WO1997045689A1 - Plate heat exchanger - Google Patents

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WO1997045689A1
WO1997045689A1 PCT/CH1997/000195 CH9700195W WO9745689A1 WO 1997045689 A1 WO1997045689 A1 WO 1997045689A1 CH 9700195 W CH9700195 W CH 9700195W WO 9745689 A1 WO9745689 A1 WO 9745689A1
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heat exchanger
plates
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PCT/CH1997/000195
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Arthur FLÜCK
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Nek Umwelttechnik Ag
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    • F28D2021/0068Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles
    • F28D2021/0071Evaporators

Definitions

  • the invention relates to heat exchangers according to the preamble of claim 1 and to a device for performing a cyclic process.
  • Heat exchangers should enable the fastest possible and complete heat transfer between two fluids with different starting temperatures.
  • the two fluids are guided on both sides by heat-conducting contact surfaces.
  • the fluids are usually led through complex channel systems.
  • Tube bundle exchangers enable efficient duct routing for heat exchange, but are very complex.
  • Plate heat exchangers are much simpler in construction. Plate heat exchangers are now known, in which channels for one and the other fluid are alternately arranged between plates arranged in parallel in such a way that similarly complex channel systems are produced as in tube bundle exchangers.
  • the channels for both fluids are designed in such a way that flow paths that are as long and highly structured as possible are created.
  • first channel system must be designed such that at least some of the channels as first and second main channels for at least one first fluid over their entire length essentially along a first and a second main direction run.
  • first connection areas are preferably arranged in such a way that they are directly connected by at least one, but in particular by several main channels.
  • the two main directions run at an angle of less than 60 °, in particular less than 40 °, preferably of essentially 30 ° to one another.
  • the main directions are so orientable for operation that at least one main direction makes an angle to the vertical which is less than 30 ° , in particular less than 20 °, optionally substantially 0 °.
  • both main directions can preferably be aligned such that they are inclined between 10 ° and 20 °, preferably both essentially by 15 ° to the vertical.
  • the two first connection areas of the first channels for the first fluid are arranged on two mutually opposite circumferential areas of the plates and possibly merge into one another.
  • the two first connection areas are arranged one above the other and are at least in part of the main channels directly connected to each other. Because at least one main direction to the vertical encloses an angle that is less than 30 °, in particular less than 20 °, possibly essentially 0 °, or preferably 15 °, the first two connection areas are directly through Main channels connected, which run in a direction that is inclined less than 30 ° to the vertical. This ensures a good rise of gas bubbles or, in the case of condensation heat exchangers, a good sinking of condensed liquid drops.
  • the second channels are constructed similarly to the first and include third and fourth main channels for the second fluid, which essentially run along a main direction.
  • the first and second or the third and fourth channels are optionally connected to one another in outer end regions, but preferably in all crossing regions.
  • the first and second or third and fourth main channels are formed on both sides of a first and second connection level as open channels that are open to the connection level.
  • the first and second or third and fourth main channels lie openly against one another in the first and second connection levels, so that the first and second channels each have to be regarded as channel networks formed by the main channels with the connections in the intersection areas .
  • Plate stacks with the described channel networks are constructed from alternately adjoining first and second plates, the fourth and second half channels being formed on one side of the first and second plates and the first and third half channels on the other. All channels of a plate run essentially parallel to each other.
  • the two are second Connection areas for the second channels carrying the second fluid are formed as chambers running transversely to the plates. These two chambers are mutually connected only via the second channels and completely separated from the first channels.
  • the second connection regions are spaced apart from one another transversely to the bisecting angle of the two main directions, so that they are not directly connected to one another by individual main channels. The connection is thus only possible through at least two interconnected channel sections, at least one channel section being aligned in the first and at least one in the second main direction.
  • the plate heat exchanger In order to make the plate heat exchanger as simple as possible, it is preferably constructed from essentially identical plates or sheets. Grooves running on both sides in a main direction are arranged in each plate. Since the plates are preferably designed as sheets, these grooves provided on both sides can be formed as sinks by a pressing or stamping process, which appear as recesses on one side of the sheet and as burr-shaped projections on the other side of the sheet.
  • a first flat contact surface is provided along the entire plate circumference in a first plane that borders the plate on a first side. In a second plane bordering the plate on the second side, two contact areas are provided, each of which is arranged around a passage opening.
  • the plates or sheets of the heat exchanger close together with the same sides or levels.
  • contact surfaces and contact areas always adjoin one another and are each tightly connected to one another, in particular smoldered or soldered to one another.
  • the substantially parallel beads or their longitudinal axes enclose an angle to a normal plane of the connecting line between the centers of the passage openings, which angle is less than 30 °, in particular less than 20 °, but is preferably essentially 15 °.
  • the beads start from the first level and have their ridge lines protruding from the rear in the second level.
  • the depressions between the ridge lines preferably have essentially the same shape as the beads, that is to say in cross section the parallel beads form a wavy line, in particular with half-waves in the shape of a trapezoid, the small side of which is rounded.
  • the rounding of the ridge line preferably has a small radius.
  • the plate packing of the heat exchanger constructed from the plates or sheets described above can be connected with its two first or second connection areas to first or second connection lines.
  • the design of the connection areas, the connection lines and the connections between them can be adapted to the respective use.
  • connections are preferably designed so that there is a clear separation between inflow and outflow for both fluids, or that both fluid volumes passed through the heat exchanger must flow completely through one channel system each. It can be expedient to design the two channel systems and their connection areas essentially the same, in particular as described for the second channels. If necessary, the complete penetration of a duct network is limited to one fluid and the other fluid forms a bath, for example, in which the plate packing with the closed duct system is opened. is taken. However, at least some of the bath fluid must flow through main channels in the plate pack, for example as a convection flow, in order to ensure a sufficiently large heat exchange.
  • the plate pack is preferably arranged partially in m or above a bath area for the first fluid
  • the liquid level in the working state is selected such that a large part of the plate packing or of the first channel network is filled with the liquid phase of the first fluid.
  • a large area of the contact area between the two fluids is used to heat the fluid to be evaporated.
  • Separator can be returned to the bathroom. Gas escaping in the liquid can rise through the first and / or second main channels into the gas area. Gas that arises when you enter the bath due to relaxation or in the bath can rise from the side of the plate pack through the bath into the gas area.
  • a particularly compact and effective evaporator or evaporation heat exchanger comprises a housing with a refrigerant attachment that has been attached for the liquid phase of the refrigerant and with a separator in the highest area of the housing above a liquid direction arranged refrigerant outlet for the gas phase of the refrigerant, as well as a plate pack with inlet and outlet connections for a heat transfer fluid through the housing.
  • the plate pack In the operating state, the plate pack is largely in the liquid phase of the refrigerant.
  • a relaxation chamber connects to the refrigerant inlet opening, from which gas escaping during the expansion can rise into the gas area above the liquid and can reach the refrigerant outlet opening there.
  • the liquid phase passes directly from the expansion chamber, if necessary, or via a level chamber into the bath area with the plate packing, where the liquid essentially fills the first channels up to the liquid level.
  • the coolant fluid flows through the second channels and loses the heat necessary for the evaporation of the refrigerant.
  • the liquid level is selected such that it lies below the condenser plate pack, at least in the working state, so that liquid drops occurring in the plate pack flow down through first and / or second main channels and out of the plate pack can exit.
  • the heat of condensation is absorbed by the recooling agent passed through the second channels of the condenser plate pack.
  • a simple and efficient refrigeration machine or heat pump can be put together.
  • the gas is led from the evaporator to the condenser via a compressor.
  • the liquid phase of the refrigerant reaches the evaporator from the condenser via a throttle valve.
  • the evaporator and the condenser are used as communicating vessels due to the line with the throttle are at standstill or when the compressor is switched off, both have a refrigerant level essentially at the same level.
  • the pressure in the compressor lowers the level in the condenser and raises it in the evaporator.
  • the relative vertical arrangement of the evaporator and the condenser is selected such that the refrigerant level in the evaporator and in the condenser is in a desired range relative to the plate packs in the operating state.
  • the condenser plate pack should lie essentially above the corresponding mirror and the evaporator plate pack should largely be in the liquid phase of the refrigerant. Due to the essentially identical structure of the evaporator and condenser, the refrigeration machine can be easily dimensioned, installed and regulated.
  • Heat exchangers according to the invention can be used in any devices for carrying out processes with a heat exchange step. Due to the essentially straight main channels for a first fluid, which can be aligned at a small angle to the vertical, escaping gas as well as heated liquid of a bath in the sense of a guided convection flow can flow out in these channels.
  • the main channels for the first fluid also allow good drainage of condensate drops.
  • Corresponding configurations of the connection areas make it possible to use the first and second channels according to the respective use with direct main channels between the connection areas or with connections via at least two differently oriented channel sections.
  • heat exchangers according to the invention also include fractional evaporation and distillation.
  • the heat exchangers according to the invention are thus versatile and have a simple structure.
  • FIG. 2- a section (II-II of FIG. 1) through four
  • FIG. 3 and 4 a view of first a) and second b) channels formed between two plates
  • FIG. 5 a longitudinal section through a heat exchanger
  • FIG. 6 cross sections through a heat exchanger, wherein a) through the plane AA and b) goes through BB according to FIG. 5
  • FIG. 7 a schematic illustration of a refrigeration machine
  • the plates are in the form of sheets la and lb in the form of circular disks with a ring-shaped contact surface 2a, 2b forming the outer edge of the disk, with two contact areas 4a, 4t> arranged around passage openings 3a, 3b and with parallel directed main channels formed by beads 5a, 5b, arranged on both sides.
  • the beads 5a extend over the entire sheet metal area, which is not designed as a contact surface 2a and not as a contact area 4a.
  • the beads 5a of an upper plate la project upwards from a second plane - the plane of the drawing - in which the contact surface 2a lies.
  • the beads 5b of a lower plate 1b project downward from the same plane, so that after the contact surface 2a of the upper plate 1a has been tightly connected to the contact surface 2b of the lower plate 1b, a second channel system is formed which is formed by the main channels Through openings 3a, 3b is accessible.
  • the axes of the main channels of the upper and lower plates la, lb are inclined at a first angle of 30 ° to one another.
  • the main channels which are open to one another, are connected to one another in the connection areas 6, in which they lie opposite one another.
  • the contact areas 4a, 4b are facing away from one another, so that a second fluid can enter or exit the second channel system between the illustrated sheets 1a and 1b through the through openings 3a, 3b.
  • the formation of the sheets la, lb and the second channel system formed by the main channels is further illustrated by the section shown in FIG. 2.
  • Fig. 2 shows a section (II-II, according to Fig. 1) through four sheets la, lb, lc, ld.
  • the view shown in FIG. 1 is labeled BB in FIG. 2, this level being referred to as the first level 7.
  • Another first level 7 'lies between the sheets 1b and 1c.
  • the above-mentioned second level is identified by 8 between the sheets la and 1b and by 8 'between the sheets 1c and 1d.
  • the sheets la and lb are in contact with one another with their contact surfaces 2a and 2b in the second plane 8.
  • the of the two Bumps 5a and 5b which go away from level 8 extend with their outer ridge lines 9a and 9b, like the contact areas 4a and 4b, to the first levels 7 and 7 '.
  • the second channel system is sealed off by the tight connection of the contact areas 4b and 4c, the sheets 1b and 1c.
  • the second chambers 10, which extend through the through openings, are connected to the second channels 11 formed between the two sheets 1a and 1b and form the second connection regions.
  • the main channels of the second channel system depart from the connecting areas 6 as half channels in the two directions of the beads, which is indicated by the hatching shown.
  • the first channels 12 are formed between the two sheets 1b and 1c, analogous to the second channels 11 on both sides of the first plane 7 ', half channels extend in the directions of the beads.
  • the first connection areas are arranged between the contact surfaces 2b and 2c.
  • the division of the annular first connection regions in an influx and p ⁇ nen Ausstr ⁇ mbe- yields rich by the operation, in particular by the Flus ⁇ stechniksspiegel of the bath or by di ⁇ fact that drops of condensate can only flow out through downward-feeling channels.
  • the first connection regions are delimited by tight connections between the contact surfaces 2b and 2c, or, as in the case of the second chambers, 10 clearly defined orsto chambers are formed.
  • Fig. 3 and Fig. 4 show the characteristically different flow paths for the two fluids for an evaporation heat exchanger using two differently oriented plate packs.
  • the first channel system 1? is trained that direct channels between the lower and the upper edge region of the plate pack, or the sheets 1, as first and second main channels 13 and 14 run over their entire length along a first and a second main direction.
  • the fluid level 15 determines in which channels the liquid phase of the first fluid enters and thus also the connection area in the liquid flows.
  • the upwardly open ends of the channels 13 and 14 open into the connection area into which the gas produced flows out.
  • first and / or second channels are only slightly inclined to the vertical and there is a direct connection between the inflow connection area or the channel area in the gas bubble and the outflow connection area, there is hardly any impeded flow 13a and 14a ensured by the first fluid
  • two partial flows in the adjoining first and second main channels flow crosswise past one another with boundary layer contact, which leads to a slight turbulence excitation in both partial flows Channel walls adjacent heated boundary layer dissolved and the heat transfer between the channel wall and the first fluid improved.
  • the two main directions run at an angle of less than 60 °, in particular less than 40 °, preferably of essentially 30 ° to one another.
  • the main directions can be aligned for operation such that at least one
  • Main direction to the vertical an angle that is less than 30 °, in particular less than 20 °.
  • the channels 14 are preferably oriented essentially vertically. 3, however, both main directions are inclined essentially by 15 ° to the vertical.
  • the first and / or the second main channels ensure the selected orientations a good rise of gas bubbles or, in the case of condensation heat exchangers, a good decrease in condensed liquid drops.
  • the second channels are constructed analogously to the first and include third and fourth main channels 16, 17 for the second fluid, which essentially run along a main direction and are closed at the ends by the contact surfaces 2a, 2b connected to one another.
  • the third and fourth main channels openly abut each other on both sides of the second connection levels 8, 8 '.
  • the second channel system that arises is constructed in the form of a network. Because the second connection areas 10 have small dimensions and are arranged on a line running transversely to the main directions, there are no main channels 16, 17 which connect the two connection areas 10 directly to one another.
  • the flow paths 18 extend over at least two, but preferably over at least three, main channel sections 16, 17 and the intersection areas 6 connecting them.
  • the second channel system is suitable for a fluid which does not undergo a phase transition, in particular for a liquid.
  • the second fluid must therefore travel a long way with strong ones between the two second connection regions 10
  • the duct network formed by the third and fourth main ducts 16, 17 is advantageous regardless of the orientation of the plate pack (FIGS. 3 and 4 b).
  • FIG. 5 and 6 show a particularly compact and effective evaporator or evaporative heat exchanger, which comprises a housing 20 with a laterally attached refrigerant inlet opening 21 for the liquid phase of the refrigerant and with a refrigerant outlet opening 23 for the gas phase of the refrigerant arranged in the highest housing area above a liquid separation device 22, as well as a plate packing 24 with inlet and outlet connections 25 for a heat transfer fluid through the housing 20.
  • the plate pack 24 is largely in the liquid phase of the refrigerant.
  • a expansion chamber 26 connects to the refrigerant inlet opening 21, from which gas escaping during the expansion flows via a partition wall 27 and under a deflection element 28 through the gas region 29 lying above the liquid and from there via lateral guide elements 22a of the separating device 22 can reach the refrigerant outlet opening 23.
  • the liquid phase passes directly from the relaxation chamber 26, or via a level chamber 30, which is formed between a housing wall 20a or the relaxation chamber 26 and the partition wall 27, a bath area 31 with the plate pack 24, where the liquid fills the first channels essentially up to a liquid level 32.
  • two filling bodies 39 are preferably arranged on both sides of the plate pack 24 between the latter and the inner wall of the housing 20.
  • a supply channel 40 remains free, through which the liquid can reach the first channels connected in parallel.
  • the refrigerant carrier fluid flows through the inlet and outlet connections 25 and through the second channels of the plate pack 24 and thereby loses the heat necessary for the evaporation of the refrigerant.
  • FIG. 7 shows a refrigeration machine or heat pump 33, with an evaporation heat exchanger 34 and a condensation heat exchanger 35, both of which comprise a plate packing described above.
  • the gas is led from the evaporator 34 to the condenser 35 via a compressor 36.
  • the liquid phase of the refrigerant passes from the condenser 35 via a throttle valve 37 or an orifice into the evaporator 34.
  • the evaporator 34 comprises refrigerant connections 25 and the condenser 35 recooling connections 38. It goes without saying that all known Ver ⁇ vaporizable refrigerant and all appropriate refrigerant and recooling agents can be used.
  • a refrigerant level is set substantially at the same level.
  • the pressure in the compressor 36 lowers the mirror 35a in the condenser 35 and raises the mirror 34a in the evaporator 34.
  • the relative vertical arrangement of the evaporator 34 and the condenser 35 is selected such that the refrigerant level in the evaporator and in the condenser 34a and 35a in the operating state lies in a desired range relative to the plate packs 24a and 24b.
  • the condenser plate pack 24b should lie essentially above the corresponding mirror 35a and the evaporator-l'larton pack 24a should largely lie in the liquid phase dt s refrigerant. Because the evaporator 34 and condenser 35 are of essentially the same construction, the refrigerator can be easily dimensioned, assembled and regulated.

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Abstract

The invention concerns a heat exchanger which has a plate stack (24) and comprises first and second plates (1a, 1b, 1c, 1d) which are arranged alternately in rows and between which first and second channels (11, 12) are formed, these channels being connected via first and second connection regions to first and second connection openings (21, 23, 25). The first connection openings (21, 23), first connection regions and first channels (12) are completely separate from the second (25, 11). The first and second plates (1a, 1b, 1c, 1d) each have on both sides a plurality of substantially straight main channels (13, 17; 14, 16) which are aligned parallel in each plate (1a, 1b, 1c, 1d). The first channels (12) and second channels (11) consist of first and second main channels (13, 14) and third and fourth main channels (16, 17) which mutually form a first angle and are formed on both sides of a first connection plane (7, 7') and a second connection plane (8, 8') in the form of half-channels which are open towards the connection plane. The fourth main channels (17) and second main channels (14) are formed on one side of a first plate (1b, 1d) and second plate (1a, 1c), and the first main channels (13) and third main channels (16) are formed on the other. The plates are metal sheets whose main channels on both sides take the form of beads (5a, 5b) which appear on one side of the metal sheet as depressions and on the other as burr-like projections. On one side of the metal sheet, a contact surface (2a, 2b, 2c, 2d) is provided along the periphery, and, on the other, two contact regions (4a, 4b, 4c, 4d), each enclosing a passage opening, are provided, such that, by joining together the metal sheets with the same sides or planes in each case, contact surfaces (2a, 2b, 2c, 2d) and contact regions (4a, 4b, 4c, 4d) alternately always abut one another and are tightly interconnected, in particular welded or soldered together, in order to separate the first and second channels (12, 11) in a leaktight manner.

Description

PLATTENWÄRMETAUSCHER PLATE HEAT EXCHANGER
Die Erfindung bezieht sich auf Wärmetauscher nach dem Ober- begriff des Anspruches 1 und auf eine Vorrichtung zum Durchführen eines Kreisprozesses.The invention relates to heat exchangers according to the preamble of claim 1 and to a device for performing a cyclic process.
Wärmetauscher sollen eine möglichst schnelle und vollstän¬ dige Wärmeübertragung zwischen zwei Fluiden mit unter- schiedlichen Ausgangstemperaturen ermöglichen. Dazu werden die beiden Fluide beidseits von wärmeleitenden Kontaktflä¬ chen geführt. Um eine möglichst grosse aktive Kontaktfläche zu erhalten, werden die Fluide meist durch komplexe Kanal - Systeme geführt. Rohrbündeltauscher ermöglichen für den Wärmeaustauch effiziente Kanalführungen, sind aber sehr aufwendig aufgebaut. Deutlich einfacher im Aufbau sind Plattenwärmetauscher. Es sind nun Plattenwärmetauscher be¬ kannt, bei denen zwischen parallel angeordneten Platten ab¬ wechslungsweise Kanäle für das eine und das andere Fluid so angeordnet sind, dass ähnlich komplexe Kanalsysteme, wie bei Rohrbündeltauschern entstehen. Insbesondere sind die Kanäle für beide Fluide so ausgelegt, dass möglichst lange und stark strukturierte Fliesswege entstehen.Heat exchangers should enable the fastest possible and complete heat transfer between two fluids with different starting temperatures. For this purpose, the two fluids are guided on both sides by heat-conducting contact surfaces. In order to obtain the largest possible active contact area, the fluids are usually led through complex channel systems. Tube bundle exchangers enable efficient duct routing for heat exchange, but are very complex. Plate heat exchangers are much simpler in construction. Plate heat exchangers are now known, in which channels for one and the other fluid are alternately arranged between plates arranged in parallel in such a way that similarly complex channel systems are produced as in tube bundle exchangers. In particular, the channels for both fluids are designed in such a way that flow paths that are as long and highly structured as possible are created.
Es hat sich nun gezeigt, dass derartige Plattenwärme¬ tauscher bei der Verwendung eines verdampfenden oder kon¬ densierenden Fluids aufgrund der komplexen Kanalanordnung einen hohen Durchströmwiderstand haben, bzw. dass einzelne Kanalbereiche zumindest von einer Phase mindestens eines Fluids nicht oder nur schlecht durchströmt werden, was zu einer Reduktion des Wärmeaustausches führt . Insbesondere bei der Verwendung eines solchen Wärmetauschers als Ver¬ dampfer können entstehende Dampfblasen in einzelnen Kanal¬ abschnitten zurückbleiben und den Durchtritt von Gas und oder Flüssigkeit behindern. Entsprechende Probleme ergeben sich bei der Verwendung als Kondensator, wobei die Durch¬ trittsbehinderung von zurückbleibenden Tropfen ausgeht . Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen einfach auf¬ gebauten Wärmetauscher zu finden, der auch bei der Verwen¬ dung als Verdampfer oder Kondensator einen optimalen Wärme- austausch gewährleistet .It has now been shown that such plate heat exchangers have a high flow resistance when using an evaporating or condensing fluid due to the complex duct arrangement, or that individual duct regions are not or only poorly flowed through by at least one phase of at least one fluid, which leads to a reduction in heat exchange. In particular when such a heat exchanger is used as an evaporator, vapor bubbles which arise can remain in individual channel sections and hinder the passage of gas and or liquid. Corresponding problems arise when used as a condenser, the passage being prevented being caused by remaining drops. The object of the invention is to find a simply constructed heat exchanger which also ensures optimal heat exchange when used as an evaporator or condenser.
Die Lösung der Aufgabe gelingt durch die Verwirklichung der Oberbegriffsmerkmale zusammen mit den kennzeichnenden Merk¬ malen des Anspruches 1 oder durch die Merkmale des Anspru- ches 7.The problem is solved by realizing the generic features together with the characterizing features of claim 1 or by the features of claim 7.
Bei der Lösung der Aufgabe wurde erkannt, dass das erste Kanalsystem so ausgebildet sein muss, dass zumindest ein Teil der Kanäle als erste und zweite Hauptkanale für minde- stens ein erstes Fluid über ihre gesamte Lange im wesentli¬ chen entlang einer ersten und einer zweiten Hauptrichtung verlaufen. Um eine Durchströmbarkeit mit kleinem Wideistand zu erzielen, werden erste Anschlussbereiche vorzugsweise so angeordnet, dass sie durch mindestens einen, insbesondere aber durch mehrere Hauptkanalen direkt verbunden werden.When the task was solved, it was recognized that the first channel system must be designed such that at least some of the channels as first and second main channels for at least one first fluid over their entire length essentially along a first and a second main direction run. In order to achieve a flow capability with a small width, first connection areas are preferably arranged in such a way that they are directly connected by at least one, but in particular by several main channels.
Die beiden Hauptrichtungen verlaufen unter einem Winkel von weniger als 60°, insbesondere weniger als 40°, vorzugsweise von im wesentlichen 30° zueinandei Die Hauptrichtungen sind für den Betrieb so ausrichtbai , dass zumindest eine Hauptrichtung zur Vertikalen einen Winkel emschliesst , der kleiner als 30°, insbesondere kleiner als 20°, gegebenen¬ falls im wesentlichen 0° ist. Vorzugsweise sind aber beide Hauptrichtungen so ausrichtbar, dass sie zwischen 10° und 20° , vorzugsweise beide im wesentlichen um 15° zur Vertika- len geneigt sind.The two main directions run at an angle of less than 60 °, in particular less than 40 °, preferably of essentially 30 ° to one another.The main directions are so orientable for operation that at least one main direction makes an angle to the vertical which is less than 30 ° , in particular less than 20 °, optionally substantially 0 °. However, both main directions can preferably be aligned such that they are inclined between 10 ° and 20 °, preferably both essentially by 15 ° to the vertical.
Die beiden ersten Anschlussbereiche dei ersten Kanäle tur das erste Fluid werden bei Verdampfungswarmetauschern an zwei einander gegenüberliegenden Umfangsbereichen der Plat- ten angeordnet und gehen gegebenenfalls ineinander über Im Betriebszustand sind die beiden ersten Anschlussbereiche übereinander angeordnet und werden zumindest von einem Teil der Hauptkanäle direkt miteinander verbunden. Weil zu¬ mindest eine Hauptrichtung zur Vertikalen einen Winkel ein- schliesst, der kleiner als 30°, insbesondere kleiner als 20°, gegebenenfalls im wesentlichen 0°, oder aber vorzugs- weise 15° ist, sind die beiden ersten Anschlussbereiche di¬ rekt durch Hauptkanäle verbunden, welche in einer Richtung verlaufen, die weniger als 30° zur Vertikalen geneigt ist. Dadurch wird ein gutes Aufsteigen von Gasblasen bzw. bei Kondensations-Wärmetauschern ein gutes Absinken von konden- sierten Flüssigkeitstropfen gewährleistet.In the case of evaporative heat exchangers, the two first connection areas of the first channels for the first fluid are arranged on two mutually opposite circumferential areas of the plates and possibly merge into one another. In the operating state, the two first connection areas are arranged one above the other and are at least in part of the main channels directly connected to each other. Because at least one main direction to the vertical encloses an angle that is less than 30 °, in particular less than 20 °, possibly essentially 0 °, or preferably 15 °, the first two connection areas are directly through Main channels connected, which run in a direction that is inclined less than 30 ° to the vertical. This ensures a good rise of gas bubbles or, in the case of condensation heat exchangers, a good sinking of condensed liquid drops.
Um bei einfachem Aufbau eine möglichst vielseitige Ersetz¬ barkeit des Wärmetauschers zu ermöglichen, sind die zweiten Kanäle ähnlich wie die ersten aufgebaut und umfassen dabei dritte und vierte Hauptkanäle für das zweite Fluid, die im wesentlichen entlang je einer Hauptrichtung verlaufen. Die ersten und zweiten bzw. die dritten und vierten Kanäle sind gegebenenfalls in äusseren Endbereichen, vorzugsweise aber in allen Kreuzungsbereichen miteinander verbunden. Die er- sten und zweiten bzw. dritten und vierten Hauptkanäle sind beidseits einer ersten bzw. zweiten Verbindungsebene als gegen die Verbindungsebene offene HaJbkanäle ausgebildet. In den Kreuzungsbereichen liegen die ersten und zweiten bzw. dritten und vierten Hauptkanäie in der ersten bzw. zweiten Verbindungsebene offen aneinander an, so dass die ersten und zweiten Kanäle je als von den Hauptkanälen mit den Verbindungen in den Kreuzungsbereichen gebildete Kanal - netze betrachtet werden müssen. Plattenstapel mit den be schriebenen Kanalnetzen sind aus abwechslungsweise aneinan- der anschliessenden ersten und zweiten Platten aufgebaut, wobei auf der einen Seite der ersten bzw. zweiten Platten die vierten bzw. zweiten und auf der anderen die ersten bzw. dritten Halbkanäle ausgebildet sind. Alle Kanäle einer Platte verlaufen im wesentlichen parallel zueinander.In order to enable the heat exchanger to be replaced as flexibly as possible with a simple construction, the second channels are constructed similarly to the first and include third and fourth main channels for the second fluid, which essentially run along a main direction. The first and second or the third and fourth channels are optionally connected to one another in outer end regions, but preferably in all crossing regions. The first and second or third and fourth main channels are formed on both sides of a first and second connection level as open channels that are open to the connection level. In the intersection areas, the first and second or third and fourth main channels lie openly against one another in the first and second connection levels, so that the first and second channels each have to be regarded as channel networks formed by the main channels with the connections in the intersection areas . Plate stacks with the described channel networks are constructed from alternately adjoining first and second plates, the fourth and second half channels being formed on one side of the first and second plates and the first and third half channels on the other. All channels of a plate run essentially parallel to each other.
Um einfach eine vollständige Trennung zwischen den beiden Kanalsystemen zu erzielen, sind die beiden zweiten Anschlussbereiche für die, das zweite Fluid führenden, zweiten Kanäle als quer zu den Platten vorzugsweise durch diese verlaufende Kammern ausgebildet. Diese beiden Kammern sind gegenseitig nur über die zweiten Kanäle miteinander verbunden und vollständig von den ersten Kanälen getrennt. Die zweiten Anschlussbereiche sind dazu quer zur Winkel¬ halbierenden der beiden Hauptrichtungen voneinander beab¬ standet, so dass sie nicht direkt durch einzelne Hauptkanäle miteinander verbunden sind. Die Verbindung ist somit nur durch mindestens zwei miteinander verbundene Ka¬ nalabschnitte möglich, wobei mindestens ein Kanalabschnitt in der ersten und mindestens einer in der zweiten Hauptrichtung ausgerichtet ist.In order to easily achieve a complete separation between the two duct systems, the two are second Connection areas for the second channels carrying the second fluid are formed as chambers running transversely to the plates. These two chambers are mutually connected only via the second channels and completely separated from the first channels. For this purpose, the second connection regions are spaced apart from one another transversely to the bisecting angle of the two main directions, so that they are not directly connected to one another by individual main channels. The connection is thus only possible through at least two interconnected channel sections, at least one channel section being aligned in the first and at least one in the second main direction.
Um einen möglichst einfachen Aufbau des Plattenwärmetau¬ schers zu ermöglichen, wird dieser vorzugsweise aus im we¬ sentlichen identischen Platten bzw. Blechen aufgebaut. In jeder Platte sind beidseits in einer Hauptrichtung verlau¬ fende Rillen angeordnet . Indem die Platten vorzugsweise als Bleche ausgebildet sind, können diese beidseitig vorgese¬ henen Rillen durch einen Press- bzw. Stanzvorgang als Sic- ken ausgebildet werden, die von der einen Blechseite als Vertiefungen und von der anderen Blechseite als gratförmige Vorsprünge in Erscheinung treten. Um durch das Verbinden der Platten zwei voneinander vollständig getrennte KanalSy¬ steme ausbilden zu können, ist entlang des ganzen Plat- tenumfanges in einer ersten, die Platte auf einer ersten Seite berandenden, Ebene eine erste ebene Kontaktfläche vorgesehen. In einer zweiten, die Platte auf der zweiten Seite berandenden, Ebene sind zwei Kontaktbereiche vorgese¬ hen, die je um eine Durchtrittsöffnung angeordnet sind. Die Platten bzw. Bleche des Wärmetauschers schli essen je mit gleichen Seiten, bzw. Ebenen aneinander an. Entsprechend schliessen abwechslungsweise immer Kontaktflächen und Kon- taktbereiche aneinander an und werden je dicht miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschwelst oder verlö¬ tet . Die im wesentlichen parallel angeordneten Sicken bzw. ihre Längsachsen schliessen zu einer Normalebene der Verbin¬ dungslinie zwischen den Zentren der Durchtrittsöffnungen einen Winkel ein, der kleiner als 30°, insbesondere kleiner als 20° ist, vorzugsweise aber im wesentlichen 15° beträgt. Die Sicken gehen von der ersten Ebene aus und haben ihre auf der Rückseite vorstehenden Gratlinien in der zweiten Ebene. Die Vertiefungen zwischen den Gratlinien haben vor- zugsweise im wesentlichen die gleiche Form wie die Sicken, das heisst im Querschnitt bilden die parallelen Sicken eine Wellenlinie, insbesondere mit Halbwellen in der Form eines Trapezes, dessen kleine Seite abgerundet ist. Um die be¬ netzbare Fläche beidseits der Gratlinien nicht unnötig zu verkleinern, hat die Rundung der Gratlinie vorzugsweise einen kleinen Radius.In order to make the plate heat exchanger as simple as possible, it is preferably constructed from essentially identical plates or sheets. Grooves running on both sides in a main direction are arranged in each plate. Since the plates are preferably designed as sheets, these grooves provided on both sides can be formed as sinks by a pressing or stamping process, which appear as recesses on one side of the sheet and as burr-shaped projections on the other side of the sheet. In order to be able to form two completely separate channel systems by connecting the plates, a first flat contact surface is provided along the entire plate circumference in a first plane that borders the plate on a first side. In a second plane bordering the plate on the second side, two contact areas are provided, each of which is arranged around a passage opening. The plates or sheets of the heat exchanger close together with the same sides or levels. Correspondingly, alternately, contact surfaces and contact areas always adjoin one another and are each tightly connected to one another, in particular smoldered or soldered to one another. The substantially parallel beads or their longitudinal axes enclose an angle to a normal plane of the connecting line between the centers of the passage openings, which angle is less than 30 °, in particular less than 20 °, but is preferably essentially 15 °. The beads start from the first level and have their ridge lines protruding from the rear in the second level. The depressions between the ridge lines preferably have essentially the same shape as the beads, that is to say in cross section the parallel beads form a wavy line, in particular with half-waves in the shape of a trapezoid, the small side of which is rounded. In order not to unnecessarily reduce the wettable area on both sides of the ridge lines, the rounding of the ridge line preferably has a small radius.
Die aus den oben beschriebenen Platten bzw. Blechen aufge¬ baute Plattenpackung des Wärmetauschers ist mit Ihren bei- den ersten bzw. zweiten Anschlussbereichen an erste bzw. zweite Anschlussleitungen anschliessbar . Die Ausbildung der Anschlussbereiche, der Anschlussleitungen und der Verbindungen zwischen diesen ist der jeweiligen Verwendung anpassbar.The plate packing of the heat exchanger constructed from the plates or sheets described above can be connected with its two first or second connection areas to first or second connection lines. The design of the connection areas, the connection lines and the connections between them can be adapted to the respective use.
Für Fluide, die im Normalbetrieb im Wärmetauscher nur in einer Phase vorkommen, werden die Anschlüsse vorzugsweise so ausgestaltet, dass für beide Fluide eine klare Trennung zwischen Zufluss und Abfluss besteht bzw. dass beide durch den Wärmetauscher geführten Fluidvolumen vollständig durch je ein Kanalsystem fliessen müssen. Es kann dabei zweckmäs- sig sein, die beiden Kanalsysteme und ihre Anschlussberei¬ che im wesentlichen gleich, insbesondere wie für die zwei¬ ten Kanäle beschrieben, auszubilden. Gegebenenfalls ist das vollständige DurchfHessen eines Kanalnetzes auf ein Fluid beschränkt und das andere Fluid bildet etwa ein Bad, in dem die Plattenpackung mit dem abgeschlossenen Kanalsystem auf- genommen ist . Dabei muεs aber zumindest ein Teil des Bad- Fluides, beispielsweise als Konvektionsströmung, durch Hauptkanäle in der Plattenpackung strömen, um einen genü¬ gend grossen Wärmeaustausch zu gewährleisten.For fluids that only occur in one phase in normal operation in the heat exchanger, the connections are preferably designed so that there is a clear separation between inflow and outflow for both fluids, or that both fluid volumes passed through the heat exchanger must flow completely through one channel system each. It can be expedient to design the two channel systems and their connection areas essentially the same, in particular as described for the second channels. If necessary, the complete penetration of a duct network is limited to one fluid and the other fluid forms a bath, for example, in which the plate packing with the closed duct system is opened. is taken. However, at least some of the bath fluid must flow through main channels in the plate pack, for example as a convection flow, in order to ensure a sufficiently large heat exchange.
Für Wärmetauscher, in denen zumindest ein Teil des ersten Fluides einen Phasenübergang durchläuft, ist es zweckmässig die beiden ersten Anschlussbereiche nicht vollständig von¬ einander getrennt auszubilden. Dadurch können unvollständig getrennte Phasenanteile im Wärmetauscher den jeweiligen ge¬ trennten Hauptanteilen der beiden Phasen zugeführt werden. Vorzugsweise wird dazu etwa die Plattenpackung teilweise m oder über einem Badbereich für das erste Fluid angeordnetFor heat exchangers in which at least part of the first fluid undergoes a phase transition, it is expedient not to design the first two connection areas to be completely separate from one another. As a result, incompletely separated phase components in the heat exchanger can be fed to the respective separated main components of the two phases. For this purpose, for example, the plate pack is preferably arranged partially in m or above a bath area for the first fluid
Bei einem Verdampfer wird der Flussigkeitsspiegel im Ar¬ beitszustand so gewählt, dass ein grosser Teil der Platten packung bzw. des ersten Kanalnetzes mit der flussigen Phase des ersten Fluides gefüllt ist. Dadurch wird ein grosser Bereich der Kontaktfläche zwischen den beiden Fluiden zum Erwärmen des zu verdampfenden Fluides genutzt. Bei einem hohen Flussigkeitsspiegel, insbesondere wenn die Platten¬ packung im wesentlichen vollständig in der ersten Flüssig¬ keit aufgenommen ist, muss darauf geachtet werden, dass dei Gasaustritt so angeordnet ist, dass keine Flüssigkeit aus- treten kann, bzw. dass austretende Flüssigkeit von einemIn the case of an evaporator, the liquid level in the working state is selected such that a large part of the plate packing or of the first channel network is filled with the liquid phase of the first fluid. As a result, a large area of the contact area between the two fluids is used to heat the fluid to be evaporated. In the case of a high liquid level, in particular if the plate pack is essentially completely absorbed in the first liquid, care must be taken that the gas outlet is arranged in such a way that no liquid can escape, or that liquid escaping from one
Ausscheider wieder in das Bad rückführbar ist . In der Flus sigkeit austretendes Gas kann durch die ersten und/oder zweiten Hauptkanäle in den Gasbereich aufsteigen. Gas, das beim Eintreten in das Bad durch Entspannung oder im Bad spontan entsteht, kann seitlich von der Plattenpackung durch das Bad in den Gasbereich aufsteigen.Separator can be returned to the bathroom. Gas escaping in the liquid can rise through the first and / or second main channels into the gas area. Gas that arises when you enter the bath due to relaxation or in the bath can rise from the side of the plate pack through the bath into the gas area.
Ein besonders kompakter und wirksamer Verdampfer bzw. Ver¬ dampfungswarmetauscher umfasst ein Gehäuse mit einer seit lieh angebrachten Kältemittel.-Emtrittsόffnung für die flüssige Phase des Kältemittels und mit einer im höchstge¬ legenen Gehausebereich über einer Flüssigkeit sabscheidevor richtung angeordneten Kältemittel-Austrittsöffnung für die Gasphase des Kältemittels, sowie eine Plattenpackung mit durch das Gehäuse geführten Ein- und Austrittsanschlüssen für ein Wärmeträger-Fluid. Im Betriebszustand befindet sich die Plattenpackung zu einem grossen Teil in der flüssigen Phase des Kältemittels. Im Gehäuse schliesst an die Kälte¬ mittel-Eintrittsöffnung eine Entspannungskammer an, von der bei der Entspannung austretendes Gas in den über der Flüs¬ sigkeit liegenden Gasbereich aufsteigen und dort zur Kälte- mittel-Austrittsöffnung gelangen kann. Die flüssige Phase gelangt von der Entspannungskammer gegebenenfalls direkt, oder aber über eine Niveaukammer in den Badbereich mit der Plattenpackung, wo die Flüssigkeit die ersten Kanäle im we¬ sentlichen bis zum Flüssigkeitsspiegel auffüllt. Das Kälte- trägerfluid strömt durch die zweiten Kanäle und verliert dabei die für das Verdampfen des Kältemittels nötige Wärme.A particularly compact and effective evaporator or evaporation heat exchanger comprises a housing with a refrigerant attachment that has been attached for the liquid phase of the refrigerant and with a separator in the highest area of the housing above a liquid direction arranged refrigerant outlet for the gas phase of the refrigerant, as well as a plate pack with inlet and outlet connections for a heat transfer fluid through the housing. In the operating state, the plate pack is largely in the liquid phase of the refrigerant. In the housing, a relaxation chamber connects to the refrigerant inlet opening, from which gas escaping during the expansion can rise into the gas area above the liquid and can reach the refrigerant outlet opening there. The liquid phase passes directly from the expansion chamber, if necessary, or via a level chamber into the bath area with the plate packing, where the liquid essentially fills the first channels up to the liquid level. The coolant fluid flows through the second channels and loses the heat necessary for the evaporation of the refrigerant.
Bei einem Kondensator wird der Flussigkeitsspiegel so ge¬ wählt, dass er zumindest im Arbeitszustand unter der Kon- densator-Plattenpackung liegt, so dass in der Plattenpac¬ kung entstehende Flüssigkeitstropfen durch erste und/oder zweite Hauptkanäle nach unten abfliessen und aus der Plat - tenpackung austreten können. Die Kondensationswärme wird durch das durch die zweiten Kanäle der Kondensator-Platten packung geführte Rückkühlmittel aufgenommen.In the case of a condenser, the liquid level is selected such that it lies below the condenser plate pack, at least in the working state, so that liquid drops occurring in the plate pack flow down through first and / or second main channels and out of the plate pack can exit. The heat of condensation is absorbed by the recooling agent passed through the second channels of the condenser plate pack.
Durch die Kombination eines Verdampfungs Wärmetauschers mit einem Kondensations-Wärmetauscher, welche beide eine oben beschriebenen Plattenpackung umfassen, kann eine einfache und effiziente Kältemaschine bzw. Wärmepumpe zusammenge¬ stellt werden. Dabei wird das Gas vom Verdampfer über einen Verdichter zum Kondensator geführt . Die flüssige Phase des Kältemittels gelangt vom Kondensator über ein Drosselventil in den Verdampfer.By combining an evaporation heat exchanger with a condensation heat exchanger, both of which comprise a plate pack described above, a simple and efficient refrigeration machine or heat pump can be put together. The gas is led from the evaporator to the condenser via a compressor. The liquid phase of the refrigerant reaches the evaporator from the condenser via a throttle valve.
Da der Verdampfer und der Kondensator aufgrund der Leitung mit der Drossel als kommunizierende Gefässe eingesetzt sind, stellt sich im Stillstand bzw. bei ausgeschaltetem Verdichter m beiden ein Kältemittelspiegel im wesentlichen auf der gleichen Höhe ein. Im Betriebszustand wird durch die Druckerhöhung im Verdichter der Spiegel im Kondensator abgesenkt und im Verdampfer angehoben. Indem das Volumen des flüssigen Kältemittels kleiner als das Kältemittel-Auf- nahmevolumen des Verdamfpers gewählt wird, kann verhindert werden, dass flüssiges Kältemittel aus dem Verdampfer aus- fliesst und m den Verdichter gelangt. Um zu verhindern, dass der im Verdichter aufgebaute Druck das gesamte konden¬ sierte Kältemittel aus dem Kondensator ausstösst und somit direkt Gas vom Kondensator m den Verdampfer gelangt, muss gewährleistet sein, dass der Verdichterdruck immer kleiner ist als der hydrostatische Druck beim Drosselventil , wenn das gesamte flüssige Kältemittel auf der Verdampferseite des Drosselventils ist.Because the evaporator and the condenser are used as communicating vessels due to the line with the throttle are at standstill or when the compressor is switched off, both have a refrigerant level essentially at the same level. In the operating state, the pressure in the compressor lowers the level in the condenser and raises it in the evaporator. By selecting the volume of the liquid refrigerant to be smaller than the refrigerant absorption volume of the evaporator, it can be prevented that liquid refrigerant flows out of the evaporator and reaches the compressor. In order to prevent the pressure built up in the compressor from discharging all of the condensed refrigerant from the condenser and thus gas directly from the condenser to the evaporator, it must be ensured that the compressor pressure is always lower than the hydrostatic pressure at the throttle valve when the all liquid refrigerant is on the evaporator side of the throttle valve.
Die relative Vertikalanordnung von Verdampfer und Kondensa¬ tor wird so gewählt, dass der Kältemittelspiegel im Ver- dampfer und im Kondensator im Betriebszustand in einem ge¬ wünschten Bereich relativ zu den Plattenpackungen liegt. Dabei soll die Kondensator-Plattenpackung im wesentlichen über dem entsprechenden Spiegel liegen und die Verdampfer Plattenpackung soll grosstenteils in der flussigen Phase des Kältemittels liegen. Aufgrund des im wesentlichen glei¬ chen Aufbaus von Verdampfer und Kondensator wird die Kälte¬ maschine einfach dimensionierbar, aufbaubar und regulier bar .The relative vertical arrangement of the evaporator and the condenser is selected such that the refrigerant level in the evaporator and in the condenser is in a desired range relative to the plate packs in the operating state. The condenser plate pack should lie essentially above the corresponding mirror and the evaporator plate pack should largely be in the liquid phase of the refrigerant. Due to the essentially identical structure of the evaporator and condenser, the refrigeration machine can be easily dimensioned, installed and regulated.
Erfindungsgemasse Wärmetauscher sind in beliebigen Vorrich tungen zur Durchfuhrung von Prozessen mit einem Warmeaus- tausch-Schπtt einsetzbar. Aufgrund der unter einem kleinen Winkel zur Vertikalen ausrichtbaren im wesentlichen geraden Hauptkanäle für ein erstes Fluid, kann m diesen Kanälen sowohl austretendes Gas, als auch eiwärmte Flüssigkeit ei¬ nes Bades im Sinne einer geführten Konvektionsstromung, nach oben ausströmen. Die Ilauptkanale für das erste Fluid ermöglichen auch ein gutes Ausfliessen von Kondensat-Trop¬ fen. Durch entsprechende Ausgestaltungen der Anschlussbe- riche ist es möglich die ersten und zweiten Kanäle der je¬ weiligen Verwendung entsprechend mit direkten Hauptkanälen zwischen den Anschlussbereichen oder mit Verbindungen über mindestens zwei verschieden ausgerichtete Kanalabschnitte benutzbar zu machen.Heat exchangers according to the invention can be used in any devices for carrying out processes with a heat exchange step. Due to the essentially straight main channels for a first fluid, which can be aligned at a small angle to the vertical, escaping gas as well as heated liquid of a bath in the sense of a guided convection flow can flow out in these channels. The main channels for the first fluid also allow good drainage of condensate drops. Corresponding configurations of the connection areas make it possible to use the first and second channels according to the respective use with direct main channels between the connection areas or with connections via at least two differently oriented channel sections.
Zu den Prozessen bei denen erfindungsgemässe Wärmetauscher einsetzbar sind, gehören auch die fraktionierte Verdampfung und die Destillation. Die erfindungsgemässen Wärmetauscher sind somit vielseitig einsetzbar und haben einen einfachen Aufbau.The processes in which heat exchangers according to the invention can be used also include fractional evaporation and distillation. The heat exchangers according to the invention are thus versatile and have a simple structure.
Die Zeichnungen stellen eine Ausführungsform der Erfindung dar, auf welche die Erfindung aber nicht eingeschränkt ist. Es zeigenThe drawings illustrate an embodiment of the invention, to which the invention is, however, not restricted. Show it
Fig. 1: eine Ansicht zweier aneinander anschliessender Platten,1: a view of two adjoining plates,
Fig. 2- einen Schnitt (II-II gemäss Fig. 1) durch vierFig. 2- a section (II-II of FIG. 1) through four
Platten, Fig. 3 und 4: eine Ansicht von zwischen zwei Platten ausgebildeten ersten a) und zweiten b) Kanälen, Fig. 5: einen Längsschnitt durch einen Wärmetauscher, Fig. 6: Querschnitte durch einen Wärmetauscher, wobei a) durch die Ebene A-A und b) durch B-B gemäss Fig. 5 geht; und Fig. 7: eine schematische Darstellung emei Kältema- schine3 and 4: a view of first a) and second b) channels formed between two plates, FIG. 5: a longitudinal section through a heat exchanger, FIG. 6: cross sections through a heat exchanger, wherein a) through the plane AA and b) goes through BB according to FIG. 5; and FIG. 7: a schematic illustration of a refrigeration machine
Fig. 1 veranschaulicht zwei aneinander anschliessende Plat¬ ten einer Wärmetauscher-Plattenpackung. Die Platten sind als kreisscheibenformige Bleche la und lb mit einer ring förmigen, die Aussenberandung der Scheibe bildenden Kon¬ taktfläche 2a, 2b, mit zwei um Durchtrittsöffnungen 3a, 3b angeordneten Kontaktbereichen 4a, 4t> und mit parallel aus gerichteten, durch Sicken 5a, 5b gebildeten, beidseits an¬ geordneten Hauptkanälen ausgebildet. Die Sicken 5a erstrec¬ ken sich über den ganzen Blechbereich, der nicht als Kon¬ taktfläche 2a und nicht als Kontaktbereich 4a ausgebildet ist. In der Darstellung gemäss Fig. 1 stehen die Sicken 5a eines oberen Bleches la von einer zweiten Ebene - der Zeichnungsebene - in der die Kontaktfläche 2a liegt, nach oben vor. Die Sicken 5b eines unteren Bleches lb stehen von der gleichen Ebene nach unten vor, so dass nach dem dichten Verbinden der Kontaktfläche 2a des oberen Bleches la mit der Kontaktfläche 2b des unteren Bleches lb ein von den Hauptkanälen gebildetes zweites Kanalsystem entsteht, das nur durch die Durchtrittsöffnungen 3a, 3b zugänglich ist.1 illustrates two adjoining plates of a heat exchanger plate packing. The plates are in the form of sheets la and lb in the form of circular disks with a ring-shaped contact surface 2a, 2b forming the outer edge of the disk, with two contact areas 4a, 4t> arranged around passage openings 3a, 3b and with parallel directed main channels formed by beads 5a, 5b, arranged on both sides. The beads 5a extend over the entire sheet metal area, which is not designed as a contact surface 2a and not as a contact area 4a. In the illustration according to FIG. 1, the beads 5a of an upper plate la project upwards from a second plane - the plane of the drawing - in which the contact surface 2a lies. The beads 5b of a lower plate 1b project downward from the same plane, so that after the contact surface 2a of the upper plate 1a has been tightly connected to the contact surface 2b of the lower plate 1b, a second channel system is formed which is formed by the main channels Through openings 3a, 3b is accessible.
In der dargestellten Ausführungsform sind die Achsen der Hauptkanäle des oberen und des unteren Bleches la, lb um einen ersten Winkel von 30° zueinander geneigt . Die gegen einander offenen Hauptkanäle sind in den Verbindungsberei¬ chen 6, in denen sie einander gegenüber liegen, miteinander verbunden. Die Kontaktbereiche 4a, 4b sind voneinander ab¬ gewandt, so dass durch die Durchtittsöffnungen 3a, 3b ein zweites Fluid in das zwischen den dargestellten Blechen la und lb liegende zweite Kanalsystem eintreten bzw. aus die¬ sem austreten kann. Die Ausbildung der Bleche la, lb und das von den Hauptkanälen gebildete zweite Kanalsystem wird durch den in Fig. 2 dargestellten Schnitt weiter verdeut¬ licht .In the illustrated embodiment, the axes of the main channels of the upper and lower plates la, lb are inclined at a first angle of 30 ° to one another. The main channels, which are open to one another, are connected to one another in the connection areas 6, in which they lie opposite one another. The contact areas 4a, 4b are facing away from one another, so that a second fluid can enter or exit the second channel system between the illustrated sheets 1a and 1b through the through openings 3a, 3b. The formation of the sheets la, lb and the second channel system formed by the main channels is further illustrated by the section shown in FIG. 2.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt (II-II, gemäss Fig. 1) durch vier Bleche la, lb, lc, ld. Die in Fig. 1 dargestellte An¬ sicht ist in Fig. 2 mit B-B gekennzeichnet, wobei diese Ebene als erste Ebene 7 bezeichnet wird. Eine weitere erste Ebene 7' liegt zwischen den Blechen lb und lc. Die oben er¬ wähnte zweite Ebene ist zwischen den Blechen la und lb mit 8 und zwischen den Blechen lc und ld mit 8' gekennzeichnet. Die Bleche la und lb liegen mit ihren Kontaktflächen 2a und 2b in der zweiten Ebene 8 aneinander an. Die von der zwei- ten Ebene 8 weggehenden Sicken 5a und 5b erstrecken sich mit ihren äusseren Gratlinien 9a und 9b, wie die Kontaktbe¬ reiche 4a und 4b, bis zu den ersten Ebenen 7 und 7' . Durch das dichte Verbinden der Kontaktbereiche 4b und 4c, der Bleche lb und lc miteinander wird das zweite Kanalsystem dicht abgeschlossen. Die sich durch die Durchtrittsöffnun- gen erstreckenden zweiten Kammern 10 sind mit den zwischen den beiden Blechen la und lb ausgebildeten zweiten Kanälen 11 verbunden und bilden die zweiten Anschlussbereiche. Von den Verbindungsbereichen 6 gehen die Hauptkanäle des zwei¬ ten Kanalsystems ]e als Halbkanäle in den beiden Richtungen der Sicken weg, was mit der eingezeichneten Schraffur angedeutet ist.Fig. 2 shows a section (II-II, according to Fig. 1) through four sheets la, lb, lc, ld. The view shown in FIG. 1 is labeled BB in FIG. 2, this level being referred to as the first level 7. Another first level 7 'lies between the sheets 1b and 1c. The above-mentioned second level is identified by 8 between the sheets la and 1b and by 8 'between the sheets 1c and 1d. The sheets la and lb are in contact with one another with their contact surfaces 2a and 2b in the second plane 8. The of the two Bumps 5a and 5b which go away from level 8 extend with their outer ridge lines 9a and 9b, like the contact areas 4a and 4b, to the first levels 7 and 7 '. The second channel system is sealed off by the tight connection of the contact areas 4b and 4c, the sheets 1b and 1c. The second chambers 10, which extend through the through openings, are connected to the second channels 11 formed between the two sheets 1a and 1b and form the second connection regions. The main channels of the second channel system depart from the connecting areas 6 as half channels in the two directions of the beads, which is indicated by the hatching shown.
Die ersten Kanäle 12 sind zwischen den beiden Blechen lb und lc ausgebildet, wobei analog zu den zweiten Kanälen 11 beidseits der ersten Ebene 7' Halbkanale in den Richtungen der Sicken verlaufen. Die ersten Anschlussbereiche sind zwischen den Kontaktflächen 2b und 2c angeordnet. Bei der Verwendung der Plattenpackung in einem Bad oder als Konden¬ sator ergibt sich die Aufteilung der ringförmigen ersten Anschlussbereiche in einen Zustrom und pιnen Ausstrόmbe- reich durch die Betriebsweise, insbesondere durch den Flus¬ sigkeitsspiegel des Bades oder durch di^ Tatsache, dass Kondensattropfen nur durch nach unten fühlende Kanäle aus- fliessen können. Gegebenenfalls werden die ersten An¬ schlussbereiche aber durch dichte Verbindungen zwischen den Kontaktflächen 2b und 2c abgegrenzt, bzw werden analog zu den zweiten Kammern 10 klar definierte orsto Kammern ausge- bildet.The first channels 12 are formed between the two sheets 1b and 1c, analogous to the second channels 11 on both sides of the first plane 7 ', half channels extend in the directions of the beads. The first connection areas are arranged between the contact surfaces 2b and 2c. In use of the plate package in a bath or as Konden¬ sator the division of the annular first connection regions in an influx and p ιnen Ausstrόmbe- yields rich by the operation, in particular by the Flus¬ sigkeitsspiegel of the bath or by di ^ fact that drops of condensate can only flow out through downward-feeling channels. If necessary, however, the first connection regions are delimited by tight connections between the contact surfaces 2b and 2c, or, as in the case of the second chambers, 10 clearly defined orsto chambers are formed.
Fig . 3 und Fig . 4 ze igen für e inen Verdampf ungs -Wärmetau ¬ scher anhand zweier verschieden ausgericht eter Plattenpackungen die charakteri st isch unt erschiedl ichen Fl iesswege für die be iden Fluide . Dabe i i s t l eweil s die Darstel lung a ) eine Ans icht A-A und b ) e ine Ansicht B - B gemäss F i g . 2 . Dar erste Kanalsystem 1 ? ist so ausgebildet , dass direkte Kanäle zwischen dem unteren und dem oberen Randbereich der Plattenpackung, bzw. der Bleche 1 als erste und zweite Hauptkanäle 13 und 14 über ihre gesamte Lange entlang einer ersten und einer zweiten Hauptrichtung ver- laufen. Durch den Fluidspiegel 15 ist festgelegt, in welche Kanäle die flüssige Phase des ersten Fluides eintritt und somit auch der Anschlussbereich in dem Flüssigkeit zu¬ strömt. Die nach oben offenen Enden der Kanäle 13 und 14 münden m den Anschlussbereich in den das entstehende Gas ausströmt.Fig. 3 and Fig. 4 show the characteristically different flow paths for the two fluids for an evaporation heat exchanger using two differently oriented plate packs. Dabe iist l eweil s depicting the lung a) a layer Ans AA and b) e ine view B - B as shown in FIGS. 2nd The first channel system 1? is trained that direct channels between the lower and the upper edge region of the plate pack, or the sheets 1, as first and second main channels 13 and 14 run over their entire length along a first and a second main direction. The fluid level 15 determines in which channels the liquid phase of the first fluid enters and thus also the connection area in the liquid flows. The upwardly open ends of the channels 13 and 14 open into the connection area into which the gas produced flows out.
Durch die Tatsache, dass die ersten und/oder zweiten Kanäle nur wenig gegen die Vertikale geneigt sind und eine direkte Verbindung zwischen dem Zustrom-Anschlussbereich, bzw. dem Kanalbereich m dem Gasblasen entstehen und dem Ausstrom- Anschlussbereich besteht, wird eine kaum behinderte Durch Strömung 13a und 14a durch das erste Fluid gewahrleistet In den Kreuzungsbereichen 6 mit der flussigen Phase strömen zwei in den aneinander angrenzenden ersten und zweiten Hauptkanalen geführte Teilstromungen mit Grenzschichtkon- takt quer aneinander vorbei, was m beiden Teilströmungen zu einer leichten Turbulenzanregung fuhrt Dadurch wird eine an die Kanalwande angrenzende erwärmte Grenzschicht aufgelöst und der Warmeubertrag zwischen der Kanalwand und dem erstem Fluid verbessert.Due to the fact that the first and / or second channels are only slightly inclined to the vertical and there is a direct connection between the inflow connection area or the channel area in the gas bubble and the outflow connection area, there is hardly any impeded flow 13a and 14a ensured by the first fluid In the intersection areas 6 with the liquid phase, two partial flows in the adjoining first and second main channels flow crosswise past one another with boundary layer contact, which leads to a slight turbulence excitation in both partial flows Channel walls adjacent heated boundary layer dissolved and the heat transfer between the channel wall and the first fluid improved.
Die beiden Hauptrichtungen verlaufen unter einem Winkel von weniger als 60°, insbesondere weniger als 40°, vorzugsweise von im wesentlichen 30° zueinander Die Hauptrichtungen sind für den Betrieb so ausrichtbar , dass zumindest eineThe two main directions run at an angle of less than 60 °, in particular less than 40 °, preferably of essentially 30 ° to one another. The main directions can be aligned for operation such that at least one
Hauptrichtung zur Vertikalen einen Winkel emschliesst, der kleiner als 30°, insbesondere kleiner als 20° ist. Vorzugs weise sind, wie in Fig. 4 dargestellt, die Kanäle 14 im we¬ sentlichen vertikal ausgerichtet. Gegebenenfalls sind aber beide Hauptrichtungen gemäss Fig 3 im wesentlichen um 15° zur Vertikalen geneigt Die ersten und/oder die zweiten Hauptkanale gewahrleisten in den gewählten Ausiichtungen ein gutes Aufsteigen von Gasblasen bzw. bei Kondensations- Wärmetauschern ein gutes Absinken von kondensierten Flüs¬ sigkeitstropfen.Main direction to the vertical an angle that is less than 30 °, in particular less than 20 °. As shown in FIG. 4, the channels 14 are preferably oriented essentially vertically. 3, however, both main directions are inclined essentially by 15 ° to the vertical. The first and / or the second main channels ensure the selected orientations a good rise of gas bubbles or, in the case of condensation heat exchangers, a good decrease in condensed liquid drops.
Die zweiten Kanäle sind analog aufgebaut wie die ersten und umfassen dabei dritte und vierte Hauptkanäle 16, 17 für das zweite Fluid, die im wesentlichen entlang je einer Hauptrichtung verlaufen und an den Enden durch die mitein¬ ander verbundenen Kontaktflächen 2a, 2b verschlossen sind. In den Kreuzungsbereichen 6 liegen die dritten und vierten Hauptkanäle beidseits der zweiten Verbindungsebenen 8, 8' offen aneinander an. Entsprechend ist das dabei entstehende zweite Kanalsystem netzförmig aufgebaut. Weil die zweiten Anschlussbereiche 10 kleine Ausdehnungen haben und auf ei- ner quer zu den Hauptrichtungen verlaufenden Linie angeordnet sind, gibt es keine Hauptkanäle 16, 17, die die beiden Anschlussbereiche 10 direkt miteinander verbinden.The second channels are constructed analogously to the first and include third and fourth main channels 16, 17 for the second fluid, which essentially run along a main direction and are closed at the ends by the contact surfaces 2a, 2b connected to one another. In the intersection areas 6, the third and fourth main channels openly abut each other on both sides of the second connection levels 8, 8 '. Correspondingly, the second channel system that arises is constructed in the form of a network. Because the second connection areas 10 have small dimensions and are arranged on a line running transversely to the main directions, there are no main channels 16, 17 which connect the two connection areas 10 directly to one another.
Die Fliesswege 18 erstrecken sich über mindestens zwei, vorzugsweise aber über mindestens drei, Hauptkanalab¬ schnitte 16, 17 und die diese verbindenden Kreuzungsberei¬ che 6. Das zweite Kanalsystem eignet sich für ein Fluid das keinen Phasenübergang macht, insbesondere für eine Flüssig¬ keit. Das zweite Fluid muss somit zwischen den beiden zwei - ten Anschlussbereichen 10 einen langen Weg mit starkenThe flow paths 18 extend over at least two, but preferably over at least three, main channel sections 16, 17 and the intersection areas 6 connecting them. The second channel system is suitable for a fluid which does not undergo a phase transition, in particular for a liquid. The second fluid must therefore travel a long way with strong ones between the two second connection regions 10
Richtungsänderungen zurücklegen. Zudem wird auch in anein¬ ander vorbei strömenden Teilströmungen die Turbulenz er¬ höht, so dass die TeilStrömungen gut homogenisiert sind und die Wärmeübertragung optimiert wird. Das durch die dritten und vierten Hauptkanäle 16, 17 gebildete Kanalnetz ist un¬ abhängig von der Ausrichtung der Plattenpackung (Fig. 3 und 4 b) vorteilhaft.Make changes of direction. In addition, the turbulence is also increased in partial flows flowing past one another, so that the partial flows are well homogenized and the heat transfer is optimized. The duct network formed by the third and fourth main ducts 16, 17 is advantageous regardless of the orientation of the plate pack (FIGS. 3 and 4 b).
Fig. 5 und 6 zeigen einen besonders kompakten und wirksamen Verdampfer bzw. Verdampfungswärmetauscher, der ein Gehäuse 20 umfasst mit einer seitlich angebrachten Kältemittel-Ein¬ trittsöffnung 21 für die flüssige Phase des Kältemittels und mit einer im höchstgelegenen Gehäusebereich über einer Flüssigkeitsabscheidevorrichtung 22 angeordneten Kältemit¬ tel-Austrittsöffnung 23 für die Gasphase des Kältemittels, sowie eine Plattenpackung 24 mit durch das Gehäuse 20 ge- führten Ein- und Austrittsanschlüssen 25 für ein Wärmeträ- ger-Fluid. Im Betriebszustand befindet sich die Plattenpac¬ kung 24 zu einem grossen Teil in der flüssigen Phase des Kältemittels. Im Gehäuse 20 schliesst an die Kältemittel- Eintrittsöffnung 21 eine Entspannungskammer 26 an, von der bei der Entspannung austretendes Gas über eine Trennwand 27 und unter einem Umlenkelement 28 durch m den über der Flüssigkeit liegenden Gasbereich 29 strömen und von dort über seitliche Leitelemente 22a der Abscheidevorrichtung 22 zur Kältemittel-Austrittsόffnung 23 gelangen kann.5 and 6 show a particularly compact and effective evaporator or evaporative heat exchanger, which comprises a housing 20 with a laterally attached refrigerant inlet opening 21 for the liquid phase of the refrigerant and with a refrigerant outlet opening 23 for the gas phase of the refrigerant arranged in the highest housing area above a liquid separation device 22, as well as a plate packing 24 with inlet and outlet connections 25 for a heat transfer fluid through the housing 20. In the operating state, the plate pack 24 is largely in the liquid phase of the refrigerant. In the housing 20, a expansion chamber 26 connects to the refrigerant inlet opening 21, from which gas escaping during the expansion flows via a partition wall 27 and under a deflection element 28 through the gas region 29 lying above the liquid and from there via lateral guide elements 22a of the separating device 22 can reach the refrigerant outlet opening 23.
Die flüssige Phase gelangt von der Entspannungskammer 26 gegebenenfalls direkt, oder aber über eine Niveaukammer 30, die zwischen einer Gehäusewand 20a bzw. der Entspannungs- kammer 26 und der Trennwand 27 ausgebildet ist, m einen Badbereich 31 mit der Plattenpackung 24, wo die Flüssigkeit die ersten Kanäle im wesentlichen bis zu einem Flussig¬ keitsspiegel 32 auffüllt. Um das Volumen des Badbereiches zu verkleinern sind vorzugsweise zwei Füllkorper 39 beid¬ seits der Plattenpackung 24 zwischen dieser und der Innen- wand des Gehäuses 20 angeordnet. Im tiefstliegenden Gehäu¬ sebereich bleibt ein Zuleitungskanal 40 frei, durch den die Flüssigkeit zu den parallel geschalteten ersten Kanälen ge langen kann. Das Käl tetragerfluid ström» durch die Ein und Austπttsanschlusse 25 und durch die zweiten Kanäle der Plattenpackung 24 und verliert dabei die für das Verdampfen des Kältemittels notige Warme .The liquid phase passes directly from the relaxation chamber 26, or via a level chamber 30, which is formed between a housing wall 20a or the relaxation chamber 26 and the partition wall 27, a bath area 31 with the plate pack 24, where the liquid fills the first channels essentially up to a liquid level 32. In order to reduce the volume of the bath area, two filling bodies 39 are preferably arranged on both sides of the plate pack 24 between the latter and the inner wall of the housing 20. In the lowest-lying housing area, a supply channel 40 remains free, through which the liquid can reach the first channels connected in parallel. The refrigerant carrier fluid flows through the inlet and outlet connections 25 and through the second channels of the plate pack 24 and thereby loses the heat necessary for the evaporation of the refrigerant.
Fig. 7 zeigt eine Kältemaschine bzw. Wärmepumpe 33, mit einen Verdampfungs-Warmetauscher 34 und einem Kondensati- ons-Wärmetauscher 35, welche beide eine oben beschriebenen Plattenpackung umfassen Dabei wird das Gas vom Verdampfer 34 über einen Verdichter 36 zum Kondensator 35 geführt. Die flüssige Phase des Kältemittels gelangt vom Kondensator 35 über ein Drosselventil 37 oder eine Blende in den Verdamp¬ fer 34. Der Verdampfer 34 umfasst Kälteträgermittel-An- schlüsse 25 und der Kondensator 35 Rückkühlmittelanschlüsse 38. Es versteht sich von selbst, dass alle bekannten ver¬ dampfbaren Kältemittel und alle zweckmässigen Kälteträger¬ und Rückkühl-Mittel eingesetzt werden können.7 shows a refrigeration machine or heat pump 33, with an evaporation heat exchanger 34 and a condensation heat exchanger 35, both of which comprise a plate packing described above. The gas is led from the evaporator 34 to the condenser 35 via a compressor 36. The The liquid phase of the refrigerant passes from the condenser 35 via a throttle valve 37 or an orifice into the evaporator 34. The evaporator 34 comprises refrigerant connections 25 and the condenser 35 recooling connections 38. It goes without saying that all known Ver¬ vaporizable refrigerant and all appropriate refrigerant and recooling agents can be used.
Da der Verdampfer 34 und der Kondensator 35 aufgrund der Leitung mit der Drossel 37 als kommunizierende Gefässe ein¬ gesetzt sind, stellt sich im Stillstand bzw. bei ausge¬ schaltetem Verdichter 36 in beiden ein Kältemittelspiegel im wesentlichen auf der gleichen Höhe ein. Im Betriebszu¬ stand wird durch die Druckerhöhung im Verdichter 36 der Spiegel 35a im Kondensator 35 abgesenkt und der Spiegel 34a im Verdampfer 34 angehoben.Since the evaporator 34 and the condenser 35 are used as communicating vessels due to the line with the throttle 37, when the compressor 36 is at a standstill or when the compressor 36 is switched off, a refrigerant level is set substantially at the same level. In the operating state, the pressure in the compressor 36 lowers the mirror 35a in the condenser 35 and raises the mirror 34a in the evaporator 34.
Die relative Vertikalanordnung von Verdampfer 34 und Kondensator 35 wird so gewählt, dass der Kältemittelspiegel im Verdampfer und im Kondensator 34a und 35a im Betriebszu¬ stand in einem gewünschten Bereich relativ zu den Platten¬ packungen 24a und 24b liegt. Dabei soll die Kondensator- Plattenpackung 24b im wesentlichen über dem entsprechenden Spiegel 35a liegen und die Verdampfei -l'lartonpackung 24a soll grösstenteils in der flüssigen Phase dt s Kältemitteis liegen. Aufgrund des im wesentlichen gleichen Aufbaus von Verdampfer 34 und Kondensator 35 wird die Kältemaschine einfach dimensionierbar, aufbaubar und regulierbar. The relative vertical arrangement of the evaporator 34 and the condenser 35 is selected such that the refrigerant level in the evaporator and in the condenser 34a and 35a in the operating state lies in a desired range relative to the plate packs 24a and 24b. The condenser plate pack 24b should lie essentially above the corresponding mirror 35a and the evaporator-l'larton pack 24a should largely lie in the liquid phase dt s refrigerant. Because the evaporator 34 and condenser 35 are of essentially the same construction, the refrigerator can be easily dimensioned, assembled and regulated.

Claims

Patentansprüche claims
1. Wärmetauscher mit einer Plattenpackung (24) , bestehend aus abwechselnd aneinandergereihten ersten und zweiten Platten (la, lb, lc, ld) zwischen denen erste und zweite Kanäle (12,11) ausgebildet sind, die über erste und zweite Anschlussbereiche mit ersten und zweiten An¬ schlussöffnungen (21,23,25) verbunden sind, wobei die ersten Anschlussöffnungen (21,23) , Anschlussbereiche und Kanäle (12) vollständig von den zweiten (25,11) ge¬ trennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Platten (la, lb, lc , ld) je beidseits eine Vielzahl von im wesentlichen geraden und in jeder Platte (la, lb, lc, ld) zueinander parallel ausgerichteten Hauptkanälen (13 , 17 ; 14 , 16) umfassen und die ersten (12) bzw. zweiten Kanäle (13) aus zueinander einen ersten Winkel emschliessenden ersten und zweiten (13,14) bzw. dritten und vierten Hauptkanälen (16,17) bestehen, die beidseits einer ersten (7,7' ) bzw. zweiten Verbmdungs- ebene (8,8' ) als gegen die Verbindungsebene offene1. Heat exchanger with a plate packing (24) consisting of alternately arranged first and second plates (la, lb, lc, ld) between which first and second channels (12, 11) are formed, which have first and second connection areas with first and second connection openings (21, 23, 25) are connected, the first connection openings (21, 23), connection areas and channels (12) being completely separated from the second (25, 11), characterized in that the first and second plates (la, lb, lc, ld) each comprise on both sides a plurality of substantially straight main channels (13, 17; 14, 16) aligned in parallel in each plate (la, lb, lc, ld) and the first (12) or second channels (13) consist of first and second (13, 14) or third and fourth main channels (16, 17) which open at a first angle to one another and which are on either side of a first (7, 7 ') or second Connection level (8,8 ') as open to the connection level e
Halbkanäle ausgebildet sind, wobei auf der einen Seite einer ersten (lb,ld) bzw zweiten Platte (la,lc) die vierten (17) bzw. zweiten (14) und auf dei anderen die ersten (13) bzw. dritten Hauptkanäle (16) ausgebildet sind.Half channels are formed, the fourth (17) or second (14) on one side of a first (lb, ld) or second plate (la, lc) and the first (13) or third main channels (16 ) are trained.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Winkel weniger als 60°, insbesondere we¬ niger als 40°, vorzugsweise im wesentlichen 30° be- trägt2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the first angle is less than 60 °, in particular less than 40 °, preferably substantially 30 °
3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder ? , dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die ersten und zweiten Platten (lb,ld; la, lc) gleich ausgebildet sind, entlang des ganzen Pl attenumfanges jeder Platte ( la , lb, lc , ld) an einer er¬ sten, lede Platte ( la, lb, 1 c, ld) auf einer ersten Seite berandenden, Ebene (7,7' ) eιrκ3 ebene Kontaktfläche (2a, 2b;2c,2d) vorgesehen ist und m einer zweiten, jede Platte (la, lb, lc, ld) auf der zweiten Seite berandenden, Ebene (8,8') zwei je eine Durchtrittsöffnung umschlies- sende Kontaktbereiche (4a, 4b, 4c, 4d) vorgesehen sind, so dass durch das Anemanderanschliessen der Platten (la, lb,lc,ld) je mit gleichen Seiten abwechslungsweise immer Kontaktflächen (2a, 2b;2c, 2d) und Kontaktbereiche (4a, 4b, 4c, 4d) aneinander anliegen, welche zum dichten Trennen der ersten und zweiten Kanäle (12,11) je dicht miteinander verbunden, insbesondere miteinander ver¬ schwelst oder verlotet sind.3. Heat exchanger according to claim 1 or? , characterized in that the first and second plates (lb, ld; la, lc) are of identical design, along the entire plate circumference of each plate (la, lb, lc, ld) on a first, leather plate ( la, lb, 1 c, ld) on a first side bordering plane (7,7 ') eιrκ 3 flat contact surface (2a, 2b; 2c, 2d) is provided and in a second plane (8,8 ') bordering each plate (la, lb, lc, ld) on the second side, two contact areas (4a, 4b, 4c, 4d) are provided, so that the anemander connection of the plates (la, lb, lc, ld) always with the same sides alternately always contact areas (2a, 2b; 2c, 2d) and contact areas (4a, 4b, 4c, 4d) abut one another, which are each tightly connected to one another, in particular smoldered or soldered together, for the tight separation of the first and second channels (12, 11).
4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten Bleche (la, lb, lc, ld) sind, deren beid- seitigen Hauptkanäle (13 , 17; 14 , 16) als Sicken (5a, 5b) ausgebildet werden, die auf der einen Blechseite als Vertiefungen und auf der anderen Blechseite als grat- formige Vorsprunge m Erscheinung treten und dass min¬ destens eines der folgenden Merkmale vorgesehen ist a) die im wesentlichen parallel angeordneten Sicken (5a, 5b) jedes Bleches (la, lb, lc, ld) bzw. ihre Längsachsen schliessen zu einer Normalebene der Verbindungslinie zwischen den Zentren der Durchtrittsoffnungen (3a, 3b, 3c, 3d) einen Winkel ein, der kiemer als 30°, msbe- sondere kleiner als 20° ist, vorzugsweise aber im we¬ sentlichen 15° betragt, b) die Sicken (5a, 5b) gehen von der ersten Ebene (7,7') aus und haben ihre auf der Rückseite vorstehenden Gra~ lmien m der zweiten Eoene (8,8' ) , und c) die Vertiefungen zwischen den Gratlinien (9a, 9b) hab^r im wesentlichen die gleiche Form wie die Sicken (5a, 5b) .4. Heat exchanger according to claim 3, characterized in that the plates are sheets (la, lb, lc, ld), the main channels on both sides (13, 17; 14, 16) are formed as beads (5a, 5b) appear on the one side of the sheet as depressions and on the other side of the sheet as a burr-shaped protrusion and that at least one of the following features is provided a) the substantially parallel beads (5a, 5b) of each sheet (la, lb, lc, ld) or their longitudinal axes enclose an angle to a normal plane of the connecting line between the centers of the passage openings (3a, 3b, 3c, 3d), which is less than 30 °, especially less than 20 °, but preferably in is substantially 15 °, b) the beads (5a, 5b) start from the first level (7,7 ') and have their grains on the back protruding from the second face (8,8'), and c) the recesses between the ridge lines (9a, 9b) have ^ r substantially the same shape as the beads (5a, 5b).
5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Plattenpackung (24) m einem Ge¬ häuse (20) mit ersten Anscnlussoffnungen (21,23) aufge¬ nommen ist, wobei eine erste Anschlussoffnung (23) in einem obenliegenden Gehäusebereich angeordnet ist und dass mindestens eines der folgenden Merkmale vorgesehen ist, a) ein zweiter Winkel zwischen der Vertikalen und einer Achse entlang von Hauptkanälen (13,14,16,17) ist klei¬ ner als 30°, insbesondere kleiner als 20° und beträgt vorzugsweise im wesentlichen 0° oder 15°; b) die ersten Anschlussbereiche sind an die Plattenpackung anschliessende Teilberiche des Gehäuseinnenraumes, so dass die ersten Kanäle (12) direkt vom Gehäuseinnenraum aus zugänglich sind; und c) die zweiten Anschlussbereiche sind als durch die Plat¬ tenpackung (24) verlaufende Kammern (10) , die mit Durchtrittsöffnungen (25) des Gehäuses (20) verbunden sind, ausgebildet.5. Heat exchanger according to one of claims 1-4, characterized in that the plate pack (24) is housed in a housing (20) with first connection openings (21, 23), a first connection opening (23). in an upper housing area is arranged and that at least one of the following features is provided, a) a second angle between the vertical and an axis along main channels (13, 14, 16, 17) is smaller than 30 °, in particular smaller than 20 ° and is preferably substantially 0 ° or 15 °; b) the first connection areas are partial areas of the housing interior adjoining the plate packing, so that the first channels (12) are accessible directly from the housing interior; and c) the second connection regions are designed as chambers (10) which run through the plate pack (24) and are connected to through openings (25) in the housing (20).
6. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die obenliegende erste Anschlussöffnung (23) als Gasaustrittsöffnung und eine weitere erste Anschluss- Öffnung (21) als Flüssigkeitseintrittsöffnung ausge¬ bildet ist wobei mindestens eines der folgenden Merk¬ male vorgesehen ist a) der Gasaustrittsöffnung (23) ist ein Flüssigkeitsab- scheider (22) zum Verhindern des Austrittes von Flüs sigkeitstropfen zugeordnet,- b) an die Füssigkeitseintrittsöffnung (21) ist eine Ent¬ spannungskammer (26) zum Entspannen dei Flüssigkeit so angeschlossen, dass austretendes Gas nach oben gegen die Gasaustrittsöffnung (23) entweichen kann; und c) zwischen der Entspannungskammer (26) und dem Aufnahme bereich für die Plattenpackung (24) ist eine Nieveau kammer (30) angeordnet.6. Heat exchanger according to claim 5, characterized in that the top first connection opening (23) is designed as a gas outlet opening and a further first connection opening (21) is designed as a liquid inlet opening, at least one of the following features being provided a) the gas outlet opening (23) a liquid separator (22) is assigned to prevent the escape of liquid drops, - b) a relaxation chamber (26) is connected to the liquid inlet opening (21) to relax the liquid so that the escaping gas is directed upwards the gas outlet opening (23) can escape; and c) a Nieveau chamber (30) is arranged between the relaxation chamber (26) and the receiving area for the plate pack (24).
7. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die obenliegende erste Λnschlussöffnunq als7. Heat exchanger according to claim 5, characterized in that the overhead first Λnschlußöffnunq as
Gaseintrittsöffnung und eine weitere erste Λnschlus - söffnung im tiefstgelegenen Gehäusebeπch als Flüssig- keitsaustrittsöffnung ausgebildet ist.Gas inlet opening and a further first connection - opening in the lowest-lying housing area is designed as a liquid outlet opening.
8. Vorrichtung zum Durchführen eines Kreisprozesses mit einem als Verdampfer (34) betreibbaren Wärmetauscher nach Anspruch 6, einem als Kondensator (35) betreibba¬ ren Wärmetauscher nach Anspruch 7, einem Verdichter (36) und einem Drosselventil (37) oder einer Blende, wobei ein Kältemittel in den ersten Verdampfer-Kanälen (12) durch das Aufnehmen von Wärme des durch die zwei¬ ten Verdampfer-Kanäle (11) stromenden Kälteträger- Fluids verdampfbar und über den Verdichter (36) m den Kondensator (35) führbar ist, um nach der Kondensation mittels der Abgabe von Wärme an ein durch die zweiten Kondensator-Kanäle strömendes Rückkuhlmittel durch das Drosselventil (37) oder die Blende m den Verdampfer (34) zu fliessen.8. A device for carrying out a cycle with a heat exchanger operable as an evaporator (34) according to claim 6, a heat exchanger operable as a condenser (35) according to claim 7, a compressor (36) and a throttle valve (37) or an orifice, wherein a refrigerant can be evaporated in the first evaporator channels (12) by absorbing heat from the refrigerant fluid flowing through the second evaporator channels (11) and can be conducted through the condenser (35) via the compressor (36) after the condensation by means of the release of heat to a cooling medium flowing through the second condenser channels through the throttle valve (37) or the orifice m to flow the evaporator (34).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Kältemaschine oder eine Wär¬ mepumpe ist . 9. The device according to claim 8, characterized in that the device is a refrigerator or a heat pump.
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