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DE2306426A1 - HEAT EXCHANGER - Google Patents

HEAT EXCHANGER

Info

Publication number
DE2306426A1
DE2306426A1 DE19732306426 DE2306426A DE2306426A1 DE 2306426 A1 DE2306426 A1 DE 2306426A1 DE 19732306426 DE19732306426 DE 19732306426 DE 2306426 A DE2306426 A DE 2306426A DE 2306426 A1 DE2306426 A1 DE 2306426A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chambers
heat exchanger
plate
plates
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19732306426
Other languages
German (de)
Inventor
Donald Jerome Frost
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Modine Manufacturing Co
Original Assignee
Modine Manufacturing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Modine Manufacturing Co filed Critical Modine Manufacturing Co
Priority to DE19732306426 priority Critical patent/DE2306426A1/en
Publication of DE2306426A1 publication Critical patent/DE2306426A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/08Arrangements of lubricant coolers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0012Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the apparatus having an annular form
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • F28F27/02Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

Dipi. ing. F. Waickmann,. ΟίρΙ. !ng. H. Wsickmann, Dipl. Pnys. Dr. K. Fincke Dh!. !ng. F. Λ ',V-iickmann, ül};i. "hem. B Hunar 8 München 27- fcüililsir. :52Dipi. ing. F. Waickmann ,. ΟίρΙ. ! ng. H. Wsickmann, Dipl. Pnys. Dr. K. Fincke Dh !. ! ng. F. Λ ', V-iickmann, ül}; i. "hem. B Hunar 8 Munich 27- fcüililsir.: 5 2

MODINE MANUFACTURING COMPANY 1500 Dekoven Avenue Racine, Wisconsin, V.St.A.MODINE MANUFACTURING COMPANY 1500 Dekoven Avenue Racine, Wisconsin, V.St.A.

IVä rme t aus ehe rIVä rme t from ehe r

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher zum Austausch der Wärme zwischen zwei Flüssigkeiten, insbesondere einen ölkühler für eine Brennkraftmaschine.The invention relates to an exchange heat exchanger the heat between two liquids, in particular an oil cooler for an internal combustion engine.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der Wärmetauscher einen Stapel von aufeinandergeschichteten Metallplattenpaaren aufweist, die im Abstand zueinander angeordnet und an bestimmten Stellen zusammengeklebt sind und die in einen Gehäuse aufgenommen werden, wobei der Stapel derart ausgebildet ist, daß eingelagerte Strömungsräume für ein erstes Strömungsmittel, zum Beispiel für zu kühlendes öl, gebildet werden, sowie diese Räume umschließende Strömungsräume für ein zweites Strömungsmittel, wie zum Beispiel Kühlflüssigkeit von der Brennkraftmaschine, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die das Öl und die Kühlflüssigkeit durch die entsprechenden Strömungsräume von der Brennkraftmaschine weg-undThe invention consists essentially in that the heat exchanger comprises a stack of stacked pairs of metal plates spaced from one another and are glued together in certain places and that into one Housing are received, the stack formed in such a way is that embedded flow spaces for a first fluid, for example for oil to be cooled, formed as well as these spaces enclosing flow spaces for a second fluid such as engine coolant and means provided are that the oil and the coolant through the corresponding Flow spaces away from the internal combustion engine and

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wieder zurückleiten.lead back again.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Wärmetauscher mit einer Einrichtung zur Montage eines Ölfilters ausgestattet, wenn er zur Kühlung von Motorschmieröl verwendet wird, wobei gleichzeitig Strömungsmittelanschlüsse für die Durchleitung des Öls durch den Filter vorgesehen sind, wobei die Durchleitung des Öls durch den Filter vorzugsweise vor der Durchleitung des Öls durch die Kühlte!Ie des Wärmetauschers erfolgt»In a preferred embodiment of the invention is the heat exchanger is equipped with a device for mounting an oil filter, if it is used to cool engine lubricating oil, with fluid connections at the same time intended for the passage of the oil through the filter the passage of the oil through the filter is preferred before the oil is passed through the cooler! Heat exchanger takes place »

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine zentral im Wärmetauscher angeordnete Leitung dazu benutzt, den Wärmetauscher am Motorblock zu befestigen sowie gleichzeitig den Filter auf dem Wärmetauscher, wenn ein solcher Filter verwendet wird, und schließlich zur Befestigung eines Abschlußdeckels anstelle eines Filters, wenn ein solcher nicht benutzt wird, und wobei die zentral gelegene Leitung ein Bypaßventil aufnimmt, das eine direkte Rückströmung des kalten Öls zur Maschine ermöglicht, ohne daß eine bemerkenswerte Ölströmung durch die Kühlteile des Wärmetauschers erfolgt.In a further preferred exemplary embodiment of the invention, a line arranged centrally in the heat exchanger is used used to attach the heat exchanger to the engine block and at the same time the filter on the heat exchanger, if one such a filter is used, and finally to attach an end cap instead of a filter, if one is not used, and with the centrally located line one Bypass valve accommodates a direct return flow of the cold Allowing oil to flow to the engine without causing a noticeable flow of oil takes place through the cooling parts of the heat exchanger.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Darin zeigen:Further features, details and advantages of the invention emerge from the subclaims and the following description two embodiments based on the drawing. In this demonstrate:

Fig.1 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht eines Motorblocks, auf dem ein erfindungsgemäßer, die liärme abführender Ölkühler mit einem üblichen Ölfilter montiert ist;Fig.1 is a partially broken away side view of a Engine blocks, on which an inventive, the noise dissipating oil cooler with a conventional oil filter is mounted;

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig.1, in welcher der Ölfilter durch einen Abschlußdeckel ersetzt ist;Fig. 2 is a view similar to Fig.1, in which the oil filter is replaced by an end cover;

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Fig.3 eine Draufsicht auf den Wärmetauscher, bei welcher Teile weggeschnitten sind und sowohl der Filter gemäß Fig.1 als auch der Deckel gemäß Fig.2 weggelassen sind;3 is a plan view of the heat exchanger in which Parts are cut away and both the filter according to Figure 1 and the cover according to Figure 2 are omitted are;

Fig.4 einen vergrößerten Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Wärmetauscher;4 shows an enlarged longitudinal section through the inventive Heat exchanger;

Fig.5 eine Draufsicht auf eine der zahlreichen in dem Wärmetauscher verwendeten Flüssigkeitsströmungsplatten; Figure 5 is a plan view of one of the numerous in the Heat exchangers used liquid flow plates;

Fig.6 eine Seitenansicht der Platte nach Fig.5;Figure 6 is a side view of the plate of Figure 5;

Fig.7 einen vergrößerten Querschnitt entlang der Linie 7-7 nach Fig.5;7 shows an enlarged cross section along the line 7-7 of Figure 5;

Fig.8 eine Draufsicht auf ein Strudelrad oder ein Turbulenzleitblech, das jeweils zwischen einem benachbarten Plattenpaar angeordnet ist;8 shows a plan view of a vortex wheel or a turbulence baffle, which is arranged in each case between an adjacent pair of plates;

Fig.9 eine Draufsicht in vergrößertem Maßstab auf ein Detail des Turbulenzleitbleches nach Fig.8, das in der Fig.4 dargestellt ist;9 is a plan view on an enlarged scale of a Detail of the turbulence baffle according to Figure 8, which is shown in Figure 4;

Fig.10 eine Schnittansicht entlang der Linie 10-10 nach Fig.9;10 is a sectional view along the line 10-10 according to FIG Fig. 9;

Fig.11 eine Schnittansicht ähnlich der Fig.4, in welcher jedoch ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt ist;FIG. 11 is a sectional view similar to FIG. 4, in which however, a further embodiment is shown according to the invention;

Fig.12 eine Ansicht ähnlich der Fig.5, in welcher eine Platte gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel, der Erfindung dargestellt ist;Fig.12 is a view similar to Fig.5, in which a Plate according to the further embodiment of the invention is shown;

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Fig.13 eine Schnittansicht entlang der Linie 13-13 nach Fig.12 undFigure 13 is a sectional view taken along line 13-13 according to Fig. 12 and

Fig.14 eine Schnittansicht entlang der Linie 14-14 nach Fig.12.Figure 14 is a sectional view taken along line 14-14 according to Fig. 12.

In der Zeichnung ist zu erkennen, daß der erfindungsgemäße Wärmetauscher 10 auf einem Motorblock 11 angeordnet ist und mit einem aus dem Motorblock herausführenden Schmierölkanal 12 und einem zweiten in dem Motorblock zurückführenden Schmierölkanal 13 in Verbindung steht. Außerdem weist der Motorblock einen Auslaß und einen Einlaß für das Kühlmittel auf, welches von den das Kühlmittel aufnehmenden Teilen des Motorblocks unmittelbar zu dem Wärmetauscher 10 und wieder zurückgeleitet wird. Die Kühlmittelanschlüsse 14 und 15 und die Flüssigkeitsleitungen sind in den Fig.1, 2 und 3 zu erkennen. In the drawing it can be seen that the inventive Heat exchanger 10 is arranged on an engine block 11 and with a lubricating oil channel leading out of the engine block 12 and a second in the engine block returning lubricating oil channel 13 is in communication. Also, the engine block has an outlet and an inlet for the coolant, which of the coolant receiving parts of the engine block directly is passed to the heat exchanger 10 and back again. The coolant connections 14 and 15 and the liquid lines can be seen in FIGS.

Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung in den Figuren als Wärmetauscher zur Kühlung von Motorschmieröl unter Verwendung eines flüssigen Kühlmittels, das unmittelbar aus der Maschine kommt, dargestellt ist, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zum Wärmeaustausch zwischen zwei beliebigen Strömungsmitteln Verwendung finden. Das in den Fig.T - 10 dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärmetauschers weist eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Metallplattenpaaren 16 auf, die einen Stapel mit einer zylindrischen Mantelfläche bilden. Jede Platte 16 besitzt eine Außenkante 17 und eine innenliegende Öffnung,, die von einer Innenkante 18 begrenzt wird. Jedes aufeinanderfolgende Plattenpaar ist in einem ersten Bereich 19 in der Nähe der Innenkanten 18 und in einem zweiten innerhalb der Plattenaußenkanten 17 liegenden Bereich 20 miteinander verbunden.Although the device according to the invention in the figures as Heat exchanger for cooling engine lubricating oil using a liquid coolant that comes directly from the machine comes, is shown, the device according to the invention can also be used for heat exchange between any two fluids. The embodiment shown in Figs of the heat exchanger according to the invention has a plurality of successive pairs of metal plates 16, which form a stack with a cylindrical outer surface. Each plate 16 has an outer edge 17 and one inner opening, which is limited by an inner edge 18 will. Each successive pair of plates is in a first Area 19 near the inner edges 18 and in one second area 20 lying within the plate outer edges 17 are connected to one another.

Jedes gestapelte Plattenpaar ist von der ersten Verbindungs-Each stacked pair of plates is from the first connection

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stellte 19 und der zweiten Verbindungsstelle 20 seitlich abgesetzt, so daß eine erste Kammer 21 innerhalb eines jeden Plattenpaares gebildet wird. Da in dem Stapel mehrere aufeinanderfolgende Plattenpaare angeordnet sind, werden natürlich, wie das in der Fig.4 zu erkennen ist, eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Kammern 21 gebildet.set 19 and the second connection point 20 offset to the side, so that a first chamber 21 is formed within each pair of plates. Since in the stack several consecutive Plate pairs are arranged, of course, as can be seen in FIG. 4, a plurality of successive ones Chambers 21 formed.

Ferner sind die aneinander angrenzenden Platten eines jeden gestapelten Plattenpaares in einem dritten Bereich 22 miteinander verbunden, wobei dieser dritte Bereich außerhalb des zweiten Bereichs liegt und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel am Umfang der Plattenanordnung verläuft. Die zweite Verbindungsstelle 20 der Platten ist, wie im unteren Teil der Figur 4 dargestellt ist, gegenüber der dritten Verbindungsstelle 22 seitlich versetzt, so daß am Umfang eine Reihe von zweiten Kammern 23 gebildet wird. In diesen zweiten Verbindungsbereichen 20, an welchen die zweiten Kammern 23 miteinander verbunden sind, sind Strömungsdurchlässe 24 vorgesehen, so daß eine Strömungsmittelleitung 25 gebildet wird. Jedes aufeinanderfolgende Plattenpaar 16 ist gegenüber der dritten Verbindungsstelle 22 derart versetzt, daß eine Reihe von dritten Kammern 26 gebildet wird, die an ihrem äußeren Ende mit den zweiten Kammern 23 in Verbindung stehen und an ihrem innenliegendem Ende 27 offen sind.Furthermore, the adjoining plates of each stacked plate pair are in a third area 22 with one another connected, this third area lying outside the second area and, in the illustrated embodiment, runs on the circumference of the plate arrangement. The second Junction 20 of the plates is, as in the lower part of the Figure 4 is shown offset from the third connection point 22 laterally, so that on the circumference a number of second chambers 23 is formed. In these second connecting areas 20, at which the second chambers 23 with one another are connected, flow passages 24 are provided so that a fluid line 25 is formed. Each Successive plate pair 16 is offset from the third connection point 22 so that a row of third Chambers 26 is formed, which are in communication at their outer end with the second chambers 23 and at their inner end Open at the end of 27.

Wie nachfolgend genauer beschrieben werden soll, sind Bauteile vorgesehen, die eine erste Strömung, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel MotorSchmieröl, radial durch die innenliegenden offenen Kammerenden 27 einer Gruppe von dritten Kammern 26 nach außen leiten und radial durch eine zweite Gruppe dieser dritten Kammern 26 durch die offenen innenliegenden Kammerenden 27 nach innen leiten, wobei die Strömung durch die erste S trömungs leitung 25 erfo'lgt, und es sind außerdem Bauteile vorgesehen die einen zweiten Flüssigkeitsstrom durch dieAs will be described in more detail below, components are provided which have a first flow, in the case of the one shown Embodiment engine lubricating oil, radially through the internal open chamber ends 27 of a group of third chambers 26 lead to the outside and radially through a second group of these third chambers 26 through the open inner chamber ends 27 inwardly, the flow through the first S flow line 25 takes place, and there are also components provided that a second liquid flow through the

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ersten Kammern 21 leiten, wobei dieser zweite Flüssigkeitsstrom aus einem von der Maschine zugeführten flüssigen Kühlmittel besteht.guide first chambers 21, this second liquid flow consisting of a liquid coolant supplied by the machine consists.

Bei dem in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die die Plattenpaare verbindenden Teile im Bereich 19 der Platten entlang der Innenkante"des Plattenstapels und bilden auf diese Weise einen Strömungskanal 28. Dieser innere Strömungskanal 2 8 ist in zwei aneinander angrenzende Teile unterteilt, wobei sich ein Teil 29 an eine Gruppe von dritten Kammern 26 und ein zweiter Teil 30 an eine zweite Gruppe dieser Kammern 26 anschließen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Unterteilung durch eine Strömungsmittelleitung oder ein Rohr 31, welches sich in den inneren Strömungskanal 28 erstreckt und eine erste Reihe von drei am Umfang angeordneten Öffnungen 52 aufweist, die unmittelbar in den einen Strömungskanalteil 29 führen, sowie eine zweite Reihe von drei am Umfang angeordneten Öffnungen 33 im zweiten Strömungskanalteil 30. Die öffnungen 32 und 33 sind in axialem Abstand zueinander in dem Rohr 31 angeordnet und befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten einer auf der Mantelfläche des Rohres 31 vorgesehenen Ringschulter 34, die in der Mitte des Strömungskanal 28 angeordnet ist und diesen in den ersten Strömungskanalteil 29 und den zweiten Teil 30 unterteilt.In the preferred embodiment shown in the figures, the parts connecting the pairs of plates extend in the area 19 of the plates along the inner edge ″ of the stack of plates and in this way form a flow channel 28. This inner flow channel 2 8 is in two contiguous Parts divided, with a part 29 adjoining a group of third chambers 26 and a second part 30 adjoining a second group of these chambers 26. In the illustrated embodiment the subdivision takes place by a fluid line or a pipe 31, which is located in the inner flow channel 28 extends and a first row of three circumferentially arranged openings 52, which are directly in the one Lead flow channel part 29, as well as a second row of three circumferentially arranged openings 33 in the second flow channel part 30. The openings 32 and 33 are at an axial distance arranged to each other in the tube 31 and are located on opposite sides of an annular shoulder 34 provided on the lateral surface of the tube 31, which is in the middle of the flow channel 28 is arranged and this divided into the first flow channel part 29 and the second part 30.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärmetauschers sind die Verbindungsstellen 20 schmal und gewölbt ausgebildet, wie das in der Fig.5 zu erkennen ist, so daß die Strömungsdurchlässe 24 eine gleiche Form aufweisen. Wie in der Fig.5 zu erkennen ist, sind mehrere dieser zweiten Verbindungsstellen 20 (in diesem Falle drei) vorgesehen und erstrekken sich im Abstand zueinander entlang dem Umfang jeder Platte 16. Die in der Fig.5 dargestellten Bereiche 20 und die eingeschlossenen öffnungen sind etwa im Abstand von je 120 zuein-In the first embodiment of the heat exchanger according to the invention, the connection points 20 are narrow and curved, as can be seen in FIG. 5, so that the flow passages 24 have the same shape. As can be seen in FIG. 5, several of these second connection points 20 (in this case three) are provided and extend at a distance from one another along the circumference of each plate 16. The areas 20 shown in FIG. 5 and the enclosed openings are approximately at the distance of 120 with respect to each

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ander angeordnet.arranged differently.

Wie in der Fig.4 zu erkennen ist, sind ferner in. einem vierten Bereich Verbindungsstellen 35 für die angrenzenden Platten eines jeden gestapelten Plattenpaares vorgesehen, wobei jedes verbundene Paar im Abstand zu dem benachbarten verbundenen Paar angeordnet ist und dadurch eine Reihe von umlaufenden vierten Kammern 36 gebildet wird, die über Öffnungen 37 derart untereinander verbunden sind, daß eine zweite Strömungsleitung 38 gebildet wird. Die Bereiche 66 der Platten 16, die die Öffnungen 37 umschließen, sind ebenfalls miteinander verbunden, so daß eine flüssigkeitsdichte Konstruktion gebildet wird.As can be seen in FIG. 4, a fourth Area of connection points 35 provided for the adjacent plates of each stacked plate pair, each connected pair is arranged at a distance from the adjacent connected pair and thereby a series of circumferential fourth chambers 36 is formed, which are connected to one another via openings 37 in such a way that a second flow line 38 is formed. The areas 66 of the plates 16, the enclose the openings 37 are also connected to one another, so that a liquid-tight construction is formed.

Die Baugruppe der verbundenen Plattenpaare 16 ist an den gegenüberliegenden Stirnseiten durch eine an den Motorblock 11 angrenzende Stirnplatte 39 und eine auf der gegenüberliegenden Seite angeordnete Stirnplatte 40 abgeschlossen. Bei dem abgebildeten Ausführungsbeispiel sind drei zweite Strömungsleitungen 38 vorgesehen, die ebenfalls im Winkel von 120° zueinander und symmetrisch zu den drei ersten vorbeschriebenen Leitungen 25 angeordnet sind. Zur Erzielung einer Strömung eines ersten Strömungsmittels, wie zum Beispiel Motorschmieröl, durch die drei zweiten Leitungen 38 sind in der Stirnplatte 39 drei Öffnungen 41 vorgesehen, von denen jeweils eine unmittelbar in eine Leitung 38 mündet, wie das in der Fig.4 dargestellt ist, während die gegenüberliegende Stirnplatte 40 mit drei gleichen Öffnungen 42 zur Ableitung des Strömungsmittels aus den drei zweiten Leitungen 38 versehen ist. Auf diese Weise erfolgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Strömung des Strömungsmittels oder Öls aus dem Motorblock 11 in drei parallelen Bahnen entsprechend der drei Leitungen 38.The assembly of the connected plate pairs 16 is on the opposite End faces through a face plate 39 adjoining the engine block 11 and one on the opposite one Side arranged end plate 40 completed. In the illustrated embodiment, three second flow lines 38 are provided, which are also at an angle of 120 ° are arranged to each other and symmetrically to the first three lines 25 described above. To achieve a current of a first fluid, such as engine lubricating oil, through the three second conduits 38 are in FIG Front plate 39 three openings 41 are provided, one of which opens directly into a line 38, as in FIG 4 is shown, while the opposite end plate 40 with three identical openings 42 for discharge of the fluid from the three second lines 38 is provided. This is done in the illustrated embodiment the flow of the fluid or oil from the engine block 11 in three parallel paths accordingly of the three lines 38.

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Die Baugruppe der gestapelten Platten 16 ist in einem zylindrischen Gehäuse 43 angeordnet, dessen Rand 44 mit der Außenkante der ersten Stirnplatte 39 verbunden ist. Das gegenüberliegende Gehäuseende 45 ist in einem Abstand von der Stirnplatte 40 angeordnet, so daß eine ringförmige Kammer 46 gebildet wird. Die drei Leitungen 38 münden über die Öffnungen 42 in diese ringförmige Kammer.The assembly of stacked plates 16 is in a cylindrical shape Housing 43 is arranged, the edge 44 of which is connected to the outer edge of the first end plate 39. The opposite Housing end 45 is spaced from face plate 40 so that an annular chamber 46 is formed will. The three lines 38 open out through the openings 42 in this annular chamber.

Die Kühlflüssigkeit wird über die bereits beschriebenen Anschlußleitungen 14 und 15 von der Kühleinrichtung des Motorblockes 11 zum Wärmetauscher und von diesem wieder abgeleitet. Bei der Durchströmung des Wärmetauschers strömt das Kühlmittel durch die erste Kammer 21 und umspült die drei ersten Leitungen 25 sowie die drei zweiten Leitungen 38, bevor es zu der Kühleinrichtung des Motorblockes 11 zurückfließt. Die Strömung durch die Kammern 21 und um die sechs Leitungen herum bewirkt eine ausgezeichnete Kühlung des Öls, welches gleichzeitig durch die dritten Kammern 26 strömt. Es ist offensichtlich, daß jede dritte Kammer 26, die einen Teil des ölkanalsystems bildet, von der ersten die Kühlflüssigkeit aufnehmenden Kammer 21 umschlossen wird.The cooling liquid is supplied via the connection lines already described 14 and 15 derived from the cooling device of the engine block 11 to the heat exchanger and from this again. The coolant flows through the heat exchanger through the first chamber 21 and washes around the three first lines 25 and the three second lines 38 before it closes the cooling device of the engine block 11 flows back. The current through the chambers 21 and around the six lines causes excellent cooling of the oil, which at the same time flows through the third chambers 26. It is obvious that every third chamber 26, which is part of the oil channel system forms, of the first receiving the cooling liquid Chamber 21 is enclosed.

Zur weiteren Verbesserung des Kühleffektes ist jede dritte Kammer 26 mit einem ringförmigen Strudelrad oder Turbulenzleitblech 47 versehen, welches im Detail in den Fig.8, 9 und 10 dargestellt ist. Wie die Figur 8 zeigt, ist jedes aus Metall bestehende Leitblech 47 im wesentlichen rund ausgebildet und weist eine runde Öffnung 48 auf, welche sich im wesentlichen mit dem innenliegenden Ende 27 der dritten Kammer 26 deckt, in welcher das Leitblech 47 angeordnet ist. Am Um-· fang ist jedes Leitblech 47 mit drei symmetrisch angeordneten Aussparungen 49 versehen, wobei die Aussparungen jeweils an der Außenseite einer der drei zweiten Leitungen 38 angeordnet sind.To further improve the cooling effect, every third chamber 26 is provided with an annular vortex wheel or turbulence guide plate 47, which is shown in detail in FIGS and 10 is shown. As FIG. 8 shows, each metal baffle 47 is essentially round and has a round opening 48 which is substantially with the inner end 27 of the third chamber 26, in which the guide plate 47 is arranged. At the In the beginning, each guide plate 47 is provided with three symmetrically arranged recesses 49, the recesses in each case beginning the outside of one of the three second lines 38 are arranged.

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Wie in den Fig.9 und 10 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist, besteht jedes Leitblech 47 aus einer Platte mit im Abstand zueinander angeordneten Vorsprüngen 63, die auf einer Seite über die Plattenebene 50-hinausragen, und mit weiteren Vorsprüngen 51, die über die Plattenebene 50 zur anderen Seite hinausragen, wobei einige der Vorsprünge 63 und 51 über die Flanke 52 unmittelbar miteinander verbunden sind. Bei dem abgebildeten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung sind die Vorsprünge 63 und 51 eines jeden Leitbleches 47 im wesentlichen kegeistumpfförmig ausgebildet, wobei die Spitze eines jeden Vorsprungs gegen die umhüllenden Platten 16 anliegt, wie in der Fig.4 zu erkennen ist.As shown in FIGS. 9 and 10 on an enlarged scale is, each baffle 47 consists of a plate with spaced apart projections 63, which on a Side over the plate plane 50-protrude, and with further projections 51, which over the plate plane 50 to the other side protrude, some of the projections 63 and 51 being directly connected to one another via the flank 52. In which The illustrated embodiment according to the invention, the projections 63 and 51 of each guide plate 47 are essentially frustoconical, with the tip of each Projection against the enveloping plates 16 rests, as can be seen in Figure 4.

Wie bereits ausgeführt wurde,, ist der e rf in dungs gemäße Wärmetauscher zum Austausch der Wärme zwischen zwei Strömungsmitteln ideal zur Kühlung von Motorschmieröl geeignet, indem die Kühlflüssigkeit des Motors unmittelbar verwendet wird. Der Wärmetauscher kann in einfacher Weise an dem Motorblock 11 befestigt werden, indem ein Ende 52a des Rohres oder der Leitung 31 einfach in den Motorblock hineingeschraubt wird, wobei das Ende mit dem rückführenden Schmierölkanal 13 in dem Motorblock fluchtet. Die Kante 44 des Kühlers übergreift dabei den anderen Schmierölkanal 12, wie in der Fig.4 zu erkennen ist und drückt gleichzeitig einen die Kanäle einschliessenden O-Ring 53 auf den Motorblock, so daß ein ölleck zwischen dem Wärmetauscher und dem Motorblock vermieden wird.As has already been stated, the heat exchanger is required in accordance with the requirements for exchanging heat between two fluids ideally suited for cooling engine lubricating oil by using the The engine coolant is used immediately. Of the The heat exchanger can be easily attached to the engine block 11 by one end 52a of the pipe or conduit 31 is simply screwed into the engine block, the end with the returning lubricating oil channel 13 in the Engine block is in alignment. The edge 44 of the cooler overlaps the other lubricating oil channel 12, as can be seen in FIG is and at the same time presses an O-ring 53 enclosing the channels on the engine block, so that an oil leak between the heat exchanger and the engine block is avoided.

Das gegenüberliegende Ende 54 des Rohres 31 kann sich auch über den Wärmetauscher hinaus erstrecken und Befestigungsmittel aufweisen, in diesem Falle beispielsweise ein Gewinde 54, auf welches entweder ein Ölfilter 55 (siehe Fig.1) oder ein schalenförmiger Abschlußdeckel 56 (siehe Fig.2) aufgeschraubt wird. Auf dieses Rohrende ist außerdem eine Mutter 64 zur Arretierung der Wärmetauscherplatten 16 geschraubt. In jedemThe opposite end 54 of the tube 31 can also extend beyond the heat exchanger and have fastening means have, in this case for example a thread 54 on which either an oil filter 55 (see FIG. 1) or a shell-shaped cover 56 (see Figure 2) screwed on will. A nut 64 for locking the heat exchanger plates 16 is also screwed onto this pipe end. In each

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Fall fixieren der Ölfilter 55 oder der Abschlußdeekel 56 einen zweiten O-Ring 57 (siehe Fig.1 und 2), der die in die ringförmige Kammer 46 mündenden Auslässe 58 einschließt. Gleichgültig ob der Ölfilter 55 oder bloß der Abschlußdeckel 56 benutzt werden, fließt das öl aus dem Motorblock 11 heraus durch den Kanal 12 und durch die drei zweiten Leitungen 38 in parallelen Strömen durch den Wärmetauscher. Aus der Leitung strömt das Öl durch die öffnungen 42 in die Kammer 46 und von dort durch die Öffnungen 58 entweder durch den ölfilter 55 oder in den Deckel 56.In the case, fix the oil filter 55 or the cover plate 56 a second O-ring 57 (see Fig. 1 and 2), which is in the annular chamber 46 opening outlets 58 includes. Regardless of whether the oil filter 55 or just the cover plate 56 are used, the oil flows out of the engine block 11 through channel 12 and through the three second lines 38 in parallel flows through the heat exchanger. From the line the oil flows through the openings 42 into the chamber 46 and from there through the openings 58 either through the oil filter 55 or in the cover 56.

Das öl wird dann entweder von dem Filter 55 oder dem Deckel 56 in die Rohrleitung 31 geleitet um durch den Schmierölkanal 13 in den Motor zurückzukehren. Wenn das öl kalt ist und infolgedessen eine relativ hohe Viskosität besitzt, öffnet es ein Bypaßventil 60 und fließt direkt durch die Leitung 31 an den Wärmetauscherkammern 26 vorbei in den zurückführenden Schmierölkanal 13. Das Bypaßventil braucht nicht beschrieben zu werden.The oil is then either from the filter 55 or the lid 56 passed into the pipeline 31 to return through the lubricating oil duct 13 in the engine. When the oil is cold and consequently has a relatively high viscosity, it opens a bypass valve 60 and flows directly through the line 31 past the heat exchanger chambers 26 into the returning lubricating oil channel 13. The bypass valve does not need to be described to become.

Das Rohr 31 ist im Bereich der Ringsehulter 34 an seiner Innenwandung mit einem ringförmigen Ventilsitz 59 versehen, gegen welchen ein federbelastetes Ventil 60 gedrückt wird. Das Ventil 60 wird mittels einer Schraubenfeder 61 auf seinen Sitz 59 gedrückt, wobei das eine Ende der Schraubenfeder gegen das Ventil 60 und das andere Ende gegen einen Querstift 62 anliegt, der sich quer durch das Rohr 31 erstreckt. Auf diese Weise wird das Ventil 60 zwischen den öffnungen 32 und 33 in seiner Lage arretiert. *The tube 31 is in the area of the ring shoulder 34 on its inner wall provided with an annular valve seat 59, against which a spring loaded valve 60 is pushed. That Valve 60 is pressed onto its seat 59 by means of a helical spring 61, one end of the helical spring against the valve 60 and the other end bears against a transverse pin 62 which extends transversely through the tube 31. on in this way the valve 60 is locked in its position between the openings 32 and 33. *

Wenn das durch das Rohr 31 nach innen fließende Öl (siehe Pfeil 65) kalt und steif ist, übt es einen ausreichenden Druck auf das Ventil 60 aus, um dieses entgegen der Federkraft der Feder 61 zu verschieben, so daß es um das Ventil 60 herum-When the oil flowing inward through the pipe 31 (see Arrow 65) is cold and stiff, it exerts sufficient pressure on the valve 60 to counteract the spring force of the To move spring 61 so that it is around valve 60-

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strömt und unmittelbar in den Schmierölkanal 13 fließt ohne die ölkühlungskanäle zu durchströmen. Wenn das öl jedoch ausreichend warm geworden ist und eine geringere Viskosität aufweist, wird der Druck der Feder 61 nicht überschritten, so daß das Ventil 60 schließt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung schließt die Feder 61 das Ventil bei einem Druck von 10 psi (B0,7 kp/cm2).flows and flows directly into the lubricating oil channel 13 without flowing through the oil cooling channels. However, when the oil has become sufficiently warm and has a lower viscosity, the pressure of the spring 61 is not exceeded, so that the valve 60 closes. In a preferred embodiment of the invention, the spring 61 closes the valve at a pressure of 10 psi ( B 0.7 kgf / cm 2 ).

Wenn das Ventil 60 durch die Feder 61 geschlossen ist, fließt das öl radial nach außen durch die drei öffnungen 32 und durch die ersten ÖIströmungskammern 26 in die entsprechenden Kammern 23 der ersten Leitung 25. Diese vorbeschriebenen Kammern 26 liegen natürlich auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Ringschulter 34. Dann fließt das öl durch die drei ersten Leitungen 25 in die verbleibenden Ölkühlenden Kammern 26, die auf der stromabgelegenen Seite der Ringschulter 34 liegen. Von hier aus fließt das Öl radial nach innen durch die drei am Umfang des Rohres 31 angeordneten öffnungen 33 und dann axial durch den Schmierölkanal 13 in den Motor. Während der Durchströmung des Öls durch die Kammern 26, die zunächst radial nach außen und dann radial nach innen erfolgt, wird das öl durch das in der Reihe der ersten Kammern 21 strömende Kühlmittel gekühlt, wobei der Kühleffekt durch die turbulente Strömung, die von dem in jeder Kammer 26 angeordneten Turbulenzleitblech 47 erzeugt wird, wesentlich verbessert wird.When the valve 60 is closed by the spring 61, the oil flows radially outward through the three openings 32 and through the first oil flow chambers 26 into the corresponding chambers 23 of the first line 25. These above-described chambers 26 are of course on the upstream side of the Ring shoulder 34. Then the oil flows through the first three lines 25 into the remaining oil-cooling chambers 26, which are located on the downstream side of the annular shoulder 34. from from here, the oil flows radially inward through the three openings 33 arranged on the circumference of the tube 31 and then axially through the lubricating oil duct 13 into the engine. During the flow of the oil through the chambers 26, which takes place first radially outwards and then radially inwards, the oil cooled by the coolant flowing in the row of the first chambers 21, the cooling effect being caused by the turbulent Flow generated by the turbulence baffle 47 arranged in each chamber 26 is significantly improved.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher ist zum Austausch der Wärme zwischen zwei strömenden Flüssigkeiten außerordentlich gut geeignet und erfordert einen geringen Platzbedarf. Durch diese Merkmale ist er besonders als Ölkühler zum Kühlen des Schmieröls eines Motors geeignet, und er kann unmittelbar auf dem Motorblock montiert werden, so daß das Schmieröl und das Kühlmittel unmittelbar aus der Maschine herausgeleitet, durch den Wärmetauscher und zurück zur Maschine geleitet werden können. Außerdem kann der ölkühler, zum Beispiel wie inThe heat exchanger according to the invention is for exchanging heat extremely well suited between two flowing liquids and requires little space. By These features it is particularly suitable as an oil cooler for cooling the lubricating oil of an engine, and it can directly be mounted on the engine block so that the lubricating oil and the coolant are drained directly from the machine, through the heat exchanger and back to the machine. In addition, the oil cooler, for example as in

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der Fig.1 dargestellt, als Halterung für einen ölfilter dienen, so daß eine besondere Halterung für den Ölfilter nicht erforderlich ist, und wenn ein Filter verwendet wird, kann das Öl in vorteilhafter Weise durch den Filter fließen, so daß jegliche Fremdkörper ausgeschieden werden, bevor das öl durch den Kühlteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung zurückströmt. 1 shown, serve as a holder for an oil filter, so that a special bracket for the oil filter is not required, and if a filter is used, it can the oil can flow advantageously through the filter so that any foreign matter is eliminated before the oil flows back through the cooling part of the device according to the invention.

Da der Wärmetauscher das Kühlmittel unmittelbar aus dem Motor und nicht aus einem Kühler erhält, wird der Betrieb nicht durch den gewöhnlichen Motorthermostat beeinflußt, der die Strömung durch den Kühler steuert. Dieser unmittelbar von dem Motor kommende Kühlmittelstrom liefert unmittelbar nach dem Start des Motors ein warmes Kühlmittel, so daß die Viskosität des Öls sofort vermindert wird und das dünnflüssige Öl augenblicklich .und zügig durch die Kühlkanäle fließt. 'Because the heat exchanger takes the coolant directly from the engine and not obtained from a radiator, the operation is not affected by the ordinary engine thermostat that controls the flow controls through the cooler. This coolant flow coming directly from the engine delivers immediately after the start the engine a warm coolant, so that the viscosity of the oil is immediately reduced and the thin oil instantly .and flows quickly through the cooling channels. '

Wie aus der vorstehend ausgeführten genauen Beschreibung der Wärmetauscherkonstruktion zu entnehmen ist, besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus scheibenförmigen gruppenweise zusammengesetzten Metallteilen, von denen einige als Platten ausgebildete Teile in einem Gehäuse aufgenommen werden. Der Wärmetauscher besitzt eine. Leitung 31, die einerseits zur Montage des Wärmetauschers am Motorblock und andererseits zur Montage eines Ölfilters am Wärmetauscher dient, wenn ein solcher verwendet wird oder zur Montage eines strömungsleitenden Abschlußdeckels anstelle des Ölfilters.As can be seen from the detailed description of the heat exchanger construction set out above, there is one according to the invention Device made of disc-shaped metal parts assembled in groups, some of which as plates formed parts are received in a housing. Of the Heat exchanger has a. Line 31, on the one hand for mounting the heat exchanger on the engine block and on the other hand is used to mount an oil filter on the heat exchanger, if one is used, or to mount a flow-conducting one End cover instead of the oil filter.

In den Fig*11 - 14 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei welchem das öl durch den Kühler · 110 fließt und dann durch den Ölfilter 55 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel oder durch den den Ölstrom umlenkenden Abschlußdeckel 56 des ersten Ausführungsbeispiels, wobei das zweite Ausführungsbeispiel einen zusätzlichen BypaßIn FIGS. 11-14, another exemplary embodiment is shown in FIG Invention shown, in which the oil through the cooler 110 flows and then through the oil filter 55 according to the first embodiment or through the deflecting the oil flow End cover 56 of the first embodiment, wherein the second embodiment has an additional bypass

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' 409833/05S2'409833 / 05S2

aufweist, durch welchen das öl ungekühlt strömt, wenn keine Kühlung erforderlich ist. Dieses zweite Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist mit den gleichen Kühlmittelanschlüssen wie das erste Ausführungsbeispiel versehen, wobei diese Anschlüsse in der Fig.11 mit dem Bezugszeichen 114 und 115 bezeichnet sind. Der Zustrom des flüssigen Kühlmittels ist mit 70 und der Abstrom mit 71 bezeichnet.has, through which the oil flows uncooled, if none Cooling is required. This second embodiment according to the invention has the same coolant connections as in the first embodiment, these connections in FIG. 11 with the reference numerals 114 and 115 are designated. The inflow of the liquid coolant is denoted by 70 and the outflow by 71.

Der Wärmetauscher selbst weist eine Reihe von Platten 116 auf, die aufeinanderfolgend angeordnet sind und wobei jedes Plattenpaar an den äußeren Rändern 117 und an den inneren Rändern 118 miteinander in Verbindung stehen, wie dies in der Fig.11 dargestellt ist, so daß erste Verbindungsstellen 119 gebildet werden. Jedes benachbarte Plattenpaar 116 ist in einem zweiten Bereich 120 verbunden, der innerhalb der Außenkanten liegt, und jedes Plattenpaar weist zwischen der ersten Verbindungsstelle 119 und der zweiten Verbindungsstelle 120 eine Profilierung auf, so daß erste Kammern 121 gebildet werden, wie im rechten Teil der Fig.11 zu erkennen ist. Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, erhalten diese ersten Kammern 121 des dargestellten Ausführungsbeispiels Kühlmittel, welches durch das Gehäuse 143 strömt, um das durch den Wärmetauscher fließende öl zu kühlen.The heat exchanger itself comprises a series of plates 116 which are arranged one after the other and each Pair of plates at the outer edges 117 and at the inner edges 118 are in connection with one another, as shown in FIG 11 is shown so that first connection points 119 are formed. Each adjacent pair of plates 116 is connected in a second area 120 which lies within the outer edges, and each pair of plates faces between the first connection point 119 and the second connection point 120 a profiling, so that first chambers 121 are formed as can be seen in the right part of Fig.11. As will be described in more detail below, these first chambers 121 of the illustrated embodiment Coolant flowing through the housing 143 to cool the oil flowing through the heat exchanger.

Die aufeinandergestapelten Plattenpaare sind in einem dritten Bereich 117 miteinander verbunden, der außerhalb des Bereiches 120 liegt. Diese zweiten Bereiche 120 sind gegenüber den aufeinanderfolgenden Plattenpaaren seitlich versetzt, so daß eine Reihe von am Umfang angeordneten zweiten Kammern 123 gebildet wird. In diesen zweiten Bereichen sind Strömungsdurchlässe 124 vorgesehen, so daß eine die in Reihe liegenden Seitenkammern 123 verbindende Strömungsleitung 125 gebildet wird, wie dies im linken Teil der Fig.11 zu erkennen ist.The stacked pairs of plates are connected to one another in a third area 117, which is outside the area 120 is located. These second areas 120 are opposite the successive pairs of plates laterally offset, so that a series of circumferentially arranged second chambers 123 is formed. In these second areas flow passages 124 are provided so that one of the in-line Side chambers 123 connecting flow line 125 is formed becomes, as can be seen in the left part of Fig.11.

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AtAt

Die aufeinanderfolgenden Plattenpaare 116 sind in Bezug auf die dritten Bereiche 117 nach innen profiliert, so daß eine Reihe von dritten Kammern 126 gebildet wird, die jeweils mit einer entsprechenden zweiten Kammer 123 verbunden sind und an ihrem inneren Ende oder den innenliegenden Rändern gegenüber vierten Kammern 136 offen sind, welche zwischen benachbarten Platten angeordnet sind, wie dies in dem rechten Teil der Fig.11 zu erkennen ist.The successive plate pairs 116 are with respect to FIG the third areas 117 are profiled inwardly so that a series of third chambers 126 is formed, each with a corresponding second chamber 123 are connected and at their inner end or the inner edges opposite fourth chambers 136 are open, which are arranged between adjacent plates, as in the right part the Fig.11 can be seen.

Diese vierten Kammern 136 weisen Mittel zur Leitung eines ersten Flüssigkeitsstromes auf, bei der dargestellten Ausführung beispielsweise Öl, welches über die Öffnungen 137 in den aneinanderangrenzenden Plattenpaaren durch eine Gruppe von dritten Kammern 126 radial nach außen geleitet wird. An den außenliegenden Teilen der dritten Kammern 126, die das öl unmittelbar aus den vierten Kammern 136 erhalten, sorgt die durch die Leitung 125 hergestellte Verbindung der zweiten Kammern 123 dafür, daß das Öl durch die zweite Gruppe der dritten Kammern 126 radial nach innen fließt, wenn es, wie in der Figur 11 dargestellt ist, die Trennwand 73 passiert hat.These fourth chambers 136 have means for conducting a first Liquid flow, in the illustrated embodiment, for example, oil, which through the openings 137 in the Adjacent pairs of plates is passed through a group of third chambers 126 radially outward. To the outer parts of the third chambers 126, which the oil received directly from the fourth chambers 136, the Established by the line 125 connection of the second chambers 123 for the fact that the oil through the second group of the third Chambers 126 flows radially inward when it has passed the partition wall 73, as shown in FIG.

Der Wärmetauscher weist außerdem Einrichtungen zur Leitung eines zweiten Flüssigkeitsstromes durch die ersten Kammern 121 auf, wobei dieser Strom bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein in dem Gehäuse 143 aufgenommenes -flüssiges Kühlmittel ist. Zur Erzielung eines Kühlmittelstromes für die zweite Flüssigkeit durch die ersten Kammern 121 ist jede Platte 160 mit einer Reihe von vorspringenden Profilteilen 86 versehen, wie dies in der Fig.12 zu erkennen ist. Diese vorspringenden Prafilteile besitzen nur eine kleine Grundfläche und. haben abgeflachte Spitzen, wobei die Spitzen voneinander angrenzenden Plattenpaaren jeweils miteinander verbunden sind, xtfie dies in der Fig.11 dargestellt ist, so daß die aufeinanderfolgenden Platten seitlich auf Abstand gehalten werden.The heat exchanger also has devices for conduction of a second liquid flow through the first chambers 121, this flow being a liquid coolant accommodated in the housing 143 in the illustrated embodiment is. To achieve a coolant flow for the second liquid through the first chambers 121, each plate is 160 is provided with a number of projecting profile parts 86, as can be seen in FIG. These protruding Pre-installed parts only have a small footprint and. have flattened tips, the tips of adjacent pairs of plates being connected to one another, xtfie this is shown in Fig.11, so that the successive Plates are kept at a distance at the sides.

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4098 337 056 24098 337 056 2

Wie in der Fig.14 zu erkennen ist, bildet auf diese Weise eine Seite jeder Platte 116, in diesem Falle die linke Seite, eine Wandung für die das Kühlmittel aufnehmenden ersten Kammern 121, während die gegenüberliegende Seite eine Wandung für die das öl aufnehmenden dritten Kammern 126 bildet. Zur Bezeichnung der entsprechenden Plattenseiten sind diese Seiten in der Fig.14 mit den Bezugszeichen 121 und 126 versehen.As can be seen in FIG. 14, this forms a Side of each plate 116, in this case the left side, a wall for the first chambers 121 receiving the coolant, while the opposite side is a wall forms for the third chambers 126 receiving the oil. To the Designation of the corresponding plate sides, these sides are provided with the reference numerals 121 and 126 in FIG.

Wie in der Fig.11 zu erkennen ist, sind die Platten in einem Stapel angeordnet, der aus mehreren Teilen bestehen kann, in diesem Fall aus zwei Teilen, die voneinander durch eine querverlaufende Trennwand 73 getrennt sind. Diese Trennwand ist mit einer öffnung 74 versehen, die einen Teil der Strömungsleitung 125 bildet, sowie mit einer weiteren öffnung 75, die nachfolgend noch genauer beschrieben wird. In den zweiten Kammern 123 und den dritten Kammern 126 sind Turbulenzleitbleche 147 angeordnet, die den Leitblechen 47 des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen.As can be seen in Fig.11, the plates are in one Stack arranged, which can consist of several parts, in this case two parts separated from each other by a transverse Partition 73 are separated. This partition wall is provided with an opening 74 which forms part of the flow line 125, as well as with a further opening 75 which is described in more detail below. Turbulence baffles are located in the second chambers 123 and the third chambers 126 147 arranged, which correspond to the baffles 47 of the first embodiment.

Zur Trennung der Strömungsbahn für die Kühlflüssigkeit und der Bahn der nicht gekühlten durch den Bypaß fließenden Strömung ist jede Platte 116 mit einer umlaufenden Rippe 76 versehen, welche den Teil 77 des Bypasses der Platte und die Öffnung 85, in welcher die Rohrleitung 131 aufgenommen wird, umschließt. Wenn die Platten zusammengesetzt sind, dann sind die Spitzen dieser Rippen miteinander verbunden, wie in der Fig.11 dargestellt ist, so daß der Bypaß 77 innerhalb der Rippen 76 aufgenommen und von der Strömungsbahn des zu kühlenden Öls 72, welche von den dritten Kammern 126 und den mit diesen verbundenen zweiten Kammern 123 gebildet wird, getrennt, Eine durch den Bypaß erfolgende Ölströmung ist durch den gestrichelten Pfeil 79 in Fig.11 angedeutet.To separate the flow path for the cooling liquid and the path of the non-cooled flow flowing through the bypass each plate 116 is provided with a circumferential rib 76, which the part 77 of the bypass of the plate and the Opening 85, in which the pipeline 131 is received, encloses. When the plates are put together, the tips of these ribs are connected, as in FIG Fig.11 is shown so that the bypass 77 is received within the ribs 76 and from the flow path of the to be cooled Oil 72, which is formed by the third chambers 126 and the second chambers 123 connected to them, separately, Oil flow through the bypass is indicated by the dashed line Arrow 79 indicated in FIG.

Das Gehäuse 143, durch welches das Kühlmittel 70 geleitet wird, ist mit einer Stirnplatte 145 versehen, die auf demThe housing 143, through which the coolant 70 is passed, is provided with an end plate 145 which is on the

- 15 409833/0562 - 15 409833/0562

der Platte 139 gegenüberliegenden Gehäuseende angeordnet ist und einen Hohlraum 158 bildet, der Öffnungen 80 sowohl für den Ölstrom durch die Kammern als auch für den ölstrom durch den Bypaß aufweist. Fluchtend zur Öffnung 75 in der Trennwand 73 sind in den Platten eine Reihe von Öffnungen 81 angeordnet. In dem von diesen Öffnungen gebildeten Raum ist in der unteren Hälfte des Wärmetauschers eine Bypaß-Ventileinrichtung 82 angeordnet,, die der in der Fig. 4 dargestellten Einrichtung, bestehend aus dem Ventil 60, der Feder 61 und dem Querstift 62S entspricht. Diese Bypaß-Ventileinrichtung arbeitet in gleicher Weise wie die Ventileinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und öffnet infolgedessen, wenn das Öl noch kalt ist und keine Ölkühlung erfolgen soll, so daß das Öl unmittelbar durch den Bypaß 77 in den Filter oder in den das öl umleitenden Abschlußdeckel fließen kann, wie in den Fig.1 und 2 zu erkennen ist.The housing end opposite the plate 139 is arranged and forms a cavity 158 which has openings 80 both for the flow of oil through the chambers and for the flow of oil through the bypass. A series of openings 81 are arranged in the plates in alignment with the opening 75 in the partition wall 73. In the space formed by said openings in the lower half space of the heat exchanger is arranged a bypass-valve device 82 ,, which corresponds to the device shown in FIG. 4, consisting of the valve 60, the spring 61 and the cross pin 62 S. This bypass valve device works in the same way as the valve device according to the first exemplary embodiment and consequently opens when the oil is still cold and no oil cooling is to take place, so that the oil passes directly through the bypass 77 into the filter or into the cover that diverts the oil can flow, as can be seen in FIGS.

Der Wärmetauscher oder Ölkühler entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel arbeitet folgendermaßen. Das Kühlmittel, zum Beispiel die Kühlflüssigkeit des Motors, zirkuliert wie beim ersten Ausführungsbeispiel in dem Gehäuse 143 und den ersten Kammern 121. Wenn eine Kühlung erforderlich wird, fließt das Schmieröl durch die dritten Kammern 126 und,wie durch die Pfeile 72 in Fig.11 dargestellt ist, durch die zweiten Kammern 123. Während das öl durch diese Kammern strömt, fließt es durch die Turbulenzleitbleche 147 hindurch und um diese herum, so daß ein besserer Wärmeübergang erzielt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel strömt das öl in parallelen Bahnen durch die unterhalb der Trennwand 73 gelegenen Kühlkammern und dann entlang der Strömungsleitung 125 durch die Öffnungen 74 in der Trennwand zu der oberhalb der Trennwand gelegenen Gruppe der in der Fig.11 dargestellten Kühlkammern. Von hier fließt das öl dann durch eine in einer Stirnplatte 140 angeordnete öffnung 84 entwederThe heat exchanger or oil cooler according to the second embodiment works like this. The coolant, for example the engine coolant, circulates like in the first embodiment in the housing 143 and the first chambers 121. If cooling is required, the lubricating oil flows through the third chambers 126 and, such as represented by the arrows 72 in Fig.11, through the second chambers 123. While the oil passes through these chambers flows, it flows through the turbulence baffles 147 and around them, so that a better heat transfer is achieved will. In the illustrated embodiment, the oil flows in parallel paths through the underneath the partition 73 located cooling chambers and then along the flow line 125 through the openings 74 in the partition wall to the group of cooling chambers shown in FIG. 11 located above the partition wall. The oil then flows through from here an opening 84 arranged in a face plate 140 either

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in den Ölfilter, wie er in der Fig.1 dargestellt ist, oder in den Umlenkdeckel 56 gemäß Fig.2, wenn kein ölfilter vorgesehen ist. Das öl fließt dann in Richtung des Pfeiles 165 durch den Anschluß oder das Rohr 131 zu dem Motor zurück.in the oil filter, as shown in Fig.1, or in the deflection cover 56 according to FIG. 2, if no oil filter is provided is. The oil then flows in the direction of arrow 165 through connector or pipe 131 back to the engine.

Wenn das öl noch kalt ist, so daß keine Ölkühlung erforderlich ist, wird infolge der hohen Viskosität des Öles das Ventil 82 geöffnet, so daß das Öl durch den Bypaß geleitet wird, ohne durch den Kühler selbst zu strömen, wie bereits beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Trotz der kompakten Bauweise des Wärmetauschers strömt das Öl in parallelen Kanälen radial nach außen und dann wieder radial nach innen, wobei diese Kanäle jeweils von einem Kühlmittel umströmt werden und vorzugsweise jeweils mit einem Strudelrad oder einem Turbulenzleitblech ausgestattet sind. Durch die Unterteilung des Ölstromes in zwei Bahnen wird ein hoher Wärmeübergang zwischen dem Öl und dem Kühlmittel erzielt, wobei der Druckverlust über den Wärmetauscher wegen der ziemlich kurzen Gesarutlänge des parallelen Strömungsverlaufs klein ist.When the oil is still cold, no oil cooling is required is, the valve 82 is opened due to the high viscosity of the oil, so that the oil is passed through the bypass, without flowing through the cooler itself, as already described in the first embodiment. Despite the compact Design of the heat exchanger, the oil flows in parallel channels radially outwards and then radially inwards again, each of these channels being flowed around by a coolant and preferably each with a vortex wheel or a Turbulence baffle are equipped. By dividing the oil flow into two lines, there is a high heat transfer between the oil and the coolant, with the pressure loss across the heat exchanger because of the rather short total length of the parallel flow is small.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher ist auch für bereits vorhandene Ölfilteranordnungen verwendbar, kann schnell ausgewechselt oder repariert werden und leicht entfernt werden, wenn er gesäubert werden soll. Er ist ansprechend gestaltet und kann zusätzlich zu einem bereits vorhandenen ölkühler Verwendung finden, wenn eine größere Kühlleistung erforderlich oder erwünscht ist.The heat exchanger according to the invention is also for existing ones Oil filter assemblies usable, can be quickly replaced or repaired and easily removed, when it is to be cleaned. It is attractively designed and can be used in addition to an existing oil cooler Find use when a greater cooling capacity is required or desired.

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409833/0562409833/0562

Claims (15)

/fr./ fr. PatentansprücheClaims Wärmetauscher zum Austausch der Wärme zwischen zwei "Flüssigkeiten, insbesondere Ölkühler für eine Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Plattenpaaren in einem Stapel angeordnet ist, wobei jede Platte (16? 116) einen äußeren Rand (17, 117) und eine innenliegende Öffnung aufweist,■ die einen inneren Rand (18, 118) bildet, und daß die Platten eines jeden Plattenpaares in einem ersten an dem inneren Rand angrenzenden Bereich (19» 119) und in einem zweiten innerhalb des äußeren Randes.(17» 117) liegenden Bereich (20j 120) miteinander verbunden sind, wobei jede Platte eines Plattenpaares seitwärts gegenüber dem ersten und zweiten Bereich versetzt ist, so daß innerhalb jeden Plattenpaares eine erste Kammer (21, 121) gebildet wird, und daß die benachbarten Platten eines jeden gestapelten Plattenpaares in einem dritten außerhalb des zweiten Bereiches (20, 120) gelegenen Bereich (22S 122) verbunden sind, wobei der zweite Bereich von aufeinanderfolgenden Plattenpaaren derart seitlich versetzt ist, daß eine Folge von am Umfang der Plattenpaare angeordneten zweiten Kammern (23, 123) gebildet wird, und daß in den zweiten Bereichen Strömungsdurchlässe (24, 124) vorgesehen sind, über welche -die zweiten Kammern (23s 123) eine Strömungsleitung bildend miteinander verbunden sind und daß die aufeinanderfolgenden Plattenpaare gegenüber den dritten Bereichen (22) seitlich nach innen versetzt sind und dadurch eine. Folge von dritten Kammern (26, 126) bilden, die an ihrem äußeren Rand in die zweiten Kammern übefcgehen und an ihrem inneren Rand offen sind, und daß eine Einrichtung (12, 31» 32, 38, 399 40, 41, 46, 58) vorgesehen ist, mittels welcher ein'ersterHeat exchanger for exchanging heat between two "liquids, in particular an oil cooler for an internal combustion engine, characterized in that a plurality of successive pairs of plates is arranged in a stack, each plate (16-116) having an outer edge (17, 117) and an inner edge Has opening, ■ which forms an inner edge (18, 118), and that the plates of each pair of plates in a first area adjoining the inner edge (19 »119) and in a second area within the outer edge. (17» 117) lying area (20j 120) are connected to one another, each plate of a plate pair being offset laterally with respect to the first and second area, so that a first chamber (21, 121) is formed within each plate pair, and that the adjacent plates of each stacked plate pair are connected in a third area (22 S 122) located outside the second area (20, 120), the second area of one another f The following pairs of plates are laterally offset in such a way that a sequence of second chambers (23, 123) arranged on the periphery of the pairs of plates is formed, and that flow passages (24, 124) are provided in the second areas through which the second chambers (23s 123 ) are connected to each other forming a flow line and that the successive pairs of plates are offset laterally inwardly with respect to the third regions (22) and thereby a. Sequence of third chambers (26, 126) form the übefcgehen at its outer edge in the second chambers and are open at their inner edge, and in that means (12, 31 '32, 38, 39 9 40, 41, 46, 58) is provided, by means of which a'erster -18 --18 - ■409833/0562■ 409833/0562 egaagen nm^r, 3 egaagen nm ^ r, 3 gen nm^r gen nm ^ r Flüssigkeitsstrom radial nach außen durch die offenen, inneren Enden (27) einer ersten Gruppe der dritten Kammern (26, 126) und radial nach innen zu den offenen, inneren Enden einer zweiten Gruppe der·".dritten Kammern geleitet wird, wobei die Flüssigkeit durch die von den Kammern gebildete Leitung (25) fließt, und eine Einrichtung (14, 15) vorgesehen ist, mittels welcher eine zweite Flüssigkeit durch die ersten Kammern (21) geleitet wird.Liquid flow radially outward through the open, inner ends (27) of a first group of the third Chambers (26, 126) and radially inward to the open, inner ends of a second group of the third chambers is passed, wherein the liquid flows through the conduit (25) formed by the chambers, and a device (14, 15) is provided, by means of which a second liquid is passed through the first chambers (21) will. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Bereiche (20, 120) der Platten (16, 116j klein gehalten sind und jede Platte mehrere solcher im Abstand zueinander angeordneter zweiten Bereiche (Fig. 5) aufweist, die kreisbogenförmig über die Platte verteilt sind, so daß eine Vielzahl von bogenförmigen und im Abstand zueinander angeordneten zweiten Kammern (23» 123) gebildet wird, die jwweils über die Strömungsdurchlässe miteinander verbunden sind.2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the second regions (20, 120) of the plates (16, 116j are kept small and each plate has several such second areas arranged at a distance from one another (Fig. 5) has, which are distributed in a circular arc over the plate, so that a plurality of arcuate and spaced second chambers (23 »123) arranged relative to one another are formed, each of which via the flow passages are connected to each other. 3. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei auf den Umfang des Plattenstapels gleichmäßig verteilt angeordnete Kammergruppen vorgesehen sind.3. Heat exchanger according to claims 1 and 2, characterized in that that three chamber groups arranged evenly distributed over the circumference of the plate stack are provided are. 4. Wärmetauscher, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Platten eines jeden gestapelten Plattenpaares in einem begrenzten vierten Bereich (35) miteinander verbunden sind, und daß die Verbindungsstellen der jeweiligen Plattenpaare einen Abstand voneinander aufweisen, so daß eine Folge von am Umfang angeordneten vierten Kammern (36, 136) gebildet wird, und daß in dem vierten Bereich jedes Plattenpaares Strömungsdurchlässe (37, 137) angeordnet sind, so daß eine4. Heat exchanger, in particular according to one of claims 1 to 3, characterized in that the adjacent plates of each stacked pair of plates are connected to one another in a delimited fourth area (35), and that the connection points of the respective plate pairs are spaced apart from one another, so that a sequence of am Circumferentially arranged fourth chambers (36, 136) is formed, and that in the fourth region of each plate pair flow passages (37, 137) are arranged so that one zweite Strömungsleitung (389 138) gebildet wird, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die den ersten Flüssigkeitsstrom zuerst durch die zweite Strömungsleitung leitet, bevor die Flüssigkeit die dritten Kammern durchströmt.second flow line (38 9 138) is formed, and that a device is provided which first directs the first liquid flow through the second flow line before the liquid flows through the third chambers. 5» Wärmetauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vierten Bereiche (35) der Platten kleingehalten sind und jede Platte mehrere solcher im Abstand zueinander angeordnete vierte Bereiche aufweist, die kreisbogenförmig über die Platte verteilt sind, so daß eine Vielzahl von bogenförmigen und im Abstand zueinander angeordneten vierten Kammern (36, 136) gebildet wird, die jeweils über die Strömungsdurchlässe (37, 137) miteinander verbunden sind (Fig. 5, 12).5 »Heat exchanger according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the fourth areas (35) of the Plates are kept small and each plate has several such fourth areas arranged at a distance from one another, which are distributed in a circular arc over the plate, so that a plurality of arcuate and spaced from one another arranged fourth chambers (36, 136) is formed, each of which is connected to one another via the flow passages (37, 137) (FIGS. 5, 12). 6. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß drei symmetrisch zueinander und symmetrisch zu den zweiten Kammern (23, 123) ausgerichtete vierte (36, 136) Kammergruppen vorgesehen sind.6. Heat exchanger according to claim 5, characterized in that that three fourth (36, 136) aligned symmetrically to one another and symmetrically to the second chambers (23, 123) Chamber groups are provided. 7. Wärmetauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede dritte Kammer (26) mit einem ringförmigen Turbulenzleitblech (47) ausgestattet ist.7. Heat exchanger according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that every third chamber (26) is equipped with an annular turbulence guide plate (47) is. 8. Wärmetauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Turbulenzleitblech (47) aus einer Platte mit auf beiden Plattenseiten vorspringenden und im Abstand zueinander angeordneten Profilierungen besteht (Fig. 4 oben).8. Heat exchanger according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that each turbulence guide plate (47) from a plate with protruding profiles on both sides of the plate and spaced apart from one another consists (Fig. 4 above). - 20- 20th 409833/0562409833/0562 eiogegoiigenselfish 9. Wärmetauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß jede vorspringende Profilierung im wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet ist, wobei die Spitze eines jeden Vorsprunges gegen eine angrenzende Platte anliegt (Fig. 4 oben).9. Heat exchanger according to at least one of claims 1 to S, characterized in that each protruding profile is substantially frustoconical, with the tip of each protrusion resting against an adjacent plate (Fig. 4 above). 10. ¥ärmetauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Strömungsmittel aus Motorschmieröl und das zweite Strömungsmittel aus Motorkühlflüssigkeit besteht und daß ein Gehäuse (43) mit einem ersten (12, 41) zur zweiten Leitung führenden Einlaß für das erste Strömungsmittel und mit einem zweiten Auslaß zur Abführung des ersten Strömungsmittels vorgesehen ist sowie eine Einrichtung (44, 52a, 53), mittels welcher der erste Einlaß und der erste Auslaß für die ölströmung an dem Motor (11) angeschlossen sind.10. ¥ heat exchanger according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the first fluid consists of engine lubricating oil and the second fluid consists of engine coolant and that a housing (43) with a first (12, 41) leading to the second conduit inlet for the first fluid and with a second Outlet for discharging the first fluid is provided as well as a device (44, 52a, 53) by means of which the first inlet and the first outlet for the oil flow are connected to the engine (11). 11. vJärmet aus eher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (34, 73) zur Unterteilung der inneren Strömungsräume in zwei benachbarte Abschnitte vorgesehen ist, wobei der eine Teil von einer ersten Baugruppe dritter Kammern und der andere Teil von einer zweiten Baugruppe dritter Kammern gebildet wird, und daß in den inneren Strömungsräumen eine Strömungsleitung (31) für das erste Strömungsmittel vorgesehen ist, die eine zu der ersten Baugruppe führende Mündung (32) aufweist, und in axialem Abstand eine zweite Mündung (33), die von der zweiten Baugruppe wegführt, und daß auf der Leitung eine Einrichtung (34, 73) zur Unterteilung der Baugruppen angeordnet ist.11. vJärmet from rather according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that a device (34, 73) for dividing the inner flow spaces into two adjacent ones Sections is provided, one part of a first assembly of third chambers and the other part of a second assembly of third chambers is formed, and that a flow line is formed in the inner flow spaces (31) is provided for the first fluid, which has an opening (32) leading to the first assembly, and axially spaced a second mouth (33) which leads away from the second assembly, and that on the Line a device (34, 73) for subdividing the assemblies is arranged. 12. Wärmetauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Strömungsleitung ein12. Heat exchanger according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that a in the flow line 0642606426 Bypaß-Rückschlagventil (6O5 82) zwischen der ersten und der zweiten Baugruppe angeordnet ist, welches bei einem vorbestimmten Druck, der von der Viskosität des kalten, steifen Schmieröles abhängig ist, anspricht, so daß das öl die erste und zweite Baugruppe der dritten lammern umgeht.Bypass check valve (6O 5 82) is arranged between the first and the second assembly, which responds at a predetermined pressure, which is dependent on the viscosity of the cold, stiff lubricating oil, so that the oil lambs the first and second assembly of the third bypasses. 13. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Platten des Stapels Trenneinrichtungen (73) vorgesehen sind zur Unterteilung der aus dritten Kammern gebildeten Folge von einer aus vierten Kammern gebildeten Folgej und daß eine Einrichtung (82) zur Verbindung der vierten Kammern zu zusammenhängenden Reihen vorgesehen ist, so daß ein außerhalb der von den zweiten und dritten Kammerreihen gebildeten Strömungsbahnen verlaufender Bypaß (77) gebildet wird, und daß in dem Bypaß ein Ventil (82) angeordnet ist, das öffnet und das erste Strömungsmittel durchläßt, wenn dessen Temperatur eine vorbestimmte Temperaturgrenze unterschreitet.13. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that Separating devices (73) are provided in the plates of the stack to subdivide the sequence formed from third chambers from a sequence formed from fourth chambers Followj and that a device (82) for connecting the fourth chambers is provided in contiguous rows, so that one outside of the second and third Chamber rows formed flow paths extending Bypass (77) is formed, and that in the bypass a valve (82) is arranged, which opens and the first fluid passes when its temperature is a predetermined Temperature limit falls below. 14. Wärmetauscher nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenstapel in Baugruppen aus dritten und entsprechenden zweiten Kammern unterteilt ist, wobei die Baugruppen mittels einer Trennwand (73) voneinander getrennt sind, die Öffnungen (74, 75) aufweist, über welche die eine Leitung bildenden zweiten Kammern (123) bzwe die den Bypaß bildenden vierten Kammern (136) miteinander verbunden sind.14. Heat exchanger according to claim 13, characterized in that the plate stack is divided into assemblies of third and corresponding second chambers, the assemblies being separated from one another by means of a partition (73) which has openings (74, 75) through which the one line forming second chambers (123) or the e the bypass forming fourth chambers (136) are connected together. 15. Wärmetauscher nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in den zweiten (123) und dritten Kammern (126) Turbulenzleitbleche (147) angeordnet sind»15. Heat exchanger according to claim 13, characterized in that in the second (123) and third chambers (126) turbulence baffles (147) are arranged » - 22 409833/0562 - 22 409833/0562 Le e rs eLe e rs e tete
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