angeordnet und begrenzen eine weitere Seitenausnehmung der jeweiligen Wärmeübertragerplatte zumindest teilweise, vorteilhaft zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig. Besonders bevorzugt sind die weiteren Ausrichtungselemente zu den Ausrichtungselementen zumindest im Wesentlichen identisch ausgebildet. Hierdurch kann eine Position und/oder eine Ausrichtung der Wärmeübertragerplatten in zumindest zwei Raumdimensionen vorteilhaft einfach festgelegt werden.
  • Eine besonders kosteneffiziente Wärmeübertragervorrichtung kann insbesondere erreicht werden, wenn die Wärmeübertragerplatten, insbesondere die erste, die zweite und die dritte Wärmeübertragerplatte, vorteilhaft sämtliche Wärmeübertragerplatten, genau zwei Ausrichtungselemente umfassen.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Wärmeübertragervorrichtung zumindest sieben, vorteilhaft zumindest neun, vorzugsweise zumindest elf und besonders bevorzugt zumindest dreizehn weitere Wärmeübertragerplatten umfasst, welche zumindest im Wesentlichen identisch zu der ersten Wärmeübertragerplatte und/oder der zweiten Wärmeübertragerplatte ausgebildet sind. Die Wärmeübertragervorrichtung weist somit insbesondere zumindest zehn, vorteilhaft zumindest zwölf, vorzugsweise zumindest vierzehn und besonders bevorzugt zumindest sechzehn Wärmeübertragerplatten auf. Vorteilhaft weist die Wärmeübertragervorrichtung genau zwei Gruppen unterschiedlich ausgebildeter Wärmeübertragerplatten auf. Eine erste Gruppe von Wärmeübertragerplatten ist vorteilhaft zumindest im Wesentlichen identisch zu der ersten Wärmeübertragerplatte ausgebildet und eine zweite Gruppe von Wärmeübertragerplatten ist vorteilhaft zumindest im Wesentlichen identisch zu der zweiten Wärmeübertragerplatte ausgebildet. Besonders bevorzugt weist die Wärmeübertragervorrichtung, insbesondere lediglich, Wärmeübertragerplatten aus der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe auf, welche in einem montierten Zustand alternierend angeordnet und/oder gestapelt sind. Hierdurch kann insbesondere eine Leistungseffizienz der Wärmeübertragervorrichtung gesteigert werden.
  • Die Wärmeübertragervorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die Wärmeübertragervorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
    • Zeichnung
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein Wärmeübertrager eines Wärmerückgewinnungsgeräts mit einer Wärmeübertragervorrichtung, welche eine Vielzahl von Wärmeübertragerplatten und zwei Anpressplatten umfasst, in einer perspektivischen Darstellung,
    Fig. 2
    die Wärmeübertragervorrichtung in einer seitlichen Schnittansicht,
    Fig. 3
    die Wärmeübertragervorrichtung in einer teilweisen Explosionsdarstellung,
    Fig. 4
    vier Wärmeübertragerplatten der Wärmeübertragervorrichtung in einer vergrößerten Explosionsdarstellung,
    Fig. 5
    die Wärmeübertragerplatten aus Figur 4 in einem teilweise montierten Zustand in einer vergrößerten Darstellung und
    Fig. 6
    die Wärmeübertragerplatten aus Figur 4 in einem vollständig montierten Zustand in einer seitlichen Schnittansicht.
    Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen einen als Plattenwärmeübertrager ausgebildeten Wärmeübertrager 32 eines Wärmerückgewinnungsgeräts in einer perspektivischen Darstellung (Figur 1), in einer Seitansicht (Figur 2) sowie in einer teilweisen Explosionsdarstellung (Figur 3). Das Wärmerückgewinnungsgerät ist im vorliegenden Fall in einem Gasverbrennungskanal einer Verbrennungsanlage angeordnet und dazu vorgesehen, thermische Energie aus der Verbrennung eines Gases zu gewinnen, insbesondere zur Raumluft- und/oder Trinkwassererwärmung. Alternativ sind jedoch auch andere Einsatzmöglichkeiten denkbar, wie beispielsweise in der Industrie, insbesondere Lebensmittelindustrie und/oder Automobilindustrie. Der Wärmeübertrager 32 weist eine Wärmeübertragervorrichtung auf. Die Wärmeübertragervorrichtung ist gehäusefrei ausgebildet.
  • Die Wärmeübertragervorrichtung umfasst zwei Anpressplatten 34, 36. Die Anpressplatten 34, 36 sind als Abschluss ausgebildet. Die Anpressplatten 34, 36 sind einstückig ausgebildet. Die Anpressplatten 34, 36 sind zumindest teilweise aus Metall. Im vorliegenden Fall sind die Anpressplatten 34, 36 vollständig aus Aluminium oder Kupfer. Eine erste Anpressplatte 34 weist einen Fluideinlass 28 für ein erstes Fluid auf. Das erste Fluid ist im vorliegenden Fall als Flüssigkeit ausgebildet. Die erste Anpressplatte 34 weist genau einen Fluideinlass 28 auf. Der Fluideinlass 28 ist im vorliegenden Fall einteilig mit der ersten Anpressplatte 34 ausgebildet. Der Fluideinlass 28 ist in einem Eckbereich der ersten Anpressplatte 34 angeordnet. Zudem weist die erste Anpressplatte 34 einen Fluidauslass 30 für das erste Fluid auf. Die erste Anpressplatte 34 weist genau einen Fluidauslass 30 auf. Der Fluidauslass 30 ist im vorliegenden Fall einteilig mit der ersten Anpressplatte 34 ausgebildet. Der Fluidauslass 30 ist in einem weiteren Eckbereich der ersten Anpressplatte 34 angeordnet. Der Fluidauslass 30 ist auf einer dem Fluideinlass 28 gegenüberliegenden Seite bezüglich einer Haupterstreckungsrichtung der ersten Anpressplatte 34 angeordnet. Eine zweite Anpressplatte 36 ist frei von einem Fluideinlass oder Fluidauslass. Alternativ ist denkbar, zumindest zwei Fluideinlässe und/oder Fluidauslässe vorzusehen. Zudem ist denkbar, einen Fluideinlass und/oder einen Fluidauslass und eine Anpressplatte separat voneinander auszubilden.
  • Darüber hinaus weist die Wärmeübertragervorrichtung eine Vielzahl von Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 auf. Im vorliegenden Fall weist die Wärmeübertragervorrichtung vierzehn Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 auf. Der Übersichtlichkeit halber wurden in den Figuren lediglich drei der Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 mit Bezugszeichen versehen. Die Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 sind stapelbar ausgebildet. Die Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 sind in einem montierten Zustand übereinander gestapelt. Im vorliegenden Fall ist eine der Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 als erste Wärmeübertragerplatte 10, eine weitere der Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 als zweite Wärmeübertragerplatte 16 und eine weitere der Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 als dritte Wärmeübertragerplatte 22 ausgebildet. Die erste Wärmeübertragerplatte 10 ist der zweiten Wärmeübertragerplatte 16 unmittelbar benachbart angeordnet. Zudem ist die zweite Wärmeübertragerplatte 16 der dritten Wärmeübertragerplatte 22 unmittelbar benachbart angeordnet. Die erste Wärmeübertragerplatte 10 und die zweite Wärmeübertragerplatte 16 sind voneinander verschieden ausgebildet. Die Wärmeübertragervorrichtung weist genau zwei Gruppen unterschiedlich ausgebildeter Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 auf. Eine erste Gruppe von Wärmeübertragerplatten 10, 22 ist zumindest im Wesentlichen identisch zu der ersten Wärmeübertragerplatte 10 ausgebildet. Die zweite Gruppe von Wärmeübertragerplatten 16 ist zumindest im Wesentlichen identisch zu der zweiten Wärmeübertragerplatte 16 ausgebildet. Die Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 aus der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe sind alternierend übereinander angeordnet. Die dritte Wärmeübertragerplatte 22 ist demnach zu der ersten Wärmeübertragerplatte 10 zumindest im Wesentlichen identisch ausgebildet. Die Wärmeübertragervorrichtung weist neben der ersten Wärmeübertragerplatte 10, der zweiten Wärmeübertragerplatte 16 und der dritten Wärmeübertragerplatte 22 somit elf weitere Wärmeübertragerplatten auf, welche zumindest im Wesentlichen identisch zu der ersten Wärmeübertragerplatte 10 und/oder der zweiten Wärmeübertragerplatte 16 ausgebildet sind. Alternativ ist denkbar, dass eine Wärmeübertragervorrichtung eine andere Anzahl von Gruppen unterschiedlich ausgebildeter Wärmeübertragerplatten aufweist, wie beispielsweise zumindest drei, zumindest vier und/oder zumindest fünf.
  • Die Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 sind einstückig ausgebildet. Die Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 sind zumindest teilweise aus Metall. Im vorliegenden Fall sind die Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 vollständig aus Aluminium oder Kupfer. Zumindest eine Wärmeübertragerplatte und/oder zumindest eine Anpressplatte könnte jedoch auch zumindest teilweise, vorteilhaft zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig aus einem anderen einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Material bestehen, wie beispielsweise Email, Kunststoff, Glas und/oder Siliciumcarbid.
  • Die übereinander angeordneten Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 sind stoffschlüssig miteinander verbunden. Im vorliegenden Fall sind die Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 mittels einer Schweißverbindung miteinander verbunden. Alternativ ist denkbar, zumindest zwei Wärmeübertragerplatten mittels einer anderen einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden stoffschlüssigen Verbindung miteinander zu verbinden, wie beispielsweise einer Lötverbindung und/oder einer Klebeverbindung. Zudem ist denkbar auf eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den Wärmeübertragerplatten vollständig zu verzichten.
  • Darüber hinaus sind die Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 vollständig rahmenlos ausgebildet. Demnach sind die Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 frei von einem, insbesondere umlaufenden, Rahmen. Jede Wärmeübertragerplatte 10, 16, 22 weist zumindest eine Seitenausnehmung 14, 15, 20, 21, 26, 27 auf (vgl. insbesondere auch Figur 4). Im vorliegenden Fall weist jede Wärmeübertragerplatte 10, 16, 22 genau zwei Seitenausnehmungen 14, 15, 20, 21, 26, 27 auf. Die Seitenausnehmungen 14, 15, 20, 21, 26, 27 sind bezüglich einer Haupterstreckungsrichtung der jeweiligen Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 gegenüberliegend angeordnet. Die Seitenausnehmungen 14, 15, 20, 21, 26, 27 sind an Querseiten der Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 angeordnet. Die Seitenausnehmungen 14, 15, 20, 21, 26, 27 sind zentral an den Querseiten der Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 angeordnet. Die Seitenausnehmungen 14, 15, 20, 21, 26, 27 weisen bei einer Betrachtung senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der jeweiligen Wärmeübertragerplatte 10, 16, 22 eine halbkreisförmige Form und/oder Kontur auf. Alternativ könnten Seitenausnehmungen jedoch auch eine andere Form und/oder Kontur aufweisen.
  • Die Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 sind zwischen den Anpressplatten 34, 36 angeordnet. Die Anpressplatten 34, 36 sind dazu vorgesehen, die Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 mit einem Druck zu beaufschlagen. Die Anpressplatten 34, 36 sind dazu vorgesehen, die Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 zumindest im Wesentlichen fluiddicht zusammenzupressen. Dazu umfasst die Wärmeübertragervorrichtung zumindest ein Druckmittel (nicht dargestellt). Das Druckmittel ist in einem montierten Zustand zumindest teilweise in den Seitenausnehmungen 14, 15, 20, 21, 26, 27 angeordnet.
  • Zur relativen Ausrichtung der Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 weist jede Wärmeübertragerplatte 10, 16, 22 zumindest ein Ausrichtungselement 12, 13, 18, 19, 24, 25 auf. Im vorliegenden Fall weist jede Wärmeübertragerplatte 10, 16, 22 genau zwei Ausrichtungselemente 12, 13, 18, 19, 24, 25 auf. Die Ausrichtungselemente 12, 13, 18, 19, 24, 25 sind in Randbereichen der Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 angeordnet. Die Ausrichtungselemente 12, 13, 18, 19, 24, 25 begrenzen die Seitenausnehmungen 14, 15, 20, 21, 26, 27 der Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 vollständig. Die Ausrichtungselemente 12, 13, 18, 19, 24, 25 sind bis auf Fertigungstoleranzen zueinander identisch. Die Ausrichtungselemente 12, 13, 18, 19, 24, 25 sind einstückig mit der jeweiligen Wärmeübertragerplatte 10, 16, 22 ausgebildet. Die Ausrichtungselemente 12, 13, 18, 19, 24, 25 weisen eine kegelstumpfförmige Kontur auf. Ferner weisen die Ausrichtungselemente 12, 13, 18, 19, 24, 25 eine Haupterstreckungsrichtung auf, welche zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der jeweiligen Wärmeübertragerplatte 10, 16, 22 angeordnet ist. Die Ausrichtungselemente 12, 13, 18, 19, 24, 25 erstrecken sich dabei ausgehend von der jeweiligen Wärmeübertragerplatte 10, 16, 22 in Richtung des Fluideinlasses 28 und/oder des Fluidauslasses 30. Die Ausrichtungselemente 12, 13, 18, 19, 24, 25 sind dazu vorgesehen, eine Ausrichtung der Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 in zwei Raumdimensionen festzulegen. Zudem sind die Ausrichtungselemente 12, 13, 18, 19, 24, 25 zur unmittelbaren Führung des Druckmittels vorgesehen.
  • Im vorliegenden Fall sind zumindest ein erstes Ausrichtungselement 12 der ersten Wärmeübertragerplatte 10, ein zweites Ausrichtungselement 18 der zweiten Wärmeübertragerplatte 16 und ein drittes Ausrichtungselement 24 der dritten Wärmeübertragerplatte 22 dazu vorgesehen, in einem montierten Zustand zumindest teilweise ineinanderzugreifen (vgl. insbesondere Figuren 5 und 6). Das erste Ausrichtungselement 12 und das zweite Ausrichtungselement 18 sind dazu vorgesehen, zu wenigstens einem Großteil ineinanderzugreifen. Das erste Ausrichtungselement 12 und das dritte Ausrichtungselement 24 sind dazu vorgesehen, teilweise ineinanderzugreifen. Zudem sind das zweite Ausrichtungselement 18 und das dritte Ausrichtungselement 24 dazu vorgesehen, teilweise ineinanderzugreifen. Ferner sind zumindest ein erstes weiteres Ausrichtungselement 13 der ersten Wärmeübertragerplatte 10, welches dem ersten Ausrichtungselement 12 bezüglich einer Haupterstreckungsrichtung der ersten Wärmeübertragerplatte 10 gegenüberliegend angeordnet ist, ein zweites weiteres Ausrichtungselement 19 der zweiten Wärmeübertragerplatte 16, welches dem zweiten Ausrichtungselement 18 bezüglich einer Haupterstreckungsrichtung der zweiten Wärmeübertragerplatte 16 gegenüberliegend angeordnet ist, und ein drittes weiteres Ausrichtungselement 25 der dritten Wärmeübertragerplatte 22, welches dem dritten Ausrichtungselement 24 bezüglich einer Haupterstreckungsrichtung der dritten Wärmeübertragerplatte 22 gegenüberliegend angeordnet ist, dazu vorgesehen, im montierten Zustand zumindest teilweise ineinanderzugreifen. Im vorliegenden sind sämtliche auf einer gleichen Seite der jeweiligen Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 angeordneten Ausrichtungselemente 12, 13, 18, 19, 24, 25 dazu vorgesehen, im montierten Zustand zumindest teilweise ineinanderzugreifen, insbesondere um eine Ausrichtung der Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 vollständig festzulegen. Demnach sind die Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 frei von weiteren, insbesondere zentral angeordneten, Ausrichtungselementen. Hierdurch kann eine Ausrichtung der Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 relativ zueinander exakt und kosteneffizient festgelegt werden.
  • Alternativ ist denkbar, dass zumindest eine Wärmeübertragerplatte, vorteilhaft sämtliche Wärmeübertragerplatten, eine andere Anzahl von Seitenausnehmungen und/oder Ausrichtungselementen umfasst, wie beispielsweise zumindest drei, zumindest vier, zumindest fünf und/oder zumindest sechs Seitenausnehmungen und/oder Ausrichtungselemente.
  • Eine genauere Beschreibung einer Fluidführung der Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 erfolgt nun unter Verweis auf die Figuren 4, 5 und 6. Da sämtliche Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 der ersten Gruppe oder der zweiten Gruppe angehören und sich eine Reihenfolge der unterschiedlichen Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 stetig wiederholt, beschränkt sich eine Beschreibung im Folgenden lediglich auf die erste Wärmeübertragerplatte 10, die zweite Wärmeübertragerplatte 16 und die dritte Wärmeübertragerplatte 22, wobei eine analoge Beschreibung auch für die weiteren Wärmeübertragerplatten übernommen werden kann.
  • Die Figuren 4, 5 und 6 zeigen die erste Wärmeübertragerplatte 10, die zweite Wärmeübertragerplatte 16 und die dritte Wärmeübertragerplatte 22 in einer vergrößerten Explosionsdarstellung (vgl. Figur 4), in einem teilweise montierten Zustand (vgl. Figur 5) und in einem vollständig montierten Zustand (vgl. Figur 6).
  • Die Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 sind dazu vorgesehen, zumindest ein Fluid zumindest teilweise zu führen. Im vorliegenden Fall sind die Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 dazu vorgesehen, zwei Fluide, insbesondere das erste Fluid und ein zweites Fluid, zumindest teilweise zu führen. Vorteilhaft handelt es sich bei dem zweiten Fluid um ein Gas, insbesondere eine Verbrennungsluft. Die Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 sind dazu vorgesehen, die Fluide in thermischen Kontakt miteinander zu bringen.
  • Die Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 weisen jeweils zwei Fluiddurchbrüche 38, 40, 42 für das erste Fluid auf, wobei insbesondere in Figur 4 jeweils lediglich einer der Fluiddurchbrüche dargestellt ist. Die Fluiddurchbrüche 38, 40, 42 sind bezüglich einer Haupterstreckungsrichtung der jeweiligen Wärmeübertragerplatten 10, 16, 22 gegenüberliegend angeordnet. Die Fluiddurchbrüche 38, 40, 42 sind in einem Eckbereich der jeweiligen Wärmeübertragerplatte 10, 16, 22 angeordnet. Die Fluiddurchbrüche 38, 40, 42 weisen eine Fluidverbindung untereinander auf. Ein Umgebungsbereich der Fluiddurchbrüche 38, 40, 42 ist zumindest im Wesentlichen flach ausgebildet. Die Fluiddurchbrüche 38, 40, 42 sind dabei frei von einem umlaufenden Kragen. Die Fluiddurchbrüche 38, 40, 42 weisen ferner eine Fluidverbindung mit dem Fluideinlass 28 und dem Fluidauslass 30 auf.
  • Ferner begrenzen die erste Wärmeübertragerplatte 10 und die zweite Wärmeübertragerplatte 16 in einem montierten Zustand einen Fluidaufnahmebereich 44 für das erste Fluid. Dabei definieren die erste Wärmeübertragerplatte 10 und die zweite Wärmeübertragerplatte 16 einen gemeinsamen Fluidkanal 46. Der Fluidkanal 46 ist zumindest teilweise s-förmig ausgebildet. Der Fluidkanal 46 weist eine Fluidverbindung mit den Fluiddurchbrüchen 38, 40, 42, dem Fluideinlass 28 und dem Fluidauslass 30 auf.
  • Ferner begrenzen die zweite Wärmeübertragerplatte 16 und die dritte Wärmeübertragerplatte 22 in einem montierten Zustand einen weiteren Fluidaufnahmebereich 48 für das zweite Fluid. Dabei definieren die zweite Wärmeübertragerplatte 16 und die dritte Wärmeübertragerplatte 22 einen gemeinsamen weiteren Fluidkanal 50. Der weitere Fluidkanal 50 ist zu einer Umgebung der Wärmeübertragervorrichtung geöffnet, sodass in zumindest einem Betriebszustand insbesondere das zweite Fluid den weiteren Fluidkanal 50 durchströmt. Im vorliegenden Fall ist das zweite Fluid dazu vorgesehen, eine thermische Energie mittelbar an das erste Fluid zu übertragen.
  • Alternativ ist denkbar, dass ein erstes Fluid dazu vorgesehen ist, eine thermische Energie mittelbar an das zweite Fluid zu übertragen. Zudem können die Fluide aus beliebigen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden, Fluiden gebildet sein.

Claims (10)

  1. Wärmeübertragervorrichtung, insbesondere plattenförmige Wärmeübertragervorrichtung, mit zumindest einer ersten Wärmeübertragerplatte (10), welche zumindest ein erstes Ausrichtungselement (12, 13) umfasst, das eine Seitenausnehmung (14, 15) der ersten Wärmeübertragerplatte (10) zumindest teilweise begrenzt, mit zumindest einer, von der ersten Wärmeübertragerplatte (10) verschieden ausgebildeten, zweiten Wärmeübertragerplatte (16), welche zumindest ein zweites Ausrichtungselement (18, 19) umfasst, das eine Seitenausnehmung (20, 21) der zweiten Wärmeübertragerplatte (16) zumindest teilweise begrenzt und, welche in einem montierten Zustand zu der ersten Wärmeübertragerplatte (10) unmittelbar benachbart angeordnet ist, und mit zumindest einer dritten Wärmeübertragerplatte (22), welche zumindest ein zu dem ersten Ausrichtungselement (12, 13) und/oder zu dem zweiten Ausrichtungselement (18, 19) korrespondierendes, drittes Ausrichtungselement (24, 25) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ausrichtungselement (12, 13), das zweite Ausrichtungselement (18, 19) und das dritte Ausrichtungselement (24, 25) dazu vorgesehen sind, im montierten Zustand zumindest teilweise ineinanderzugreifen.
  2. Wärmeübertragervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Wärmeübertragerplatte (22) im montierten Zustand zu der ersten Wärmeübertragerplatte (10) oder zu der zweiten Wärmeübertragerplatte (16) unmittelbar benachbart angeordnet ist.
  3. Wärmeübertragervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Wärmeübertragerplatten (10, 16, 22) zumindest einen Fluidkanal (46, 50) aufweist, welcher zumindest teilweise geschwungen ausgebildet ist.
  4. Wärmeübertragervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungselemente (12, 13, 18, 19, 24, 25) eine zumindest im Wesentlichen kegelstumpfförmige Kontur aufweisen.
  5. Wärmeübertragervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausrichtungselemente (12, 13, 18, 19, 24, 25) ausgehend von der jeweiligen Wärmeübertragerplatte (10, 16, 22) in Richtung eines Fluideinlasses (28) und/oder eines Fluidauslasses (30) erstrecken.
  6. Wärmeübertragervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wärmeübertragerplatte (10) zumindest ein erstes weiteres Ausrichtungselement (12, 13) umfasst, welches dem ersten Ausrichtungselement (12, 13) bezüglich einer Haupterstreckungsrichtung der ersten Wärmeübertragerplatte (10) gegenüberliegend angeordnet ist, die zweite Wärmeübertragerplatte (16) zumindest ein zweites weiteres Ausrichtungselement (18, 19) umfasst, welches dem zweiten Ausrichtungselement (18, 19) bezüglich einer Haupterstreckungsrichtung der zweiten Wärmeübertragerplatte (16) gegenüberliegend angeordnet ist und die dritte Wärmeübertragerplatte (22) zumindest ein drittes weiteres Ausrichtungselement (24, 25) umfasst, welches dem dritten Ausrichtungselement (24, 25) bezüglich einer Haupterstreckungsrichtung der dritten Wärmeübertragerplatte (22) gegenüberliegend angeordnet ist, wobei das erste weitere Ausrichtungselement (12, 13), das zweite weitere Ausrichtungselement (18, 19) und das dritte weitere Ausrichtungselement (24, 25) dazu vorgesehen sind, in einem montierten Zustand zumindest teilweise ineinanderzugreifen.
  7. Wärmeübertragervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerplatten (10, 16, 22) genau zwei Ausrichtungselemente (12, 13, 18, 19, 24, 25) umfassen.
  8. Wärmeübertragervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest sieben weitere Wärmeübertragerplatten, welche zumindest im Wesentlichen identisch zu der ersten Wärmeübertragerplatte (10) und/oder der zweiten Wärmeübertragerplatte (16) ausgebildet sind.
  9. Wärmeübertrager, insbesondere plattenförmiger Wärmeübertrager, mit zumindest einer Wärmeübertragervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  10. Wärmerückgewinnungsgerät mit zumindest einem Wärmeübertrager nach Anspruch 9.
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