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DE19611447C1 - Panel heat exchanger without casing - Google Patents

Panel heat exchanger without casing

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DE19611447C1
DE19611447C1 DE1996111447 DE19611447A DE19611447C1 DE 19611447 C1 DE19611447 C1 DE 19611447C1 DE 1996111447 DE1996111447 DE 1996111447 DE 19611447 A DE19611447 A DE 19611447A DE 19611447 C1 DE19611447 C1 DE 19611447C1
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Germany
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plate
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Victor Dipl Ing Brost
Klaus Dipl Ing Kalbacher
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Modine Manufacturing Co
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Laengerer and Reich GmbH and Co
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Abstract

The heat exchanger (1) has panels (2) which are stacked in one another on a baseplate (3). The panels are shaped so that they form at least two separate channels for heat exchanging mediums, which are preferably water and oil. The stack of panels has at least one vertical passage opening (8), which is sealed from the channels. A removable fastener (9) for attaching the heat exchanger to a component is located in the opening. The diameter (11) of the opening in the baseplate may be smaller than those in the heat exchanger panels.

Description

Die Erfindung betrifft einen gehäuselosen Plattenwärmetauscher mit einer Anzahl ineinander gestapelter und verbundener Wärmetauscherplatten, die so verformt sind, daß sie mindestens zwei voneinander getrennte Strömungskanäle für wärmeaustauschende Medien, beispiels­ weise Öl und Wasser, bilden, wobei der Plattenwärmetauscher Mittel zur lösbaren Befesti­ gung desselben an einem Bauteil aufweist.The invention relates to a housing-free plate heat exchanger with a number in one another stacked and connected heat exchanger plates that are deformed so that they at least two separate flow channels for heat exchanging media, for example as oil and water, form, the plate heat exchanger means for releasable fastening tion of the same on a component.

Die Befestigung von gehäuselosen Plattenwärmetauschern der vorstehenden Art erfolgt oft­ mals ganz einfach dadurch, daß die Flanschplatte oder die Grundplatte verstärkt ist und bei­ spielsweise überstehende Laschen aufweist, durch die sich Schrauben erstrecken, mit denen die Befestigung an einem Bauteil, beispielsweise einem Getriebegehäuse, erfolgen kann. Da die von inneren und äußeren Kräften herrührenden Belastungen auf den Wärmetauscher lo­ gischerweise von der Befestigung aufzunehmen sind, ist es bei dieser Art der Befestigung notwendig, die Flanschplatte entsprechend stabil zu gestalten. Außerdem sind oftmals bis zu vier einzelne Laschen und Schrauben erforderlich, so daß die Montage ebenfalls recht auf­ wendig ist.The housing type plate heat exchangers of the above type are often attached times simply by the fact that the flange plate or the base plate is reinforced and at has protruding tabs through which screws extend, with which it can be attached to a component, for example a gear housing. There the loads on the heat exchanger lo resulting from internal and external forces are usually included in the attachment, it is with this type of attachment necessary to make the flange plate stable. In addition, are often up to four individual tabs and screws required, so that the assembly is also quite right is agile.

Fortschrittlicher sind jene Befestigungen, bei denen sich durch den Stapel von Wärmetau­ scherplatten eine Öffnung erstreckt, die mit dem Strömungskanal eines Mediums in Verbin­ dung ist, in der sich eine nach außen abgedichtete Hohlschraube befindet, die in ihrem im Wärmetauscher befindlichen Abschnitt mantelseitige Austrittsöffnungen aufweist und die auf dem außerhalb des Wärmetauschers befindlichen Abschnitt ein Außengewinde besitzt. Die­ ser letztgenannte Abschnitt dient der Befestigung des Wärmetauschers, derart, daß der Wärmetauscher mit diesem Abschnitt in einen Medienanschluß eingeschraubt wird. Die Fortschrittlichkeit solcher Befestigungen besteht hier, wie durch die Beschreibung der Merkmale bereits erhellt, darin, daß das Innere der Hohlschraube gleichzeitig als Medienfüh­ rungskanal nutzbar ist und andere zusätzliche Befestigungen sich erübrigen. Solche Platten­ wärmetauscher sind als Ölkühler oft anzutreffen, wenn sich derselbe direkt an einem Getrie­ begehäuse befindet und das Öl aus diesem Gehäuse unmittelbar in den Kühler strömen kann.Fortifications are more advanced, where there is a stack of heat rope shear plates extends an opening in verbin with the flow channel of a medium dung is in which there is an externally sealed banjo bolt, which in its in Heat exchanger located section has jacket-side outlet openings and the the section located outside the heat exchanger has an external thread. The This latter section serves to attach the heat exchanger in such a way that the With this section, the heat exchanger is screwed into a media connection. The Progressiveness of such fortifications exists here, as by the description of the Features already illuminated, in that the inside of the banjo bolt also serves as a media guide channel is usable and other additional fastenings are unnecessary. Such records Heat exchangers can often be found as oil coolers if they are located directly on a gearbox housing is located and the oil from this housing can flow directly into the cooler.

Die zuletzt beschriebene Befestigungsart ist aus DE 39 02 786 C2 für einen Wärmetau­ scher mit Gehäuse bekannt. Es gibt andere Einsatzfälle, wo man auf diese ansonsten vorteil­ hafte Kühlerbauart bzw. Befestigung nicht zurückgreifen kann, weil Einbaubedingungen, Platz und Kosten dem entgegenstehen. Der mit der DE 25 05 640 A1 bekanntgewordene Plattenwärmetauscher für die Getriebeölkühlung ist anderer Bauart als die eingangs genann­ te. Dieser besitzt in seinem Inneren nur einen Strömungskanal für das Öl, während das Was­ ser außen um den Kühler herum­ strömt. Der Kühler ist innerhalb eines Gehäuses an einer Gehäusewandung mittels von au­ ßerhalb des Gehäuses eintretender Schrauben befestigt. Zu diesem Zweck besitzt der Küh­ ler in seinen Ölein- und -austrittskanälen angeordnete Hohlglieder, die die erwähnten Schrauben aufnehmen.The type of fastening described last is from DE 39 02 786 C2 for a heat rope shear known with housing. There are other uses where you can take advantage of this otherwise adhesive cooler type or attachment cannot fall back because of installation conditions, Opposing space and costs. The one known from DE 25 05 640 A1 Plate heat exchanger for the transmission oil cooling is of a different design than that mentioned at the beginning te. This has only one flow channel for the oil inside, while the what around the radiator  flows. The cooler is inside a housing on a housing wall by means of au Screws entering the housing are attached. For this purpose, the Küh ler hollow elements arranged in its oil inlet and outlet channels, which mentioned the Pick up screws.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zusätzliche kostengünstige Befestigungsart für einen gehäuselosen Plattenwärmetauscher der im Oberbegriff skizzierten Art zur Verfügung zu stellen, mit der die Probleme bei be­ engten Einbauverhältnissen zu beseitigen sind.The invention has for its object a additional inexpensive mounting method for a housing-free plate heat exchanger to provide the kind outlined in the preamble, with which the problems with be tight installation conditions must be eliminated.

Die erfindungsgemäße Lösung erfolgt durch die Merkmale des Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen 2 bis 7 zu entnehmen.The solution according to the invention is achieved by the features of claim 1. Advantageous Further developments can be found in subclaims 2 to 7.

Bei Plattenwärmetauschern kleiner Baugröße reicht eine einzige vertikale Durchgangsöff­ nung mit einem Befestigungsorgan, die dann etwa zentrisch im Plattenwärmetauscher an­ geordnet ist. Die äußere Form der Plattenwärmetauscher ist beliebig. Jedoch bei größeren, meist rechteckige Form aufweisende Plattenwärmetauscher, wird man zwei an diagonal gegenüberliegenden Ecken vorgesehene Durchgangsöffnungen bevorzugen. Da die Eckbe­ reiche der Plattenwärmetauscher nicht so intensiv am Wärmeaustausch teilnehmen, stellen die die Wärmeaustauschfläche reduzierenden Durchgangsöffnungen keine wesentliche Be­ einträchtigung der Leistung dar.In the case of plate heat exchangers of small size, a single vertical passage opening is sufficient with a fastening element, which is then positioned approximately centrally in the plate heat exchanger is ordered. The outer shape of the plate heat exchanger is arbitrary. However, with larger, usually rectangular shape plate heat exchangers, one becomes two diagonally Preferred through openings provided opposite corners. Since the Eckbe rich plate heat exchangers do not participate so intensively in the heat exchange the through openings reducing the heat exchange surface are not essential performance.

Die zur Durchgangsöffnung weisenden Ränder der Wärmetauscherplatten sind gleich oder ähnlich mit den äußeren Plattenrändern ausgebildet und abdichtend verlötet, so daß keines der im Inneren befindlichen Medien austreten kann. In Kraftfahrzeugen ist der zugewie­ sene Montageplatz sehr beengt und läßt oft keinen Raum für den Plattenwärmetauscher überragende Befestigungselemente. Hier sind die vorgeschlagenen Plattenwärmetauscher bestens einsetzbar und können mit einem in die Durchgangsöffnung passenden Werkzeug leicht befestigt und im Bedarfsfall leicht demontiert werden. Da außer dem Befestigungs­ organ, im Normalfall eine Schraube, keine weiteren Teile erforderlich sind, ist die Befesti­ gung auch sehr kostengünstig.The edges of the heat exchanger plates facing the through opening are the same or similarly formed with the outer plate edges and soldered so that none the media inside can escape. This is assigned in motor vehicles The installation space is very cramped and often leaves no space for the plate heat exchanger outstanding fasteners. Here are the proposed plate heat exchangers Best use and can be done with a tool that fits into the through hole easily attached and easily disassembled if necessary. Because besides the attachment organ, usually a screw, no other parts are required is the fastener also very inexpensive.

Es versteht sich, daß auch ein an einem Gehäuse angeordneter Gewindestift, der in die Durchgangsöffnung ragt und auf den zur Befestigung eine Mutter geschraubt ist, als her­ ausnehmbares Befestigungsorgan im Sinn des Anspruch 1 anzusehen ist.It goes without saying that a threaded pin arranged on a housing, which in the Through opening protrudes and onto which a nut is screwed for fastening as from removable fastening member in the sense of claim 1 can be seen.

Gemäß Anspruch 7 ist zwischen der Grundplatte und dem Kopf des Befestigungsorgans ein Distanzring angeordnet, womit erreicht wird, daß die Haltekräfte besser aufgenommen werden können und die Grundplatte nicht verstärkt werden muß.According to claim 7 is between the base plate and the head of the fastener Spacer ring arranged, with the result that the holding forces are better absorbed can be and the base plate does not have to be reinforced.

Die Erfindung ist nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel erläutert, wozu auf die Zeich­ nungen Bezug genommen wird.The invention is explained in an exemplary embodiment, for which purpose the drawing references.

Fig. 1 Seitenansicht eines Plattenwärmetauscher mit zwei Befestigungspunkten Fig. 1 side view of a plate heat exchanger with two attachment points

Fig. 2 Draufsicht von Fig. 1 Fig. 2 plan view of Fig. 1

Fig. 3 Schnitt durch einen Befestigungspunkt mit Schraube Fig. 3 section through an attachment point with screw

Fig. 4 Schnitt durch einen Befestigungspunkt mit Raststift Fig. 4 section through an attachment point with locking pin

Fig. 5 Draufsicht auf Plattenwärmetauscher mit einem zentrischen Befestigungspunkt. Fig. 5 top view of plate heat exchanger with a central attachment point.

Die Prinzipdarstellungen zeigen einen gehäuselosen Getriebeölkühler 1, der gemäß Fig. 1 lediglich sechs ineinander gestapelte Wärmetauscherplatten 2 aufweist, die auf einer Grundplatte 3 verlötet sind. Die Anzahl der Wärmetauscherplatten 2 ist beliebig und kann der jeweils geforderten Leistung angepaßt werden. Die Wärmetauscherplatten 2 sind ver­ formt und bilden im Inneren zwei voneinander getrennte Strömungskanäle (16; 17), was im Bild nicht gezeigt ist, weil das in vielfältiger Ausführung zum Stand der Technik gehört. Der Plattenwärmetauscher 1 besitzt oben einen Anschluß für den Kühlwassereintritt 4 und einen für den Kühlwasseraustritt 5. Unten sind die Anschlüsse Öleintritt 6 und Ölaustritt 7 vorgesehen. Der Teilschnitt in Fig. 1 zeigt die Durchgangsöffnung 8 mit dem Befestigungs­ organ 9 - in diesem Fall eine Schraube 10. Der Öffnungsdurchmesser 12 der Durchgangs­ öffnung 8 in den Wärmetauscherplatten 2 ist deutlich größer, als der Durchmesser 11 der Durchgangsöffnung 8 in der Grundplatte 3. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil so ein Wider­ lager für das Befestigungsorgan 9 gebildet ist.The basic representations show a housing-free transmission oil cooler 1 , which according to FIG. 1 has only six heat exchanger plates 2 stacked one inside the other, which are soldered to a base plate 3 . The number of heat exchanger plates 2 is arbitrary and can be adapted to the required performance. The heat exchanger plates 2 are deformed and form two separate flow channels ( 16 ; 17 ) in the interior, which is not shown in the picture, because this is part of the prior art in a variety of designs. The plate heat exchanger 1 has a connection at the top for the cooling water inlet 4 and one for the cooling water outlet 5 . The connections oil inlet 6 and oil outlet 7 are provided at the bottom. The partial section in FIG. 1 shows the through opening 8 with the fastening organ 9 - in this case a screw 10 . The opening diameter 12 of the through opening 8 in the heat exchanger plates 2 is significantly larger than the diameter 11 of the through opening 8 in the base plate 3 . This is advantageous because such an abutment for the fastening member 9 is formed.

Die Ränder 13 der Wärmetauscherplatten 2 sind allseitig abdichtend verlötet, so daß insbe­ sondere auch zur Durchgangsöffnung 8 hin weder das Öl noch das Wasser austreten kön­ nen.The edges 13 of the heat exchanger plates 2 are soldered sealing on all sides, so that in particular to the passage opening 8 neither the oil nor the water can leak.

Die Fig. 3 unterscheidet sich von dem Teilschnitt in Fig. 1 dadurch, daß in die Durch­ gangsöffnung 8 der Grundplatte 3 eine Distanzring 14 zur Verstärkung angeordnet, in die­ sem Fall in die Öffnung 11 der Grundplatte 3 eingepreßt ist, der dazu führen soll, daß die Kräfte besser aufgenommen werden und die Grundplatte 3 nicht stärker dimensioniert wer­ den muß. Fig. 3 differs from the partial section in Fig. 1 in that in the through opening 8 of the base plate 3, a spacer ring 14 is arranged for reinforcement, in which case is pressed into the opening 11 of the base plate 3 , which should lead to that the forces are better absorbed and the base plate 3 is not dimensioned stronger who must.

Fig. 4 hat als Befestigungsorgan 9 einen Raststift 15, aus einem elastischen Werkstoff, zum Beispiel ein geeigneter Kunststoff mit dem die Befestigung des Plattenwärmetauschers 1 möglich ist. Solche Ausführungen werden dann in Betracht kommen, wenn es sich um Kühler kleiner Baugröße handelt und die auftretenden Haltekräfte nicht sehr groß sind. Fig. 4 has as a fastening member 9 a locking pin 15 , made of an elastic material, for example a suitable plastic with which the plate heat exchanger 1 can be fastened. Such designs will be considered if the cooler is small and the holding forces that occur are not very large.

Fig. 5 hat nur einen einzigen Befestigungspunkt, der sich im Zentrum des Plattenwärme­ tauschers 1 befindet. Im übrigen ist der Plattenwärmetauscher 1 identisch, wie oben be­ schrieben, ausgebildet. Fig. 5 has only a single attachment point, which is in the center of the plate heat exchanger 1 . Otherwise, the plate heat exchanger 1 is identical, as described above, trained.

Claims (7)

1. Gehäuseloser Plattenwärmetauscher, mit einer Anzahl auf einer Grundplatte ineinander gestapelter und verbundener Wärmetauscherplatten, die so verformt sind, daß sie minde­ stens zwei voneinander getrennte Strömungskanäle für wärmeaustauschende Medien, vor­ zugsweise Öl und Wasser, bilden, wobei der Plattenwärmetauscher Mittel zur lösbaren Be­ festigung desselben an einem Bauteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel von Wärmetauscherplatten (2) mindestens eine vertikale Durchgangsöffnung (8) aufweist, die gegenüber den Strömungskanälen (16; 17) der Medien abgedichtet ist und in der sich ein herausnehmbares Befestigungsorgan (9) für den Plattenwärmetauscher (1) befindet.1. Housing-less plate heat exchanger, with a number of stacked and connected heat exchanger plates on a base plate, which are deformed in such a way that they form at least two separate flow channels for heat-exchanging media, preferably oil and water, the plate heat exchanger having means for releasable mounting same on a component, characterized in that the stack of heat exchanger plates ( 2 ) has at least one vertical through opening ( 8 ) which is sealed off from the flow channels ( 16 ; 17 ) of the media and in which there is a removable fastening element ( 9 ) for the plate heat exchanger ( 1 ). 2. Plattenwärmetauscher nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durch­ gangsöffnung (8) gegenüber den Strömungskanälen (16; 17) der Medien verlötet ist.2. Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the through opening ( 8 ) with respect to the flow channels ( 16 ; 17 ) of the media is soldered. 3. Plattenwärmetauscher nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsdurchmesser (11) in der Grundplatte (3) des Plattenwärmetauschers (1) kleiner ist als derjenige in den Wärmetauscherplatten (2).3. Plate heat exchanger according to claims 1 and 2, characterized in that the opening diameter ( 11 ) in the base plate ( 3 ) of the plate heat exchanger ( 1 ) is smaller than that in the heat exchanger plates ( 2 ). 4. Plattenwärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die verlöteten Ränder (13) der Wärmetauscherplatten (2) in der Durchgangsöff­ nung (8) gleiche oder ähnliche Konfiguration aufweisen, wie der äußere Rand (13) des Plattenwärmetauschers (1).4. Plate heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the soldered edges ( 13 ) of the heat exchanger plates ( 2 ) in the passage opening ( 8 ) have the same or similar configuration as the outer edge ( 13 ) of the plate heat exchanger ( 1 ) . 5. Plattenwärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsorgan (9) eine Schraube (10) ist, die in ein entsprechendes Gewindeloch an dem zur Befestigung vorgesehenen Bauteil einschraubbar ist, oder ein am Bauteil vorgese­ hener Gewindestift, der in die Durchgangsöffnung (8) ragt und auf dem eine Mutter ge­ schraubt ist.5. Plate heat exchanger according to claims 1 to 4, characterized in that the fastening member ( 9 ) is a screw ( 10 ) which can be screwed into a corresponding threaded hole on the component provided for fastening, or a threaded pin provided on the component, which in the through opening ( 8 ) protrudes and on which a nut is screwed. 6. Plattenwärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsorgan (9) ein herausziehbarer Stift (15) ist, beispielsweise aus elastischem Werkstoffe der in einer am Bauteil vorgesehenen Stelle einrastbar ist. 6. Plate heat exchanger according to claims 1 to 4, characterized in that the fastening member ( 9 ) is a pull-out pin ( 15 ), for example made of elastic materials which can be snapped into place on the component. 7. Plattenwärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kopf des Befestigungsorgans (9) und der Grundplatte (3) ein Distanz­ ring (14) zu Verstärkung angeordnet ist.7. Plate heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that between the head of the fastening member ( 9 ) and the base plate ( 3 ) a spacer ring ( 14 ) is arranged for reinforcement.
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