DE102014226479A1 - Heat exchanger - Google Patents

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Frank von Lützau
Peter Geskes
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Mahle International GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager (1), insbesondere für Kraftfahrzeuge, der aus miteinander verbundenen Wärmetauscherplatten (2) gebildet ist, zwischen denen nach außen hin abgeschlossene Hohlräume (3, 4) ausgebildet sind, welche über jeweils mindestens eine Einlassöffnung (5) und eine Auslassöffnung (6) von einem ersten oder einem zweiten Medium durchströmt sind. Erfindungswesentlich ist dabei, dass die Wärmetauscherplatten (2) parallel zur Plattenebene verlaufende Kontaktflächen (7) aufweisen und ausschließlich über diese dicht miteinander verbunden, insbesondere verlötet, sind.The invention relates to a heat exchanger (1), in particular for motor vehicles, which is formed from interconnected heat exchanger plates (2), between which outwardly closed cavities (3, 4) are formed, each having at least one inlet opening (5) and a Outlet opening (6) are flowed through by a first or a second medium. It is essential to the invention that the heat exchanger plates (2) have contact surfaces (7) running parallel to the plane of the plate and are connected to one another, in particular soldered, exclusively by means of these.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, der aus miteinander verbundenen Wärmetauscherplatten gebildet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to a heat exchanger, which is formed from interconnected heat exchanger plates, according to the preamble of claim 1.

Aus der WO 2009/141379 A1 ist ein gattungsgemäßer Wärmeübertrager bekannt, der aus miteinander verbundenen Wärmetauscherplatten gebildet ist, zwischen denen nach außen hin abgeschlossene Hohlräume angeordnet sind. Diese Hohlräume sind über jeweils mindestens eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung alternierend von einem ersten und einem zweiten Medium durchströmbar. Ein derartiger Wärmeübertrager kann beispielsweise als Ölkühler ausgebildet sein, so dass das erste Medium Kühlmittel und das zweite Medium Öl ist. From the WO 2009/141379 A1 a generic heat exchanger is known, which is formed from interconnected heat exchanger plates, between which outwardly closed cavities are arranged. These cavities can be flowed through by at least one inlet opening and one outlet opening alternately by a first and a second medium. Such a heat exchanger can be configured, for example, as an oil cooler, so that the first medium is coolant and the second medium is oil.

Ein weiterer Wärmeübertrager ist beispielsweise aus der EP 2 650 633 A2 bekannt. Another heat exchanger is for example from the EP 2 650 633 A2 known.

Generell ist es zur weiteren Absenkung des Kraftstoffverbrauchs bei Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen erforderlich, einen Teil der Energie des Abgases zurückzugewinnen. Dies kann beispielsweise thermisch erfolgen, wobei die Energie des Abgases zur Beheizung des Fahrgastinnenraums oder zur Beheizung der Brennkraftmaschine und/oder des Getriebes verwendet wird. Zunehmend rückt auch der Aspekt in den Vordergrund, dem Abgas thermische Energie zu entnehmen und diese in mechanischer Form der Brennkraftmaschine wieder zurückzuführen. Dieses Verfahren basiert auf einem Dampfkraftprozess, bei dem ein bestimmtes, geeignetes Medium in einem Verdampfer verdampft und überhitzt und in einem nachfolgenden Expander oder in einer Turbine entspannt wird, wodurch die mechanische Energie erzeugt wird. Der Verdampfer wird dabei mittels des Abgases beheizt, während hinter dem Expander bzw. der Turbine der entspannte kühlere Dampf im Kondensator wieder verflüssigt wird. Bei der Verwendung von Ethanol als verdampfbares Medium, muss der kühlmittelgekühlte Kondensator jedoch aus Edelstahl ausgebildet werden, da Aluminium von Ethanol angegriffen werden würde. Die einzelnen Wärmetauscherplatten eines derartigen Wärmeübertragers werden dann vor dem Verlöten mit einer dünnen Lotschicht auf Nickelbasis beschichtet, zusammengesetzt und anschließend bei ca. 1200 °C hochtemperaturverlötet.In general, to further reduce the fuel consumption of passenger cars and commercial vehicles, it is necessary to recover some of the energy of the exhaust gas. This can be done, for example thermally, wherein the energy of the exhaust gas for heating the passenger compartment or for heating the internal combustion engine and / or the transmission is used. Increasingly, the aspect also comes into the foreground to remove thermal energy from the exhaust gas and to return it to the internal combustion engine in mechanical form. This method is based on a steam power process in which a particular suitable medium in an evaporator is vaporized and superheated and expanded in a subsequent expander or turbine, thereby generating the mechanical energy. The evaporator is heated by means of the exhaust gas, while behind the expander or the turbine, the relaxed cooler steam in the condenser is liquefied again. However, when ethanol is used as the evaporable medium, the coolant-cooled condenser must be made of stainless steel since it would be attacked by ethanol. The individual heat exchanger plates of such a heat exchanger are then coated before soldering with a thin solder layer based on nickel, assembled and then high temperature brazed at about 1200 ° C.

Bei dem mit Kühlmittel gekühlten Kondensator hat sich dabei eine Bauweise als vorteilhaft erwiesen, bei welcher die einzelnen Wärmetauscherplatten gestanzt und anschließend aufeinander gesetzt werden. Damit die Wärmetauscherplatten seitlich nicht verrutschen können, besitzen sie außen einen aufgestellten Rand, wodurch sie zueinander positioniert werden, indem sie ineinander rutschen. Um einen derartigen Wärmeübertrager dicht ausbilden zu können, müssen Bereiche zwischen den einzelnen Wärmetauscherplatten zur Sicherstellung der Druckfestigkeit an einzelnen Punkten miteinander verlötet werden. Zusätzlich müssen diese Wärmetauscherplatten im Bereich des äußeren, aufgestellten Randes sicher miteinander verlötet werden, da der Wärmeübertragerblock ansonsten nach außen hin undicht wäre. Ein dritter Bereich, der unbedingt dicht verlötet sein muss, sind die Einlassöffnungen und die Auslassöffnungen für die einzelnen Medien in den jeweiligen Wärmetauscherplatten, wobei hierzu die Bohrungen üblicherweise nach oben in der Art eines Napfes ausgeprägt werden. Dieser Napf wird dann mit der nächsten Wärmetauscherplatte verlötet.In the case of the condenser cooled with coolant, a design has proven to be advantageous in which the individual heat exchanger plates are punched and then placed on top of each other. So that the heat exchanger plates can not slip sideways, they have outside a raised edge, whereby they are positioned to each other by sliding into each other. To be able to form such a heat exchanger dense, areas between the individual heat exchanger plates must be soldered to each other to ensure the pressure resistance at individual points. In addition, these heat exchanger plates must be securely soldered together in the area of the outer, erected edge, since the heat exchanger block would otherwise leak to the outside. A third area, which must necessarily be soldered tight, are the inlet openings and the outlet openings for the individual media in the respective heat exchanger plates, for which purpose the holes are usually formed upward in the manner of a cup. This cup is then soldered to the next heat exchanger plate.

Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Wärmeübertragern ist jedoch, dass bei einem zu hohen Wellenprofil bzw. einem zu hohen Napf der äußere Rand nicht zuverlässig und damit dicht verlötet wird. Auf der anderen Seite kann auch eine dichte Verlötung im Bereich des Napfes unterbleiben, sofern der äußere Rand beispielsweise zu steil angestellt ist und dadurch die einzelnen Wärmetauscherplatten nicht ausreichend ineinander rutschen können. Dies bewirkt, dass der Wärmeübertragerblock zwischen den beiden Arbeitsmedien undicht ist und dadurch eine unerwünschte Vermischung stattfinden kann. Um dies zuverlässig ausschließen zu können, müssen bei den aus dem Stand der Technik bekannten Wärmeübertragern der Winkel des äußeren Randes und die Höhe der Wellenstruktur bzw. der Näpfe mit äußerst geringen Toleranzen ausgeführt und aufeinander abgestimmt werden. Trotzdem gibt es beim Löten derartigen Wärmeübertrager immer wieder das Problem, dass die einzelnen Wärmetauscherplatten nicht vollständig ineinander rutschen und dadurch undicht sind. Zudem muss der Rand auf einer Innenseite ausreichend belotet sein, damit er dicht verlötet werden kann. Bei einem Edelstahlkühler ist es somit erforderlich, auf die Innenseite des Randes Lot zu applizieren, was jedoch wiederum aufwändig und teuer ist. A disadvantage of the known from the prior art heat exchangers, however, is that at a too high wave profile or too high a bowl, the outer edge is not reliable and thus soldered tight. On the other hand, a dense soldering can be omitted in the region of the cup, provided that the outer edge is made, for example, too steep and thus the individual heat exchanger plates can not slip sufficiently into each other. This causes the heat exchanger block between the two working media is leaking and thus an undesirable mixing can take place. In order to be able to reliably exclude this, in the known from the prior art heat exchangers, the angle of the outer edge and the height of the wave structure or the cups must be performed with extremely low tolerances and matched. Nevertheless, when soldering such heat exchanger there is always the problem that the individual heat exchanger plates do not slip completely into each other and are therefore leaking. In addition, the edge on a inside must be sufficiently belotet, so that it can be soldered tight. In a stainless steel cooler, it is thus necessary to apply solder to the inside of the edge, which, however, is again complicated and expensive.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Wärmeübertrager der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, bei welchem ein Wärmeübertragerblock aus einzelnen Wärmetauscherplatten einfach und zugleich zuverlässig dicht verlötet werden kann. The present invention therefore deals with the problem of providing for a heat exchanger of the generic type an improved or at least one alternative embodiment in which a heat exchanger block of individual heat exchanger plates can be easily and reliably soldered tightly.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem aus mehreren übereinander gestapelten Wärmetauscherplatten gebildeten Wärmeübertragerblock eines Wärmeübertragers parallel zur Plattenebene verlaufende Kontaktflächen vorzusehen und die einzelnen Wärmetauscherplatten ausschließlich über diese parallel zur Plattenebene verlaufenden Kontaktflächen dicht miteinander zu verbinden, insbesondere miteinander zu verlöten. Diese parallel zur Plattenebene verlaufenden Kontaktflächen lassen sich dabei besonders leicht beloten, wodurch die vergleichsweise aufwändige und zudem unsichere Belotung und anschließende Verlötung an einem außen umlaufenden, aufgestellten Rand nun nicht mehr erforderlich ist. Ein derartiger Rand kann somit ausschließlich zur Aussteifung der einzelnen Wärmetauscherplatten herangezogen werden, wird jedoch für die dichte Verbindung der einzelnen Wärmetauscherplatten miteinander nicht mehr benötigt. Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager ist dabei aus mehreren miteinander verbundenen Wärmetauscherplatten gebildet, zwischen denen nach außen hin abgeschlossene Hohlräume ausgebildet sind, die über jeweils mindestens eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung alternierend von einem ersten und einem zweiten Medium durchströmt sind. Das erste Medium kann dabei beispielsweise Kühlmittel sein, wogegen das zweite Medium beispielsweise Ethanol ist, sofern es sich bei dem Wärmeübertrager beispielsweise um einen Kondensator handelt. Mit einem solchen erfindungsgemäßen Wärmeübertrager können auch bisher erforderliche Lötgestelle entfallen, da beispielsweise beim Vorsehen eines wellenförmigen äußeren Randes eine Zentrierung der einzelnen Wärmetauscherplatten bereits über diesen wellenförmigen Rand sichergestellt werden kann. Durch den Umstand, dass sowohl der Rand als auch beispielsweise innenliegende Näpfe rund um die Einlassöffnung bzw. Auslassöffnung nicht mehr zur Herstellung der Dichtfunktion miteinander verlötet werden müssen, können die einzelnen Wärmetauscherplatten insgesamt auch mit geringeren Toleranzauflagen und damit kostengünstiger und insbesondere mit einfacheren Stanzwerkzeugen hergestellt werden. The present invention is based on the general idea, in one of a plurality of stacked heat exchanger plates formed heat exchanger block of a heat exchanger to provide parallel to the plane of the plate extending contact surfaces and the individual heat exchanger plates to connect tightly together exclusively via these parallel to the plate plane contact surfaces, in particular to solder together. These contact surfaces running parallel to the plane of the plate can be soldered particularly easily, as a result of which the comparatively complex and additionally unsafe soldering and subsequent soldering to an externally encircling, erected edge is no longer necessary. Such an edge can thus be used exclusively for stiffening the individual heat exchanger plates, but is no longer needed for the tight connection of the individual heat exchanger plates together. The heat exchanger according to the invention is formed from a plurality of interconnected heat exchanger plates, between which outwardly closed cavities are formed, which are alternately flows through at least one inlet opening and an outlet opening of a first and a second medium. The first medium may be, for example, coolant, whereas the second medium is, for example, ethanol, as long as the heat exchanger is, for example, a capacitor. With such a heat exchanger according to the invention also previously required solder racks can be omitted, since, for example, when providing a wave-shaped outer edge, centering of the individual heat exchanger plates can already be ensured via this wavy edge. Due to the fact that both the edge and, for example, inner cups around the inlet opening or outlet no longer need to be soldered together for producing the sealing function, the individual heat exchanger plates can be made overall with lower tolerances and thus more cost-effective and in particular with simpler punching tools ,

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sind die Kontaktflächen zumindest randseitig umlaufend angeordnet, so dass der durch zwei benachbarte Wärmetauscherplatten gebildete Hohlraum zum Rand hin abgedichtet ist. In gleicher Weise sind die Kontaktflächen eine jeweilige Einlassöffnung und eine Auslassöffnung umgebend angeordnet, so dass der durch zwei benachbarte Wärmetauscherplatten gebildete Hohlraum zu der jeweiligen Einlassöffnung und Auslassöffnung hin abgedichtet ist. Selbstverständlich betrifft dies immer nur die Einlassöffnung bzw. Auslassöffnung des zwischen zwei benachbarten Wärmetauscherplatten gelegenen Hohlraums, so dass jeder Hohlraum mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung fluidleitend verbunden ist. Mittels der erfindungsgemäßen Kontaktflächen ist es somit auch entbehrlich, die einzelnen Wärmetauscherplatten am umlaufenden Rand und/oder an den die Einlassöffnungen bzw. Auslassöffnungen umgebenden Näpfe dicht verlöten zu müssen, wodurch auch hier eine Ausprägung, beispielsweise der Höhe der Näpfe und/oder der Winkel des äußeren Randes, größere Toleranzen zulässt. Der äußere Rand hat beispielsweise bei dem erfindungsgemäßen Wärmeübertrager lediglich noch eine Positionierfunktion, jedoch ausdrücklich keine Dichtfunktion mehr. In an advantageous development of the solution according to the invention, the contact surfaces are arranged peripherally at least peripherally, so that the cavity formed by two adjacent heat exchanger plates is sealed to the edge. Likewise, the contact surfaces are disposed surrounding a respective inlet opening and an outlet opening, so that the cavity formed by two adjacent heat exchanger plates is sealed to the respective inlet opening and outlet opening. Of course, this always relates only to the inlet opening or outlet opening of the cavity located between two adjacent heat exchanger plates, so that each cavity is fluid-conductively connected to an inlet opening and an outlet opening. By means of the contact surfaces according to the invention, it is thus also unnecessary to have to solder the individual heat exchanger plates on the peripheral edge and / or on the surrounding the inlet openings or outlet openings tight, which also here an expression, for example, the height of the wells and / or the angle of the outer edge, allows greater tolerances. The outer edge has, for example, in the heat exchanger according to the invention only a positioning function, but expressly no more sealing function.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weisen die einzelnen Wärmetauscherplatten den zuvor beschriebenen, jeweils umlaufenden und aufgestellten Rand auf, wobei die Ränder der Wärmetauscherplatten bei montiertem Wärmeübertrager parallel aneinander anliegend oder entgegengesetzt zueinander und sich berührend ausgerichtet sind. Bei einer parallel aneinander anliegenden Ausrichtung der einzelnen Ränder können diese prinzipiell als sogenannte Positionierhilfe verwendet werden, während sie bei entgegengesetzt zueinander gerichteten Rändern ausschließlich der Aussteifung dienen. Bei parallel aneinander anliegenden Rändern können diese auch miteinander verlötet sein, um den Wärmeübertragerblock zusätzlich abzudichten bzw. auszusteifen, wobei die Abdichtfunktion lediglich als zusätzlich Sicherung dient, jedoch im Unterschied zu aus dem Stand der Technik bekannten Wärmeübertragern nicht mehr zwingend erforderlich ist, da zwischen den einzelnen Wärmetauscherplatten liegenden Hohlräume bereits über die flächig miteinander verlöteten Kontaktflächen der einzelnen Wärmetauscherplatten abgedichtet sind.In an advantageous development of the solution according to the invention, the individual heat exchanger plates on the previously described, each circumferential and erected edge, wherein the edges of the heat exchanger plates are mounted parallel to each other or adjacent to each other and touching aligned with mounted heat exchanger. In the case of parallel alignment of the individual edges, these can in principle be used as a so-called positioning aid, while in the case of oppositely directed edges they serve exclusively for stiffening. In parallel adjoining edges, these can also be soldered together to seal the heat exchanger block in addition or auszusteifen, the sealing function only serves as an additional backup, but in contrast to known from the prior art heat exchangers is no longer mandatory, since between the individual heat exchanger plates lying cavities are already sealed over the surface soldered together contact surfaces of the individual heat exchanger plates.

Um den Wärmeübertragerblock darüber hinaus druckstabil ausbilden zu können, können die einzelnen Wärmetauscherplatten Kontaktpunkte aufweisen, über welche sie sich berühren und miteinander verlötet sind. Diese Kontaktpunkte können einzelne willkürlich angeordnete Kontaktstellen sein.In order to form the heat exchanger block beyond pressure stable, the individual heat exchanger plates may have contact points over which they touch and are soldered together. These contact points can be individual arbitrarily arranged contact points.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch, Show, in each case schematically,

1 eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Wärmeübertrager, 1 a sectional view through a heat exchanger according to the invention,

2 eine Darstellung wie in 1, jedoch mit anders ausgebildeten Wärmetauscherplatten, 2 a representation like in 1 , but with differently shaped heat exchanger plates,

3 eine Darstellung wie in 1 im Bereich einer Einlassöffnung, 3 a representation like in 1 in the area of an inlet opening,

4 eine Darstellung wie in 3, jedoch im Bereich einer Auslassöffnung. Entsprechend den 1 bis 4, weist ein erfindungsgemäßer Wärmeübertrager 1, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mehrere miteinander verbundene Wärmetauscherplatten 2 auf, zwischen denen nach außen hin abgeschlossene Hohlräume 3 und 4 ausgebildet sind. Diese Hohlräume 3 und 4 sind dabei über jeweils mindestens eine Einlassöffnung 5 und mindestens eine Auslassöffnung 6 mit einem ersten Medium und einem zweiten Medium durchströmbar. Das erste Medium ist beispielsweise Kühlmittel und strömt im Hohlraum 3, während das zweite Medium beispielsweise Ethanol, Öl oder ein anderes zu kühlendes Medium ist, und strömt im Hohlraum 4. Erfindungsgemäß weisen nun die einzelnen Wärmetauscherplatten 2 parallel zur Plattenebene verlaufende Kontaktflächen 7 auf und sind ausschließlich über diese dicht miteinander verbunden, insbesondere miteinander verlötet. Die Kontaktflächen 7 sind dabei beispielsweise randseitig umlaufend angeordnet, so dass der durch zwei benachbarte Wärmetauscherplatten 2 gebildete Hohlraum 3 zum Rand hin abgedichtet ist. Die Kontaktflächen 7 sind darüber hinaus eine jeweilige Einlassöffnung 5 bzw. eine jeweilige Auslassöffnung 6 umgebend angeordnet, so dass der durch zwei benachbarte Wärmetauscherplatten 2 gebildete Hohlraum 3, 4 zur jeweiligen Einlassöffnung 5 bzw. zur jeweiligen Auslassöffnung 6 hin abgedichtet ist. 4 a representation like in 3 , but in the area of an outlet opening. According to the 1 to 4 , Has a heat exchanger according to the invention 1 , in particular for motor vehicles, a plurality of interconnected heat exchanger plates 2 on, between those outwardly closed cavities 3 and 4 are formed. These cavities 3 and 4 are each about at least one inlet opening 5 and at least one outlet opening 6 perfused with a first medium and a second medium. The first medium is, for example, coolant and flows in the cavity 3 while the second medium is, for example, ethanol, oil or other medium to be cooled and flows in the cavity 4 , According to the invention now have the individual heat exchanger plates 2 Parallel to the plate plane extending contact surfaces 7 and are exclusively connected via this tightly connected, in particular soldered together. The contact surfaces 7 are, for example, circumferentially arranged circumferentially, so that by two adjacent heat exchanger plates 2 formed cavity 3 is sealed to the edge. The contact surfaces 7 are also a respective inlet opening 5 or a respective outlet opening 6 arranged surrounding, so that by two adjacent heat exchanger plates 2 formed cavity 3 . 4 to the respective inlet opening 5 or to the respective outlet opening 6 is sealed off.

Die einzelnen Wärmetauscherplatten 2 können darüber hinaus jeweils einen umlaufenden, aufgestellten Rand 8 aufweisen, wobei die Ränder 8 der einzelnen Wärmetauscherplatten 2 bei montiertem Wärmeübertrager 1 parallel aneinander anliegend ausgebildet sein können, wie dies beispielsweise gemäß der 2 dargestellt ist, oder aber entgegengesetzt zueinander und sich dadurch nicht berührend ausgerichtet sind, wie dies beispielsweise gemäß den 1 sowie 3 und 4 dargestellt ist. Gemäß der 2 sind dabei die Ränder 8 der einzelnen Wärmetauscherplatten 2 parallel aneinander anliegend angeordnet und bieten darüber eine Positionierhilfe. Die Ränder 8 können, müssen jedoch nicht miteinander verlötet sein, da die Dichtigkeit ausschließlich über die miteinander verlöteten Kontaktflächen 7 gewährleistet ist. Die Ränder 8 können somit ausschließlich der Steifigkeit dienen. Eine Positionierung der einzelnen Wärmetauscherplatten 2 kann beispielsweise über eine wellenförmige Gestalt Ränder 8 erzwungen werden oder aber über nicht gezeigte Zentrierbohrungen, über welche beispielsweise ein Zentrierstift die einzelnen Wärmetauscherplatten 2 und damit den aus diesen gebildeten Wärmeübertragerblock sicherstellt.The individual heat exchanger plates 2 In addition, each can have a circumferential, raised edge 8th have, with the edges 8th the individual heat exchanger plates 2 with mounted heat exchanger 1 may be formed parallel to each other, for example, according to the 2 is shown, or opposite to each other and are thus not touching, as for example, according to the 1 such as 3 and 4 is shown. According to the 2 are the edges 8th the individual heat exchanger plates 2 arranged parallel to each other and provide a positioning over it. The edges 8th can, but need not be soldered together, since the tightness only on the soldered contact surfaces 7 is guaranteed. The edges 8th can thus serve exclusively the rigidity. A positioning of the individual heat exchanger plates 2 can, for example, edges over a wavy shape 8th be forced or via centering holes, not shown, about which, for example, a centering pin, the individual heat exchanger plates 2 and thus ensures the heat transfer block formed from these.

Die Wärmetauscherplatten 2 können darüber hinaus weitere Kontaktpunkte bzw. Kontaktstellen 9 aufweisen, über welche sie sich berühren und über welche sie miteinander befestigt, insbesondere miteinander verlötet sind. Die Kontaktstellen 9 dienen dabei vorwiegend bzw. ausschließlich der Aussteifung, jedoch nicht der Abdichtung. The heat exchanger plates 2 In addition, further contact points or contact points 9 have, over which they touch and over which they are fastened together, in particular soldered together. The contact points 9 serve mainly or exclusively the stiffener, but not the seal.

Eingefasst werden kann ein mit mehreren Wärmetauscherplatten 2 gebildeter Wärmeübertragerblock beispielsweise über eine Abdeckplatte 10 bzw. eine Grundplatte 11. Über die Grundplatte 11 ist eine Anbindung an eine Anschlussplatte 12 denkbar, wie dies beispielsweise gemäß der 2 dargestellt ist. Mit dem erfindungsgemäßen Wärmeübertrager 1 ist es erstmals möglich, dass beispielsweise die beiden Ränder 8 zweier benachbarter Wärmetauscherplatten 2 nicht mehr in die gleiche Richtung zeigen, wie dies beispielsweise gemäß den 1, 3 und 4 dargestellt ist, sondern in entgegengesetzte Richtungen und die beiden Rändern 8 zweier benachbarter Wärmetauscherplatten 2 nicht mehr miteinander verlötet sind. Die Ränder 8 besitzen beim erfindungsgemäßen Wärmeübertrager 1 ausschließlich die Aufgabe bzw. Funktion, die jeweilige Wärmetauscherplatte 2 randseitig zu versteifen. Die eigentliche Dichtfunktion bzw. Dichtlötung der einzelnen Wärmetauscherplatten 2 erfolgt nicht mehr über eine bisher erforderliche Bordverlötung, sondern über die ebenen Kontaktflächen 7 neben dem aufgestellten Rand. Der Vorteil dabei ist, dass die Wärmetauscherplatten 2 nicht mehr ineinander rutschen müssen, da sie nur noch aufeinander aufgelegt werden und über die ebenen Kontaktflächen 7 bzw. die Kontaktstellen 9 miteinander verlötet werden müssen. Auch in einem Napfbereich, das heißt im Bereich einer Einlassöffnung 5 bzw. einer Auslassöffnung 6, das heißt an denjenigen Stellen, an denen die beiden Arbeitsmedien in den Wärmeübertragerblock ein- und ausströmen, wird die Dichtigkeit über die ebenen Kontaktflächen 7 sichergestellt.One can be enclosed with several heat exchanger plates 2 formed heat exchanger block, for example via a cover plate 10 or a base plate 11 , About the base plate 11 is a connection to a connection plate 12 conceivable, as for example according to the 2 is shown. With the heat exchanger according to the invention 1 is it possible for the first time that, for example, the two edges 8th two adjacent heat exchanger plates 2 no longer pointing in the same direction as this, for example, according to the 1 . 3 and 4 is shown, but in opposite directions and the two edges 8th two adjacent heat exchanger plates 2 no longer soldered together. The edges 8th have the heat exchanger according to the invention 1 exclusively the task or function, the respective heat exchanger plate 2 stiffen edge. The actual sealing function or Dichtlötung the individual heat exchanger plates 2 no longer takes place via a previously required Bordverlötung, but on the flat contact surfaces 7 next to the raised edge. The advantage here is that the heat exchanger plates 2 no longer have to slide into each other, since they are only placed on each other and on the flat contact surfaces 7 or the contact points 9 need to be soldered together. Also in a well area, ie in the area of an inlet opening 5 or an outlet opening 6 , That is, at those points where the two working fluids in the heat exchanger block and flow out, the tightness on the flat contact surfaces 7 ensured.

Um eine richtige Positionierung der einzelnen Wärmetauscherplatten 2 beim Lötprozess zueinander gewährleisten zu können, kann beispielsweise der Rand 8 wellenförmig ausgebildet sein, wodurch eine exakte Positionierung der einzelnen Wärmetauscherplatten 2 zueinander erzwungen wird, sofern die Ränder zweier benachbarter Wärmetauscherplatten 2 bei montiertem Wärmeübertrager 1 aneinander anliegen. Durch eine einfache Gewichtsauflage während des Lötprozesses kann die sichere Verlötung der einzelnen Wärmetauscherplatten 2 miteinander und beispielsweise mit einer Abdeckplatte 10 bzw. der Grundplatte 11 zuverlässig gewährleistet werden. Von besonderem Vorteil ist, dass der aufgestellte Rand 8 nicht mehr aufwändig und damit teuer an einer Innenfläche belotet werden muss. To ensure correct positioning of the individual heat exchanger plates 2 During the soldering process to ensure each other, for example, the edge 8th be formed wave-shaped, whereby an exact positioning of the individual heat exchanger plates 2 is enforced to each other, provided the edges of two adjacent heat exchanger plates 2 with mounted heat exchanger 1 abut each other. By a simple weight support during the soldering process, the secure soldering of the individual heat exchanger plates 2 together and for example with a cover plate 10 or the base plate 11 reliably guaranteed. Of particular advantage is that the raised edge 8th no longer expensive and therefore expensive to be soldered to an inner surface.

Generell kann der erfindungsgemäße Wärmeübertrager 1 für unterschiedlichste Wärmetauscherkonzepte eingesetzt werden, wie beispielsweise einen Ölkühler, Klimakondensatoren oder aber auch indirekte Ladeluftkühler. Anstelle der Wellenstruktur in der jeweiligen Wärmetauscherplatte 2 lassen sich selbstverständlich auch Rippen oder Turbulenzeinlagen zur Verbesserung des Wärmeübergangs einsetzen. In general, the heat exchanger according to the invention 1 be used for a variety of heat exchanger concepts, such as an oil cooler, air conditioners or indirect intercooler. Instead of the wave structure in the respective heat exchanger plate 2 Of course, ribs or turbulence inserts can be used to improve the heat transfer.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • EP 2650633 A2 [0003] EP 2650633 A2 [0003]

Claims (7)

Wärmeübertrager (1), insbesondere für Kraftfahrzeuge, der aus miteinander verbundenen Wärmetauscherplatten (2) gebildet ist, zwischen denen nach außen hin abgeschlossene Hohlräume (3, 4) ausgebildet sind, welche über jeweils mindestens eine Einlassöffnung (5) und eine Auslassöffnung (6) von einem ersten oder einem zweiten Medium durchströmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherplatten (2) parallel zur Plattenebene verlaufende Kontaktflächen (7) aufweisen und ausschließlich über diese dicht miteinander verbunden, insbesondere verlötet, sind. Heat exchanger ( 1 ), in particular for motor vehicles, consisting of interconnected heat exchanger plates ( 2 ) is formed, between which outwardly closed cavities ( 3 . 4 ) are formed, which in each case via at least one inlet opening ( 5 ) and an outlet opening ( 6 ) are flowed through by a first or a second medium, characterized in that the heat exchanger plates ( 2 ) parallel to the plate plane extending contact surfaces ( 7 ) and exclusively connected tightly to each other via these, in particular soldered, are. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen (7) zumindest randseitig umlaufend angeordnet sind, sodass der durch zwei benachbarte Wärmetauscherplatten (2) gebildete Hohlraum (3, 4) zum Rand hin abgedichtet ist. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the contact surfaces ( 7 ) are arranged circumferentially at least peripherally, so that by two adjacent heat exchanger plates ( 2 ) formed cavity ( 3 . 4 ) is sealed to the edge. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen (7) eine jeweilige Einlassöffnung (5) und Auslassöffnung (6) umgebend angeordnet sind, sodass der durch zwei benachbarte Wärmetauscherplatten (2) gebildete Hohlraum (3, 4) zu der jeweiligen Einlassöffnung (5) und Auslassöffnung (6) eines benachbarten Hohlraums (4, 3) abgedichtet ist. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the contact surfaces ( 7 ) a respective inlet opening ( 5 ) and outlet opening ( 6 ) are arranged surrounding, so that by two adjacent heat exchanger plates ( 2 ) formed cavity ( 3 . 4 ) to the respective inlet opening ( 5 ) and outlet opening ( 6 ) of an adjacent cavity ( 4 . 3 ) is sealed. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherplatten (2) jeweils einen umlaufenden, aufgestellten Rand (8) aufweisen, wobei die Ränder (8) der einzelnen Wärmetauscherplatten (2) bei montiertem Wärmeübertrager (1) parallel aneinander anliegend oder entgegengesetzt zueinander und sich nicht berührend ausgerichtet sind. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger plates ( 2 ) each have a circumferential, erected edge ( 8th ), the edges ( 8th ) of the individual heat exchanger plates ( 2 ) with mounted heat exchanger ( 1 ) are parallel to each other or opposite to each other and are not aligned. Wärmeübertrager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder (8) der einzelnen Wärmetauscherplatten (2) die bei montiertem Wärmeübertrager (1) parallel aneinander anliegend angeordnet sind und eine Positionierhilfe bilden. Heat exchanger according to claim 4, characterized in that the edges ( 8th ) of the individual heat exchanger plates ( 2 ) with mounted heat exchanger ( 1 ) are arranged adjacent to each other in parallel and form a positioning aid. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherplatten (2) Kontaktstellen (9) aufweisen, über welche sie sich berühren und aneinander befestigt sind. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger plates ( 2 ) Contact points ( 9 ), over which they touch and are secured together. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder (8) der einzelnen Wärmetauscherplatten (2) bei montiertem Wärmeübertrager (1) parallel aneinander anliegen und miteinander verlötet sind. Heat exchanger according to one of claims 4 to 6, characterized in that the edges ( 8th ) of the individual heat exchanger plates ( 2 ) with mounted heat exchanger ( 1 ) abut each other in parallel and are soldered together.
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