EP0819907A2 - Plattenwärmetauscher - Google Patents

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EP0819907A2
EP0819907A2 EP97111882A EP97111882A EP0819907A2 EP 0819907 A2 EP0819907 A2 EP 0819907A2 EP 97111882 A EP97111882 A EP 97111882A EP 97111882 A EP97111882 A EP 97111882A EP 0819907 A2 EP0819907 A2 EP 0819907A2
Authority
EP
European Patent Office
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heat exchanger
plate heat
media
plate
medium
Prior art date
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Application number
EP97111882A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP0819907A3 (de
EP0819907B1 (de
Inventor
Reinhard Dipl.-Ing. Wehrmann
Jim Dipl.-Ing. Patterson
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
Laengerer and Reich GmbH and Co
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Publication date
Application filed by Laengerer and Reich GmbH and Co filed Critical Laengerer and Reich GmbH and Co
Publication of EP0819907A2 publication Critical patent/EP0819907A2/de
Publication of EP0819907A3 publication Critical patent/EP0819907A3/de
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Publication of EP0819907B1 publication Critical patent/EP0819907B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-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
    • F28D9/0031—Heat-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 conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043—Heat-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 conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D9/005—Heat-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 conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-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
    • F28D9/0093—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids

Definitions

  • the invention relates to a plate pan exchanger for heat-exchanging media in separate Circuits, consisting of stacked and soldered individual heat exchanger plates, the form a package that is vertical of connections for the inlet and outlet flow channels for the heating or cooling medium and is interspersed with flow channels for other media, which are mutually exclusive are separated and from which the heating or cooling medium and the other Medium spreads in separate horizontal channels, which preferably alternate with a connection channel at the inlet and / or outlet.
  • a plate heat exchanger of this type is known, for example, from WO 94/29659, IPC F28D 9/00, known. With this plate heat exchanger there are only two separate circuits, one for water and one intended for oil.
  • the adapter element is connected to a mounting plate.
  • the Adapter element which has a connecting channel, the oil by appropriate positioning and / or the design of the adapter element can be routed to any location.
  • the adapter element can also accommodate a pressure relief valve, which with a corresponding differential pressure of the oil connects the upstream side to the downstream side.
  • the adapter element of the described Plate heat exchanger consists of a thick plate in which the connection channel is incorporated. This is disadvantageous in terms of weight and cost for the plate heat exchanger.
  • the plate heat exchanger unsuitable for more than two media involved in heat exchange.
  • their media such as retarder oil, hydraulic oil and gear oil, require cooling.
  • To the heat exchanger described is not suitable or intended. Often in such In cases where several individual heat exchangers are designed and installed. In addition to higher costs also the disadvantage that a larger space is required.
  • the object of the invention is that Develop plate heat exchanger from the preamble so that it is used for heat exchange between is suitable for several media and a lower total number of openings in the heat exchanger plates requires, which has manufacturing advantages and an improvement in reliability should set.
  • the plate heat exchanger then has, in addition to the flow channels for the cooling or heating medium three further separate flow channels for other media.
  • the separation of the flow channels takes place in that in the flow channels for the first heat-exchanging Medium a separating element, which is preferably designed as a cutting disc, is used is soldered and completely blocks these flow channels.
  • the flow channel for that third heat-exchanging medium is therefore due to the smaller diameter of the tubular Flow element that used in the flow channel for the first heat exchanging medium is formed between these two parts, which are arranged coaxially to one another. Further is the flow channel via the side connection channel of the adapter element with the inlet or Outlet connected to the third heat exchange medium.
  • the size of the individual sections of the heat exchanger for the heat exchanging media will by positioning the various separators in connection with the formation of the Flow element, in particular determines its length protruding into the flow channel, the is carried out as required for the respective application with regard to the desired cooling capacity, etc. is.
  • the flow channels for the cooling or heating medium penetrate the entire heat exchanger and are in fluidic connection with the horizontal channels, which are in contact with the horizontal Alternate channels for the other media.
  • the supply or discharge of the cooling or heating medium is from one side as well as from the other side of the plate heat exchanger possible. Again, the decision for one or the other the other variant depends on the operating conditions. For this are on the plate heat exchanger make no changes themselves, except that the connecting flanges and the other Closing plates blocking the flow channel side can be exchanged.
  • the plate heat exchanger according to the invention for the total heat exchange at least four media is suitable, only four openings are required in the heat exchanger plates, whereby the number of connection points causing leaks compared to the status of the Technology has been significantly reduced. Furthermore, there are essentially only two types of heat exchanger plates necessary.
  • the plate heat exchanger according to the invention is also characterized by its compact size Construction and its versatile use wherever cooling or heat exchange of several media to be kept separately in a confined space.
  • a retarder oil-water heat exchanger is shown. It should be sent ahead are that Fig. 1 is not a scale section through Fig. 2. Like the comparison of these two figures to the person skilled in the art is the middle part of the plate heat exchanger 1 in FIG. 2 shown approximately to scale. The middle part was shown in Fig. 1 very shortened to the essential Highlight parts.
  • the plate heat exchanger 1 of the embodiment shown in FIG. 1 consists of 26 nested Heat exchanger plates 2a; 2b, which are identical in their outer dimensions. Both forms of heat exchanger plates 2a; 2b have only four openings 29, around which the flow channels 3 forming openings 29 for the cooling or heating medium A, in this case cooling water, one each Collar 30 is integrally formed on the heat exchanger plate 2a upwards and on the heat exchanger plate 2b is directed downwards so that the collar 30 form a suitable soldering edge.
  • the heat exchanger plates 2a; 2b otherwise differ in that the other two, the flow channels 4 forming openings 29 on the heat exchanger plate 2a do not have a collar, while an erected collar 30 is arranged on the heat exchanger plate 2b.
  • connection of the heat exchanger plates is very good 2a; 2b around the flow channel 3, likewise with inserted annular disks 28, as for the flow channel 4 could be carried out without departing from the main ideas of the invention.
  • the same thing applies if you have the flow channel 4 as the flow channel 3 in the peripheral connection area want to train.
  • the flow channel 4 serves the medium B, in this case retarder oil.
  • the cutting disc 17 in the flow channel 4 is in the embodiment between the fourth and fifth heat exchanger plate 2a; 2b, counted from below. This cutting disc 17 separates one from the flow channel 4 lower flow channel 5, which is provided for the medium C, in this case gear oil.
  • an adapter part 37 can also be provided at the lower inlet and outlet 21: 22 in order to be able to position the connections 33 at the locations that are desired.
  • the Fig. 1 shows only the inlet 21 for the medium C.
  • the adapter 8 in the upper area of the plate heat exchanger 1, of FIG. 1, serves to separate one another flow channel 6 for another heat-exchanging medium D, in this case Hydraulic oil.
  • the adapter 8 has a pipe section as a flow element 9 with a smaller diameter 10 as the flow channel 4, which is used in the same and in the flow channel 4 located end 11 has an annular disc 13 as a further separating element 12.
  • the washer 13 is soldered to the inner edge 15 at the end 11 of the pipe section and to the outer edge 14 between the heat exchanger plates 2a; 2b also tightly and tightly integrated.
  • the one from the flow channel 4 thus separated flow channel 6 forms above the ring disk 13 and around the pipe section around and is of course separated with the horizontal channels 24 of this Area 18 connected.
  • the supply and discharge of the heat-exchanging medium D in in this case hydraulic oil, is carried out above, via a side channel and via one in the connecting flange 33 integrated separate connection.
  • the upper and lower end of the plate heat exchanger 1 is each a slightly thicker cover plate 31 formed, which has a plurality of openings 32 into which the knobs 26 each top or bottom heat exchanger plate 2a; Protrude 2b.
  • the embodiment 1 and 3 shows a variant in which a connection adapter also on the lower cover plate 31 37 is arranged, which makes the plate heat exchanger better on installation-side constraints is to be adjusted.
  • FIG. 4 explained below shows a variant without a connection adapter 37.
  • Fig. 2 also shows the inlet 21 and the outlet 22 for the cooling water, medium A, and for the Media B and D.
  • the inlets and outlets 21, 22 with the connecting flanges 33 are here in the corner areas the plate heat exchanger 1 arranged.
  • the connecting flanges 33 have threaded holes on, for attachment to connecting flanges, not shown, of media-carrying lines or the like.
  • the flow channels 3 for the cooling water and the flow channels 4 can also be seen for the retarder oil and the flow channels 6 for the hydraulic oil. The latter two flow channels 4 and 6 are separated from one another by means of adapter element 8.
  • the flow channel 6 is arranged laterally next to the flow channel 4, the one entering or exiting the flow channel 6 Hydraulic oil via a channel 39 incorporated in the adapter element 8 from the outside to the Flow element 9 arrives and because of the smaller diameter 10 than that of the flow channel 4, the hydraulic oil passes through the existing annular gap into the assigned horizontal Channels 24.
  • the main part is found in the alternating horizontal channels 24 and 25 at the heat exchange instead.
  • the plate heat exchanger 1 assembled as described is completely brought into the soldering furnace and soldered at all junctions.
  • the connecting flanges 33 shown in FIGS. 2 and 3 are also those with the adapter element 8 on the surface face-milled if necessary, in order to achieve an optimum To ensure sealing. This is also served by the sealing flanges in the connecting flanges 33 34 inserted O-rings 35.
  • FIGS. 4 and 5 show a variant in which the side 20 of the plate heat exchanger 1 opposite the adapter elements 8 is not a connection adapter 37 is arranged.
  • the inlets and outlets 21, 22 are directly with connecting flanges 33 equipped.
  • This variant is less expensive where the installation conditions are such a design allow.
  • FIG. 6 shows yet another variant, with 19:20 of the plate heat exchanger on both sides 1 arranged adapter elements 8.
  • This variant opens up the possibility, in addition to the Flow channels 3 for the heating or cooling medium A further four media B; C; D; E within the to carry a plate heat exchanger 1 in separate channels, or a heat exchange to subjugate.
  • the cutting disc 17 is advantageously further in the Center of the one flow channel in order to have sufficient heat exchange surface for all media B; C; D; E To make available.
  • the size of the sections 16; 18; 23; 41 according to the concrete Straighten operating conditions.
  • Media B and D are from one side 19 of the plate heat exchanger 1 fed and discharged and media C and E from the opposite side 20.
  • This Figure 6 in particular shows that the compactness improves and the versatility of use plate heat exchangers 1 has been significantly expanded.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmetauscher für wärmeaustauschende Medien in getrennten Kreisläufen, bestehend aus ineinandergestapelten und gelöteten einzelnen Wärmetauscherplatten, die ein Paket bilden, das vertikal von Anschlüsse für den Zu-und Ablauf aufweisenden Strömungskanälen für das Heiz-oder Kühlmedium und von Strömungskanälen für andere Medien durchsetzt ist, die voneinander getrennt sind und von denen sich das Heiz- oder Kühlmedium und die anderen Medien in getrennten horizontalen Kanälen ausbreitet, die sich vorzugsweise abwechseln und mit einem Verbindungskanal zum Zu-und/oder Ablauf von Medien. Dieser Plattenwärmeaustauscher soll so ausgebildet werden, daß er für den Wärmeaustausch zwischen mehreren Medien geeignet ist und dabei noch eine geringere Anzahl von Öffnungen in den Wärmetauscherplatten erfordern soll. Ferner sollen sich fertigungstechnische Vorteile einstellen und die Baugröße soll verringert werden. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der Plattenwärmetauscher (1) neben den Strömungskanälen (3) für das Heiz-oder Kühlmedium (A) mindestens drei weitere voneinander getrennte Strömungskanäle(4;5;6) für andere Medien (B;C;D) aufweist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Plattenwannetauscher für wärmeaustauschende Medien in getrennten Kreisläufen, bestehend aus ineinandergestapelten und gelöteten einzelnen Wärmetauscherplatten, die ein Paket bilden, das vertikal von Anschlüsse für den Zu-und Ablauf aufweisenden Strömungskanälen für das Heiz-oder Kühlmedium und von Strömungskanälen für andere Medien durchsetzt ist, die voneinander getrennt sind und von denen ausgehend sich das Heiz- oder Kühlmedium und das andere Medium in getrennten horizontalen Kanälen ausbreitet, die sich vorzugsweise abwechseln und mit einem Verbindungskanal am Zu-und/oder Ablauf.
Ein Plattenwärmetauscher dieser Art ist beispielsweise aus der WO-Schrift 94/29659, IPC F28D 9/00, bekannt. Bei diesem Plattenwärmetauscher sind nur zwei getrennte Kreisläufe, einer für Wasser und einer für Öl vorgesehen. Das Adapterelement ist mit einer Befestigungsplatte verbunden. Mittels dem Adapterelement, das einen Verbindungskanal aufweist, kann das Öl durch entsprechende Positionierung und/oder Formgestaltung des Adapterelementes zu beliebigen Stellen geleitet werden. Das Adapterelement kann ferner ein Überdruckventil aufnehmen, das bei entsprechendem Differenzdruck des Öles die Anströmseite mit der Abströmseite verbindet. Das Adapterelement des beschriebenen Plattenwärmetauschers besteht aus einer dicken Platte, in der der Verbindungskanal eingearbeitet ist. Dies ist nachteilig hinsichtlich Gewicht und Kosten für den Plattenwärmetauscher. Ferner ist der Plattenwärmetauscher ungeeignet für mehr als zwei am Wärmeaustausch beteiligte Medien. Es gibt eine Reihe von Anwendungsfälle wo drei oder gar vier voneinander getrennte Kreisläufe vorhanden sind, deren Medien, beispielsweise Retarderöl, Hydrauliköl und Getriebeöl, einer Kühlung bedürfen. Dazu ist der beschriebene Wärmetauscher nicht geeignet bzw. vorgesehen. Oftmals werden in solchen Fällen mehrere einzelne Wärmetauscher konzipiert und eingebaut. Dies hat neben höheren Kosten außerdem den Nachteil, daß ein größerer Platzbedarf erforderlich ist.
Man hat aber auch schon drei voneinander getrennte Kreisläufe für drei verschiedene Flüssigkeiten in einem Wärmetauscher integriert. Ein solches Beispiel ist der Anmelderin durch die WO 95/ 35474 bekanntgeworden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform dieses Wärmetauschers werden vorteilhafter Weise nur zwei verschieden geformte Wärmetauscherplatten benötigt, die, in bestimmter Weise ineinandergestapelt, drei getrennte Strömungskanäle ausbilden. Allerdings müssen die Wärmetauscherplatten jeweils um 180° gedreht angeordnet werden, wodurch Fertigungsfehler verursacht werden können. Ferner weisen alle Wärmetauscherplatten insgesamt sechs Öffnungen für den Durchgang der Fluide auf. Durch diese Vielzahl von Verbindungsstellen, die beispielsweise durch Löten herzustellen sind, erhöht sich das Risiko für Undichtigkeiten, die den Totalausfall des Wärmetauschers verursachen können.
Ausgehend vom beschriebenen Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, den Plattenwärmetauscher aus dem Oberbegriff so weiterzubilden, daß er für den Wärmeaustausch zwischen mehreren Medien geeignet ist und eine geringere Gesamtzahl von Öffnungen in den Wärmetauscherplatten erfordert, wodurch sich fertigungstechnische Vorteile und eine Verbesserung der Zuverfässigkeit einstellen sollen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen enthaltenen Merkmale gelöst. Danach weist der Plattenwärmetauscher neben den Strömungskanälen für das Kühl-oder Heizmedium drei weitere voneinander getrennte Strömungskanäle für andere Medien auf. Die Trennung der Strömungskanäle erfolgt dadurch, daß in den Strömungskanälen für das erste wärmetauschende Medium ein Trennelement, das vorzugsweise als Trennscheibe ausgebildet ist, eingesetzt ist, das verlötet ist und diese Strömungskanäle vollständig absperrt. Damit ist ein Abschnitt des Plattenwärmelauschers für ein zweites wärmetauschendes Medium abgeteilt, welches von der anderen Seite des Plattenwärmetauschers zu-und abführbar ist. Ein weiterer Abschnitt für ein drittes wärmetauschendes Medium, welches von der gleichen Seite wie das erste wärmetauschende Medium zu-und abführbar ist, ist von den Strömungskanälen dadurch separiert worden, daß an der letztgenannten Seite des Plattenwärmetauschers ein Adapterelement angeordnet ist, bestehend aus einem einen geringeren Durchmesser als der Strömungskanal aufweisendes Strömungselement, das in den Strömungskanälen eingesetzt ist und das mit seinem im Strömungskanal befindlichen Ende mit einem weiteren Trennelement, vorzugsweise einer Ringscheibe, verbunden ist, dergestalt, daß das Trennelement mit dem äußeren Rand zwischen den Wärmetauscherplatten und mit dem inneren Rand am Strömungselement, vorzugsweise einem rohrähnlichen Teil, abdichtend befestigt ist. Der Strömungskanal für das dritte wärmeaustauschende Medium ist also durch den geringeren Durchmesser des rohrartigen Strömungselementes, daß in dem Strömungskanal für das erste wärmeaustauschende Medium eingesetzt ist, zwischen diesen beiden Teilen ausgebildet, die koaxial zueinander angeordnet sind. Ferner ist der Strömungskanal über den seitlichen Verbindungskanal des Adapterelementes mit dem Ein- oder Auslaß für das dritte wärmeaustauschende Medium verbunden.
Die Größe der einzelnen Abschnitte des Wärmetauschers für die wärmetauschenden Medien wird durch die Positionierung der verschiedenen Trennelemente in Verbindung mit der Ausbildung des Strömungelementes, inbesondere dessen in den Strömungskanal hineinragende Länge bestimmt, die so erfolgt, wie es für den jeweiligen Einsatzfall hinsichtlich gewünschter Kühlleistung usw. erforderlich ist.
Die Strömungskanäle für das Kühl-oder Heizmedium durchsetzen den gesamten Wärmetauscher und stehen mit den horizontalen Kanälen in strömungstechnischer Verbindung, die sich mit den horizontalen Kanälen für die anderen Medien abwechseln.
Die Zu-und Abführung des Kühl-oder Heizmediums ist sowohl von der einen Seite als auch von der anderen Seite des Plattenwärmetauschers möglich. Auch hier wird die Entscheidung für die eine oder die andere Variante von den Einsatzbedingungen abhängig sein. Dazu sind am Plattenwärmetauscher selbst keinerlei Änderunden vorzunehmen, außer der, daß die Anschlußflansche und die die andere Seite des Strömungskanales absperrenden Verschlußplatten getauscht werden.
Obwohl der erfindungsgemäße Plattenwärmetauscher für den Wärmeaustausch von insgesamt mindestens vier Medien geeignet ist, sind nur vier Öffnungen in den Wärmetauscherplatten erforderlich, wodurch die Zahl der Undichtigkeiten verursachenden Verbindungsstellen im Vergleich zum Stand der Technik deutlich reduziert worden ist. Ferner sind im wesentlichen nur zwei Arten von Wärmetauscherplatten notwendig.
Der erfindungsgemäße Plattenwärmetauscher zeichnet sich darüber hinaus durch seine kompakte Bauweise und seinen vielseitigen Einsatz überall dort aus, wo die Kühlung bzw. der Wärmeaustausch von mehreren getrennt zu haltenden Medien auf engstem Raum erforderlich ist.
Wegen weiterer erfindungswesentlicher Merkmale wird auf die Patentansprüche verwiesen, die alle als an dieser Stelle ausdrücklich genannt zu gelten haben und auf die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dazu wird auf die Zeichnungen Bezug genommen.
Es zeigen:
Fig.: 1
Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Plattenwärmetauscher nach 1 - 1 in Fig.2
Fig.: 2
Draufsicht auf die obere Deckplatte von Fig. 1 oder Fig. 6
Fig.: 3
Draufsicht auf die untere Deckplatte von Fig.1
Fig.: 4
eine abgewandelte Ausführungsform von Fig.1
Fig.: 5
Draufsicht auf die untere Deckplatte von Fig.4
Fig.: 6
eine andere Variante mit insgesamt fünf getrennten Strömungskanälen
Im Ausführungsbeispiel ist ein Retarder-Öl-Wasser-Wärmetauscher gezeigt. Es sollte vorausgeschickt werden, daß die Fig. 1 nicht einen maßstabgerechten Schnitt durch die Fig. 2 darstellt. Wie der Vergleich dieser beiden Fig. dem Fachmann zeigt, ist das Mittelteil des Plattenwärmetauschers 1 in Fig. 2 etwa maßstabgerecht dargestellt. Das Mittelteil wurde in Fig. 1 sehr verkürzt dargestellt, um die wesentlichen Teile hervorzuheben.
Der Plattenwärmetauscher 1 des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1 besteht aus 26 ineinandergestapelten Wärmetauscherplatten 2a;2b, die in ihren äußeren Abmessungen identisch sind. Beide Formen von Wärmetauscherplatten 2a;2b besitzen nur vier Öffnungen 29, wobei um die die Strömungskanäle 3 bildenden Öffnungen 29 für das Kühl-oder Heizmedium A, in diesem Fall Kühlwasser, jeweils ein Kragen 30 angeformt ist, der an der Wärmetauscherplatte 2a nach oben und an der Wärmetauscherplatte 2b nach unten gerichtet ist, so daß die Kragen 30 einen geeigneten Lötrand bilden. Die Wärmetauscherplatten 2a;2b unterscheiden sich ansonsten dadurch, daß die anderen beiden, die Strömungskanäle 4 bildenden Öffnungen 29, an der Wärmetauscherplatte 2a keinen Kragen besitzen, während an der Wärmetauscherplatte 2b ein aufgerichteter Kragen 30 angeordnet ist. Ferner ist darauf hinzuweisen, daß die die horizontalen Kanäle 25 für das Kühlwasser abstützenden Noppen 26 an der Wärmetauscherplatte 2a nach unten und in der Wärmetauscherplatte 2b nach oben gerichtet eingeprägt sind. Eine solche Ausbildung der Wärmetauscherplatten 2a;2b erlaubt das Zusammenfügen der Wärmetauscherplatten 2a;2b zu einem Paket, ohne dieselben um 180° drehen zu müssen, wodurch Fertigungsfehler eingeschränkt werden können. Zwischen den Wärmetauscherplatten 2a;2b sind um den Strömungskanal 4 herum Ringscheiben 28 eingelegt, die die Wärmetauscherplatten 2a;2b abstützen und die zur flüssigkeitsdichten Verlötung geeignet sind.
Es sei aber an dieser Stelle erwähnt, daß man sehr wohl die Verbindung der Wärmetauscherplatten 2a;2b um den Strömungskanal 3 ebenfalls mit eingelegten Ringscheiben 28, wie für den Strömungskanal 4 beschrieben, ausführen könnte, ohne die Kerngedanken der Erfindung zu verlassen. Dasselbe gilt, wenn man den Strömungskanal 4 wie den Strömungskanal 3 im randseitigen Verbindungsbereich ausbilden möchte.
Der Strömungskanal 4 dient dem Medium B, in diesem Fall Retarderöl. Die Trennscheibe 17 im Strömungskanal 4 befindet sich im Ausführungsbeispiel zwischen der vierten und fünften Wärmetauscherplatte 2a; 2b, von unten gezählt. Diese Trennscheibe 17 trennt vom Strömungskanal 4 einen unteren Strömungskanal 5 ab, der für das Medium C, in diesem Fall Getriebeöl, vorgesehen ist. Je nach örtlichen Gegebenheiten kann auch am unteren Ein-und Auslaß 21: 22 ein Adapterteil 37 vorgesehen werden, um die Anschlüsse 33 an den Stellen positionieren zu können, die gewünscht sind. Die Fig. 1 zeigt nur den Einlaß 21 für das Medium C.
Der Adapter 8, im oberen Bereich des Plattenwärmetauschers 1, der Fig 1. dient der Abtrennung eines weiteren Strömungskanales 6 für ein weiteres wärmeaustauschendes Medium D, in diesem Fall Hydrauliköl. Dazu besitzt der Adapter 8 ein Rohrstück als Strömungselement 9 mit kleinerem Durchmesser 10 als der Strömungskanal 4, das in demselben eingesetzt ist und dessen im Strömungskanal 4 befindliches Ende 11 eine Ringscheibe 13 als weiteres Trennelement 12 aufweist. Die Ringscheibe 13 ist mit dem inneren Rand 15 an dem Ende 11 des Rohrstückes verlötet und mit dem äußeren Rand 14 zwischen den Wärmetauscherplatten 2a; 2b ebenfalls fest und dicht eingebunden. Der vom Strömungskanal 4 somit abgetrennte Strömungskanal 6 bildet sich oberhalb der Ringscheibe 13 und um das Rohrstück herum aus und ist selbstverständlich mit den horizontalen Kanälen 24 dieses abgetrennten Bereiches 18 verbunden. Die Zu-und Abführung des wärmeaustauschenden Mediums D, in diesem Fall Hydrauliköl, erfolgt oben, über einen seitlichen Kanal und über einen in dem Anschlußflansch 33 integrierten separaten Anschluß.
In den ölseitigen horizontalen Kanälen 24 sind zur Verbesserung des Wärmeüberganges Lamellen 27 angeordnet.
Der obere und untere Abschluß des Plattenwärmetauschers 1 wird von je einer etwas dickeren Deckplatte 31 gebildet, die eine Vielzahl von Durchbrüchen 32 aufweist, in die die Noppen 26 der jeweils obersten bzw. untersten Wärmetauscherplatte 2a; 2b hineinragen. (Fig.2; 3;) Das Ausführungsbeispiel in den Fig. 1 und 3 zeigt eine Variante, bei der auch an der unteren Deckplatte 31 ein Anschlußadapter 37 angeordnet ist, wodurch der Plattenwärmetauscher besser an anlagenseitige Einbauzwänge anzupassen ist. Im Vergleich dazu zeigt die weiter unten erläuterte Fig. 4 eine Variante ohne Anschlußadapter 37.
Die Fig. 2 zeigt ferner den Einlaß 21 und den Auslaß 22 für das Kühlwasser, Medium A, sowie für die Medien B und D. Die Ein-und Auslässe 21;22 mit den Anschlußflanschen 33 sind hier in den Eckbereichen des Plattenwärmetauschers 1 angeordnet. Die Anschlußflansche 33 weisen Gewindelöcher auf, zur Befestigung an nicht gezeigte Anschlußflansche von medienführenden Leitungen oder dergleichen. Zu erkennen sind ferner die Strömungskanäle 3 für das Kühlwasser, die Strömungskanäle 4 für das Retarderöl und die Strömungskanäle 6 für das Hydrauliköl. Die beiden letztgenannten Strömungskanäle 4 und 6 sind mittels Adapterelement 8 voneinander getrennt. Der Strömungskanal 6 ist seitlich neben dem Strömungskanal 4 angeordnet, wobei das in den Strömungskanal 6 ein- bzw austretende Hydrauliköl über einen im Adapterelement 8 eingearbeiteten Kanal 39 von außen an das Strömungselement 9 gelangt und wegen des geringeren Durchmessers 10 als der des Strömungskanals 4, gelangt das Hydrauliköl über den vorhandenen Ringspalt in die zugeordneten horizontalen Kanäle 24. In den sich abwechselnden horizontalen Kanälen 24 und 25 findet der wesentliche Anteil am Wärmeaustausch statt.
Der wie beschrieben zusammengefügte Plattenwärmetauscher 1 wird komplett in den Lötofen gebracht und an allen Verbindungsstellen gelötet.
Nach dem Lötprozeß werden die in den Fig. 2 und 3 eingezeichneten Anschlußflansche 33, auch diejenigen mit dem Adapterelement 8 an der Oberfläche im Bedarfsfall plangefräßt, um eine optimale Abdichtung zu gewährleisten. Dazu dienen ebenfalls die in den Anschlußflanschen 33 in Dichtnuten 34 eingelegten O-Ringe 35.
Insbesondere im Unterschied zu den Fig. 1 und 3, zeigen die Fig. 4 und 5 eine Variante, bei der auf der den Adapterelementen 8 gegenüberliegenden Seite 20 des Plattenwärmetauschers 1 kein Anschlußadapter 37 angeordnet ist. Dafür sind die Ein-und Auslässe 21;22 direkt mit Anschlußflanschen 33 ausgerüstet. Diese Variante ist dort kostengünstiger, wo die Einbauverhältnisse eine solche Ausführung gestatten.
Zuletzt zeigt die Fig. 6 noch eine weitere Variante, mit an beiden Seiten 19:20 des Plattenwärmetauschers 1 angeordneten Adapterelementen 8. Diese Variante erschließt die Möglichkeit, neben den Strömungskanälen 3 für das Heiz-oder Kühlmedium A weitere vier Medien B;C;D;E innerhalb des einen Plattenwärmetauschers 1 in getrennten Kanälen zu führen, beziehungsweise einem Wärmeaustausch zu unterwerfen. Hierbei befindet sich die Trennscheibe 17 vorteilhafter Weise weiter in der Mitte des einen Strömungskanales, um für alle Medien B;C;D;E ausreichend Wärmetauschfläche zur Verfügung zu stellen. Praktisch wird sich die Größe der Abschnitte 16;18;23; 41 nach den konkreten Einsatzbedingungen richten. Die Medien B und D werden von einer Seite 19 des Plattenwärmetauschers 1 zu-und abgeführt und die Medien C und E von der gegenüberliegenden Seite 20. Zur besseren Erkennbarkeit wurde hier das Medium B mit einer Pfeilspitze, E mit zwei Pfeilspitzen, D mit drei und C mit vier Pfeilspitzen gezeichnet.
Insbesondere diese Fig.6 zeigt, daß die Kompaktheit verbessert und die Vielseitigkeit des Einsatzes von Plattenwärmetauschern 1 deutlich erweitert worden ist.
Liste der verwendeten Bezugszeichen
A
Heiz-oder Kühlmedium (Wasser)
B
erstes Medium (Retarderöl)
C
zweites Medium (Getriebeöl)
D
drittes Medium (Hydrauliköl)
1
Plattenwärmetauscher
2a
Wärmetauscherplatte (Kragen nach oben)
2b
Wärmetauscherplatte (Kragen nach unten)
3
Strömungskanäle für Heiz-oder Kühlmedium (A)
4
Strömungskanal für Medium B
5
Strömungskanal für Medium C
6
Strömungskanal für Medium D
7
erstes Trennelement
8
Adapterelement
9
Strömungselement
10
Durchmesser von 9
11
eine Seite des Strömungselementes 9
12
zweites Trennelement
13
Ringscheibe zu 12
14
äußerer Rand von 12
15
innerer Rand von 12
16
Abschnitt für Medium B
17
Trennscheibe als Trennelement 7
18
Abschnitt für Medium D
19
eine Seite des PWT 1
20
andere Seite des PWT 1
21
Einlässe
22
Auslässe
23
Abschnitt für Medium C
24
horizontale Kanäle für B;C;D
25
horizontale Kanäle für A
26
Noppen
27
Lamellen
28
Ringscheiben
29
Öffnungen in Wärmetauscherplatten
30
Kragen an Öffnungen
31
Deckplatten
32
Durchbrüche in Deckplatte für Noppen 26
33
Anschlußflansche
34
Dichtnuten
35
O-Ringe
36
Rand der Trennscheibe 17
37
zweiter Anschlußadapter
38
Kanäle im Adapter 37
39
Kanäle im Adapterelement 8
40
Verschlußscheibe
41
Abschnitt für Medium E

Claims (14)

  1. Plattenwarmetauscher für wärmeaustauschende Medien in getrennten Kreisläufen, bestehend aus ineinandergestapelten und gelöteten einzelnen Wärmetauscherplatten, die ein Paket bilden, das vertikal von Anschlüsse für den Zu-und Ablauf aufweisenden Strömungskanälen für das Heiz-oder Kühlmedium und von Strömungskanälen für andere Medien durchsetzt ist, die voneinander getrennt sind und von denen sich das Heiz- oder Kühlmedium und die anderen Medien in getrennten horizontalen Kanälen ausbreitet, die sich vorzugsweise abwechseln und mit einem Verbindungskanal zum Zuund/oder Ablauf von Medien,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Plattenwärmetauscher (1) neben den Strömungskanälen (3) für das Heiz-oder Kühlmedium (A) mindestens drei weitere voneinander getrennte Strömungskanäle(4;5;6) für andere Medien (B;C;D) oder (B; C; D; E) aufweist.
  2. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Medien (B;C;D oder B;C;D;E) von gegenüberliegenden Seiten (19;20) des Plattenwärmetauschers (1) zu - und/oder abführbar sind.
  3. Plattenwärmetauscher nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Strömungskanälen (4) für das erste wärmeaustauschende Medium (B) ein Trennelement (7) für die Trennung von dem zweiten wärmeaustauschenden Medium (C) angeordnet ist, das von der gegenüberliegenden Seite (20) des Plattenwärmetauschers (1) zu - und abführbar ist und für die Trennung von einem dritten wärmeaustauschenden Medium (D) Adapterelemente (8) an der einen Seite (19) vorgesehen sind, die aus einem in den Strömungskanälen (4) angeordneten Strömungselement (9) mit kleinerem Durchmesser (10) als der Strömungskanal (4) bestehen, das an dem im Strömungskanal (4) befindlichen Ende (11) ein weiteres Trennelement (12) aufweist und einen Verbindungskanal (39) zum Ein-bzw. Auslaß (21;22) für das wärmeaustauschende Medium (D) besitzt.
  4. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zu-und/oder Abführung des Mediums C an der dem Adapterelement (8) gegenüberliegenden Seite (20) des Plattenwärmetauschers (1) an den Ein-und Auslässen (21;22) Anschlußadapter (37) mit Kanälen (38) angeordnet sind, die als tiefgezogene Blechformteile ausgebildet und abdichtend an der Deckplatte (31) angelötet sind.
  5. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlußflansche (33) direkt an den Ein-und Auslässen (21;22) angeordnet sind.
  6. Plattenwärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Adapterelemente (8) an beiden Seiten (19;20) des Plattenwärmetauschers (1) angeordnet sind und zwei wärmetauschende Medien (B;D) von einer Seite (19) und weitere zweiwärmetauschende Medien (C;E) von der anderen Seite (20) zu-und/oder abführbar sind, wobei sich in den Strömungskanälen (4) ein Trennelement (7) befindet.
  7. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Trennelement (7) vorzugsweise plattenartig ausgebildet, insbesondere eine Trennscheibe (17) ist, die mit ihrem Rand (36) an der für die Medientrennung vorgesehenen Stelle zwischen zwei Wärmetauscherplatten (2a;2b) angeordnet, insbesondere eingelötet ist.
  8. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Trennelement (12) eine platinenartige Ausbildung mit einem Ausschnitt hat, insbesondere eine Ringscheibe (13) ist, die mit ihrem äußeren Rand (14) zwischen zwei Wärmetauscherplatten (2a;2b) angeordnet, insbesondere eingelötet ist und an ihrem inneren Rand (15) mit dem Strömungselement (9) des Adapterelementes (8) verbunden ist.
  9. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungselemente (9) der Adapterelemente (8) vorzugsweise zylinderförmig ausgebildet sind und soweit in den Strömungskanälen (4) eingesetzt befestigt sind, daß ausreichend große Abschnitte (16:18:23) des Plattenwärmetauschers (1) für die einzelnen Medien (B,C,D oder B,C,D,E)) voneinander abgetrennt sind.
  10. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Trennelement (7), vorzugsweise die Trennscheibe (17), so in den Strömungskanälen (4) placiert ist, daß ausreichend große Abschnitte (23) des Plattenwärmetauschers (1) für die einzelnen Medien (B;C;D oder B;C;D;E) voneinander abgetrennt sind.
  11. Plattenwärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle (3) für das Kühl-oder Heizmedium (A) den gesamten Stapel von Wärmetauscherplatten (2a;2b) durchsetzen und sich das Kühl-oder Heizmedium (A) in den Abschnitten (16;18;23) in abwechselnden Ebenen mit den Kanälen (24) für die Medien (B;C;D oder B;C;B;E) in Kanälen (25) ausbreitet.
  12. Plattenwärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherplatten (2a:2b) zur Kühl-oder Heizmittelseite hin eingeprägte Noppen (26) aufweisen, die sich nach der Stapelung des Wärmetauscherpaketes berühren und dort verlötet sind, um sowohl die Stabilität als auch den Wärmeübergang zu verbessern.
  13. Plattenwärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wärmetauscherplatten (2a:2b), in den ebenen Kanälen (24) für die Medien (B:C:D oder B:C:D:E) Lamellen (27) eingelegt sind, die ebenfalls angelötet sind.
  14. Plattenwärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wärmetauscherplatten(2a;2b), im Bereich um die Strömungskanäle(4), dort wo sich keine Trennelemente (7;12) befinden, Ringscheiben (28) eingelegt sind, die der Stabilität und der Lötverbindung dienlich sind.
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