ITMI970631A1

ITMI970631A1 - BODYLESS PLATE HEAT EXCHANGER WITH HIGH EASE OF ASSEMBLY

Info

Publication number: ITMI970631A1
Application number: IT97MI000631A
Authority: IT
Inventors: Victor Brost; Klaus Kalbacher
Original assignee: Modine Langerer & Reich Gmbh
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1998-09-19
Also published as: IT1290129B1; DE19611447C1; FR2746491B1; FR2746491A1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

L'invenzione riguarda uno scambiatore di calore a piastre senza corpo, con un certo numero di piastre di scambio termico accatastate l'una nell'altra e connesse, le quali sono deformate in modo tale da formare almeno due canali di corrente o di flusso separati l'uno dall'altro per mezzi di scambio termico, per esempio olio e acqua, ove lo scambiatore di calore a piastre presenta mezzi per il fissaggio separabile dello stesso ad un componente. The invention relates to a bodyless plate heat exchanger, with a number of interconnected stacked heat exchanger plates, which are deformed to form at least two separate current or flow channels one from the other for heat exchange means, for example oil and water, where the plate heat exchanger has means for separable fixing of the same to a component.

Il fissaggio di scambiatori di calore a piastre senza corpo del tipo precedente avviene spesso molto semplicemente per il fatto che la piastra di flangia o la piastra di base è rinforzata e per esempio presenta lin-guette sporgenti, attraverso cui si estendono viti, con le quali può avve-nire il fissaggio ad un componente, per esempio una scatola della trasmissione. Poiché le sollecitazioni sullo scambiatore di calore, derivanti da forze interne ed esterne, sono da assorbire logicamente dal fissaggio, in questo tipo di fissaggio è necessario configurare corrispondentemente stabile la piastra di flangia. Inoltre spesso sono necessarie fino a quattro singole linguette e viti, cosicché il montaggio è anch'esso relativamente dispendioso. The attachment of bodyless plate heat exchangers of the above type is often very simple due to the fact that the flange plate or base plate is reinforced and for example has protruding tabs, through which screws extend, with which it can take place fixing to a component, for example a transmission box. Since the stresses on the heat exchanger resulting from internal and external forces must logically be absorbed by the fastening, in this type of fastening the flange plate must be configured correspondingly stable. In addition, up to four individual tabs and screws are often required, so that assembly is also relatively expensive.

Sono più progrediti quei fissaggi, nei quali attraverso la catasta di piastre di scambio termico si estende un'apertura, che è in connessione con il canale di corrente di un mezzo, nella quale apertura si trova una vite cava chiusa a tenuta verso l'esterno, la quale, nella sua sezione che si trova nello scambiatore di calore, presenta aperture di uscita dal lato del mantello e la quale, sulla sezione che si trova all'esterno dello scambiatore di calore, possiede una filettatura esterna. Questa sezione menzionata per ultima serve al fissaggio dello scambiatore di calore, in modo tale che lo scambiatore di calore con questa sezione venga avvitato in un collegamento del mezzo. Il progresso di tali fissaggi consiste qui, come già illustrato mediante la descrizione delle caratteristiche, nel fatto che l'interno della vite cava è sfruttabile contemporaneamente come canale di guida del mezzo e sono superflui altri fissaggi supplementari. Tali scambiatori di calore a piastre si possono incontrare spesso come radiatori dell'olio, quando lo stesso si trova direttamente su una scatola della trasmissione e l'olio da questa scatola può fluire direttamente nel radiatore. Vi sono altri casi di impiego, per i quali non si può ricorrere a questo tipo di costruzione o fissaggio del radiatore altrimenti vantaggioso, poiché ciò è impedito da condizioni di montaggio, spazio e costi. More advanced are those fasteners, in which an opening extends through the stack of heat exchange plates, which is in connection with the current channel of a medium, in which opening is a hollow screw sealed to the outside , which, in its section located in the heat exchanger, has outlet openings on the side of the shell and which, on the section located outside the heat exchanger, has an external thread. This last mentioned section is for fixing the heat exchanger, so that the heat exchanger with this section is screwed into a connection of the medium. The progress of these fasteners here consists, as already illustrated by the description of the characteristics, in the fact that the inside of the hollow screw can be used simultaneously as a guide channel for the vehicle and other additional fasteners are superfluous. Such plate heat exchangers can often be encountered as oil coolers, when the same is directly on a gearbox and the oil from this box can flow directly into the radiator. There are other cases of use, for which this type of construction or fixing of the radiator, otherwise advantageous, cannot be used, since this is prevented by mounting conditions, space and costs.

Lo scambiatore di calore a piastre, divenuto noto dalla pubblicazione brevettuale DE-OS 2505640, per il raffreddamento dell'olio della trasmissione, è di tipo costruttivo diverso da quello menzionato all'inizio. Questo possiede al suo interno soltanto un canale di corrente per l'olio, mentre l'acqua fluisce esternamente intorno al radiatore. The plate heat exchanger, which became known from the patent publication DE-OS 2505640, for cooling the transmission oil, is of a different construction type from that mentioned at the beginning. This has only a current channel inside for the oil, while the water flows externally around the radiator.

Il radiatore è fissato entro un corpo su una parete del corpo per mezzo di viti che entrano dall'esterno del corpo. Per questo scopo il radiatore possiede elementi cavi disposti nei suoi canali di ingresso e di uscita dell'olio e che alloggiano le viti menzionate. The radiator is fixed within a body on a body wall by means of screws which enter from the outside of the body. For this purpose, the radiator has hollow elements arranged in its oil inlet and outlet channels and which house the mentioned screws.

Il compito alla base della presente invenzione consiste nel mettere a disposizione un modo di fissaggio supplementare economico per uno scambiatore di calore a piastre senza corpo del tipo delineato nel preambolo, con il quale si possano eliminare i problemi in caso di condizioni di montaggio ristrette. The object of the present invention is to provide an inexpensive additional fastening method for a bodyless plate heat exchanger of the type outlined in the preamble, with which problems can be eliminated in the case of restricted mounting conditions.

La soluzione secondo l'invenzione avviene mediante le caratteristiche della rivendicazione 1. Ulteriori caratteristiche eventualmente importanti risultano dalle rivendicazioni da 2 a 7. The solution according to the invention takes place by means of the characteristics of claim 1. Further possibly important characteristics result from claims 2 to 7.

In scambiatori di calore a piastre di piccola grandezza d'ingombro è sufficiente una singola apertura di passaggio verticale con un organo di fissaggio, che è disposto allora all'incirca al centro nello scambiatore di calore a piastre. La forma esterna dello scambiatore di calore a piastre è a scelta. Tuttavia in caso di scambiatori di calore a piastre più grandi, presentanti il più delle volte una forma rettangolare, si preferiranno due aperture di passaggio previste su angoli diagonalmente opposti. Poiché le zone di angolo dello scambiatore di calore a piastre non prendono parte così intensamente allo scambio termico, le aperture di passaggio riducenti la superficie di scambio termico non rappresentano alcun pregiudizio sostanziale della potenza. In the case of small-sized plate heat exchangers, a single vertical passage opening with a fastening element is sufficient, which is then arranged approximately centrally in the plate heat exchanger. The external shape of the plate heat exchanger is optional. However, in the case of larger plate heat exchangers, most often having a rectangular shape, two passage openings provided on diagonally opposite corners are preferred. Since the corner zones of the plate heat exchanger do not participate so intensely in the heat exchange, the passage openings reducing the heat exchange surface do not represent any substantial impairment of the power.

I bordi delle piastre di scambio termico rivolti verso l'apertura di passaggio sono eseguiti uguali o simili ai bordi di piastra esterni e brasati a tenuta, affinchè non possa uscire alcun mezzo che si trova all'interno. In autoveicoli, lo spazio di montaggio assegnato è molto ristretto e spesso non lascia alcuno spazio per elementi di fissaggio sporgenti oltre lo scambiatore di calore a piastre. Qui gli scambiatori di calore a piastre proposti sono impiegabili al meglio e con un utensile adattantesi nell'apertura di passaggio possono venire facilmente fissati e facilmente smontati in caso di necessità. Poiché oltre all'organo di fissàggio, nel caso normale una vite, non sono necessari ulteriori pezzi, il fissaggio è anche molto economico. The edges of the heat exchange plates facing towards the passage opening are made the same or similar to the external plate edges and brazed to seal, so that no medium inside can escape. In automotive vehicles, the allotted mounting space is very narrow and often leaves no room for fasteners protruding beyond the plate heat exchanger. Here the proposed plate heat exchangers can be used in the best possible way and with a tool fitting into the passage opening they can be easily fixed and easily disassembled in case of need. Since in addition to the fastening member, in the normal case a screw, no further parts are required, the fastening is also very economical.

Si capisce che anche uno spinotto filettato disposto su un corpo, che sporge nell'apertura di passaggio e su cui è avvitato un dado per il fis-saggio, va considerato come organo di fissaggio estraibile nel senso della rivendicazione 1. It is understood that also a threaded pin arranged on a body, which protrudes into the passage opening and on which a nut for fastening is screwed, is to be considered as a removable fastening member in the sense of claim 1.

Secondo la,rivendicazione 7, fra la piastra di base e la testa dell'organo di fissaggio è disposto un anello distanziatore, con il quale si ottiene che le forze di ritenuta possono venire assorbite meglio e la piastra di base non deve venire rinforzata. According to claim 7, a spacer ring is arranged between the base plate and the head of the fastening member, with which it is achieved that the holding forces can be absorbed better and the base plate does not have to be reinforced.

L'invenzione è illustrata di seguito con un esempio di esecuzione, per la qual cosa si fa riferimento ai disegni. The invention is illustrated below with an exemplary embodiment, for which reference is made to the drawings.

La figura 1 mostra una vista laterale di uno scambiatore di calore a piastre con due punti di fissaggio Figure 1 shows a side view of a plate heat exchanger with two fixing points

la figura 2 mostra una vista in pianta di figura 1 Figure 2 shows a plan view of Figure 1

la figura 3 mostra una sezione di un punto di fissaggio con vite la figura 4 mostra una sezione di un punto di fissaggio con spinotto di arresto figure 3 shows a section of a fixing point with screw figure 4 shows a section of a fixing point with locking pin

la figura 5 mostra una vista in pianta di uno scambiatore di calore a piastre con un punto di fissaggio centrale. Figure 5 shows a plan view of a plate heat exchanger with a central fixing point.

Le rappresentazioni di principio mostrano un radiatore dell'olio della trasmissione 1 senza corpo, il quale secondo la figura 1 presenta soltanto sei piastre di scambio termico 2 accatastate l'una nell'altra, che sono brasate su una piastra di base 3. Il numero delle piastre di scambio termico 2 è a scelta e può venire adattato alla potenza di volta in volta richiesta. Le piastre di scambio termico 2 sono deformate e formano all'interno due canali di flusso o corrente 16; 17 separati l'uno dall'altro, cosa che non è mostrata nella figura, poiché questo appartiene in esecuzione molteplice allo stato della tecnica. Lo scambiatore di calore a piastre 1 possiede superiormente un collegamento per l'ingresso di acqua di raffreddamento 4 e uno per l'uscita dell'acqua di raffreddamento 5. Inferiormente sono previsti i collegamenti ingresso dell'olio 6 e uscita dell'olio 7. La sezione parziale in figura 1 mostra l'apertura di passaggio 8 con l'organo di fissaggio 9 - in questo caso una vite 10. Il diame-tro 12 dell'apertura di passaggio 8 nelle piastre di scambio termico 2 è chiaramente maggiore del diametro 11 dell'apertura di passaggio 8 nella piastra di base 3. Ciò è vantaggioso poiché così viene formato un elemen-to di reazione per l'organo di fissaggio 9. The principle illustrations show a housingless transmission oil cooler 1, which according to Figure 1 has only six heat exchange plates 2 stacked one into the other, which are brazed to a base plate 3. The number of the heat exchange plates 2 is optional and can be adapted to the power required each time. The heat exchange plates 2 are deformed and form two flow or current channels 16 inside; 17 separated from each other, which is not shown in the figure, since this belongs in multiple execution to the state of the art. The plate heat exchanger 1 has a connection at the top for the cooling water inlet 4 and one for the cooling water outlet 5. The oil inlet 6 and oil outlet 7 connections are provided at the bottom. The partial section in Figure 1 shows the passage opening 8 with the fixing member 9 - in this case a screw 10. The diameter 12 of the passage opening 8 in the heat exchange plates 2 is clearly greater than the diameter 11 of the passage opening 8 in the base plate 3. This is advantageous since a reaction element for the fastening member 9 is thus formed.

I bordi 13 delle piastre di scambio termico 2 sono brasati da tutti i lati a tenuta, cosicché in particolare anche verso l'apertura di passaggio 8 non possono uscire nè l'olio nè l'acqua. The edges 13 of the heat exchange plates 2 are sealed on all sides so that in particular, even towards the passage opening 8, neither oil nor water can escape.

La figura 3 differisce dalla sezione parziale in figura 1 per il fatto che nell'apertura di passaggio 8 della piastra di base 3 è disposto un anello distanziatore 14 per il rinforzo, in questo caso è inserito a forza nell'apertura 11 della piastra di base 3, anello che deve far sì che le forze vengano assorbite meglio e la piastra di base 3 non debba venire dimensionata più spessa. Figure 3 differs from the partial section in Figure 1 in that a spacer ring 14 for reinforcement is arranged in the passage opening 8 of the base plate 3, in this case it is forcibly inserted into the opening 11 of the base plate 3, ring which must ensure that the forces are better absorbed and the base plate 3 does not have to be dimensioned thicker.

La figura 4 ha come organo di fissaggio 9 uno spinotto di arresto 15, costituito da materiale elastico, per esempio un materiale plastico adeguato, con cui è possibile il fissaggio dello scambiatore di calore a piastre. Tali esecuzioni vengono considerate quando si tratta di radiatori di piccola grandezza di ingombro e le forze di ritenuta manifestantisi non sono molto grandi. La figura 5 ha soltanto un unico punto di fissaggio, che si trova al centro dello scambiatore di calore a piastre 1. Per il resto lo scambiatore di calore a piastre 1 è eseguito come descritto precedentemente. Figure 4 has as fastening member 9 a stop pin 15, made of elastic material, for example a suitable plastic material, with which it is possible to fix the plate heat exchanger. These designs are considered when it comes to radiators with small overall dimensions and the resulting holding forces are not very large. Figure 5 has only a single fixing point, which is located in the center of the plate heat exchanger 1. For the rest, the plate heat exchanger 1 is made as described above.

Claims

CLAIMS 1. Bodyless plate heat exchanger, with a number of heat exchange plates stacked within each other on a base plate and connected, which are deformed in such a way as to form at least two separate current channels the one from the other by means of heat exchange, preferably oil and water, where the plate heat exchanger has means for the separable fixing of the same on a component, characterized in that the stack of heat exchange plates (2) has at least a vertical passage opening (8), which is sealed with respect to the flow channels (16; 17) of the means, and in which there is a removable fastening member (9) for the plate heat exchanger (1) .

Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the passage opening (8) is brazed with respect to the current channels (16, 17) of the means.

Plate heat exchanger according to claims 1 and 2, characterized in that the diameter (11) of the opening in the base plate (3) of the plate heat exchanger (1) is smaller than that in the exchange plates thermal (2).

Plate heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the brazed edges (13) of the heat exchange plates (2) in the passage opening (8) have a configuration equal to or similar to the outer edge ( 13) of the plate heat exchanger (1).

Plate heat exchanger according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fastening member (9) is a screw (10), which can be screwed into a corresponding threaded hole on the component intended for fastening, or a threaded pin provided on the component and protruding into the passage opening (8) and onto which a nut is screwed

6. Plate heat exchanger according to claims 1 to 4, characterized in that the fastening member (9) is a removable pin (15), for example made of elastic material, which can be engaged at a point provided on the component.

Plate heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that a reinforcing spacer ring (14) is arranged between the head of the fastening member (9) and the base plate (3).