DE4403144C3 - Plattenwärmeaustauscher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Plattenwärmeaustauscher der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art.

Derartige Plattenwärmeaustauscher sind gehäuselos und häufig lediglich auf einer Seite des Rohrpakets mit einer Anschluß­ platte versehen, die der Befestigung des Plattenwärmeaustauschers an entsprechenden Bauteilen, z. B. Aggregaten, dient.

Bei bekannten Plattenwärmeaustauschern (DE 93 09 741 U1) sind erste Kammern für das erste Medium, z. B. Öl, und zweite Kammern für das zweite Medium, z. B. Wasser gebildet, die nur durch eine Wandung voneinander getrennt sind. Diese Wandung ist durch eine Schale der Flachrohre gebildet, die somit beiden Kammern gemeinsam ist. Wird der Plattenwärmeaus­ tauscher undicht, z. B. durch Korrosion, Erosion od. dgl., so entsteht eine Verbindung zwischen den ersten Kammern und den zweiten Kammern, wodurch sich die darin geführten Medien, z. B. Öl und Wasser, vermischen können, woraufhin im Plattenwärmeaus­ tauscher dann dieses Gemisch durch die Kammern hindurchgeleitet wird. Diese Vermischung der Medien führt häufig zu unver­ hältnismäßig schweren und teuren Schäden; denn wird der Platten­ wärmeaustauscher z. B. zur Kühlung des Öls in einem Aggre­ gat, z. B. Motor, verwendet, so führt bei undichtem Platten­ wärmeaustauscher eine Verseuchung des Aggregats mit dem an­ deren Medium, z. B. Kühlmittel, zu unverhältnismäßig hohen Schäden. Entweder wird der Motor zerstört oder das mit Kühl­ mittel verseuchte Innere des Motors bedarf einer zeitauf­ wendigen und teuren Reinigung.

Bei einem anderen bekannten Plattenwärmeaustauscher (DE 33 00 523 C2) sind zwei Kammern oder Fließspalte, die jeweils beidseitig durch Platten begrenzt sind, mit Abstand voneinander angeordnet unter Bildung eines diese beiden Kammern trennenden Sicherheitsspaltraumes, der zwischen den einander zugewandten seitlichen Begrenzungsplatten der beiden nebeneinander liegenden Kammern gebildet ist. Dieser Sicher­ heitsspaltraum ist mit einem flüssigen Wärmeübertragungs­ mittel gefüllt. Der Sicherheitsspaltraum soll entweder offen sein oder er ist statt dessen auch völlig geschlossen, wobei es im letzteren Fall zweckmäßig sein soll, die einzelnen Sicherheitsspalträume über eine gemeinsame Leitung mit einem Ausdehnungsgefäß zu verbinden, um Schäden durch zu starke Ausdehnung des Wärmeübertragungsmittels zu vermeiden. Zu­ sätzlich soll dann in die gemeinsame Leitung ein Druck­ wächter eingebaut werden, durch den die infolge eines Durch­ bruchs hervorgerufene Druckerhöhung in dem das Wärmeüber­ tragungsmittel enthaltenden Sicherheitsspaltraum als Defekt erkannt werden soll. Auch bei diesem Plattenwärmeaustauscher ist es nicht ausgeschlossen, daß sich Undichtigkeiten er­ geben, z. B. durch Korrosion, Erosion od. dgl. der jeweiligen Platten, die einerseits die Kammern und andererseits die dazwischen gebildeten Sicherheitsspalträume begrenzen. In einem derartigen Fall einer Undichtigkeit kann sich das jeweilige Medium innerhalb der Kammern mit dem im jeweiligen Sicherheitsspaltraum enthaltenen Wärmeübertragungsmittel mischen. Vor allem aber kann bei Defekten dieser Art in zwei einen Sicherheitsspaltraum begrenzenden Wänden, die zugleich jeweils benachbarte Kammern begrenzen, eine Ver­ mischung aller drei Medien erfolgen, weswegen dieser Wärme­ austauscher störungsbehaftet ist.

Bei einem anderen bekannten Plattenwärmeaustauscher (FR 24 54 075) bilden jeweils zwei mit Wellungen versehene Platten einen Fließraum, wobei auch hier zwischen den einander unmittelbar gegenüberliegenden Platten von jeweils zwei be­ nachbarten Fließräumen irgendwelche weiteren Trenneinrich­ tungen oder Sicherheitseinrichtungen fehlen, so daß auch hier Undichtigkeiten nicht auszuschließen sind, die sich bei Korrosion, Erosion od. dgl. der jeweiligen einen Fließraum begrenzenden Platten ergeben können.

Es ist ein Plattenwärmeaustauscher der eingangs genannten Art bekannt (DE 39 10 850 A1), bei dem die Flachrohre jeweils aus einer ebenflächigen Platte einerseits und einer schalen­ förmigen Platte andererseits gebildet sind und in den Zwischen­ räumen zwischen den einzelnen Flachrohren Trennwände enthalten sind, die aus Drahtgewebe oder aus gewellten oder geprägten Zwischenplatten bestehen und in metallischem Kontakt mit den Platten der benachbarten Flachrohre stehen. Die Platten der Flachrohre können miteinander oder mit den gewellten und/oder geprägten Zwischenplatten verlötet oder verschweißt sein. Die Zwischenplatten sind durchgehend und enden an den Rändern der Flachrohre. Ungelöst ist hierbei das Problem, wie die von den Flachrohren begrenzten ersten Kammern und zweiten Kammern jeweils untereinander für die Hindurchleitung des je­ weiligen Mediums verbunden sind und wie die Zwischenplatten im Detail beschaffen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Plattenwärme­ austauscher der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem das folgenschwere Vermischen beider Medien im Bereich der Kanäle bei einem evtl. Ausfall durch Undichtigkeit einer medienführenden Kammer ver­ hindert ist und zusätzliche Sicherheit auch dagegen geschaffen ist, daß bei Undichtigkeiten zweier benachbarter Kammern im Bereich der beiden einander zugewandten Flachrohre ein Ver­ mischen der Medien geschehen könnte.

Diese Aufgabe ist bei einem Plattenwärmeaustauscher der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung durch die Merk­ male im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch ist bei Undichtigkeit des ersten Flachrohres oder des zweiten Flachrohres ein Vermischen der Medien im Bereich der Kanäle ausgeschlossen. Wird z. B. ein erstes Flachrohr undicht und tritt das darin geführte erste Medium aus und in den von zwei an­ grenzenden Trennwänden begrenzten Zwischenraum ein, so kann es aufgrund der dichten Verbindung der beiden Trennwände im Bereich der Durchlässe nicht austreten und sich mit dem anderen Medium vermischen. Es kann vielmehr z. B. zum Rand des Rohr­ pakets gelangen und dort abfließen. Das gleiche ergibt sich bei Undichtigkeit eines zweiten Flachrohres, in dem das zweite Medium, z. B. Wasser, geführt wird. Durch die Erfindung sind die Zwischenräume durch jeweils zwei übereinanderliegende Trennwände begrenzt und Kammern gebildet, in denen erste Flachrohre bzw. zweite Flachrohre aufgenommen werden, wobei diese Kammern und somit die darin enthaltenen ersten Flach­ rohre bzw. zweiten Flachrohre zu den quer zu den Flachrohren gerichteten, die Medien führenden Kanälen abgedichtet und abge­ schottet sind. Die Trennwände in den Zwischenräumen er­ möglichen außerdem eine gute wärmeübertragende Verbindung zwischen den ersten Flachrohren und den zweiten Flach­ rohren sowie zugleich eine Abstützung dieser untereinander. Außerdem schaffen die Trennwände auch dann die Voraussetzungen dafür, zwischen letzteren und den ersten Flachrohren bzw. zweiten Flachrohren, mit denen die Trennwände in Kontakt stehen, Zwischenräume zu bilden, die untereinander in Ver­ bindung stehen und bis zur Außenseite des Rohrpakets führen, z. B. Kanäle, labyrinthartige Durchgänge oder dergleichen Freigänge, über die im Falle einer Undichtigkeit eines ersten Flachrohres oder eines zweiten Flachrohres daraus austretendes erstes Medium bzw. zweites Medium ohne Ver­ mischungsgefahr zum Äußeren des Rohrpakets hin fließen und dort ablaufen kann.

Weitere vorteilhafte Erfindungsmerkmale und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 29. Durch die Merkmale in den Ansprüchen 25 bis 27 lassen sich die Trennwände ver­ einfachen, da nur ein einziger Trennwandtyp notwendig ist, dessen Herstellung aufgrund weniger aufwendiger Werkzeuge vereinfacht ist. Während alle anderen Elemente des Rohr­ pakets z. B. mit Vorteil aus lotplattierten Elementen be­ stehen, auch die Trennwände, brauchen die Hülsen nicht lot­ plattiert zu sein.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Platten­ wärmeaustauschers gemäß einem ersten Ausführungs­ beispiel,

Fig. 2 eine Draufsicht des Plattenwärmeaustauschers in Pfeilrichtung II in Fig. 1,

Fig. 3 einen schematischen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2, in größerem Maßstab,

Fig. 4 einen schematischen Schnitt entlang der Ebene IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine schematische, perspektivische Explosions­ darstellung zweier aufeinander folgender Trennwände des Plattenwärmeaustauschers in Fig. 1-4,

Fig. 6 und 7 jeweils einen schematischen Schnitt etwa entsprechend demjenigen in Fig. 3, linke Seite, eines Plattenwärmeaustauschers gemäß einem zweiten bzw. dritten Ausführungsbeispiel.

In Fig. 1 bis 5 ist ein Plattenwärmeaustauscher 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt, der gehäuselos ist und ein Rohrpaket 11 aufweist, das fest durch Löten, Schweißen od. dgl. mit einer in Fig. 1 unten befindlichen Anschlußplatte 12 ver­ bunden ist. Das Rohrpaket 11 ist aus einzelnen z. B. lotplattierten Teilen zusammengesetzt, die z. B. durch Löten zu einer Einheit fest miteinander verbunden sind, wobei das Rohrpaket 11 gleichzeitig oder stattdessen erst danach mit der Anschlußplatte 12 in gleicher Weise verbunden wird. Der Plattenwärmeaustauscher 10 be­ steht z. B. in vorteilhafter Weise aus Aluminium, wobei jedoch auch statt dessen ein anderes Material in Be­ tracht kommt. Die Anschlußplatte 12 steht beidseitig mit Bereichen 13, 14 über die Breite des Rohrpakets 11 über, in denen jeweils eine Bohrung 15 zum Befestigen des Plattenwärmeaustauschers 10 an irgendeinem Teil enthalten ist.

Das Rohrpaket 11 ist in besonderer Weise aus ersten Flachrohren 16 und davon unabhängigen zweiten Flach­ rohren 26 gebildet, die jeweils schalenförmig sind und übereinanderliegen, wobei erste Flachrohre 16 und zweite Flachrohre 26 einander abwechseln. Die Flach­ rohre 16, 26 sind in herkömmlicher Weise jeweils aus zwei Schalen zusammengesetzt, die miteinander dicht verbunden sind und im Inneren jeweils erste Kammern 17 bzw. zweite Kammern 27 bilden, in denen ein erstes Medium, z. B. Öl, bzw. ein zweites Medium, z. B. Wasser, geführt wird. Das erste Medium, z. B. Öl, ist hinsichtlich seines Verlaufs in Fig. 3 mit Pfeilen 18 und das zweite Medium, z. B. Wasser, mit Pfeilen 28 veranschaulicht. In den Flachrohren 16 bzw. 26 können angedeutete Leit­ elemente zur Steigerung der Wärmeaustauschleistung enthalten sein.

Die ersten Kammern 17 aller ersten Flachrohre 16 stehen miteinander in Verbindung. Hierzu sind zwei zu den ersten Flachrohren 16 quergerichtete Kanäle 19 und 20 vorgesehen, von denen der Kanal 19 der Zufüh­ rung und der Kanal 20 der Abführung des ersten Me­ diums, z. B. Öl, dient, wie durch die Pfeile 18 veranschau­ licht ist. Das Innere der ersten Kammern 17 der ersten Flachrohre 16 ist zum Kanal 19 bzw. 20 hin offen, so daß das erste Medium, z. B. Öl, welches z. B. durch eine Boh­ rung in der Anschlußplatte 12 in den Kanal 19 eingelei­ tet wird, vom Kanal 19 aus sich in die ersten Kammern 17 hinein verteilen kann und von dort in den z. B. etwa diametral gegenüberliegenden Kanal 20 (Fig. 2) gelan­ gen kann, aus dem dieses erste Medium z. B. ebenfalls durch eine nicht gezeigte Bohrung in der Anschlußplat­ te 12 wieder austreten kann, wie in Fig. 1 durch Pfeile 18 verdeutlicht ist. In diesem Fall der Zuführung und Ab­ führung des ersten Mediums gemäß den Pfeilen 18 durch Bohrungen in der Anschlußplatte 12 ist der jewei­ lige Kanal 19, 20 auf der gegenüberliegenden Seite mit­ tels Deckeln 21 bzw. 22 verschlossen. Bedarfsweise kann die Zuführung bzw. Ableitung des ersten Mediums in Pfeilrichtung 18 auch bei geschlossener Anschlußplatte 12 auf der gegenüberliegenden Seite des Rohrpakets 11 erfolgen, wobei in diesem Fall die Deckel 21, 22 entfallen und statt dessen Zuführungsstutzen bzw. Abführungs­ stutzen vorgesehen sind.

In analoger Weise stehen auch die in den zweiten Flachrohren 26 gebildeten zweiten Kammern 27 über zwei quer dazu gerichtete Kanäle 29, 30 miteinander in Verbindung, von denen der Kanal 29 (Fig. 3) der Zufüh­ rung und der Kanal 30 (Fig. 2) der Abführung des zwei­ ten Mediums, z. B. Wasser, in Richtung der Pfeile 28 dient wie dies auch in Fig. 1 mit Pfeilen angedeutet ist. Die Kanäle 29, 30 sind z. B. auf der anderen Diagonalen des Rohrpakets 11 angeordnet. Das über einen obersei­ tigen Stutzen 31 in Pfeilrichtung 28 in den Kanal 29 eingeleitete zweite Medium, z. B. Wasser, kann vom Ka­ nal 29 aus in die zweiten Kammern 27 der zweiten Flachrohre 26 entsprechend den Pfeilen 28 gelangen und nach Durchströmen der zweiten Kammern 27 in den der Abführung dienenden Kanal 30 einfließen, aus dem das zweite Medium in Pfeilrichtung 28 durch einen ebenfalls oberseitigen Stutzen 32 abgeführt wird. Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Zuführung und Abführung des zweiten Me­ diums statt durch die oberseitigen Stutzen 31 bzw. 32 bedarfsweise auch durch die Anschlußplatte 12 erfol­ gen.

Eine weitere wesentliche Besonderheit des Platten­ wärmeaustauschers 10 liegt darin, daß die ersten Flach­ rohre 16 und zweiten Flachrohre 26 nicht unmittelbar aufeinanderfolgen, sondern zwischen diesen jeweils Zwischenräume 33 gebildet sind, und daß in diesen Zwi­ schenräumen 33 jeweils Trennwände 34, 35 und weitere enthalten sind. Im Zwischenraum zwischen der An­ schlußplatte 12 und dem dortigen, untersten Flachrohr 26 ist eine Trennwand 35 angeordnet. Die in Fig. 1 und 3 obere Seite des Plattenwärmeaustauschers 10 ist mit einer dortigen oberseitigen Trennwand 34 als letzte ab­ geschlossen, wobei sich diese obere Trennwand 34 und untere Trennwand 35 - abweichend von der sonstigen Gestaltung des Rohrpakets 11 - nicht in jeweils einem Zwischenraum zwischen einem ersten Flachrohr 16 und einem zweiten Flachrohr 26 befindet. Auch die Trenn­ wände 34, 35 bestehen mit Vorzug z. B. aus lotplattier­ ten Blechen, z. B. aus Aluminium. Auf jeden Fall sind die Trennwände 34, 35 warmeübertragend ausgebildet, wo­ bei sie mit den ersten Flachrohren 16 und den zweiten Flachrohren 26 in Wärme übertragendem Kontakt ste­ hen. Die Trennwände 34, 35 tragen somit zur Wärme­ übertragung bei.

Wie sich insbesondere aus Fig. 3 ergibt sind zwischen den Trennwänden 34, 35 einerseits und den damit in Kontakt stehenden ersten Flachrohren 16 und zweiten Flachrohren 26 andererseits Zwischenräume 36 gebil­ det die je Ebene miteinander in Verbindung stehen und die bis zur Außenseite des Rohrpakets 11 führen. Diese Zwischenräume 36 können als Kanäle, labyrinthartige Durchgänge oder dergleichen Freigänge ausgebildet sein. Durch die Trennwände 34, 35 in den Zwischenräu­ men 33 zwischen den ersten Flachrohren 16 und den zweiten Flachrohren 26 sind letztere gegeneinander ab­ geschottet. Sollte somit der Plattenwärmeaustauscher 10 aus irgendwelchen Gründen, z. B. Korrosion, Erosion od. dgl., undicht werden, z. B. im Bereich eines oder mehrerer erster Flachrohre 16, in denen das erste Medi­ um, z. B. Öl, geführt wird, so kann über die Zwischenräu­ me 36 dieses austretende erste Medium gleich nach au­ ßen zur Außenseite des Rohrpakets 11 abströmen und ins Umfeld gelangen. Durch die eigenständige Ausbil­ dung der ersten Flachrohre 16, die das erste Medium führen, und der zweiten Flachrohre 26, die das zweite Medium, z. B. Wasser, führen, ist bei Undichtwerden so­ mit eine Vermischung des ersten Mediums mit dem zweiten Medium ausgeschlossen und gewährleistet, daß das aufgrund einer Undichtigkeit jeweils austretende erste bzw. zweite Medium über die Zwischenräume 36 gleich zur Außenseite des Rohrpakets 11 abfließen kann. Somit ist also unter Beibehaltung der sonstigen Vorzüge eines Plattenwärmeaustauschers ein etwaiges Vermischen der beiden Medien aufgrund Undichtigkeit der ersten Kammern 17 und/oder zweiten Kammern 27 verhindert, so daß also ausgeschlossen ist, daß eine et­ waige Undichtigkeit einer Kammer gleichzeitig zur Un­ dichtigkeit einer angrenzenden zweiten Kammer und somit zur Vermischung der darin geführten unterschied­ lichen Medien und Durchleitung durch den Plattenwär­ meaustauscher führt, was sonst unverhältnismäßig gro­ ße Schäden beim zu kühlenden Aggregat, z. B. Motor, zur Folge hat. Es ist somit ein vermischungsfreier Plat­ tenwärmeaustauscher 10 geschaffen, der bei Undichtig­ keit keine Gefahr einer etwaigen Schädigung des Ag­ gregats mit sich bringt.

Die Trennwände 34, 35 können für die Bildung der Zwischenräume 36 eingeprägte Vorsprünge und/oder Vertiefungen aufweisen und mit letzteren in Berüh­ rungskontakt mit den ersten Flachrohren 16 sowie den zweiten Flachrohren 26 stehen. Statt dessen können die Trennwände 34, 35 auch Noppen oder eine etwa waffel­ artige oder wellenförmige oder dergleichen Prägung aufweisen. Wesentlich ist dabei, daß die so geschaffenen Zwischenräume 36 bis zur Außenseite des Rohrpakets 11 reichende Freigänge bilden, durch die beim Undicht­ werden des Rohrpakets 11 das erste Medium oder das zweite Medium abströmen kann, damit ein etwaiges Verstopfen, Verkleben oder dergleichen der Innenräu­ me des Rohrpakets 11 vermieden ist.

Wie sich insbesondere aus Fig. 1 und 3 ergibt ist je­ weils zwischen der Oberseite der ersten Flachrohre 16 und der Unterseite der zweiten Flachrohre 26 eine Trennwand 35 angeordnet. Ferner ist zwischen der Oberseite der zweiten Flachrohre 26 und der Unterseite der ersten Flachrohre 16 eine Trennwand 34 angeord­ net. Die Trennwände 34, 35 können baugleich ausgebil­ det sein, was insbesondere z. B. für das zweite und dritte Ausführungsbeispiel in Fig. 6 bzw. 7 gilt. Statt dessen können die Trennwände 34, 35 auch spiegelbildlich aus­ gebildet sein, wie beim ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 bis 5. Auch kann eine Trennwand in bezug auf die nächstfolgende Trennwand um 180° innerhalb der Trennwandebene geschwenkt angeordnet sein.

Die Trennwände 34, 35 weisen im Bereich der beiden Kanäle 19, 20 der ersten Flachrohre 16, die die ersten Kammern 17 bilden, Durchlässe 37 und 38 auf, wie ins­ besondere anhand von Fig. 5 verdeutlicht ist. Diese Durchlässe 37, 38 fluchten mit den Kanälen 19 bzw. 20. Sie befinden sich z. B. auf einer Diametralen der Trenn­ wände 34, 35.

In analoger Weise weisen die Trennwände 34, 35 im Bereich der beiden anderen Kanäle 29, 30 der zweiten Flachrohre 26, die die zweiten Kammern 27 bilden, Durchlässe 39, 40 auf. Die Durchlässe 39, 40 fluchten mit den Kanälen 29 bzw. 30. Sie liegen auf der anderen Diametralen der Trennwände 34, 35. In vorteilhafter Weise sind die Durchlässe 37 bis 40 im wesentlichen kreisförmig. Die Trennwände 34, 35 sind im Bereich der Durchlässe 37 bis 40 mit Verstärkungen 41 versehen, die bei kreisförmiger Gestaltung etwa konzentrisch zu den Durchlässen 37 bis 40 verlaufen und z. B. aus eingepräg­ ten Sicken, Rippen oder dergleichen bestehen. In vor­ teilhafter Weise sind die Verstärkungen 41 aus Ringseg­ menten oder sonstigen Abschnitten gebildet (Fig. 4), zwischen denen - in Umfangsrichtung der Durchlässe 37 bis 40 betrachtet - nicht eingeprägte Trennwandbe­ reiche 42 verlaufen, die im Bereich der an den Durchlaß 37 bis 40 angrenzenden Randbereiche der Trennwände 34, 35 Zwischenräume zwischen letzteren und den an­ grenzenden Flachrohren 16 bzw. 26 sicherstellen, über die im Falle einer etwaigen Undichtigkeit das erste Me­ dium bzw. zweite Medium zur Außenseite des Rohrpa­ kets 11 abfließen kann.

Insbesondere Fig. 3 zeigt, daß jeweils zwei aufeinan­ derfolgende Trennwände 34, 35, zwischen denen ein Flachrohr 26 oder 16 angeordnet ist im Bereich zweier Kanäle 19, 20 oder 29, 30 und ihrer Durchlässe 37, 38 oder 39, 40 miteinander dicht verbunden sind unter Bil­ dung eines zu den Kanälen 19, 20 oder 29, 30 hin dichten Zwischenraumes, in dem das jeweilige Flachrohr 26 oder 16 enthalten ist und zu dem Kanal hin, der das jeweils andere Medium führt, abgeschottet ist. So sind also die Zwischenräume zwischen zwei miteinander ver­ bundenen Trennwänden 35 und 34, zwischen denen die das erste Medium führenden ersten Flachrohre 16 ent­ halten sind, zu den das zweite Medium führenden bei­ den Kanälen 29, 30 hin abgeschottet und zu den beiden übrigen Kanälen 19, 20, die das erste Medium führen, offen.

In analoger Weise sind die Zwischenräume zwischen zwei miteinander verbundenen Trennwänden 34, 35, in denen die das zweite Medium führenden zweiten Flach­ rohre 26 enthalten sind, zu den das erste Medium füh­ renden beiden Kanälen 19, 20 abgeschottet und zu den beiden übrigen Kanälen 29, 30, die das zweite Medium führen, offen.

Die dichte Verbindung zweier jeweils aufeinanderfol­ gender Trennwände 34, 35 erfolgt jeweils mittels Wand­ teilen 43. Diese Wandteile 43 können, wie dies beim ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 bis 5 dargestellt ist, mit den Trennwänden 34, 35 einstückig sein. Die Wand­ teile 43 der Trennwände 34, 35 sind aus über die Trenn­ wandebene hinaus überstehenden Rohransätzen 44 bis 47 einerseits und zur gleichen Seite überstehenden Kra­ gen 54 bis 57 andererseits gebildet, wobei die Kragen 54 bis 57 ein geringeres Überstandsmaß als die Rohransät­ ze 44 bis 47 aufweisen. Die Länge der Rohransätze 44 bis 47 ist so bemessen, daß über diese der Abstand zwi­ schen zwei übereinanderliegenden Trennwänden 34 und 35 zumindest in etwa vorgegeben und/oder ausge­ glichen wird.

Die Rohransätze 44 bis 47 und die Kragen 54 bis 57 sind zumindest im wesentlichen zylindrisch, wobei sie sich vorzugsweise nach oben hin verjüngen. Dies hat den Vorteil, daß beim Übereinanderlegen der einzelnen Trennwände 34 und 35 eine gute und selbsttätige Zen­ trierung im Bereich der Rohransätze 44 bis 47 und Kragen 54 bis 57 erfolgt, da beim Übereinanderlegen z. B. zweier Trennwände 34 und 35 (Fig. 5) die Rohransätze 46 und 47 der unteren Trennwand 35 mit ihrem freien Ende in die Kragen 54 bzw. 55 der oberen Trennwand 34 hineinragen und an letzteren im wesentlichen dicht anliegen. Wird auf die in Fig. 5 obere Trennwand 34 eine weitere Trennwand 35 aufgesetzt, so greifen die Rohransätze 44, 45 der Trennwand 34 in die Kragen 56 bzw. 57 der darauf aufgesetzten Trennwand 35 ein und liegen an letzteren zumindest im wesentlichen dicht an. Die jeweils aneinanderliegenden Rohransätze 44 bis 47 einerseits und Kragen 54 bis 57 andererseits der Trenn­ wände 34, 35 sind miteinander verbunden, z. B. durch Löten, Schweißen oder dergleichen. Für eine Lötverbin­ dung sind die Trennwände 34, 35 aus lotplattiertem Ma­ terial gebildet, so daß die Lötverbindung im Paket er­ folgt.

Mit Vorzug sind die Wandteile 43, hier insbesondere die Rohransätze 44 bis 47 einerseits und die Kragen 54 bis 57 andererseits, jeweils aus Durchzügen der Trenn­ wände 34, 35 gebildet. Wie insbesondere aus Fig. 5 er­ sichtlich ist, weist z. B. die eine Trennwand 34 zwei be­ abstandete Rohransätze 44, 45 auf, die z. B. auf einer Diagonalen angeordnet sind. Ferner weist die Trenn­ wand 34 zwei beabstandete Kragen 54, 55 auf, die z. B. auf der anderen Diagonalen angeordnet sind. Dabei lie­ gen ein Rohransatz 44 und ein Kragen 54 in Fig. 5 vorn.

Die andere Trennwand 35 ist in analoger Weise mit zwei Rohransätzen 46, 47 und zwei Kragen 56, 57 verse­ hen. Dabei liegen gemäß Fig. 5 der eine Rohransatz 46 und der eine Kragen 56 vorn.

Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbei­ spiel sind die Trennwände 34, 35 allein mit den Rohran­ sätzen 44 bis 47 versehen. Die Kragen 54 bis 57 hinge­ gen entfallen völlig. Dabei sind die im Bereich der sonst vorgesehenen Kragen 54 bis 57 vorhandenen Durchläs­ se in den Trennwänden 34, 35 im Durchmesser bezogen auf den Innendurchmesser der Rohransätze 44 bis 47 so gewählt, daß die Rohransätze 44 bis 47 mit ihrer in Fig. 3 nach oben weisenden Stirnfläche an der Unterseite der darüber angeordneten Trennwand 34 anliegen, und zwar in einem Randbereich, der dem Durchlaß in der Trennwand 34, 35 benachbart ist. In Abwandlung dieses Ausführungsbeispieles können die Rohransätze 44 bis 47 am freien Ende auch einen nach außen gerichteten Ringflansch aufweisen, der eine breitere Anlagefläche für die Anlage der darüber angeordneten Trennwand 34, 35 bietet.

Das in Fig. 6 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel un­ terscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 bis 5 allein hinsichtlich der Wandteile 143, die beim zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 6 aus Hülsen 164 gebildet sind, die im Bereich der in den Trennwän­ den 134, 135 jeweils enthaltenen Durchlässe zwischen zwei aufeinanderfolgenden Trennwänden 134, 135 an­ geordnet sind und Distanzhülsen bilden.

Bei dem in Fig. 7 gezeigten dritten Ausführungsbei­ spiel weisen die Hülsen 164 in Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels oberseitige und unterseitige ra­ diale Vorsprünge 165, 166 auf, z. B. Flansche, an denen die Trennwände 134, 135 anliegen und die Befestigungs­ flächen bilden. Dadurch ergeben sich im Vergleich zum zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 6 größere Anlage- und Befestigungsflächen. In beiden Fällen sind die Hül­ sen 164 mit den Trennwänden 134, 135 dicht und fest verbunden, insbesondere durch Löten, Schweißen oder dergleichen.

Da beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel die Trenn­ wände 134, 135 weder Rohransätze analog den Rohran­ sätzen 44 bis 47 noch Kragen analog den Kragen 54 bis 57 aufweisen, sondern nur z. B. kreisförmige Durchlässe im Bereich der vier Kanäle, können bei diesen Ausfüh­ rungsbeispielen die Trennwände 134, 135 baugleich und einfacher gestaltet werden, da der Werkzeugaufwand für die Herstellung dieser Trennwände 134, 135 geringer ist. Die Hülsen 164 sind nicht lotplattiert, da die Trenn­ wände 134, 135 bereits plattiert sind und dadurch die dichte Verbindung durch Löten mit den Hülsen 164 er­ möglichen.

Ersichtlich befindet sich in den Zwischenräumen 36, die zur Außenseite des Rohrpakets 11 Verbindung ha­ ben und offen sind, Umgebungsmedium, z. B. Luft, wel­ ches unter Umständen die Wärmeübertragung im Rohr­ paket 11 fördern kann. Die Zwischenräume 36, die zwi­ schen den Trennwänden 34, 35 bzw. 134, 135 einerseits und den ersten Flachrohren 16 und zweiten Flachrohren 26 andererseits gebildet sind, können als zusätzliche, ein weiteres Wärmeaustauschmedium, z. B. Luft, führende Wärmeaustauschkammern ausgebildet sein. Die Trenn­ wände 34, 35 bzw. 134, 135 können als an sich bekannte Luftlamellen ausgebildet sein, die wellenförmig ausge­ bildet und/oder mit Einschnitten und im Bereich der Einschnitte abgebogenen Flächenbereichen, insbeson­ dere Kiemen, versehen sind.

Ist der Plattenwärmeaustauscher beschriebener Art z. B. als Kühler eingesetzt, so können diese Zwischen­ räume 36 noch der Erzielung einer zusätzlichen Kühl­ wirkung dienen, wenn der Plattenwärmeaustauscher ei­ nem Luftstrom ausgesetzt wird. Die hindurchgeführte Luft gelangt in Berührung mit den relativ großen Flä­ chen, die die Trennwände 34, 35 bzw. 134, 135 und die Schalen aufweisen, aus denen die ersten Flachrohre 16 und die zweiten Flachrohre 26 gebildet sind. Diese für den Wärmeaustausch, insbesondere für die zusätzliche Kühlung, nutzbaren Flächen sind relativ groß. Eine zu­ sätzliche Kühlwirkung in großem Ausmaß ergibt sich dann, wenn die Temperaturdifferenz zwischen dem zu kühlenden ersten Medium, z. B. Öl, und der relativ kal­ ten Luft des Luftstromes groß ist und wenn ferner die Luftbewegung, z. B. erzeugt durch einen Ventilator, durch den Fahrtwind od. dgl., relativ groß ist.

Claims (29)

1. Plattenwärmeaustauscher, mit einem Rohrpaket aus beabstande­ ten ersten und zweiten Flachrohren (16, 26), wobei durch die ersten Flachrohre (16) ein erstes Medium, z. B. Öl, und durch die zweiten Flachrohre (26) ein zweites Medium, z. B. Wasser, strömt, wobei zwischen den ersten Flachrohren (16) und den zweiten Flachrohren (26) jeweils Zwischenräume (33) gebildet werden, in denen Trennwände (34, 35; 134, 135) angeordnet sind und wobei die ersten Flachrohre (16) bzw. die zweiten Flachrohre (26) jeweils über zwei quer dazu gerichtete Kanäle (19, 20, 29, 30) miteinander in Verbindung stehen, von denen der eine Kanal (19, 29) der Zuführung und der andere Kanal (20, 30) der Abführung des ersten bzw. zweiten Mediums dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachrohre (16, 26) aus zwei Schalen zusammenge­ setzt sind, daß die Trennwände (34, 35; 134, 135) im Bereich der Kanäle (19, 29 bzw. 20, 30) Durchlässe (37, 38 bzw. 39, 40) aufweisen und daß jeweils zwei aufeinander­ folgende Trennwände (34, 35; 134, 135), zwischen denen ein Flachrohr (16 bzw. 26) angeordnet ist, im Bereich der Kanäle (19, 29 bzw. 20, 30) miteinander dicht verbunden sind unter Bildung eines zu den Kanälen (19, 20 bzw. 29, 30) hin dichten Raumes, der zu dem Kanal (19, 20 bzw. 29, 30) hin abgeschottet ist, der das jeweils andere Medium führt.

2. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (34, 35; 134, 135) wärmeübertragend ausgebildet sind und mit den ersten Flachrohren (16) und den zweiten Flachrohren (26) in wärmeübertragendem Kontakt stehen.

3. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Trennwänden (34, 35; 134, 135) einerseits und den damit in Kontakt stehenden ersten und zweiten Flachrohren (16, 26) andererseits Zwischenräume (36) ge­ bildet sind, die je Ebene miteinander in Verbindung stehen und bis zur Außenseite des Rohrpakets (11) führen.

4. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume (36) als Kanäle ausgebildet sind.

5. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume (36) als labyrinthartige Durchgänge oder dergleichen Freigänge ausgebildet sind.

6. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (34, 35; 134, 135) eingeprägte Vor­ sprünge und/oder Vertiefungen aufweisen und mit letzteren in Kontakt mit den ersten und zweiten Flachrohren (16, 26) stehen.

7. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenwände (34, 35; 134, 135) Noppen aufweisen.

8. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (34, 35; 134, 135) eine etwa waffel­ artige oder wellenförmige oder dergleichen Prägung auf­ weisen.

9. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (34, 35; 134, 135) baugleich ausge­ bildet sind.

10. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennwand (34, 35) in Bezug auf die nächst­ folgende Trennwand um 180° innerhalb der Trennwandebene geschwenkt angeordnet ist oder spiegelbildlich ausge­ bildet ist.

11. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (37 bis 40) im wesentlichen kreis­ förmig sind.

12. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (34, 35; 134, 135) im Bereich der Durchlässe (37 bis 40) mit Verstärkungen (41), insbe­ sondere eingeprägten Sicken, Rippen od. dgl., versehen sind.

13. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungen (41) etwa konzentrisch zu den Durch­ lässen (37 bis 40) verlaufen.

14. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungen (41) aus Ringsegmenten oder Ab­ schnitten gebildet sind, zwischen denen nicht eingeprägte Trennwandbereiche (42) verlaufen.

15. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen zwei miteinander verbunde­ nen Trennwänden (35, 34; 135, 134), in denen die das erste Medium führenden ersten Flachrohre (16) enthalten sind, zu den das zweite Medium führenden beiden Kanälen (29, 30) hin abgeschottet und zu den beiden übrigen Kanälen (19, 20), die das erste Medium führen, offen sind.

16. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen zwei miteinander verbundenen Trennwänden (34, 35; 134, 135), in denen die das zweite Medium führenden zweiten Flachrohre (26) enthalten sind, zu den das erste Medium führenden beiden Kanälen (19, 20) abgeschottet und zu den beiden übrigen Kanälen (29, 30), die das zweite Medium führen, offen sind.

17. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die dichte Verbindung jeweils zweier aufeinanderfol­ gender Trennwände (34, 35; 134, 135) jeweils mittels Wand­ teilen (43; 143) erfolgt.

18. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandteile (43) mit den Trennwänden (34, 35) ein­ stückig sind.

19. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandteile (43) der Trennwände (34, 35) aus über die Trennwandebene hinaus überstehenden Rohransätzen (44 bis 47) einerseits und zur gleichen Seite überstehenden Kragen (54 bis 57) andererseits gebildet sind.

20. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohransätze (44 bis 47) und die Kragen (54 bis 57) im wesentlichen zylindrisch sind, und vorzugsweise daß sich die Rohransätze (44 bis 47) und die Kragen (54 bis 57) am freien Ende verjüngen.

21. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandteile (43) aus Durchzügen der Trennwände (34, 35) gebildet sind.

22. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (34, 35) jeweils zwei beabstandete Rohr­ ansätze (44, 45 bzw. 46, 47) und jeweils zwei beabstan­ dete Kragen (54, 55 bzw. 56, 57) aufweisen, wobei die beiden Rohransätze je Trennwand vorzugsweise auf einer Diagonalen und die beiden Kragen vorzugsweise auf der anderen Diagonalen plaziert sind.

23. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohransätze (44 bis 47) je Kanal (19, 20, 29, 30) mit ihrem freien Ende in die Kragen (54 bis 57) hinein­ ragen und an letzteren dicht anliegen.

24. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinander anliegenden Rohransätze (44 bis 47) und Kragen (54 bis 57) der Trennwände (34, 35) fest mit­ einander verbunden sind, z. B. durch Löten, Schweißen od. dgl..

25. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandteile (143) aus im Bereich der Durchlässe der Trennwände (134, 135) und der Kanäle angeordneten Hülsen (164) gebildet sind, die im Bereich der Durchlässe zwi­ schen zwei aufeinanderfolgenden Trennwänden (134, 135) angeordnet sind.

26. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (164) oberseitige und unterseitige radiale Vorsprünge (165, 166), z. B. Flansche, aufweisen, an denen die Trennwände (134, 135) anliegen und die Befestigungs­ flächen bilden.

27. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (164) mit den Trennwänden (134, 135) fest verbunden sind, z. B. durch Löten, Schweißen od. dgl..

28. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume (36), die zwischen den Trennwänden (34, 35; 134, 135) einerseits und den ersten und zweiten Flachrohren (16, 26) andererseits gebildet sind, als zusätzliche, ein weiteres Wärmeaustauschmedium, z. B. Luft, führende Wärmeaustauschkammern ausgebildet sind.

29. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (34, 35; 134, 135) als an sich bekannte Luftlamellen ausgebildet sind, die wellenförmig ausgebildet und/oder mit Einschnitten und im Bereich der Einschnitte abgebogenen Flächenbereichen, insbesondere Kiemen, ver­ sehen sind.