WO2013120817A2

WO2013120817A2 - Plattenwärmetauscher

Info

Publication number: WO2013120817A2
Application number: PCT/EP2013/052720
Authority: WO
Inventors: Andreas GRÜNER; Roland Schützle
Original assignee: Mahle International Gmbh
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2013-08-22
Also published as: WO2013120817A3; DE102012202276A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Plattenwärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit ersten Platten (2) und zweiten Platten (3), die in einer Stapelrichtung (4) einander abwechselnd aufeinander gestapelt sind und die einen ersten internen Fluidpfad (8) sowie einen zweiten internen Fluidpfad (9) definieren, wobei die ersten Platten (2) jeweils randseitig einen geschlossen umlaufenden ersten Umlauf (17) aufweisen und wobei die zweiten Platten (3) jeweils randseitig einen geschlossen umlaufenden zweiten Umlauf (18) aufweisen, der in der Stapelrichtung (4) kleiner ist als ein solcher erster Umlauf (17). Ein vereinfachter Aufbau ergibt sich, wenn die ersten Umläufe (17) und die zweiten Umläufe (18) im Profil gegenüber der Stapelrichtung (4) jeweils um den gleichen Neigungswinkel (α) geneigt sind und wenn sich die Umläufe (17, 18) benachbarter Platten (2, 3) in der Stapelrichtung (4) überlappen und im jeweiligen Überlappungsbereich (21) flächig aneinander anliegen und miteinander verlötet sind.

Description

Plattenwärmetauscher

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Plattenwärmetauscher, vorzugsweise für Fahrzeuganwendungen.

Ein Plattenwärmetauscher umfasst üblicherweise erste Platten und zweite Platten, die in einer Stapelrichtung einander abwechselnd aufeinander gestapelt sind und die einen ersten internen Fluidpfad sowie einen zweiten internen Fluidpfad definieren. Die Fluidpfade sind dabei mediengetrennt gestaltet, so dass keine Durchmischung zwischen einem im ersten Fluidpfad geführten ersten Fluid und einem im zweiten Fluidpfad geführten zweiten Fluid stattfinden kann. Die aufeinander gestapelten Platten bilden einen Plattenstapel, der quer zur

Stapelrichtung eine in der Umfangsrichtung vollständig umlaufende,

geschlossene Wand besitzt. Die Fluidpfade sind intern, da sie innerhalb dieser Wand angeordnet sind und nicht durch diese Wand hindurch geführt sind. Mit anderen Worten, die umlaufende Wand trennt die internen Fluidpfade von einer Umgebung des Plattenwärmetauschers bzw. des Plattenstapels.

Einlassöffnungen und Auslassöffnungen für die beiden Fluidpfade sind dann üblicherweise an wenigstens einer Endplatte angeordnet, die den Plattenstapel in der Stapelrichtung begrenzt bzw. abschließt.

Innerhalb des Plattenstapels verlaufen Abschnitte der Fluidpfade jeweils zwischen benachbarten Platten, wobei sich in der Stapelrichtung Abschnitte des ersten Fluidpfads und Abschnitte des zweiten Fluidpfads abwechseln. Um die hierfür erforderlichen Zwischenräume zwischen benachbarten Platten zu definieren und um die den Plattenstapel in der Umfangsrichtung umschließende Wand auszubilden, ist es zweckmäßig, die ersten Platten jeweils randseitig mit einem geschlossen umlaufenden ersten Umlauf auszustatten. Auch die zweiten Platten sind jeweils randseitig mit einem geschlossen umlaufenden zweiten Umlauf versehen. Beim Stapeln der Platten greifen die Umläufe ineinander, so dass sich die Umläufe benachbarter Platten in der Stapelrichtung überlappen und im jeweiligen Überlappungsbereich flächig aneinander anliegen. Beispielsweise lassen sich die gestapelten Platten im Bereich der ineinander eingreifenden Umläufe miteinander verlöten.

Für bestimmte Anwendungsformen eines derartigen Plattenwärmetauschers kann es erforderlich sein, den durchströmbaren Querschnitt des ersten

Fluidpfads größer zu dimensionieren als den durchströmbaren Querschnitt des zweiten Fluidpfads. Eine derartige Ausgestaltungsform kann beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn es sich beim ersten Fluid um ein Gas handelt, während es sich beim zweiten Fluid um eine Flüssigkeit handelt. Denkbar ist beispielsweise die Verwendung eines derartigen Plattenwärmetauschers als Ölkühler, bei dem ein Ölstrom mit Hilfe eines Luftstroms gekühlt wird. Ebenso ist eine Verwendung als Luftheizer denkbar, mit dem ein Luftstrom mit Hilfe eines erhitzten

Kühlmittelstroms erwärmt werden kann.

Sofern unterschiedlich große Strömungsquerschnitte für die beiden Fluidpfade erforderlich sind, kann dies beispielsweise durch verschiedene Abstände zwischen benachbarten Platten realisiert werden, wobei diese Abstände in der Stapelrichtung gemessen sind. Die größeren Abstände führen dann zu einem größeren Strömungsquerschnitt, sofern die aufeinander gestapelten Platten jeweils im Wesentlichen gleiche Grundflächen besitzen. Problematisch ist dabei die Realisierung der Wand, die den Plattenstapel in der Umfangsrichtung einfasst, da in diesem Fall die Umläufe unterschiedliche Höhen besitzen, wodurch sich die Erzeugung flächiger Kontaktzonen erschwert, die für die Herstellung von Lötverbindungen erforderlich sind. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen

Plattenwärmetauscher der vorstehend beschriebenen Art eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass der Herstellungsaufwand vergleichsweise gering ist, selbst wenn die beiden Fluidpfade unterschiedliche durchströmbare Querschnitte besitzen.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Umläufe der Platten im Profil, also senkrecht zur Umfangsrichtung gegenüber der Stapelrichtung um einen Neigungswinkel zu neigen, so dass die Umläufe im Profil gegenüber der Stapelrichtung schräg verlaufen. Die Umläufe definieren dadurch eine konische oder trichterförmige Struktur, die ein Ineinanderstapeln der Platten vereinfacht. Erfindungsgemäß wird dabei für die ersten Umläufe der ersten Platten der gleiche Neigungswinkel verwendet wie für die zweiten Umläufe der zweiten Platten. Hierdurch wird erreicht, dass unabhängig davon, ob eine erste Platte in eine zweite Platte eingesetzt wird oder eine zweite Platte in eine erste Platte eingesetzt wird, jeweils eine flächige, geschlossen umlaufende Kontaktierung im Überlappungsbereich entsteht, die sich für die Herstellung einer Lötverbindung eignet.

Die Realisierung eines derartigen Neigungswinkels in den Umläufen führt außerdem dazu, dass die Umläufe in ihrem Profil geradlinig ausgeführt werden können. Somit lassen sich die Umläufe besonders preiswert durch ein Tiefziehen der Platten herstellen. Die jeweilige erste Platte kann eine vom ersten Umlauf eingefasste Basis aufweisen, die eine Wandstärke SB1 besitzt. Des Weiteren kann die jeweilige zweite Platte eine vom zweiten Umlauf eingefasste Basis aufweisen, die ihrerseits eine Wandstärke SB2 besitzt. Ferner kann der erste Umlauf jeweils eine Wandstärke SU1 aufweisen, während der jeweilige zweite Umlauf eine Wandstärke SU2 besitzt. Der vorstehend genannte Neigungswinkel α ist dabei so gewählt, dass folgende Formel erfüllt ist:

SU1 + SU2

sin a =

SB! + SB 2 + AI + Λ2

Dabei steht A1 für einen ersten Abstand, der zwischen einer ersten Seite einer ersten Platte und einer dieser zugewandten ersten Seite einer benachbarten zweiten Platte in der Stapelrichtung herrscht. Im Unterschied dazu steht A2 für einen zweiten Abstand, der zwischen einer zweiten Seite einer solchen ersten Platte und einer dieser zugewandten zweiten Seite einer benachbarten zweiten Platte in der Stapelrichtung herrscht. Bei bekannten Wandstärken kann nun abhängig von den gewünschten durchströmbaren Querschnitten der Sinus des erforderlichen Neigungswinkels berechnet werden, so dass durch Auflösen der Sinusfunktion letztlich auch der Neigungswinkel α ermittelt werden kann. Erfolgt die Auslegung des Plattenwärmetauschers derart, dass die vorstehend genannte Gleichung erfüllt ist, ergibt sich im Überlappungsbereich eine hinreichend große flächige Kontaktierung, die sich zur Realisierung einer hinreichend dichten Lötverbindung verwenden lässt.

Gemäß einer speziellen Ausführungsform kann die Wandstärke SB1 der Basis der jeweiligen ersten Platte gleich groß sein wie die Wandstärke SU1 des jeweiligen ersten Umlaufs. In der Folge lässt sich die jeweilige erste Platte besonders einfach aus einem ebenen Rohling herstellen, insbesondere durch Tiefziehen. Auch die Wandstärke SB2 der Basis der jeweiligen zweiten Platte kann zusätzlich oder alternativ gleich groß gewählt werden wie die Wandstärke SU2 des jeweiligen zweiten Umlaufs. Somit ist es auch für die zweiten Platten möglich, diese aus einem ebenen Rohling herzustellen.

Des Weiteren ist es zusätzlich oder alternativ möglich, die Wandstärke SB1 der Basis der jeweiligen erste Platte gleich groß zu wählen wie die Wandstärke SB2 der Basis der jeweiligen zweiten Platte. Insbesondere kann somit dasselbe Rohmaterial zum Herstellen der Platten verwendet werden. Dieses Rohmaterial kann beispielsweise bahnenförmig bereitgestellt werden, um den jeweiligen Rohling für die Platten herzustellen.

Auch ist eine Ausführungsform möglich, bei der die Wandstärke SU1 des jeweiligen ersten Umlaufs gleich groß gewählt ist wie die Wandstärke SU2 des jeweiligen zweiten Umlaufs. Durch gleiche Wandstärken in den Umläufen können Vorteile für das Lötverfahren herbeigeführt werden.

Besonders vorteilhaft ist nun eine Ausführungsform, bei der die Wandstärken SB1 , SB2, SU1 und SU2 jeweils gleich groß gewählt sind. Hierdurch ergibt sich eine besonders preiswerte Realisierbarkeit für den Plattenwärmetauscher.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann eine in der

Stapelrichtung gemessene Höhe des jeweiligen ersten Umlaufs größer sein als die Summe aus erstem Abstand und zweitem Abstand. Hierdurch wird erreicht, dass sich im Überlappungsbereich eine möglichst große Kontaktfläche zwischen erstem Umlauf und zweitem Umlauf einstellt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann eine in der Stapelrichtung gemessene Höhe des jeweiligen zweiten Umlaufs größer sein als die Summe des zweiten Abstands und der Hälfte des ersten Abstands. Durch die Einhaltung dieses Parameters wird ebenfalls die Realisierung einer ausreichenden

Kontaktfläche im Überlappungsbereich erreicht.

Eine andere Ausführungsform charakterisiert sich dadurch, dass sich der jeweilige erste Umlauf und der jeweilige zweite Umlauf in einem Querschnitt, der in einer die Stapelrichtung enthaltenden Schnittebene liegt, geradlinig erstrecken. Hierdurch besitzen die Platten eine relativ einfache Geometrie, die sich preiswert, insbesondere durch Umformung, herstellen lässt.

Entsprechend einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die jeweilige erste Platte an ihrer ersten Seite zumindest einen ersten Dom aufweisen.

Gleichzeitig kann die jeweilige zweite Platte an ihrer ersten Seite zumindest einen zweiten Dom aufweisen, der am ersten Dom einer benachbarten ersten Platte in der Stapelrichtung abgestützt ist. Ferner kann nun die jeweilige erste Platte an ihrer zweiten Seite zumindest einen dritten Dom aufweisen, der an der zweiten Seite einer benachbarten zweiten Platte in der Stapelrichtung abgestützt ist.

Durch die Dome werden innerhalb der Fluidpfade die Abstände überbrückt, um die benachbarten Platten stabil aneinander abstützen zu können. Zweckmäßig sind die Dome dabei jeweils im Bereich einer Durchgangsöffnung angeordnet, welche die jeweilige Platte durchdringt. Somit können die zuvor genannten, in der Stapelrichtung aneinander abwechselnd angeordneten Bereiche der

verschiedenen Fluidpfade fluidisch miteinander verbunden werden. Ist

beispielsweise der erste Fluidpfad dem größeren ersten Abstand zugeordnet, können zwei benachbarte Bereiche des zweiten Fluidpfads durch den ersten Dom und den zweiten Dom und somit durch einen Bereich des ersten Fluidpfads hindurch miteinander fluidisch verbunden werden. Gleichzeitig lassen sich zwei benachbarte Bereiche des ersten Fluidpfads durch den dritten Dom und durch einen Bereich des zweiten Fluidpfads hindurch miteinander fluidisch verbinden. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann dabei vorgesehen sein, dass erste und zweite Zwischenräume in der Stapelrichtung zwischen benachbarten ersten und zweiten Platten ausgebildet sind, dass die ersten Zwischenräume zum ersten internen Fluidpfad gehören, dass die zweiten Zwischenräume zum zweiten internen Fluidpfad gehören, dass der zweite interne Fluidpfad durch die aneinander abgestützten ersten und zweiten Dome hindurch zwei in der

Stapelrichtung benachbarte zweite Zwischenräume fluidisch miteinander verbinden, dass der erste interne Fluidpfad durch den dritten Dom hindurch zwei in der Stapelrichtung benachbarte erste Zwischenräume fluidisch miteinander verbindet.

Optional kann ferner vorgesehen sein, dass der jeweilige erste Dom eine erste Durchgangsöffnung der jeweiligen ersten Platte definiert, insbesondere einfasst, dass der jeweilige zweite Dom eine zweite Durchgangsöffnung der jeweiligen zweiten Platte definiert, insbesondere einfasst, dass die aneinander abgestützten ersten und zweiten Dome die zugehörigen ersten und zweiten

Durchgangsöffnungen fluidisch miteinander verbinden, dass der jeweilige dritte Dom eine dritte Durchgangsöffnung der jeweiligen ersten oder zweiten Platte definiert, insbesondere einfasst, dass der jeweilige dritte Dom an der jeweiligen zweiten oder ersten Platte im Bereich einer vierten Durchgangsöffnung der zweiten oder ersten Platte abgestützt ist, dass der jeweilige an der jeweiligen ersten oder zweiten Platte abgestützte dritte Dom die zugehörigen dritten und vierten Durchgangsöffnungen fluidisch miteinander verbindet.

Die Bereiche des ersten Fluidpfads sind dann parallel geschaltet, so dass sie im Betrieb des Plattenwärmetauschers parallel vom ersten Fluid durchströmt werden. Analog dazu sind dann auch die Bereiche des zweiten Fluidpfads parallel geschaltet, derart, dass sie im Betrieb des Plattenwärmetauschers parallel vom zweiten Fluid durchströmt werden. Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform können in den

Zwischenräumen benachbarter Platten, die den ersten Fluidpfad definieren, Turbulatoren, zum Beispiel in Form von Lamellen oder Rippen, angeordnet sein, um die Wärmeübertragung zwischen dem ersten Fluid und den benachbarten Platten zu verbessern. Zusätzlich oder alternativ können in den Zwischenräumen benachbarter Platten, die den zweiten Fluidpfad definieren, Turbulatoren, zum Beispiel Rippen oder Lamellen, angeordnet sein, um die Wärmeübertragung zwischen dem zweiten Fluid und den benachbarten Platten zu verbessern.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform ist der größere erste Abstand dem ersten Fluidpfad zugeordnet, während der kleinere zweite Abstand dem zweiten Fluidpfad zugeordnet ist. Vorzugsweise kann der Plattenwärmetauscher als Gas-Flüssigkeit-Wärmetauscher ausgestaltet sein, wobei dann das dem ersten Fluidpfad zugeordnete erste Fluid ein Gas ist, während das dem zweiten Fluidpfad zugeordnete zweite Fluid dann eine Flüssigkeit ist. Zweckmäßig wird dann das gasförmige erste Fluid durch den mit dem größeren durchströmbaren Querschnitt versehenen ersten Fluidpfad geführt, während das flüssige zweite Fluid durch den mit dem kleineren durchströmbaren Querschnitt versehenen zweiten Fluidpfad geführt wird.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen

Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.

Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 eine teilweise geschnittene isometrische Ansicht eines

Plattenwärmetauschers,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Details II aus Fig. 1 ,

Fig. 3 ein vergrößertes Detail III aus Fig. 1 , jedoch in einer Seitenansicht,

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht des Details aus Fig. 3, jedoch bei

weggelassenen Turbulatoren,

Fig. 5 eine teilweise geschnittene isometrische Ansicht wie in Fig. 1 ,

jedoch in einer anderen Blickrichtung und mit einer anderen

Schnittebene, bei weggelassenen Turbulatoren.

Entsprechend den Figuren 1 bis 5 umfasst ein Plattenwärmetauscher 1 , der bevorzugt bei einem Kraftfahrzeug verwendet werden kann, mehrere erste Platten 2 und mehrere zweite Platten 3, die in einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten Stapelrichtung 4 aufeinander gestapelt sind und dadurch einen Plattenstapel 7 bilden. Innerhalb des Plattenstapels 7 wechseln sich erste Platten 2 und zweite Platten 3 ab. Auf diese Weise werden im Inneren des Plattenstapels 7 ein erster interner Fluidpfad 8 und ein zweiter interner Fluidpfad 9 definiert. Der erste Fluidpfad 8 setzt sich aus mehreren flachen Bereichen 10 zusammen, die jeweils zwischen einer ersten Platte 2 und einer zweiten Platte 3 angeordnet sind und die vorzugsweise parallel geschaltet bzw. parallel von einem ersten Fluid durchströmbar sind. Der zweite Fluidpfad 9 ist aus mehreren flachen Bereichen 1 1 zusammengesetzt, die ebenfalls jeweils zwischen einer ersten Platte 2 und einer zweiten Platte 3 angeordnet sind und die parallel geschaltet und somit von einem zweiten Fluid parallel durchströmbar sind. Die Bereiche 10 des ersten Fluidpfads 8 und die Bereiche 1 1 des zweiten Fluidpfads 9 wechseln sich in der Stapelrichtung 4 ab.

Der Plattenstapel 7 ist in der Stapelrichtung 4 endseitig mit Endplatten 12, 13 abgeschlossen. Die in den Figuren 1 und 5 unten dargestellte Endplatte 12 wird im Folgenden als Grundplatte oder Anschlussplatte 12 bezeichnet, da sie Anschlüsse 14, 15 für die Fluidpfade 8, 9 aufweist. Ein solcher Anschluss 14 kann als Einlassöffnung für das erste Fluid zum ersten Fluidpfad 8 dienen. Ein solcher Anschluss 15 kann als Einlassöffnung für das zweite Fluid zum zweiten Fluidpfad 9 dienen. Ebenso sind weitere Anschlüsse 14, 15 vorgesehen, um einen Auslass für den ersten Fluidpfad 8 sowie einen Auslass für den zweiten Fluidpfad 9 zu bilden. Mit Hilfe der Anschlussplatte 12 kann der Plattenstapel 7 bzw. der gesamte Plattenwärmetauscher 1 an einer entsprechenden, hier nicht gezeigten Tragstruktur befestigt werden, die zweckmäßig durch einen Bereich eines Kraftfahrzeugs gebildet ist. Die der Anschlussplatte 12 gegenüberliegende Endplatte 13 kann im Folgenden auch als Abdeckplatte bezeichnet werden. Im Beispiel übernimmt sie die Funktion einer ersten Platte 2, um mit der dazu benachbarten zweiten Platte 3 einen Bereich 1 1 des zweiten Fluidpfads 9 zu definieren.

Der Plattenstapel 7 weist quer zur Stapelrichtung 4 eine Wand 16 auf, die in der Umfangsrichtung vollständig umläuft. Die Wand 16 ist geschlossen und trennt somit die innenliegenden Fluidpfade 8, 9 dicht von einer Umgebung des

Plattenwärmetauschers 1 .

Die ersten Platten 2 weisen jeweils randseitig einen geschlossen umlaufenden ersten Umlauf 17 auf. Die zweiten Platten 3 weisen jeweils randseitig einen geschlossen umlaufenden zweiten Umlauf 18 auf. Im Bereich der Umläufe 17, 18 greifen die aufeinander gestapelten Platten 2, 3 ineinander ein, derart, dass die Umläufe 17, 18 die Wand 16 des Plattenstapels 7 bilden.

Entsprechend den Figuren 2 und 3 können im ersten Fluidpfad 8 Turbulatoren 19 angeordnet sein, die im Beispiel durch geschlitzte, zick-zack-förmig gefaltete Lamellen gebildet sind. Diese Turbulatoren 19 verbessern die Wärmeübertragung zwischen dem ersten Fluid und den beiden benachbarten Platten 2, 3. Ferner sind im zweiten Fluidpfad 9 Turbulatoren 20 angeordnet, die beispielsweise durch eine Rippenstruktur gebildet sein können. Auch diese Turbulatoren 20

verbessern die Wärmeübertragung zwischen dem zweiten Fluid und den beiden benachbarten Platten 2, 3.

Wie sich nun insbesondere den Figuren 3 bis 5 entnehmen lässt, sind die ersten Umläufe 17 und die zweiten Umläufe 18 im Profil gegenüber der Stapelrichtung 4 jeweils um den gleichen Neigungswinkel α geneigt. Das jeweilige Profil ergibt sich dabei in einem quer zur Umfangsrichtung verlaufenden Querschnitt. Im montierten Zustand können sich somit die Umläufe 17, 18 benachbarter Platten 2, 3 in der Stapelrichtung 4 überlappen, wobei aufgrund der gleichen

Neigungswinkel cc die einander überlappenden Umläufe 17, 18 bei 22 flächig aneinander anliegen und miteinander verlötet sind. Diese Lötstellen 22 sowie die Überlappungsbereiche 21 und der Neigungswinkel α sind in Figur 4 dargestellt. Entsprechend Figur 4 sind die Platten 2, 3 so aufeinander abgestimmt, dass zwischen einer ersten Seite 23 einer solchen ersten Platte 2 und einer ersten Seite 24 einer solchen zweiten Platte 3 ein in der Stapelrichtung 4 gemessener erster Abstand A1 vorliegt. Dabei sind die beiden ersten Seiten 23, 24 der beiden benachbarten Platten 2, 3 einander zugewandt. Ferner ist zwischen einer zweiten Seite 25 einer solchen ersten Platte 2 und einer zweiten Seite 26 einer solchen zweiten Platte 3 ein zweiter Abstand A2 vorhanden, der ebenfalls parallel zur Stapelrichtung 4 gemessen ist. Auch die zweiten Seiten 25, 26 sind einander zugewandt. Der erste Abstand A1 ist dabei größer als der zweite Abstand A2.

Die jeweilige erste Platte 2 besitzt eine vom ersten Umlauf 17 eingefasste Basis 27, die eine Wandstärke SB1 aufweist. Die jeweilige zweite Platte 3 weist eine vom zweiten Umlauf 18 eingefasste Basis 28 auf, die eine Wandstärke SB2 besitzt. Der jeweilige erste Umlauf 17 weist eine Wandstärke SU1 auf. Der jeweilige zweite Umlauf 18 besitzt eine Wandstärke SU2.

Der Neigungswinkel α ist zweckmäßig nun so gewählt, dass folgende Gleichung gilt:

SU1 + SU2

sin a =

SB1 + SB2 + A1 + .42

Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind die Wandstärke SB1 der Basis 27 der jeweiligen ersten Platte 2 und die Wandstärke SU1 des jeweiligen ersten Umlaufs 17 gleich groß. Ferner sind die Wandstärke SB2 der Basis 28 der jeweiligen zweiten Platte 3 und die Wandstärke SU2 des jeweiligen zweiten Umlaufs 18 gleich groß. Darüber hinaus sind im gezeigten Beispiel die

Wandstärke SB1 der Basis 27 der jeweiligen ersten Platte 2 und die Wandstärke SB2 der Basis 28 der jeweiligen zweiten Platte 3 gleich groß. Auch sind im Beispiel die Wandstärke SU1 des jeweiligen ersten Umlaufs 17 und die

Wandstärke SU2 des jeweiligen zweiten Umlaufs 18 gleich groß. Letztlich sind im Beispiel somit die Wandstärken SB1 , SB2, SU1 und SU2 gleich groß.

Im Beispiel der Figur 4 ist außerdem eine in der Stapelrichtung 4 gemessene erste Höhe H1 des jeweiligen ersten Umlaufs 17 größer als die Summe aus erstem Abstand A1 und zweitem A2, so dass gilt H1 = A1 + A2. Im Beispiel ist außerdem eine in der Stapelrichtung 4 gemessene zweite Höhe H2 des jeweiligen zweiten Umlaufs 18 größer als die Summe aus der Hälfte des ersten Abstands A1 und dem zweiten Abstand A2, so dass gilt H2 = 1/2 A1 + A2.

Erkennbar ist nun die dem jeweiligen ersten Umlauf 17 zugeordnete erste Höhe H1 größer als die dem jeweiligen zweiten Umlauf 18 zugeordnete zweite Höhe H2.

Entsprechend Figur 5 weist die jeweilige erste Platte 2 in einem ersten

Endbereich an ihrer ersten Seite 23 zumindest einen ersten Dom 29 auf, der eine in der Ansicht der Fig. 5 verdeckte erste Durchgangsöffnung 37 der ersten Platte 2 umschließt. Die jeweilige zweite Platte 3 weist an ihrer ersten Seite 24 zumindest einen zweiten Dom 30 auf, der eine zweite Durchgangsöffnung 31 umschließt. Der jeweilige zweite Dom 30 ist nun an einem ersten Dom 29 einer benachbarten ersten Platte 2 in der Stapelrichtung 4 abgestützt. Hierdurch wird ein Verbindungskanal geschaffen, der zwei benachbarte Bereiche 1 1 des zweiten Fluidpfads 9 durch einen dazwischenliegenden Bereich 10 des ersten Fluidpfads 8 fluidisch miteinander verbindet. Hierdurch sind sämtliche Bereiche 1 1 des zweiten Fluidpfads 9 fluidisch parallel geschaltet.

Die jeweilige erste Platte 2 weist in dem ersten Endbereich an ihrer zweiten Seite 25 zumindest einen dritten Dom 32 auf, der eine dritte Durchgangsöffnung 33 umschließt. Ferner ist der jeweilige dritte Dom 32 an der zweiten Seite 26 einer benachbarten zweiten Platte 3 in der Stapelrichtung 4 abgestützt, derart, dass der dritte Dom 32 dort eine vierte Durchgangsöffnung 34 umschließt, die in der jeweiligen zweiten Platte 3 vorgesehen ist. Hierdurch wird durch die dritten Dome 32 jeweils ein Verbindungskanal geschaffen, der zwei benachbarte Bereiche 10 des ersten Fluidpfads 8 durch einen dazwischenliegenden Bereich 1 1 des zweiten Fluidpfads 9 hindurch fluidisch miteinander verbindet. Hierdurch sind sämtliche Bereiche 10 des ersten Fluidpfads 8 fluidisch parallel geschaltet.

Alternativ kann der jeweilige dritte Dom 32 auch an der zweiten Seite 26 der jeweiligen zweiten Platte 3 ausgebildet sein und sich an der zweiten Seite 25 der benachbarten ersten Platte 2 abstützen.

Im Einzelnen ist hier vorgesehen, dass erste Zwischenräume 35 und zweite Zwischenräume 36 in der Stapelrichtung 4 zwischen benachbarten ersten Platten 2 und zweiten Platten 3 ausgebildet sind, wobei die ersten Zwischenräume 35 zum ersten internen Fluidpfad 8 gehören, während die zweiten Zwischenräume 36 zum zweiten internen Fluidpfad 9 gehören. Der zweite interne Fluidpfad 9 verbindet nun durch die aneinander abgestützten ersten und zweiten Dome 29, 30 hindurch zwei in der Stapelrichtung 4 benachbarte zweite Zwischenräume 36 fluidisch miteinander. Der erste interne Fluidpfad 8 dagegen verbindet durch den dritten Dom 32 hindurch zwei in der Stapelrichtung 4 benachbarte erste

Zwischenräume 35 fluidisch miteinander. Erreicht wird dies hier dadurch, dass der jeweilige erste Dom 29 eine erste Durchgangsöffnung 37 der jeweiligen ersten Platte 2 definiert bzw. umschließt, dass der jeweilige zweite Dom 30 eine zweite Durchgangsöffnung 31 der jeweiligen zweiten Platte 3 definiert bzw.

umschließt, dass in den aneinander abgestützten ersten und zweiten Dome 29, 30 die zugehörigen ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 37, 31 in der Stapelrichtung 4 zueinander fluchten und fluidisch miteinander verbunden sind. Der jeweilige dritte Dom 32 definiert bzw. umschließt eine dritte Durchgangsöffnung 33 der jeweiligen ersten Platte 2, wobei der jeweilige dritte Dom 32 an der jeweiligen zweiten Platte 3 im Bereich einer in der Plattenebene der zweiten Platte 3 liegenden vierten Durchgangsöffnung 34 der zweiten Platte 3 abgestützt ist. Im jeweiligen an der jeweiligen zweiten Platte 3 abgestützten dritten Dom 32 fluchten die zugehörige dritte Durchgangsöffnung 33 und die zugehörige vierte Durchgangsöffnung 34 in der Stapelrichtung 4 und sind fluidisch miteinander verbunden.

Eine derartige Domanordnung findet sich dann auch in einem dem ersten

Endbereich gegenüberliegenden zweiten Endbereich des Plattenstapels 7. Im Bereich dieser Dome 29, 30, 32 erfolgt dann an der Anschlussplatte 12 die fluidische Kopplung mit dem jeweiligen Anschluss 14, 15 für den Einlass und den Auslass des ersten Fluids und des zweiten Fluids.

Bevorzugt handelt es sich beim ersten Fluid um ein Gas, während das zweite Fluid eine Flüssigkeit ist. Die einzelnen Platten 2, 3 besitzen gleichgroße

Grundflächen, weisen jedoch in der Stapelrichtung 4 voneinander wechselweise variierende Abstände A1 und A2 auf. Der ersten Fluidpfad 8 ist den

Zwischenräumen benachbarter Platten 2, 3, welche die größeren ersten

Abstände A1 besitzen, zugeordnet, während der zweite Fluidpfad 9 den

Zwischenräumen benachbarter Platten 2, 3 zugeordnet ist, welche die kleineren Abstände A2 besitzen.

Claims

Ansprüche

1 . Plattenwärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug,

- mit ersten Platten (2) und zweiten Platten (3), die in einer Stapelrichtung (4) einander abwechselnd aufeinander gestapelt sind und die einen ersten internen Fluidpfad (8) sowie einen zweiten internen Fluidpfad (9) definieren,

- wobei die ersten Platten (2) jeweils randseitig einen geschlossen umlaufenden ersten Umlauf (17) aufweisen,

- wobei die zweiten Platten (3) jeweils randseitig einen geschlossen umlaufenden zweiten Umlauf (18) aufweisen, der in der Stapelrichtung (4) kleiner ist als ein solcher erster Umlauf (17),

- wobei die ersten Umläufe (17) und die zweiten Umläufe (18) im Profil gegenüber der Stapelrichtung (4) jeweils um den gleichen Neigungswinkel (cc) geneigt sind,

- wobei sich die Umläufe (17, 18) benachbarter Platten (2, 3) in der

Stapelrichtung (4) überlappen und im jeweiligen Überlappungsbereich (21 ) flächig aneinander anliegen und miteinander verlötet sind.

2. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

- dass ein in der Stapelrichtung (4) gemessener erster Abstand (A1 ) zwischen einer ersten Seite (23) einer solchen ersten Platte (2) und einer dieser zugewandten ersten Seite (24) einer benachbarten zweiten Platte (3) vorgesehen ist, - dass ein in der Stapelrichtung (4) gemessener zweiter Abstand (A2) zwischen einer zweiten Seite (25) einer solchen ersten Platte (2) und einer dieser zugewandten zweiten Seite (26) einer benachbarten zweiten Platte (3) vorgesehen ist,

- dass der erste Abstand (A1 ) größer ist als der zweite Abstand (A2).

3. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

- dass die jeweilige erste Platte (2) eine vom ersten Umlauf (17) eingefasste Basis (27) aufweist, die eine Wandstärke (SB1 ) besitzt,

- dass die jeweilige zweite Platte (3) eine vom zweiten Umlauf (18) eingefasste Basis (28) aufweist, die eine Wandstärke (SB2) besitzt,

- dass der jeweilige erste Umlauf (17) eine Wandstärke (SU1 ) besitzt,

- dass der jeweilige zweite Umlauf (18) eine Wandstärke (SU2) besitzt,

- dass der Neigungswinkel (cc) so gewählt ist, dass gilt:

SU1 + SU2

sin a =

SB! + SB 2 + AI + Λ2

4. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Wandstärke (SB1 ) der Basis (27) der jeweiligen ersten Platte (2) gleich groß ist wie die Wandstärke (SU1 ) des jeweiligen ersten Umlaufs (17).

5. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 3 oder 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Wandstärke (SB2) der Basis (28) der jeweiligen zweiten Platte (3) gleich groß ist wie die Wandstärke (SU2) des jeweiligen zweiten Umlaufs (18).

6. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

dass die Wandstärke (SB1 ) der Basis (27) der jeweiligen ersten Platte (2) gleich groß ist wie die Wandstärke (SB2) der Basis (28) der jeweiligen zweiten Platte (3).

7. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Wandstärke (SU1 ) des jeweiligen ersten Umlaufs (17) gleich groß ist wie die Wandstärke (SU2) des jeweiligen zweiten Umlaufs (18).

8. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Wandstärke (SB1 ) der Basis (27) der jeweiligen ersten Platte (2), die Wandstärke (SB2) der Basis (28) der jeweiligen zweiten Platte (3), die

Wandstärke (SU1 ) des jeweiligen ersten Umlaufs (17) und die Wandstärke (SU2) des jeweiligen zweiten Umlaufs (18) gleich groß sind.

9. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine in der Stapelrichtung (4) gemessene Höhe (H1 ) des jeweiligen ersten Umlaufs (17) größer ist als die Summe aus erstem Abstand (A1 ) und zweitem Abstand (A2)

10. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine in der Stapelrichtung (4) gemessene Höhe (H2) des jeweiligen zweiten Umlaufs (18) größer ist als die Summe aus dem zweiten Abstand (A2) und der Hälfte des ersten Abstands (A1 ).

1 1 . Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennezcihnet,

dass sich der jeweilige erste Umlauf (17) und der jeweilige zweite Umlauf (18) in einem Querschnitt, der in einer die Stapelrichtung (4) enthaltenden Schnittebene liegt, geradlinig erstrecken.

12. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

- dass die jeweilige erste Platte (2) an ihrer ersten Seite (23) zumindest einen ersten Dom (29) aufweist,

- dass die jeweilige zweite Platte (3) an ihrer ersten Seite (24) zumindest einen zweiten Dom (30) aufweist, der am ersten Dom (29) einer benachbarten ersten Platte (2) in der Stapelrichtung (4) abgestützt ist,

- dass die jeweilige erste oder zweite Platte (2, 3) an ihrer zweiten Seite (25, 26) zumindest einen dritten Dom (32) aufweist, der an der zweiten Seite (26, 25) einer benachbarten zweiten oder ersten Platte (3, 2) in der Stapelrichtung (4) abgestützt ist.

13. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet,

- dass erste und zweite Zwischenräume (35, 36) in der Stapelrichtung (4) zwischen benachbarten ersten und zweiten Platten (2, 3) ausgebildet sind,

- dass die ersten Zwischenräume (35) zum ersten internen Fluidpfad (8) gehören,

- dass die zweiten Zwischenräume (36) zum zweiten internen Fluidpfad (9) gehören, - dass der zweite interne Fluidpfad (9) durch die aneinander abgestützten ersten und zweiten Dome (29, 30) hindurch zwei in der Stapelrichtung (4)

benachbarte zweite Zwischenräume (36) fluidisch miteinander verbinden,

- dass der erste interne Fluidpfad (8) durch den dritten Dom (32) hindurch zwei in der Stapelrichtung (4) benachbarte erste Zwischenräume (35) fluidisch miteinander verbindet.

14. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 12 oder 13,

dadurch gekennzeichnet,

dass der jeweilige erste Dom (29) eine erste Durchgangsöffnung (37) der jeweiligen ersten Platte (2) definiert,

dass der jeweilige zweite Dom (30) eine zweite Durchgangsöffnung (31 ) der jeweiligen zweiten Platte (3) definiert,

dass die aneinander abgestützten ersten und zweiten Dome (29, 30) die zugehörigen ersten und zweiten Durchgangsöffnungen (37, 31 ) fluidisch miteinander verbinden,

dass der jeweilige dritte Dom (32) eine dritte Durchgangsöffnung (33) der jeweiligen ersten oder zweiten Platte (2, 3) definiert,

dass der jeweilige dritte Dom (32) an der jeweiligen zweiten oder ersten Platte (3, 2) im Bereich einer vierten Durchgangsöffnung (34) der zweiten oder ersten Platte (3, 2) abgestützt ist,

dass der jeweilige an der jeweiligen ersten oder zweiten Platte (2, 3) abgestützte dritte Dom (32) die zugehörigen dritten und vierten Durchgangsöffnungen (33, 34) fluidisch miteinander verbindet.