DE102018206574A1 - Stapelscheibenwärmetauscher - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Stapelscheibenwärmetauscher (1),
- der mehrere aufeinander gestapelte und miteinander verlötete Stapelscheiben (2,4) aufweist,
- wobei in einer ersten Stapelscheibe (4) zumindest eine erste Durchgangsöffnung (5) und zumindest eine zweite Durchgangsöffnung (6) vorgesehen sind, von denen die zumindest eine erste Durchgangsöffnung (5) von einem von einer Stapelscheibenebene abstehenden Dom (7) umgeben ist.
Erfindungswesentlich ist dabei,
- dass zumindest eine zweite Stapelscheibe (11) vorgesehen ist, die ebenfalls zumindest eine erste Durchgangsöffnung (5) mit einem abstehenden Dom (7) und eine zweite Durchgangsöffnung (6) aufweist, wobei die zweite Durchgangsöffnung (6) von einem von einer Stapelscheibenebene abstehenden Ringwulst (12) umgeben ist,
- dass durch die ersten und zweiten Stapelscheiben (4,11) ein Tauchrohrkanal (17) gebildet ist.
- der mehrere aufeinander gestapelte und miteinander verlötete Stapelscheiben (2,4) aufweist,
- wobei in einer ersten Stapelscheibe (4) zumindest eine erste Durchgangsöffnung (5) und zumindest eine zweite Durchgangsöffnung (6) vorgesehen sind, von denen die zumindest eine erste Durchgangsöffnung (5) von einem von einer Stapelscheibenebene abstehenden Dom (7) umgeben ist.
Erfindungswesentlich ist dabei,
- dass zumindest eine zweite Stapelscheibe (11) vorgesehen ist, die ebenfalls zumindest eine erste Durchgangsöffnung (5) mit einem abstehenden Dom (7) und eine zweite Durchgangsöffnung (6) aufweist, wobei die zweite Durchgangsöffnung (6) von einem von einer Stapelscheibenebene abstehenden Ringwulst (12) umgeben ist,
- dass durch die ersten und zweiten Stapelscheiben (4,11) ein Tauchrohrkanal (17) gebildet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Stapelscheibenwärmetauscher, der mehrere aufeinander gestapelte und miteinander verlötete Stapelscheiben aufweist, zwischen denen Hohlräume für zwei Medien abwechselnd gebildet sind, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Stapelscheibenwärmetauscher sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt und werden beispielsweise als Ölkühler, iCond oder Chiller in einem Kraftfahrzeug eingesetzt. Ein Stapelscheibenwärmetauscher weist dabei mehrere aufeinander gestapelte längliche Stapelscheiben auf, zwischen denen Hohlräume gebildet sind. In den aufeinander angeordneten Hohlräumen fließen zwei Medien - ein Kühlmedium und ein zu kühlendes Medium, - so dass ein Wärmetausch zwischen den beiden Medien stattfinden kann. Die Hohlräume sind dabei durch eine Fläche und eine Flächenumrandung der jeweiligen Stapelscheibe sowie durch die benachbarte aufliegende Stapelscheibe begrenzt. In jeder der Stapelscheiben sind üblicherweise vier Öffnungen vorgesehen, die in den aufeinander liegenden Stapelscheiben miteinander korrespondieren und insgesamt vier zu den Stapelscheiben senkrechte Kanäle bilden. Zwei dieser Kanäle sind zum Zu- und Ableiten des einen Mediums und zwei dieser Kanäle sind zum Zu- und Ableiten des anderen Mediums in die jeweiligen Hohlräume vorgesehen. Die Hohlräume für die beiden Medien wechseln sich dabei in dem Stapelscheibenwärmetauscher ab und die Kanäle sind ausschließlich mit den entsprechenden Hohlräumen fluidisch verbunden.
- Um bei Stapelscheibenwärmetauschern gewisse Fluidführungen realisieren zu können, wird ein Tauchrohr benötigt, welches das Fluid intern durch den Stapelscheibenblock führt. Ein weiterer Grund für ein Tauchrohr ist die Realisierung von vom Kunden gewünschten Anschlusssituationen. Derartige Tauchrohre sind jedoch extra Bauteile, welche zusätzliche Kosten verursachen und die Prozesssicherheit aufgrund von möglichen Undichtigkeiten an Dichtstellen und Anbindungen zwischen Tauchrohr und weiteren Bauteilen, wie beispielsweise einem Abdeckblech oder einer Grundplatte, verringern.
- Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Stapelscheibenwärmetauscher der gattungsgemäßen Arbeit eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet.
- Dieses Problem ist erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein zur Realisierung einer vordefinierten Fluid-Führung in einem Stapelscheibenblock eines Stapelscheibenwärmetauschers vorgesehenes Tauchrohr nicht mehr als separates Bauteil auszubilden und die damit ein hergehenden Nachteile, wie beispielsweise Anbindungsprobleme oder Dichtigkeitsprobleme, in Kauf zu nehmen, sondern dieses Tauchrohr in die Stapelscheiben des Stapelscheibenwärmetauschers zu integrieren, sodass dieses bei vollständig verlötetem Stapelscheibenwärmeübertragerblock durch die einzelnen Stapelscheiben gebildet ist. Hierdurch lassen sich die aus dem Stand der Technik bekannten Prozessunsicherheiten und auch die zusätzlichen Kosten für ein extra Tauchrohr sowie eine Montage desselben zumindest reduzieren, vorzugsweise sogar gänzlich verhindern. Der erfindungsgemäße Stapelscheibenwärmetauscher weist mehrere aufeinander gestapelte und miteinander verlötete Stapelscheiben auf, zwischen denen Hohlräume für zwei Medien, beispielsweise Kühlmittel und Öl, abwechselnd gebildet sind. In einer ersten Stapelscheibe sind dabei zumindest eine erste Durchgangsöffnung und zumindest eine zweite Durchgangsöffnung vorgesehen, von denen die zumindest eine erste Durchgangsöffnung von einem von einer Stapelscheibenebene abstehenden Dom umgeben ist. Erfindungsgemäß ist nun zumindest eine zweite Stapelscheibe vorgesehen, die sich hinsichtlich ihrer Form von der ersten Stapelscheibe unterscheidet und die ebenfalls zumindest eine erste Durchgangsöffnung mit einem abstehenden Dom und eine zweite Durchgangsöffnung aufweist, wobei die zweite Durchgangsöffnung von einem von einer Stapelscheibenebene abstehenden Ringwulst umgeben ist. Die zumindest eine zweite Stapelscheibe wird dabei derart zwischen zwei benachbarte ersten Stapelscheiben angeordnet, dass ein freies Rand der Ringwulst dicht mit einem freien Rand des Doms einer darunter angeordneten ersten Stapelscheibe und ein Ringwulstpeakbereich dicht mit einem Fuß des Domes einer darüber angeordneten ersten Stapelscheibe verbunden ist. Durch die alternierende Kombination der ersten und zweiten Stapelscheiben kann somit über die Ringwülste bzw. Dome ein Tauchrohrkanal und damit ein Tauchrohr gebildet werden. Das Tauchrohr stellt somit einen integralen Bestandteil des Stapelscheibenwärmetauschers da und muss nicht wie bislang zunächst als separates Bauteil vorgefertigt und anschließend in dem Stapelscheibenwärmetauscher montiert werden. Durch die integrale Ausbildung des Tauchrohrs über die einzelnen Stapelscheiben des Stapelscheibenwärmetauschers kann somit nicht nur der Montageaufwand verringert, sondern vor allem auch eine Prozesssicherheit deutlich erhöht werden, da insbesondere bislang auftretende Dichtigkeitsprobleme beim Verlöten des Tauchrohrs mit den einzelnen Stapelscheiben oder einer Grundplatte komplett entfallen.
- Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die zumindest eine zweite Durchgangsöffnung in der ersten Stapelscheibe gestanzt. Hierdurch lässt sich eine derartige zweite Durchgangsöffnung nicht nur prozesssicher, sondern auch äußerst exakt und kostengünstig herstellen. Die Stapelscheiben selbst besitzen üblicherweise einen umlaufenden, aufgestellten Rand, über welchen sie mit einer darunter bzw. darüber angeordneten Stapelscheibe verbunden, insbesondere dichtverlötet, sind.
- Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sind radial außerhalb des Doms der ersten Stapelscheibe zumindest zwei in Umfangsrichtung zueinander beanstandete erste Durchbrüche in der ersten Stapelscheibe vorgesehen. Zusammen mit einer zweiten Stapelscheibe, bei der der Ringwulstpeakbereich abgeflacht ist und zweite Durchbrüche aufweist, kann mit den ersten und zweiten Durchbrüchen ein Rückführkanal gebildet werden, der den Tauchrohrkanal ringförmig umgibt. Hierbei sind die ersten Durchbrüche und die zweiten Durchbrüche bei verlötetem Stapelscheibenwärmetauscher fluchtend zueinander angeordnet. Durch die Ringwülste bzw. Dome der ersten und zweiten Stapelscheiben sowie die ersten und zweiten miteinander fluchtenden Durchbrüche, kann somit ein innenliegender Tauchrohrkanal sowie ein diesen im Wesentlichen ringförmig umgebender Rückführkanal koaxial an der gleichen Stelle angeordnet werden, was bislang nicht mögliche konstruktive Vorteile bietet.
- Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sind die ersten Durchbrüche und/oder die zweiten Durchbrüche kreisförmig oder ringsegmentförmig ausgebildet. Insbesondere eine ringsegmentförmige Ausbildung kann dabei mittels eines einfachen Stanzwerkzeugs hergestellt werden, wobei über eine jeweilige Umfangserstreckung der ringsegmentförmigen Durchbrüche ein durchströmbarer Querschnitt einstellbar ist. Je mehr erste und fluchtend dazu angeordnete zweite Durchbrüche vorgesehen sind, umso größer ist dabei ein Strömungsquerschnitt des Rückführkanals.
- Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist in zumindest einem Hohlraum eine Turbulenzeinlage angeordnet. Mittels einer derartigen Turbulenzeinlage kann in dem jeweiligen Hohlraum eine turbulente Strömung erreicht und damit ein Wärmeübertrag deutlich verbessert werden. Derartige Turbulenzeinlagen können als separate Bauteile ausgebildet sein, welche in dem jeweiligen Hohlraum angeordnet werden oder aber auch als positive oder negative Wölbungen in einem jeweiligen Stapelscheibenboden, wobei letztes den großen Vorteil bietet, dass hierdurch eine integrale Ausbildung der Turbulenzeinlagen in die Stapelscheibe ermöglicht wird, wodurch sich die Teilevielfalt und verbunden damit, die Lage- und Logistikkosten reduzieren lassen, ebenso wie ein Montageaufwand.
- Zweckmäßig ist der Stapelscheibenwärmetauscher als Chiller, als Öl-Kühler oder als indirekter Verdampfer ausgebildet. Bereits diese nicht abschließende Aufzählung lässt erahnen, welche mannigfaltige Einsatzmöglichkeiten sich für den erfindungsgemäßen Stapelscheibenwärmetauscher bieten.
- 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 Komponenten beziehen.
- Es zeigen, jeweils schematisch
-
1 eine Schnittdarstellung durch einen Stapelscheibenwärmetauscher nach dem Stand der Technik mit einem separaten Tauchrohr, -
2 eine Schnittdarstellung durch einen Stapelscheibenwärmetauscher entsprechend der Erfindung mit in die Stapelscheiben integriertem Tauschrohr und Rückführkanal, -
3 eine Darstellung wie in2 , jedoch von oben, -
4 eine Darstellung wie in3 , jedoch bei kreisförmigen Durchbrüchen, -
5 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßen Stapelscheibenwärmetauscher, -
6 eine Schnittdarstellung entlang der SchnittebeneA-A aus5 , -
7 eine Schnittdarstellung entlang der SchnittebeneB-B aus5 , -
8 eine Ansicht auf einen erfindungsgemäßen Stapelscheibenwärmetauscher mit seitlichen Auslässen, -
9 eine Schnittdarstellung durch den Stapelscheibenwärmetauscher gemäß der8 , -
10 eine Ansicht auf einen erfindungsgemäßen Stapelscheibenwärmetauscher mit anderen seitlichen Auslässen, -
11 eine Schnittdarstellung durch den Stapelscheibenwärmetauscher gemäß der10 . - Entsprechend der
1 weist ein Stapelscheibenwärmetauscher1 mehrere aufeinander gestapelte und mit einander verlötete Stapelscheiben2 , hier erste Stapelscheiben4 , auf, zwischen denen Hohlräume3 für zwei unterschiedliche Medien abwechselnd gebildet sind. In der ersten Stapelscheibe4 ist dabei zumindest eine erste Durchgangsöffnung5 und zumindest eine zweite Durchgangsöffnung6 vorgesehen, von denen die zumindest eine erste Durchgangsöffnung5 von einem von einer Stapelscheibenebene abstehenden Dom7 umgeben ist (vergleiche auch die2 bis11 ). Der Stapelscheibenwärmetauscher1 gemäß der1 weist dabei zusätzlich ein als separates Bauteil ausgebildetes Tauchrohr8 auf, welches im Stapelscheibenwärmetauscher1 dicht montiert werden muss und eine vordefinierte Durchströmung des Stapelwärmetauschers1 bewirkt. Dieses als separates Bauteil ausgebildete Tauchrohr8 erfordert dabei vergleichsweise hohe Kosten und auch einen vergleichsweise hohen Montageaufwand, sodass die gemäß der2 bis11 gezeigten erfindungsgemäßen Stapelscheibenwärmetauscher1 dieses separate Tauchrohr8 nicht mehr aufweisen, sondern bei diesem das Tauchrohr in die Stapelscheiben2 integriert ist. Betrachtet man nochmals die1 so kann man erkennen, dass das Tauchrohr8 mit seiner Unterseite dicht an eine erste Trennebene9 angeschlossen ist, wobei in dem Stapelscheibenwärmetauscher1 gemäß der1 noch eine zweite Trennebene10 vorgesehen ist. Die beiden Trennebenen9 ,10 erzwingen eine mäanderförmige Durchströmung des Stapelscheibenwärmeübertrages1 . - Bei dem erfindungsgemäßen Stapelscheibenwärmetauscher
1 gemäß den2 bis11 , ist nun zumindest eine zweite Stapelscheibe11 vorgesehen, die ebenfalls zumindest eine erste Durchgangsöffnung5 mit einem abstehenden Dom7 sowie eine zweite Durchgangsöffnung6 aufweist, wobei die zweite Durchgangsöffnung6 von einem von einer Stapelscheibenebene abstehenden Ringwulst12 umgeben ist. Die zumindest eine zweite Stapelscheibe11 ist dabei derart zwischen zwei benachbarten ersten Stapelscheiben4 angeordnet, dass ein freier Rand13 der Ringwulst12 dicht mit einem freien Rand14 des Doms7 einer darunter angeordneten ersten Stapelscheibe4 verbunden ist (vergleiche auch die6 und7 ). Zugleich ist ein Ringwulstpeakbereich15 dicht mit einem Fuß16 des Doms7 einer darüber angeordneten ersten Stapelscheibe4 verbunden, das heißt verlötet. Dabei ist stets eine erste Durchgangsöffnung5 der ersten Stapelscheibe4 fluchtend zu einer zweiten Durchgangsöffnung6 einer zweiten Stapelscheibe11 angeordnet. Durch die erfindungsgemäßen ersten und zweiten Stapelscheiben4 ,11 kann somit durch die jeweiligen Dome7 und Ringwülste12 ein Tauchrohrkanal17 gebildet werden, der einen integralen Bestandteil des Stapelscheibenwärmetauschers1 bildet und nicht wie bisher durch ein separat herzustellendes und zu montierendes Tauchrohr8 gebildet werden muss. Hierdurch lassen sich nicht nur Montagevorteile erzielen, sondern auch eine erhöhte Prozesssicherheit hinsichtlich der Dichtigkeit. - Betrachtet man die
2 näher, so kann man bei dem dort im Schnitt gezeigten, erfindungsgemäßen Stapelscheibenwärmetauscher1 erkennen, dass der Tauchrohrkanal17 ausschließlich durch die Stapelscheiben4 und11 gebildet wird, wobei eine Länge des Tauchrohrkanals17 abhängig von der Anzahl der eingebauten der zweiten Stapelscheiben11 ist. In2 sind dabei drei zweite Stapelscheiben11 gezeigt, die mit der unteren ersten Stapelscheibe4 als erste Trennebene9 abschließen. Unterhalb der ersten Trennebene9 wird der Stapelscheibenwärmetauscher1 nur noch durch erste Stapelscheiben4 gebildet, die um eine Hochachse gedreht auf einander gestapelt sind, sodass jeweils eine erste Durchgangsöffnung5 einer erster Stapelscheibe4 mit einer zweiten Durchgangsöffnung6 einer darüber angeordneten ersten Stapelscheibe4 fluchtet und in diesem Bereich auch miteinander verlötet ist. - Betrachtet man die
2 bis4 weiter, so kann man erkennen, dass radial außerhalb des Doms7 zumindest zwei in Umfangsrichtung zueinander beabstandete erste Durchbrüche18 in der ersten Stapelscheibe4 vorgesehen sind. Diese können beispielsweise ebenfalls durch Stanzen und damit äußerst genau und kostengünstig hergestellt werden. Betrachtet man die2 weiter, so kann man erkennen, dass der Ringwulstpeakbereich15 der zweiten Stapelscheibe11 abgeflacht ist und zweite Durchbrüche19 aufweist. Die ersten Durchbrüche18 und/oder die zweiten Durchbrüche19 können dabei kreisförmig sein (vergleiche4 ) oder ringsegmentförmig, wie dies beispielsweise gemäß der3 dargestellt ist. Die ersten und zweiten Durchbrüche18 ,19 sind dabei bei verlötetem Stapelscheibenwärmetauscher1 fluchtend zu einander angeordnet und bilden einen Rückführkanal20 , der den Tauchrohrkanal17 ringförmig umgibt. „Ringförmig“ bedeutet hierbei unterbrochen ringförmig. Bei der gemäß der2 gezeigten Ausführungsform können somit der Tauchrohrkanal17 und der Rückführkanal18 integral in den Stapelscheiben4 ,11 ausgebildet sein. - Zwischen den einzelnen Stapelscheiben
2 ,4 ,11 können darüber hinaus noch Turbolenzeinlagen21 (vergleiche7 ) angeordnet sein, die eine turbulente Strömung und damit einen verbesserten Wärmeübertrag/Wärmetausch erzwingen. Generell kann der Stapelscheibenwärmetauscher1 als Chiller, Öl-Kühler oder als indirekter Verdampfer ausgebildet sein. - Betrachtet man nun die
6 und7 , so kann man an diesen ebenfalls die integrale Ausbildung des Tauchrohrkanals17 ausschließlich durch die ersten und zweiten Stapelscheiben4 ,11 erkennen. In6 beispielsweise sind wiederrum drei zweite Stapelscheiben11 vorgesehen, wodurch eine darunter angeordnete erste Stapelscheibe4 zugleich die erste Trennebene9 bildet. - Gemäß der
7 wird durch den Tauchrohrkanal17 , der durch die ersten und zweiten Stapelscheiben4 ,11 gebildet ist, ein Medium in den Stapelscheibenwärmetauscher1 bis zur ersten Trennebene9 ein- und dort in die Tiefe der Bildebene weiter geleitet. Am gegenüberliegenden Ende wird der Medienstrom umgeleitet und kommt wieder aus der Bildebene heraus, um anschließend nach rechts oben abgeführt zu werden. - Bei dem erfindungsgemäßen Stapelscheibenwärmetauscher
1 gemäß den8 bis11 sind zusätzlich noch seitliche Auslässe22 vorgesehen, welche einfach hergestellt werden können. Die Auslässe22 der8 und9 haben dabei eine abgerundete Kontur, währen die Auslässe22 der10 und11 eine eckige Kontur aufweisen. Hierdurch kann eine Integration der vertikalen Fluidführung in die Stapelscheiben2 erreicht werden. Die seitlichen Auslässe22 sind dabei bevorzugt im unteren Bereich, das heißt entfernt von einer Einströmöffnung23 angeordnet, um eine gerichtete Ausströmung zu ermöglichen, die zusätzliche Leistungsvorteile generiert. - Die Auslässe
22 bilden dabei ebenfalls einen integralen Bestandteil der Stapelscheiben2 und können durch einfaches Stanzen und Umformen des freien Randes13 der Ringwulst12 und des freien Randes14 des Doms7 hergestellt werden. Hierzu werden einfach Laschen24 aus dem Rand13 ,14 ausgestanzt und umgebogen, insbesondere in den Tauchrohrkanal17 hinein. - Mit den erfindungsgemäßen ersten und zweiten Stapelscheiben
4 ,11 lässt sich der Tauchrohrkanal17 integral ausformen, das heißt insbesondere ohne separates Bauelement, wie beispielsweise ein Tauchrohr8 .
Claims (10)
- Stapelscheibenwärmetauscher (1), - der mehrere aufeinander gestapelte und miteinander verlötete Stapelscheiben (2,4) aufweist, zwischen denen Hohlräume (3) für zwei Medien abwechselnd gebildet sind, - wobei in einer ersten Stapelscheibe (4) zumindest eine erste Durchgangsöffnung (5) und zumindest eine zweite Durchgangsöffnung (6) vorgesehen sind, von denen die zumindest eine erste Durchgangsöffnung (5) von einem von einer Stapelscheibenebene abstehenden Dom (7) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, - dass zumindest eine zweite Stapelscheibe (11) vorgesehen ist, die ebenfalls zumindest eine erste Durchgangsöffnung (5) mit einem abstehenden Dom (7) und eine zweite Durchgangsöffnung (6) aufweist, wobei die zweite Durchgangsöffnung (6) von einem von einer Stapelscheibenebene abstehenden Ringwulst (12) umgeben ist, - dass die zumindest eine zweite Stapelscheibe (11) derart zwischen zwei benachbarten ersten Stapelscheiben (4) angeordnet ist, dass ein freier Rand (13) der Ringwulst (12) dicht mit einem freien Rand (14) des Doms (7) einer darunter angeordneten ersten Stapelscheibe (4) und ein Ringwulstpeakbereich (15) dicht mit einem Fuß (16) des Doms (7) einer darüber angeordneten ersten Stapelscheibe (4) verbunden ist, - dass durch die miteinander verbundenen Dome (7) und Ringwulste (12) ein Tauchrohrkanal (17) gebildet ist.
- Stapelscheibenwärmetauscher nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine zweite Durchgangsöffnung (6) in der ersten Stapelscheibe (4) gestanzt ist. - Stapelscheibenwärmetauscher nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass radial außerhalb des Doms (7) zumindest zwei in Umfangsrichtung zueinander beabstandete erste Durchbrüche (18) in der ersten Stapelscheibe (4) vorgesehen sind. - Stapelscheibenwärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringwulstpeakbereich (15) der zweiten Stapelscheibe (11) abgeflacht ist und zweite Durchbrüche (19) aufweist.
- Stapelscheibenwärmetauscher nach
Anspruch 3 oder4 , dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Durchbrüche (18) und/oder die zweiten Durchbrüche (19) kreisförmig oder ringsegmentförmig ausbildet sind. - Stapelscheibenwärmetauscher nach einem
Ansprüche 4 oder5 , dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Durchbrüche (18) und die zweiten Durchbrüche (19) bei verlötetem Stapelscheibenwärmetauscher (1) fluchtend zueinander angeordnet sind und einen Rückführkanal (20) bilden, der den Tauchrohrkanal (17) umgibt. - Stapelscheibenwärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Hohlraum (3) eine Turbulenzeinlage (21) angeordnet ist.
- Stapelscheibenwärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapelscheibenwärmetauscher (1) als Chiller, als Ölkühler oder als indirekter Verdampfer ausgebildet ist.
- Stapelscheibenwärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass seitliche Auslässe (22) vorgesehen sind, die eine abgerundete oder eine eckige Kontur aufweisen.
- Stapelscheibenwärmetauscher nach
Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, dass und/oder - dass die seitlichen Auslässe (22) in einem unteren Bereich, das heißt entfernt von einer Einströmöffnung (23) angeordnet sind, und/oder - dass die Auslässe (22) durch Stanzen und Umformen von Laschen (24) aus dem freien Rand (13) der Ringwulst (12) und/oder dem freien Rand (14) des Doms (7) hergestellt sind.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021202044A1 (de) | 2021-03-03 | 2022-09-08 | Heine Resistors Gmbh | Verbesserte Strömungsführung in einem Wärmetauscher |
DE102021208924A1 (de) | 2021-08-13 | 2023-02-16 | Mahle International Gmbh | Wärmeübertrager |
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Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110186300B (zh) * | 2019-06-27 | 2024-10-15 | 浙江银轮机械股份有限公司 | 板片、板片组件及热交换器 |
CN113154910A (zh) * | 2020-01-22 | 2021-07-23 | 丹佛斯有限公司 | 板式换热器 |
DE102020201131A1 (de) * | 2020-01-30 | 2021-08-05 | Mahle International Gmbh | Wärmeübertrager-Platte für einen Wärmeübertrager, insbesondere für einen Stapelscheiben-Wärmeübertrager oder für einen Platten-Wärmeübertrager |
US11920876B2 (en) * | 2020-12-10 | 2024-03-05 | Danfoss Micro Channel Heat Exchanger (Jiaxing) Co., Ltd. | Distributor for plate heat exchanger and plate heat exchanger |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10347181A1 (de) * | 2003-10-10 | 2005-05-19 | Modine Manufacturing Co., Racine | Wärmetauscher, insbesondere Ölkühler |
DE102010028660A1 (de) * | 2010-05-06 | 2011-11-10 | Behr Industry Gmbh & Co. Kg | Stapelscheiben-Wärmetauscher |
DE102012202361A1 (de) * | 2012-02-16 | 2013-08-22 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Verdampfer, insbesondere für eine Abgaswärmenutzungseinrichtung |
DE102012202276A1 (de) * | 2012-02-15 | 2013-08-22 | Mahle International Gmbh | Plattenwärmetauscher |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10152363A1 (de) * | 2001-10-24 | 2003-05-08 | Modine Mfg Co | Gehäuseloser Plattenwärmetauscher |
SE531241C2 (sv) * | 2005-04-13 | 2009-01-27 | Alfa Laval Corp Ab | Plattvärmeväxlare med huvudsakligen jämn cylindrisk inloppskanal |
FR2939879B1 (fr) * | 2008-12-15 | 2011-03-04 | Vitherm | Echangeur thermique a plaques soudees |
DE102010023556A1 (de) * | 2010-06-11 | 2011-12-15 | Robert Bosch Gmbh | Gliederheizkessel |
JP5629558B2 (ja) * | 2010-11-15 | 2014-11-19 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用熱交換器 |
DE102011008653A1 (de) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | Behr Gmbh & Co. Kg | Wärmeübertrager |
WO2013065757A1 (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-10 | 日本特殊陶業株式会社 | 燃料電池 |
ES2725228T3 (es) * | 2012-11-07 | 2019-09-20 | Alfa Laval Corp Ab | Paquete de placas y método de fabricación de un paquete de placas |
KR101784367B1 (ko) * | 2016-02-05 | 2017-10-11 | 주식회사 경동나비엔 | 열교환기 |
-
2018
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10347181A1 (de) * | 2003-10-10 | 2005-05-19 | Modine Manufacturing Co., Racine | Wärmetauscher, insbesondere Ölkühler |
DE102010028660A1 (de) * | 2010-05-06 | 2011-11-10 | Behr Industry Gmbh & Co. Kg | Stapelscheiben-Wärmetauscher |
DE102012202276A1 (de) * | 2012-02-15 | 2013-08-22 | Mahle International Gmbh | Plattenwärmetauscher |
DE102012202361A1 (de) * | 2012-02-16 | 2013-08-22 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Verdampfer, insbesondere für eine Abgaswärmenutzungseinrichtung |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021202044A1 (de) | 2021-03-03 | 2022-09-08 | Heine Resistors Gmbh | Verbesserte Strömungsführung in einem Wärmetauscher |
DE102021208924A1 (de) | 2021-08-13 | 2023-02-16 | Mahle International Gmbh | Wärmeübertrager |
US12138987B2 (en) | 2021-08-13 | 2024-11-12 | Mahle International Gmbh | Heat exchanger |
FR3130021A1 (fr) | 2021-12-08 | 2023-06-09 | Valeo Systemes Thermiques | Échangeur thermique pour véhicule automobile |
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