DE102008029959A1 - Stacked plate heat exchanger for a motor vehicle - Google Patents

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Malte Schwarz
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stapelscheiben-Wärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Mehrzahl von zu einem Stapel verbundenen und dichtend miteinander verlöteten Tauscherscheiben (1), wobei zumindest ein sich in der Stapelrichtung erstreckender Hauptkanal (3) eines Fluids durch fluchtende Durchbrechungen der einzelnen Tauscherscheiben (1) ausgebildet ist, und eine Abdeckplatte (4), die mit einem nach oben gewölbten Außenrand einer obersten der Tauscherscheiben (1) sowie einem Rand des Hauptkanals (3) fluiddicht verlötet ist, wobei auf der Abdeckplatte (4) eine Verstärkungsplatte (5) von außen mittels Verlötung festgelegt ist.The invention relates to a stacked plate heat exchanger, in particular for a motor vehicle, comprising a plurality of connected to a stack and sealingly soldered together exchanger discs (1), wherein at least one in the stacking direction extending main channel (3) of a fluid through aligned openings of the individual exchanger discs (1) is formed, and a cover plate (4) which is fluid-tightly soldered to an upwardly curved outer edge of an uppermost of the exchanger discs (1) and an edge of the main channel (3), wherein on the cover plate (4) has a reinforcing plate (5 ) is determined externally by means of soldering.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stapelscheiben-Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a stacked plate heat exchanger for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

US 6,843,311 beschreibt einen Stapelscheiben-Wärmetauscher, bei dem ein aus Durchbrechungen von gestapelten Tauscherscheiben gebildeter Hauptkanal durch eine erste Abdeckplatte verschlossen ist, auf der eine zweite, dünnere Abdeckplatte von außen aufgelötet ist, welche fluiddicht mit dem Außenrand einer obersten Tauscherplatte verlötet ist. US 6,843,311 describes a stacked plate heat exchanger in which a formed of openings of stacked exchanger disks main channel is closed by a first cover plate on which a second, thinner cover plate is soldered from the outside, which is fluid-tight soldered to the outer edge of an uppermost exchanger plate.

Allgemein sind Stapelscheiben-Wärmetauscher zum Beispiel als Ölkühler für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei denen nur eine einzelne äußere Abdeckplatte vorgesehen ist, mittels der sowohl ein Öl führender Hauptkanal als auch ein Kühlwasser führender Strömungsweg zwischen äußerer Tauscherplatte und Abdeckplatte mittels Verlötung fluiddicht abgeschlossen ist.Generally For example, stacked plate heat exchangers are oil coolers for an internal combustion engine of a motor vehicle, where only a single outer cover plate is provided by means of both an oil leading Main channel as well as a cooling water leading flow path between outer Exchange plate and cover plate by soldering fluid-tight is completed.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Stapelscheiben-Wärmetauscher anzugeben, der mit einfachen Mitteln besonders druckfest ausgebildet ist.It The object of the invention is a stacked plate heat exchanger specify that formed by simple means particularly pressure resistant is.

Diese Aufgabe wird für einen eingangs genannten Stapelscheiben-Wärmetauscher erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Kombination der Abdeckplatte mit der Verstärkungsplatte wird dabei eine vorteilhafte Verteilung der Aufgabe der stoffschlüssigen Abdichtung des Wärmetauschers auf die den tauscherscheibenstapel oberseitig abschließende Abdeckplatte und der Aufgabe der mechanischen Versteifung auch gegen hohe und/oder oszillierende Drücke auf die Verstärkungsplatte erzielt. Unter oberseitig oder oben im Sinne der Erfindung ist dabei diejenige Seite des Tauscherscheibenstapels zu verstehen, zu der die umlaufenden Ränder der Tauscherscheiben hin aufgebogen sind.These Task is for an aforementioned stacked plate heat exchanger according to the invention with the characterizing features of Claim 1 solved. By the invention Combination of the cover plate with the reinforcement plate In this case, an advantageous distribution of the task of cohesive Sealing the heat exchanger to the exchanger disk stack top cover plate and the task of mechanical stiffening also against high and / or oscillating Pressed on the reinforcing plate achieved. Under Upper side or top in the context of the invention is the one To understand the side of the exchanger disk stack, to the circulating Ranges of the exchanger discs are bent up.

Bei Bedarf kann hierdurch die Abdeckplatte auch bei hohen Fluiddrücken hinreichend dünn ausgelegt werden, um auf einfache Weise mit komplexen Formgebungen versehen zu werden, zum Beispiel einem gebogenen Rand zur Anbindung an die oberste Tauscherscheibe und/oder einem Fluidanschluss und/oder Sicken oder Rillen zur Beeinflussung einer Fluidströmung.at Need can thereby cover the cover even at high fluid pressures be designed sufficiently thin to easily to be provided with complex shapes, for example one curved edge for connection to the uppermost exchanger disk and / or a fluid connection and / or beads or grooves for influencing a fluid flow.

Die Anordnung der Verstärkungsplatte im Bereich des Hauptkanals ist dabei eine besonders vorteilhafte Ausführung, da zum Beispiel im Fall von großen und zudem oszillierenden Fluiddrücken die Abdeckplatte über dem Hauptkanal des Fluids einer besonders hohen Belastung ausgesetzt ist. Diese Belastung kann im Fall von Oszillationen oder wiederholten Druckstößen zu einer verminderten Lebensdauer umgebender Lötnähte führen. Derartige Oszillationen und/oder Druckstöße können zum Beispiel von Mehrkammer-Ölpumpen in einem Motorölkreislauf erzeugt werden.The Arrangement of the reinforcing plate in the region of the main channel is a particularly advantageous embodiment, since the Example in the case of large and also oscillating fluid pressures the cover plate over the main channel of the fluid one particular high load is exposed. This burden can be in the case of Oscillations or repeated pressure surges too a reduced life of surrounding solder joints to lead. Such oscillations and / or pressure surges For example, from multi-chamber oil pumps in be generated an engine oil circuit.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind im Interesse einer kostengünstigen Serienfertigung die Tauscherscheiben, die Abdeckplatte und die Verstärkungsplatte in einem gemeinsamen Verfahrensschritt in einem Lötofen miteinander verlötet.at a particularly preferred embodiment are in the interest cost-effective mass production, the exchanger discs, the cover plate and the reinforcing plate in a common Process step soldered together in a brazing furnace.

Bei einer möglichen Variante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Verstärkungsplatte aus zumindest zwei separaten, aufeinander angeordneten Blechen besteht. Hierdurch ist auf einfache Weise eine massive Verstärkungsplatte aus dünnen, miteinander verlöteten Blechteilen herstellbar, wobei je nach Auslegung zudem eine Absorption von Schwingungsenergie begünstigt sein kann.at a possible variant of the invention it is provided that the reinforcing plate consists of at least two separate, arranged on each other sheets. This is easy on Make a massive reinforcing plate of thin, produced soldered together sheet metal parts, depending on Design also favors an absorption of vibrational energy can be.

Um eine gute Dauerfestigkeit des Wärmetauschers auch gegen hohe Drücke zu gewährleisten, hat die Verstärkungsplatte vorteilhaft zumindest etwa eine Dicke der Abdeckplatte und in besonders bevorzugter Detailgestaltung zumindest etwa das Doppelte der Dicke der Abdeckplatte.Around a good fatigue strength of the heat exchanger against To ensure high pressures, has the reinforcing plate advantageously at least about a thickness of the cover plate, and more preferably Detail design at least about twice the thickness of the cover plate.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist in der Abdeckplatte eine in den Hauptkanal ragende Auswölbung vorgesehen, wodurch bereits eine erste Abstützung gegen den Fluiddruck erreicht wird. Besonders bevorzugt ist dabei in der Verstärkungsplatte eine mit der Auswölbung der Abdeckplatte überdeckende Ausformung ausgebildet ist, die insbesondere in zumindest einem Randbereich mit der Auswölbung der Abdeckplatte verlötet ist, so dass die Auswölbung eine besonders große Verstärkung erfährt. In weiterhin vorteilhafter Detailgestaltung kann dabei zudem im Bereich der Auswölbung ein definierter Luftspalt zwischen der Abdeckplatte und der Verstärkungsplatte verbleiben. Hierdurch bilden die Abdeckplatte und die Verstärkungsplatte in diesem lokalen Bereich ein steifes elastisches System, mittels dessen Druckspitzen des Fluids wirkungsvoll abgedämpft werden können, ohne dass im Dauerbetrieb eine Beschädigung der Lötstellen erfolgt.at an expedient embodiment of the Invention is in the cover plate projecting into the main channel Bulge provided, which already provides a first support is achieved against the fluid pressure. Particular preference is given in the reinforcing plate one with the bulge the cover plate is formed overlapping shape, in particular in at least one edge region with the bulge the cover plate is soldered so that the bulge a particularly large gain undergoes. In further advantageous detail design can also in the Area of bulge a defined air gap between the cover plate and the reinforcing plate remain. This forms the cover plate and the reinforcing plate in this local area a rigid elastic system, by means of its pressure peaks of the fluid effectively damped can be damaged without being in continuous operation the solder joints takes place.

Je nach Anforderungen können zur weiteren mechanischen Versteifung in zumindest einem von beiden, Abdeckplatte oder Verstärkungsplatte, Sicken insbesondere im Bereich des Hauptkanals ausgebildet sein.ever according to requirements can be used for further mechanical stiffening in at least one of the two, cover plate or reinforcing plate, Beading be formed in particular in the region of the main channel.

Zur einfachen Montage des Wärmetauschers ist es bevorzugt vorgesehen, dass an einer den Stapel von Tauscherscheiben nach unten abschließenden Abdeckplatte eine Grundplatte von außen aufgebracht ist, wobei an der Grundplatte ein materialeinheitlicher Fortsatz mit einem Montageloch zur Befestigung des Wärmetauschers an einer Struktur vorgesehen ist. Um eine Rissbildung zwischen Abdeckplatte und Verstärkungsplatte zu vermeiden ist es besonders zweckmäßig vorgesehen, dass kein Montageloch in unmittelbarer Nähe eines Radiusbereichs der unteren Abdeckplatte oder der Grundplatte angeordnet ist. Unter einem Radiusbereich ist dabei ein Bereich mit gekrümmtem Verlauf des Randes zu verstehen, also zum Beispiel ein ver rundeter Eckbereich bei einem Wärmetauscher mit im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt.For easy installation of the heat exchanger, it is preferably provided that on a stack of exchanger plates downwards final cover plate a base plate of the outside is applied, wherein on the base plate a material-uniform extension is provided with a mounting hole for fixing the heat exchanger to a structure. In order to avoid cracking between the cover plate and the reinforcing plate, it is particularly expedient that no mounting hole is arranged in the immediate vicinity of a radius region of the lower cover plate or the base plate. Under a radius range is to be understood as a region with a curved course of the edge, so for example a ver rounded corner area in a heat exchanger having a substantially rectangular cross-section.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest ein Anschluss zur Zuführung oder Abführung eines wärmeführenden Fluids an der Abdeckplatte ausgebildet. Eine solch komplexe Ausformung erfordert im Regelfall eine entsprechend dünne Blechstärke des Abdeckbleches, weshalb das Vorsehen der äußeren Verstärkungsplatte besonders vorteilhaft ist.at A preferred embodiment is at least one connection for supplying or discharging a heat-conducting Fluids formed on the cover plate. Such a complex shape requires As a rule, a correspondingly thin plate thickness the cover plate, which is why the provision of the outer Reinforcing plate is particularly advantageous.

Eine vorteilhafte Detailgestaltung der Erfindung mit dem Ziel einer vereinfachten Montage besteht darin, dass in der Verstärkungsplatte zumindest eine Ausnehmung zur Positionierung eines abnehmbaren Klammerglieds und/oder Druckstücks vorgesehen ist, wobei das Klammerglied einer kraftbeaufschlagten Halterung des Wärmetauschers während einer Verlötung dient.A advantageous detailed design of the invention with the aim of a simplified Assembly is that in the reinforcing plate at least one Recess for positioning a removable clip member and / or Pressure piece is provided, wherein the clip member of a kraftbeaufschlagten holder of the heat exchanger during a Soldering serves.

Allgemein bevorzugt ist der Wärmetauscher als Ölkühler eines Kraftfahrzeugs ausgelegt, so dass das Fluid Motoröl eines Schmierkreislaufs eines Verbrennungsmotors ist. Das andere wärmeführende Fluid ist dabei im Regelfall Kühlmittel eines Kühlkreislaufs des Motors.Generally The heat exchanger is preferably an oil cooler a motor vehicle designed so that the fluid engine oil a lubrication circuit of an internal combustion engine is. The other heat-conducting fluid is usually coolant a cooling circuit of the engine.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie aus den abhängigen Ansprüchen.Further Advantages and features of the invention will become apparent from the following described embodiment and from the dependent Claims.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.following is a preferred embodiment of the invention described and with reference to the accompanying drawings explained.

1 zeigt eine schematische Schnittansicht durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers. 1 shows a schematic sectional view through a first embodiment of a heat exchanger according to the invention.

2 zeigt eine räumliche Darstellung einer Verstärkungsplatte des Wärmetauschers aus 1. 2 shows a spatial representation of a reinforcing plate of the heat exchanger 1 ,

3 zeigt eine maßstabsgerechte Draufsicht auf den Wärmetauscher aus 1. 3 shows a scale top view of the heat exchanger 1 ,

4 zeigt eine Schnittansicht durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers. 4 shows a sectional view through a second embodiment of a heat exchanger according to the invention.

5 zeigt eine räumliche Darstellung einer Abdeckplatte und einer Verstärkungsplatte des Wärmetauschers aus 4. 5 shows a three-dimensional view of a cover plate and a reinforcing plate of the heat exchanger 4 ,

6 zeigt eine räumliche Explosionsdarstellung des Wärmetauschers aus 3. 6 shows a spatial exploded view of the heat exchanger 3 ,

Der Stapelscheiben-Wärmetauscher nach 1 umfasst einen Stapel von Tauscherscheiben 1 aus Aluminium von jeweils etwa 0,4 mm Dicke, zwischen denen jeweils Strömungskanäle für zwei voneinander getrennte Fluide, vorliegend Motoröl und Kühlwasser, vorgesehen sind. Die Tauscherscheiben 1 haben jeweils einen außen umlaufen Rand, der für sämtliche Scheiben in die gleiche Richtung schräg nach oben gerichtet aufgebogen ist, so dass bei Stapelung der Scheiben die aufgebogenen Ränder umlaufend aneinander anliegen.The stacked plate heat exchanger after 1 includes a stack of exchanger disks 1 made of aluminum, each about 0.4 mm thick, between each of which flow channels for two separate fluids, in this case engine oil and cooling water, are provided. The exchanger discs 1 each have an outer peripheral edge, which is bent for all discs in the same direction obliquely upwards, so that when stacked the discs abut the bent edges circumferentially to each other.

6 zeigt eine Explosionsdarstellung des gesamten Wärmetauschers, bei der aus Gründen der Übersicht nur die untersten beiden und die oberste der Tauscherscheiben 1 dargestellt sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind insgesamt 43 Tauscherscheiben 1 gestapelt. Die Tauscherscheiben 1 sind im vorliegenden Beispiel, aber nicht notwendig, Gleichteile, die abwechselnd um 180° verdreht aufeinander gesetzt sind. 6 shows an exploded view of the entire heat exchanger, for reasons of clarity, only the bottom two and the top of the exchanger discs 1 are shown. In the present embodiment, a total of 43 exchanger disks 1 stacked. The exchanger discs 1 are in the present example, but not necessary, identical parts, which are alternately rotated by 180 ° to each other.

Die Fluide werden über insgesamt vier Anschlüsse zu- und abgeführt, von denen ein Anschluss für das Kühlwasser und beide Anschlüsse für das Motoröl auf einer nicht gezeigten Unterseite des Wärmetauschers vorgesehen sind. Der andere Anschluss 2 für das Kühlwasser ist auf der Oberseite gemäß Draufsicht nach 3 angeordnet.The fluids are supplied and removed via a total of four ports, of which a connection for the cooling water and both ports for the engine oil are provided on an underside of the heat exchanger, not shown. The other connection 2 for the cooling water is on top according to plan view 3 arranged.

Die Tauscherscheiben 1 haben jeweils Durchbrechungen, die miteinander fluchten und im Wechsel paarweise an Umrandungen miteinander verlötet sind. Hierdurch werden über die Stapel- oder Höhenrichtung des Wärmetauschers Hauptkanäle 3 ausgeformt, über die das Öl und das Kühlwasser zunächst eintrittsseitig einströmen, dann auf die Strömungswege zwischen den Tauscherplatten 1 verteilt und dann austrittsseitig gesammelt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel haben die Hauptkanäle einen in etwa ovalen Querschnitt mit großen und kleinen Durchmessern von 20 mm und 13 mm. Der Außenumfang des Stapel von Tauscherscheiben 1 hat die Form einen stark verrundeten Rechtecks mit den Maßen 140 mm × 70 mm.The exchanger discs 1 each have openings that are aligned with each other and are soldered in pairs to each other at borders. As a result, via the stack or height direction of the heat exchanger main channels 3 formed, over which the oil and the cooling water first flow on the inlet side, then on the flow paths between the exchanger plates 1 distributed and then collected on the exit side. In the present embodiment, the main channels have an approximately oval cross section with large and small diameters of 20 mm and 13 mm. The outer circumference of the stack of exchanger disks 1 the shape has a strongly rounded rectangle with the dimensions 140 mm × 70 mm.

Die Hauptkanäle 3 sind an ihrem dem jeweiligen Anschluss gegenüberliegenden Ende durch eine den Stapel aus Tauscherscheiben 1 nach oben abschließende Abdeckplatte 4 aus Aluminium verschlossen, die eine Dicke von etwa 2 mm hat. In 1 ist die obere Abdeckplatte 4 des Wärmetauschers gezeigt, die die beiden ölführenden Hauptkanäle 3 abschließt. Im Bereich der Hauptkanäle 3 hat die Abdeckplatte 4 kalottenartige Ausbuchtungen 4b, die in die Hauptkanäle 3 hineinragen und somit eine mechanische Versteifung gegen Öldruck bilden.The main channels 3 are at their opposite end of each terminal through a stack of exchanger discs 1 top end cover plate 4 made of aluminum, which has a thickness of about 2 mm. In 1 is the top cover plate 4 the heat exchanger shown, the two main oil-carrying channels 3 concludes. In the area of the main channels 3 has the cover plate 4 dome-shaped bulges 4b that are in the main channels 3 protrude and thus form a mechanical stiffening against oil pressure.

Die Abdeckplatte 4 ist über geschlossen umlaufende Lötstellen 4a um die Ränder der Hauptkanäle 3 als auch einen nach oben gebogenen Außenrand an einem angrenzenden Außenrand der obersten Tauscherplatte 1 fluiddicht festgelegt, so dass durch die Abdeckplatte 4 eine vollständige Abdichtung des Außenraums gegenüber den Fluiden des Wärmetauschers erfolgt.The cover plate 4 is about closed circumferential solder joints 4a around the edges of the main channels 3 and an upwardly bent outer edge at an adjacent outer edge of the uppermost exchanger plate 1 fluid-tight, so that through the cover plate 4 a complete seal of the outer space against the fluids of the heat exchanger takes place.

Auf der Abdeckplatte 4 ist von außen eine Verstärkungsplatte 5 zur mechanischen Verstärkung flächig aufgelötet. Die Verstärkungsplatte 5 hat eine Dicke von etwa 4 mm und ist somit etwa doppelt so dick wie die Abdeckplatte 4. Die Verstärkungsplatte 5 liegt im vorliegenden Beispiel vollständig innerhalb des nach oben gebogenen, äußeren Umfangsrandes der Abdeckplatte 4.On the cover plate 4 is a reinforcing plate from the outside 5 soldered flat for mechanical reinforcement. The reinforcement plate 5 has a thickness of about 4 mm and is thus about twice as thick as the cover plate 4 , The reinforcement plate 5 is in the present example, completely within the upwardly bent, outer peripheral edge of the cover plate 4 ,

Die Verstärkungsplatte 5 hat (siehe 2) in einem Eck- oder Radiusbereich eine Aussparung 5a, welche dem Bereich des an die Abdeckplatte angesetzten Wasseranschlusses 2 (siehe 3) entspricht.The reinforcement plate 5 has (see 2 ) in a corner or radius area a recess 5a , which corresponds to the area of the water connection attached to the cover plate 2 (please refer 3 ) corresponds.

In Überdeckung mit den Auswölbungen 4b der Abdeckplatte 4 hat die Verstärkungsplatte 5 ebenfalls Ausformungen 5b, die in die Auswölbungen 4b hineinragen und entlang eines Randes 5c mit den Auswölbungen 4b flächig verlötet sind. Im zentralen vertieften Bereich verbleibt dabei zwischen den Auswölbungen 4b und den Ausformungen 5b ein Luftspalt 6, durch den die Auswölbungen 4b und die Ausformungen 5b im Fall von Druckspitzen oder Druckoszillationen gegeneinander arbeiten können.Overlapping with the bulges 4b the cover plate 4 has the reinforcement plate 5 also formations 5b in the bulges 4b protrude and along an edge 5c with the bulges 4b are soldered flat. In the central recessed area remains between the bulges 4b and the formations 5b an air gap 6 through which the bulges 4b and the formations 5b in the case of pressure peaks or pressure oscillations can work against each other.

Weiterhin sind in der Verstärkungsplatte 5 zwei kreisförmige Durchbrechungen 5d vorgesehen, an denen eine Halteklammer zur gemeinsamen Verlötung der Bauteile des Wärmetauschers angesetzt wird. Die insbesondere als Druckplatte bzw. durch Schwerkraftwirkung den Stapel komprimierendes Druckstück ausgebildete Halteklammer hält den mechanisch vormontierten Stapel in der Stapelrichtung kraftbeaufschlagt zusammen, um ihn in einen Lötofen zu verbringen.Furthermore, in the reinforcing plate 5 two circular openings 5d provided on which a retaining clip is applied for the common soldering of the components of the heat exchanger. The retaining clip which is formed in particular as a pressure plate or by gravity acting on the stack compressing the pressure piece holds the mechanically pre-assembled stack in the stacking direction with force, in order to transfer it into a soldering furnace.

Auf der der oberen Abdeckplatte 4 gegenüberliegenden Unterseite des Stapels von Tauscherscheiben 1 wird der Stapel von einer unteren Abdeckplatte 10 fluiddicht abgeschlossen (siehe 6), in der sich zwei Anschlussöffnungen 10a, 10b für die Zuführung und Abführung des Motoröls sowie die andere Wasserführung und 10c befinden. Auf der unteren Abdeckplatte 10 ist von außen eine Grundplatte 11 aufgesetzt und flächig verlötet, in welcher die Anschlussöffnungen 10a, 10b, 10c der unteren Abdeckplatte als Durchbrechungen nachgeformt sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die untere Abdeckplatte dicker als die einzelnen Tauscherscheiben ausgebildet, nämlich 1,5 mm. Die Grundplatte hat eine Materialstärke von 6 mm.On the top cover plate 4 opposite bottom of the stack of exchanger disks 1 the stack is from a lower cover plate 10 sealed fluid-tight (see 6 ), in which there are two connection openings 10a . 10b for the supply and removal of engine oil and the other water supply and 10c are located. On the lower cover plate 10 is from the outside a base plate 11 placed on and soldered flat, in which the connection openings 10a . 10b . 10c the lower cover plate are reshaped as openings. In the present embodiment, the lower cover plate is formed thicker than the individual exchanger discs, namely 1.5 mm. The base plate has a material thickness of 6 mm.

Die Grundplatte 11 hat Fortsätze 7, mit denen sie seitlich über den Umriss des Tauscherscheibenstapels hinausragt (siehe 3). In den Fortsätzen 7 sind Durchbrechungen 8, etwa Bohrungen oder Gewindelöcher, vorgesehen, um den Wärmetauscher bzw. Ölkühler an einer Tragstruktur wie zum Beispiel einem Chassis oder einem Motorblock zu befestigen. Dabei sind zur Vermeidung von Rissen bei der Montage oder der nachfolgenden Druckbeaufschlagung im Betrieb keine Montagemittel in der unmittelbaren Nähe der verrundeten Ecken bzw. Radiusbereiche 9 der unteren Abdeckplatte 10 bzw. des Stapels von Tauscherscheiben 1 vorgesehen.The base plate 11 has extensions 7 with which it protrudes laterally beyond the outline of the exchanger disk stack (see 3 ). In the extensions 7 are breakthroughs 8th , such as holes or threaded holes, provided to secure the heat exchanger or oil cooler to a support structure such as a chassis or an engine block. In this case, to avoid cracks during assembly or subsequent pressurization during operation no mounting means in the immediate vicinity of the rounded corners or radius areas 9 the lower cover plate 10 or the stack of exchanger disks 1 intended.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß 4 und 5 ist als einziger Unterschied zu dem vorstehend beschriebenen Beispiel die Verstärkungsplatte 5 aus zwei einzelnen, aufeinander angeordneten und flächig miteinander verlöteten Blechen 5e, 5f ausgebildet. Jedes der Bleche 5e, 5f hat eine Dicke von etwa 2 mm, so dass insgesamt ebenfalls eine Dicke von etwa 4 mm der Verstärkungsplatte erreicht wird.In a further embodiment of the invention according to 4 and 5 is the only difference to the example described above, the reinforcing plate 5 from two individual, arranged on one another and surface soldered sheets 5e . 5f educated. Each of the sheets 5e . 5f has a thickness of about 2 mm, so that a total thickness of about 4 mm of the reinforcing plate is also achieved.

Die Ausformungen 5b und die Durchbrechungen sind dabei in beiden Blechen 5e, 5f vorgesehen. Eine solche Ausführungsform ist auch insofern vorteilhaft, als die gegebenenfalls aufwendigen und eine hohe Maßgenauigkeit erfordernden Umformschritte besser an mehreren dünnen Blechen 5e, 5f vorgenommen werden können als an einem einzelnen dicken Blechteil.The formations 5b and the openings are in both sheets 5e . 5f intended. Such an embodiment is also advantageous insofar as the optionally complex and high dimensional accuracy requiring forming steps better at several thin sheets 5e . 5f can be made as on a single thick sheet metal part.

In 4 sind zwei Pfeile schematisch eingezeichnet, von denen der untere den Verlauf des Ölstroms und somit der lokalen Belastung durch den Öldruck darstellt. Der obere Pfeil deutet auf den Hauptkanal-Randbereich der Abdeckplatte, der durch die Auflötung der Verstärkungsplatte 5 insbesondere entlang des Randes 5c verstärkt wird.In 4 two arrows are schematically drawn, of which the lower represents the course of the oil flow and thus the local load by the oil pressure. The upper arrow points to the main channel edge area of the cover plate, which is due to the soldering of the reinforcement plate 5 especially along the edge 5c is reinforced.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 6843311 [0002] US 6843311 [0002]

Claims (14)

Stapelscheiben-Wärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Mehrzahl von zu einem Stapel verbundenen und dichtend miteinander verlöteten Tauscherscheiben (1), wobei zumindest ein sich in der Stapelrichtung erstreckender Hauptkanal (3) eines Fluids durch fluchtende Durchbrechungen der einzelnen Tauscherscheiben (1) ausgebildet ist, und eine Abdeckplatte (4), die mit einem nach oben gewölbten Außenrand einer obersten der Tauscherscheiben (1) sowie einem Rand des Hauptkanals (3) fluiddicht verlötet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Abdeckplatte (4) eine Verstärkungsplatte (5) von außen mittels Verlötung festgelegt ist.Stacked plate heat exchanger, in particular for a motor vehicle, comprising a plurality of exchanger disks connected to a stack and sealingly soldered together ( 1 ), wherein at least one main channel extending in the stacking direction ( 3 ) of a fluid through aligned openings of the individual exchanger disks ( 1 ) is formed, and a cover plate ( 4 ), which with an upwardly curved outer edge of a top of the exchanger ( 1 ) and an edge of the main channel ( 3 ) is fluid-tight soldered, characterized in that on the cover plate ( 4 ) a reinforcing plate ( 5 ) is determined externally by means of soldering. Stapelscheiben-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsplatte (5) zumindest im Bereich des Hauptkanals (3) angeordnet ist.Stacked plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the reinforcing plate ( 5 ) at least in the region of the main channel ( 3 ) is arranged. Stapelscheiben-Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauscherscheiben (1), die Abdeckplatte (4) und die Verstärkungsplatte (5) in einem gemeinsamen Verfahrensschritt in einem Lötofen miteinander verlötet sind.Stacked plate heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the exchanger discs ( 1 ), the cover plate ( 4 ) and the reinforcing plate ( 5 ) are soldered together in a common process step in a brazing furnace. Stapelscheiben-Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsplatte (5) aus zumindest zwei separaten, aufeinander angeordneten Blechen (5e, 5f) besteht.Stacked plate heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcing plate ( 5 ) of at least two separate, stacked sheets ( 5e . 5f ) consists. Stapelscheiben-Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsplatte (5) zumindest etwa eine Dicke der Abdeckplatte (4), insbesondere zumindest etwa das Doppelte der Dicke der Abdeckplatte, aufweist.Stacked plate heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcing plate ( 5 ) at least about a thickness of the cover plate ( 4 ), in particular at least about twice the thickness of the cover plate has. Stapelscheiben-Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abdeckplatte (4) eine in den Hauptkanal (3) ragende Auswölbung (4b) vorgesehen ist.Stacked plate heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that in the cover plate ( 4 ) one in the main channel ( 3 ) protruding bulge ( 4b ) is provided. Stapelscheiben-Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verstärkungsplatte (5) eine mit der Auswölbung (4b) der Abdeckplatte überdeckende Ausformung (5b) ausgebildet ist, die insbesondere in zumindest einem Randbereich (5c) mit der Auswölbung (4b) der Abdeckplatte (4) verlötet ist.Stacked plate heat exchanger according to claim 6, characterized in that in the reinforcing plate ( 5 ) one with the bulge ( 4b ) covering the cover plate ( 5b ) is formed, which in particular in at least one edge region ( 5c ) with the bulge ( 4b ) of the cover plate ( 4 ) is soldered. Stapelscheiben-Wärmetauscher nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Auswölbung (4b) ein definierter Luftspalt (6) zwischen der Abdeckplatte (4) und der Verstärkungsplatte (5) verbleibt.Stacked plate heat exchanger according to claim 6 or 7, characterized in that in the region of the bulge ( 4b ) a defined air gap ( 6 ) between the cover plate ( 4 ) and the reinforcing plate ( 5 ) remains. Stapelscheiben-Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem von beiden, Abdeckplatte (4) oder Verstärkungsplatte (5), Sicken zur mechanischen Versteifung insbesondere im Bereich des Hauptkanals (3) ausgebildet sind.Stacked plate heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that in at least one of the two, cover plate ( 4 ) or reinforcing plate ( 5 ), Beads for mechanical stiffening, in particular in the region of the main channel ( 3 ) are formed. Stapelscheiben-Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer den Stapel von Tauscherscheiben nach unten abschließenden Abdeckplatte (10) eine Grundplatte (11) von außen aufgebracht ist, wobei an der Grundplatte ein materialeinheitlicher Fortsatz (7) mit einem Montageloch (8) zur Befestigung des Wärmetauschers an einer Struktur vorgesehen ist.Stacked plate heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that on a stack of exchanger plates downwards final cover plate ( 10 ) a base plate ( 11 ) is applied from the outside, wherein on the base plate a material-uniform extension ( 7 ) with a mounting hole ( 8th ) is provided for attachment of the heat exchanger to a structure. Stapelscheiben-Wärmetauscher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass kein Montageloch (8) in unmittelbarer Nähe eines Radiusbereichs (9) der unteren Abdeckplatte (10) oder der Grundplatte (11) angeordnet ist.Stacked plate heat exchanger according to claim 10, characterized in that no mounting hole ( 8th ) in the immediate vicinity of a radius range ( 9 ) of the lower cover plate ( 10 ) or the base plate ( 11 ) is arranged. Stapelscheiben-Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anschluss (2) zur Zuführung oder Abführung eines wärmeführenden Fluids an der Abdeckplatte (4) ausgebildet ist.Stacked plate heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that at least one connection ( 2 ) for the supply or discharge of a heat-conducting fluid to the cover plate ( 4 ) is trained. Stapelscheiben-Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verstärkungsplatte (5) zumindest eine Ausnehmung (5d) zur Positionierung eines abnehmbaren Klammerglieds vorgesehen ist, wobei das Klammerglied einer kraftbeaufschlagten Halterung des Wärmetauschers während einer Verlötung dient.Stacked plate heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that in the reinforcing plate ( 5 ) at least one recess ( 5d ) is provided for positioning a detachable clamp member, wherein the clamp member is a force-loaded support of the heat exchanger during a soldering. Stapelscheiben-Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid Motoröl eines Schmierkreislaufs eines Verbrennungsmotors ist.Stacked plate heat exchanger according to one of preceding claims, characterized in that the fluid engine oil a lubrication circuit of an internal combustion engine is.
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