DE112004002404T5 - Wärmetauschvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Wärmetauschvorrichtung,
umfassend einen Plattenwärmetauscher
(10), wobei der Plattenwärmetauscher
einen Plattenstapel von Wärmeübertragungsplatten
umfasst, die so angeordnet sind, dass zwischen den Platten erste
Durchgänge
(18) für
ein zu kühlendes Wärmeübertragungsmedium
gebildet werden sowie zweite Durchgänge (19) für ein Kühlmittel, wobei
der Plattenstapel einen ersten Durchgangskanal (21) und einen zweiten Durchgangskanal (22) umfasst, die mit den ersten Durchgängen (18) in Verbindung stehen, und einen dritten Durchgangskanal (23) und einen vierten Durchgangskanal (24), die mit den zweiten Durchgängen in Verbindung stehen;
der erste Durchgangskanal (21) mindestens einen Teil eines Einlasskanals (31) für die Zufuhr des Wärmeübertragungsmediums an den Plattenwärmetauscher bildet;
der zweite Durchgangskanal (22) mindestens einen Teil eines Auslasskanals (32) zur Ausgabe des Wärmeübertragungsmediums vom Plattenwärmetauscher bildet;
der dritte Durchgangskanal (23) mindestens einen Teil eines Einlasskanals (33) für die Zufuhr des Kühlmittels an den Plattenwärmetauscher bildet;
der vierte Durchgangskanal (24) mindestens einen Teil eines Auslasskanals (34) zur Ausgabe...
der Plattenstapel einen ersten Durchgangskanal (21) und einen zweiten Durchgangskanal (22) umfasst, die mit den ersten Durchgängen (18) in Verbindung stehen, und einen dritten Durchgangskanal (23) und einen vierten Durchgangskanal (24), die mit den zweiten Durchgängen in Verbindung stehen;
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Description
- TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wärmetauschvorrichtung, umfassend einen Plattenwärmetauscher, wobei der Plattenwärmetauscher einen Plattenstapel von Wärmeübertragungsplatten umfasst, die so angeordnet sind, dass zwischen den Platten erste Durchgänge für ein zu kühlendes Wärmeübertragungsmedium gebildet werden sowie zweite Durchgänge für ein Kühlmittel. Der Plattenstapel umfasst einen ersten Durchgangskanal und einen zweiten Durchgangskanal, die mit den ersten Durchgängen in Verbindung stehen, und einen dritten Durchgangskanal und einen vierten Durchgangskanal, die mit den zweiten Durchgängen in Verbindung stehen. Der erste Durchgangskanal bildet mindestens einen Teil eines Einlasskanals für die Zufuhr des Wärmeübertragungsmediums an den Plattenwärmetauscher. Der zweite Durchgangskanal bildet mindestens einen Teil eines Auslasskanals zur Ausgabe des Wärmeübertragungsmediums vom Plattenwärmetauscher bildet. Der dritte Durchgangskanal bildet mindestens einen Teil eines Einlasskanals für die Zufuhr des Kühlmittels an den Plattenwärmetauscher bildet. Der vierte Durchgangskanal bildet mindestens einen Teil eines Auslasskanals zur Ausgabe des Kühlmittels aus dem Plattenwärmetauscher bildet. Die Wärmetauschvorrichtung umfasst eine Leitung, die sich in den Einlasskanal für das Kühlmittel erstreckt, für die Zufuhr des Kühlmittels an den dritten Durchgangskanal und die zweiten Durchgänge.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Der Plattenwärmetauscher in einer solchen Wärmetauschvorrichtung kann ein Verdampfer zur Erzeugung von Kälte in verschiedensten Anwendungen sein, wie etwa Klimaanlagen, Kühlanlagen in Lebensmittelgeschäften, Kühlanlagen bei industriellen Prozessen usw. In typischen Fällen wird dabei ein Wärmeübertragungsmedium in Form einer Flüssigkeit, z.B. Wasser, von einer ersten Temperatur auf eine zweite abgekühlt. Die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des abgehenden Wärmeübertragungsmediums und der Temperatur des Kühlmittels ist vorzugsweise relativ gering. Es ist wichtig, dass das Kühlmittel im Verdampfer, der die Kühlung des Wärmeübertragungsmediums bewirkt, vollständig verdampft ist, bevor es den Verdampfer verlässt und an den Kompressor geleitet wird. Befinden sich noch Flüssigkeitstropfen im Kühlmittel, beschädigen diese Tropfen den Kompressor und verringern die Effizienz und die Lebensdauer des Kompressors.
- Um solche Flüssigkeitstropfen im Kühlmittel zu vermeiden, ist es bekannt, das Kühlmittel und den Kühlmittelauslass des Verdampfers zu überhitzen. Es ist z.B. bekannt, ein solches Überhitzen mittels der zu kühlenden Flüssigkeit zu bewirken, das heißt die einlaufende Flüssigkeit wird zunächst am abgehenden Kühlmittel vorbeigeführt, um die Temperatur des Kühlmittels anzuheben. Ein Problem in diesem Kontext besteht darin, eine hinreichende Temperaturdifferenz zwischen der einlaufenden Flüssigkeit und dem abgehenden Kühlmittel zu erreichen. Ist diese Temperaturdifferenz klein, sind große Wärmeübertragungsflächen notwendig, was zu einem großen Verdampfer führt.
- Auf der anderen Seite ist es wichtig, die Überhitzung nicht zu übertreiben. Hat das an den Kompressor gelieferte Kühlmittel eine hohe Temperatur, ist die erforderliche Kompressionsarbeit hoch, was den Kühlprozess sehr energieintensiv macht.
- STAND DER TECHNIK
- Die EP-B-497 339 offenbart eine Wärmetauschvorrichtung mit einem Plattenwärmetauscher, der als Verdampfer in einem Kühlmittelkreislauf verwendet wird. Der Plattenwärmetauscher umfasst einen ersten Plattenteil und einen zweiten Plattenteil für den eigentlichen Verdampfer. Im ersten Plattenteil wird das an den Verdampfer zu liefernde Kühlmittel in Wärmetauschkontakt mit dem Kühlmittel gebracht, das den Verdampfer verlässt. Das Ausdehnungsventil des Kühlmittelkreislaufes ist stromaufwärts vom ersten Teil für das einlaufende Kühlmittel vorgesehen. Ein weiteres Ventil für das einlaufende Kühlmittel ist stromabwärts vom ersten Teil vorgesehen.
- Die US-A-5,678,419 offenbart eine ähnliche Wärmetauschvorrichtung mit einem Plattenwärmetauscher, der als Verdampfer in einem Kühlmittelkreislauf verwendet wird.
- Die EP-A-1 083 395 offenbart einen Kühlmittelkreislauf mit einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Kondensor und einem Ausdehungsventil. Das den Kondensor verlassende Kühlmittel wird in Wärmetauschkontakt mit dem Kühlmittel gebracht, das den Verdampfer verlässt, und wird dem Kompressor zugeführt.
- Die DE-A-34 42 169 offenbart einen ähnlichen Kühlmittelkreislauf mit einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Kondensor und einem Ausdehungsventil. Das den Kondensor verlassende Kühlmittel wird in Wärmetauschkontakt mit dem Kühlmittel gebracht, das den Verdampfer verlässt, und wird dem Kompressor zugeführt.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Wärmetauschvorrichtung mit einem Plattenwärmetauscher vorzusehen, der als verbesserter Verdampfer in einem Kühlmittelkreislauf verwendbar ist. Ein weiteres Ziel besteht darin, das Vorhandensein von Flüssigkeitstropfen im Kühlmittel zu verringern, das den Plattenwärmetauscher verlässt. Ein weiteres Ziel besteht darin, einen Verdampfer mit einer hohen Effizienz bereitzustellen. Ein weiteres Ziel besteht darin, einen Verdampfer mit einer großen Kapazität in Bezug auf die Größe des Verdampfers bereitzustellen. Ein weiteres Ziel besteht darin, eine Wärmetauschvorrichtung mit einer einfachen Konstruktion bereitzustellen.
- Dieses Ziel wird durch den eingangs definierten Wärmetauscher erreicht, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Leitung einen Leitungsabschnitt umfasst, der sich auf eine solche Weise in den Auslasskanal für das Kühlmittel und aus ihm heraus erstreckt, dass ein Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel im Leitungsabschnitt und dem Kühlmittel im Auslasskanal stattfindet.
- Das Kühlmittel wird somit an seinen Einlasskanal und in den Plattenwärmetauscher über den erfindungsgemäßen Leitungsabschnitt geleitet, der sich in den Auslasskanal des Kühlmittels und aus ihm heraus erstreckt. Die Erfindung schafft daher Möglichkeiten, die Temperatur des Kühlmittels, das den Plattenwärmetauscher verlässt, mittels des im Leitungsabschnitt befindlichen Kühlmittels anzuheben. Mittels des Leitungsabschnittes nach der Erfindung ist es möglich, zu verhindern, dass das den Plattenwärmetauscher verlassende Kühlmittel Flüssigkeitstropfen enthält. Das Kühlmittel im Leitungsabschnitt kann eine hohe Temperatur haben, z.B. wenn das im Leitungsabschnitt befindliche Kühlmittel direkt von einem Kondensor des Kühlmittelkreislaufes ankommt. Die eventuellen Flüssigkeitstropfen, die zu groß sind oder noch nicht im Plattenwärmetauscher verdampft sind, werden fein verteilt, verdampft und in Kontakt mit dem Leitungsabschnitt überhitzt. Da die Flüssigkeitstropfen im Kühlmittel somit sowohl anzahl- als auch größenmäßig minimiert werden und das Überhitzen gesteuert wird, werden sowohl die Lebensdauer als auch die Effizienz des Kompressors erhöht.
- Ein mit der Wärmetauschvorrichtung nach der Erfindung gebildeter Verdampfer hat eine höhere Kapazität und/oder Effizienz als herkömmliche Verdampfer. Es ist möglich, eine kleinere Temperaturdifferenz zwischen dem Kühlmittel und dem abgehenden Wärmeübertragungsmedium zu erzielen, als es bei herkömmlichen Verdampfern der Fall ist. Weiterhin hat die Wärmetauschvorrichtung nach der Erfindung eine einfache Konstruktion. Die Wärmetauschvorrichtung nach der Erfindung kann erreicht werden, indem in Nachhinein ein Plattenwärmetauscher um den definierten Leitungsabschnitt ergänzt wird.
- Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Auslasskanal für das Kühlmittel den vierten Durchgangskanal und ein Rohr, das sich abwärts vom vierten Durchgangskanal und dem Plattenstapel erstreckt, wobei sich der Leitungsabschnitt mindestens in das Rohr und aus ihm heraus erstreckt. Vorzugsweise kann sich der Leitungsabschnitt auch in den vierten Durchgangskanal hinein und aus ihm heraus erstrecken.
- Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der Leitungsabschnitt in einem U-förmigen Pfad im Auslasskanal. Um den Wärmeübergang zu dem den Plattenwärmetauscher verlassenden Kühlmittel anzuheben, kann der Leitungsabschnitt Oberflächenvergrößerungselemente umfassen, die am Leitungsabschnitt vorgesehen sind und sich in den Auslasskanal erstrecken. Sol che Oberflächenvergrößerungselemente können Flansche umfassen. Weiterhin ist es möglich, dass sich der Leitungsabschnitt in einem Pfad erstreckt, der wesentlich länger ist als der doppelte Abstand zwischen einer Eintrittsposition für den Eintritt des Leitungsabschnittes in den Auslasskanal und einer Position des Leitungsabschnittes, die so weit wie möglich von der Eintrittsposition entfernt liegt. Z.B. kann sich der Leitungsabschnitt in einem zick-zack-förmigen oder spiralförmigen Pfad im Auslasskanal erstrecken.
- Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Leitung in einem Kühlmittelkreislauf enthalten, der einen Kompressor umfasst sowie einen Kondensor, ein Ausdehnungsventil und einen Verdampfer, der den Plattenwärmetauscher umfasst. Der Leitungsabschnitt befindet sich zwischen dem Kondensor und dem Ausdehungsventil.
- Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Einlass- und Auslasskanäle auf eine solche Weise angeordnet, dass das Wärmeübertragungsmedium durch die ersten Durchgänge in einer Gegenströmungsrichtung oder in einer Parallelströmungsrichtung in Bezug auf das Kühlmittel in den zweiten Durchgängen strömt.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die vorliegende Erfindung wird nun genauer anhand einer Beschreibung verschiedener beispielartiger Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
-
1 offenbart ein Funktionsdiagramm einer Wärmetauschvorrichtung nach der Erfindung. -
2 offenbart schematisch eine Vorderansicht eines Plattenwärmetauschers der Wärmetauschvorrichtung aus1 . -
3 offenbart schematisch eine Seitenansicht des Plattenwärmetauschers aus2 . -
4 offenbart schematisch eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Leitungsabschnittes der Wärmetauschvorrichtung. -
5 offenbart schematisch eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines Leitungsabschnittes der Wärmetauschvorrichtung. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VERSCHIEDENER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
-
1 offenbart eine Wärmetauschvorrichtung, umfassend einen Kühlmittelkreislauf mit einem Kompressor1 , einem Kondensor2 , einem Ausdehungsventil3 und einem Verdampfer4 . Der Verdampfer4 ist als Plattenwärmetauscher ausgeführt, der unten genauer beschrieben wird. Ein Kühlmittel wird in eine Leitung5 zwischen den unterschiedlichen Komponenten1 -4 in den Kühlmittelkreislauf befördert. Die Leitung5 umfasst einen Leitungsabschnitt6 , der sich zwischen dem Auslass des Kondensors2 und dem Einlass des Ausdehungsventils3 befindet. Das Kühlmittel im Leitungsabschnitt6 wird in Wärmetauschkontakt mit dem Kühlmittel in der Nähe und innerhalb des Auslasses des Verdampfers4 gebracht. -
2 und3 offenbaren einen Plattenwärmetauscher10 , der den Verdampfer4 in der Wärmetauschvorrichtung aus1 zeigt. Der Plattenwärmetauscher10 umfasst einen Plattenstapel11 mit Wärmetauschplatten12 , die nebeneinander angeordnet sind. Der Plattenstapel11 ist zwischen zwei Endplatten13 und14 vorgesehen. Die Endplatten13 und14 werden gegen den Plattenstapel11 und gegen ein ander mittels Verbindungsbolzen15 gepresst, die sich durch die Endplatten13 und14 erstrecken. Die Verbindungsbolzen15 umfassen Schraubgewinde, und ein Plattenstapel11 kann auf diese Weise durch Muttern16 zusammengepresst werden, die auf die Verbindungsbolzen15 in bekannter Weise aufgeschraubt werden. In der offenbarten Ausführungsform sind vier Verbindungsbolzen15 angedeutet. Es ist anzumerken, dass die Anzahl von Verbindungsbolzen15 bei verschiedenen Anwendungen variieren kann. Alternativ können die Platten12 zusammen mit den Endplatten13 und14 zu einem Plattenstapel verlötet sein, wobei die Lötverbindungen den Plattenstapel zusammenhalten und den Druck aufrecht erhalten. - Die Wärmeübertragungsplatten
12 sind auf eine solche Weise angeordnet, dass erste Durchgänge18 und zweite Durchgänge19 zwischen den Platten12 gebildet werden. Die ersten Durchgänge18 dienen zur Beförderung eines zu kühlenden Wärmeübertragungsmediums und die zweiten Durchgänge19 dienen zur Beförderung eines Kühlmittels. Der Plattenstapel11 umfasst einen ersten Durchgangskanal21 und einen zweiten Durchgangskanal22 , einen dritten Durchgangskanal23 und einen vierten Durchgangskanal24 . Der erste Durchgangskanal21 und der zweite Durchgangskanal22 stehen mit den ersten Durchgängen18 in Verbindung. Der dritte Durchgangskanal23 und der vierte Durchgangskanal24 stehen mit den zweiten Durchgängen19 in Verbindung. Der erste Durchgangskanal21 bildet mindestens einen Teil eines Einlasskanals31 für die Zufuhr des Wärmeübertragungsmediums an den Plattenwärmetauscher10 . Der zweite Durchgangskanal22 bildet mindestens einen Teil eines Auslasskanals32 zur Ausgabe des Wärmeübertragungsmediums vom Plattenwärmetauscher10 . Der dritte Durchgangskanal23 bildet mindestens einen Teil eines Einlasskanals33 für die Zufuhr des Kühlmittels an den Plattenwärmetauscher10 . Der vierte Durchgangskanal24 bildet mindestens einen Teil eines Auslasskanals34 zur Ausgabe des Kühlmittels vom Plattenwärmetauscher10 . In der in2 und3 offenbarten Ausführungsform strömt das Wärmeübertragungsmedium somit durch die ersten Durchgänge18 in einer Gegenströmungsrichtung in Bezug auf das Kühlmittel in den zweiten Durchgängen19 . Alternativ kann die Wärmetauschvorrichtung so ausgestaltet sein, dass das Wärmeübertragungsmedium durch die ersten Durchgänge18 in einer parallelen Strömungsrichtung in Bezug auf das Kühlmittel in die zweiten Durchgänge19 strömt. - Wie insbesondere
3 zu entnehmen, erstreckt sich die Leitung5 mit dem Leitungsabschnitt6 , siehe1 , entlang eines Pfades im Auslasskanal34 für das Kühlmittel und aus ihm heraus. Die Leitung5 erstreckt sich weiter zum Leitungsabschnitt6 , vergleiche1 , zum Ausdehungsventil3 . Die Leitung5 erstreckt sich vom Ausdehungsventil3 in den Einlasskanal33 für das Kühlmittel für die Zufuhr des Kühlmittels in den dritten Durchgangskanal23 und die zweiten Durchgänge19 . Dank des Leitungsabschnittes6 im Auslasskanal34 findet ein Wärmetausch zwischen dem relativ warmen Kühlmittel im Leitungsabschnitt6 und dem im Wesentlichen verdampften relativ kalten Kühlmittel im Auslasskanal34 statt. - Wie weiter klar
3 zu entnehmen ist, umfasst der Auslasskanal34 für das Kühlmittel den vierten Durchgangskanal24 und ein Rohr36 , das sich vom vierten Durchgangskanal34 und dem Plattenstapel11 nach außen erstreckt. In Übereinstimmung mit der hier offenbarten Ausführungsform erstreckt sich der Leitungsabschnitt6 sowohl in das Rohr36 als auch in den vierten Durchgangskanal24 . Es ist anzumerken, dass der Leitungsabschnitt6 sich auch nur in das Rohr36 , aber nicht in den eigentlichen Durchgangskanal24 erstrecken kann. Weiterhin ist es möglich, vom Rohr36 abzusehen und somit den Leitungsabschnitt6 sich nur in den eigentlichen Durchgangskanal24 hinein und aus ihm heraus erstrecken zu lassen. In der offenbarten Ausführungsform umfasst der Auslasskanal auch ein Verlängerungsrohr37 , das sich vom Rohr36 erstreckt. Der Leitungsab schnitt6 ist jedoch auf eine solche Weise mit dem Rohr36 verbunden, dass sich der Leitungsabschnitt6 nicht in das Verlängerungsrohr37 hinein erstreckt. - Wie
3 zu entnehmen ist, erstreckt sich der Leitungsabschnitt6 in einem U-förmigen Pfad im Auslasskanal34 für das Kühlmittel. Wie4 zu entnehmen ist, kann der Leitungsabschnitt6 vorteilhafterweise, aber nicht notwendigerweise, oberflächenvergrößernde Elemente umfassen, z.B. in der Form von Flanschen38 , die am Leitungsabschnitt6 vorgesehen sind und sich im Wesentlichen radial auswärts vom Leitungsabschnitt6 erstrecken. Mittels solcher Oberflächenvergrößerungselemente kann der Wärmeübergang vom Kühlmittel vom Kompressor2 zum Kühlmittel, das den Verdampfer verlässt, verbessert werden. Nach einer alternativen in5 gezeigten Ausführungsform kann sich der Leitungsabschnitt6 in einem Pfad erstrecken, der wesentlich länger ist als der doppelte Abstand zwischen einer Eintrittsposition für den Eintritt des Leitungsabschnittes6 in den Auslasskanal34 und einer Position des Leitungsabschnitts6 , die so weit wie möglich weg von der Eintrittsposition im Auslasskanal34 angeordnet ist. Wie5 zu entnehmen, kann sich der Leitungsabschnitt6 dann in einem Umkehrpfad erstrecken, z.B. in einem zick-zack-förmigen Pfad im Auslasskanal34 . Alternativ kann sich der Leitungsabschnitt6 in einem spiralförmigen Pfad im Auslasskanal34 erstrecken. Es ist auch möglich, einen solchen oberflächenvergrößernden Effekt auf andere Weisen zu erzielen, z.B. durch Prägen der Oberfläche des Leitungsabschnttes6 . - Die Wärmetauschvorrichtung umfasst auch eine Sensorvorrichtung
41 , die am oder im Auslasskanal34 für das Kühlmittel vorgesehen ist. Die Sensorvorrichtung41 umfasst Sensoren zum Erfassen der Temperatur und des Drucks des Kühlmittels, das aus dem Plattenwärmetauscher10 ausgegeben wird. In der in2 und3 offenbarten Ausführungsform ist die Sensorvorrichtung41 im Verlängerungsrohr37 vorgesehen, das heißt in einem gewissen Abstand vom Leitungsabschnitt6 . Die Sensorvorrichtung41 ist mit dem Ausdehungsventil3 zur Steuerung des Öffnungsgrades des Ausdehungsventils3 in Abhängigkeit vom Druck und von der Temperatur des abgehenden Kühlmittels verbunden. Die Strömung des Kühlmittels in den Verdampfer4 kann somit über das Ausdehungsventil3 gesteuert werden, das ein Druckventil umfassen kann. Die Wärmetauschvorrichtung nach der Erfindung verbessert die Stabilität beim Überhitzen, was die Steuerung des Ausdehungsventils3 mittels der Sensorvorrichtung41 ermöglicht. - Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb des Rahmens der folgenden Ansprüche variiert und modifiziert werden.
- ZUSAMMENFASSUNG
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmetauschvorrichtung, umfassend einen Platenwärmetauscher mit einem Plattenstapel von Wärmeübertragungsplatten. Zwischen den Platten befinden sich erste Durchgänge (
18 ) für ein Wärmeübertragungsmedium und zweite Durchgänge (19 ) für ein Kühlmittel. Ein Durchgangskanal (21 ) und ein Durchgangskanal (22 ) stehen mit den ersten Durchgängen in Verbindung. Ein Durchgangskanal (23 ) und ein Durchgangskanal (24 ) stehen mit den zweiten Durchgängen in Verbindung. Der Durchgangskanal21 bildet mindestens einen Teil eines Eingangskanals (31 ) für die Zufuhr des Wärmeübertragungsmediums. Der Durchgangskanal (22 ) bildet mindestens einen Teil eines Auslasskanals (32 ) für die Ausgabe des Wärmeübertragungsmediums. Der Durchgangskanal (23 ) bildet einen Teil eines Einlasskanals (33 ) für die Zufuhr des Kühlmittels. Der Durchgangskanal (24 ) bildet einen Teil eines Auslasskanals (34 ) zur Ausgabe des Kühlmittels. Eine Leitung (5 ) erstreckt sich zum Einlasskanal (33 ) für die Zufuhr des Kühlmittels an die zweiten Durchgänge. Der Durchgangskanal (24 ) bildet einen Teil eines Auslasskanals (34 ) zur Ausgabe des Kühlmittels. Eine Leitung (5 ) erstreckt sich zum Einlasskanal (33 ) für die Zufuhr des Kühlmittels an die zweiten Durchgänge. Die Leitung umfasst einen Leitungsabschnitt (6 ), der sich in den Auslasskanal (34 ) und aus ihm heraus erstreckt, für den Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel im Leitungsabschnitt und dem Kühlmittel im Auslasskanal.
Claims (11)
- Wärmetauschvorrichtung, umfassend einen Plattenwärmetauscher (
10 ), wobei der Plattenwärmetauscher einen Plattenstapel von Wärmeübertragungsplatten umfasst, die so angeordnet sind, dass zwischen den Platten erste Durchgänge (18 ) für ein zu kühlendes Wärmeübertragungsmedium gebildet werden sowie zweite Durchgänge (19 ) für ein Kühlmittel, wobei der Plattenstapel einen ersten Durchgangskanal (21 ) und einen zweiten Durchgangskanal (22 ) umfasst, die mit den ersten Durchgängen (18 ) in Verbindung stehen, und einen dritten Durchgangskanal (23 ) und einen vierten Durchgangskanal (24 ), die mit den zweiten Durchgängen in Verbindung stehen; der erste Durchgangskanal (21 ) mindestens einen Teil eines Einlasskanals (31 ) für die Zufuhr des Wärmeübertragungsmediums an den Plattenwärmetauscher bildet; der zweite Durchgangskanal (22 ) mindestens einen Teil eines Auslasskanals (32 ) zur Ausgabe des Wärmeübertragungsmediums vom Plattenwärmetauscher bildet; der dritte Durchgangskanal (23 ) mindestens einen Teil eines Einlasskanals (33 ) für die Zufuhr des Kühlmittels an den Plattenwärmetauscher bildet; der vierte Durchgangskanal (24 ) mindestens einen Teil eines Auslasskanals (34 ) zur Ausgabe des Kühlmittels aus dem Plattenwärmetauscher bildet; die Wärmetauschvorrichtung eine Leitung (5 ) umfasst, die sich in den Einlasskanal (33 ) für das Kühlmittel erstreckt, für die Zufuhr des Kühlmittels an den dritten Durchgangskanal (23 ) und die zweiten Durchgänge; dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (15 ) einen Leitungsabschnitt (6 ) umfasst, der sich auf eine solche Weise in den Auslasskanal (34 ) für das Kühlmittel und aus ihm heraus erstreckt, dass ein Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel im Leitungsabschnitt (6 ) und dem Kühlmittel im Auslasskanal (34 ) stattfindet. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslasskanal (
34 ) für das Kühlmittel den vierten Durchgangskanal (24 ) und ein Rohr (36 ) umfasst, das sich abwärts vom vierten Durchgangskanal und dem Plattenstapel erstreckt, wobei sich der Leitungsabschnitt mindestens in das Rohr (36 ) und aus ihm heraus erstreckt. - Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Leitungsabschnitt (
6 ) in den vierten Durchgangskanal (24 ) und aus ihm heraus erstreckt. - Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Leitungsabschnitt (
6 ) in einem U-förmigen Pfad im Auslasskanal (34 ) erstreckt. - Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsabschnitt (
6 ) Oberflächenvergrößerungselemente (38 ) umfasst, die am Leitungsabschnitt vorgesehen sind und sich im Auslasskanal (34 ) erstrecken. - Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenvergrößerungselemente Flansche (
38 ) umfassen. - Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Leitungsabschnitt (
6 ) entlang eines Pfades erstreckt, der wesentlich länger ist als der doppelte Abstand zwischen einer Eintrittsposition für den Eintritt des Leitungsabschnittes in den Auslasskanal (34 ) und einer Position des Leitungsabschnittes, der so weit wie möglich von der Eingangsposition entfernt ist. - Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Leitungsabschnitt (
6 ) in einem zick-zack-förmigen oder spiralförmigen Pfad im Auslasskanal (34 ) erstreckt. - Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (
5 ) in einem Kühlmittelkreislauf enthalten ist, der einen Kompressor (1 ) umfasst sowie einen Kondensor (2 ), ein Ausdehnungsventil (3 ) und einen Verdampfer (4 ), der den Plattenwärmetauscher (10 ) umfasst. - Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsabschnitt (
6 ) zwischen dem Kondensor (2 ) und dem Ausdehnungsventil (3 ) angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlass- und Auslasskanäle (
31 -34 ) auf eine solche Weise angeordnet sind, dass das Wärmeübertragungsmedium durch die ersten Durchgänge (18 ) in einer Gegenströmungsrichtung oder in einer Parallelströmungsrichtung in Bezug auf das Kühlmittel in den zweiten Durchgängen (19 ) strömt.
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