DE69814042T2 - Verfahren zur herstellung von wärmeübertragungsplatten; eine sortierung von wärmeübertragungsplatten und eine wärmeaustauscherplatte mit wärmeübertragungsplatten in diesem sortiment - Google Patents

Verfahren zur herstellung von wärmeübertragungsplatten; eine sortierung von wärmeübertragungsplatten und eine wärmeaustauscherplatte mit wärmeübertragungsplatten in diesem sortiment

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DE69814042T2
DE69814042T2 DE69814042T DE69814042T DE69814042T2 DE 69814042 T2 DE69814042 T2 DE 69814042T2 DE 69814042 T DE69814042 T DE 69814042T DE 69814042 T DE69814042 T DE 69814042T DE 69814042 T2 DE69814042 T2 DE 69814042T2
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D9/005—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Wärmeübertragungsplatten, die dieselbe Größe und mittlere Wärmeübertragungsabschnitte der gleichen Form haben. Jede der Wärmeübertragungsplatten hat an den jeweiligen Seiten des Wärmeübertragungsabschnittes Durchgangslöcher, sogenannte "port holes", zum Durchfluss mindestens eines Wärmetauschfluidums. Zusätzlich hat jede Wärmeübertragungsplatte einen Durchgangsabschnitt, der, wenn die Wärmeübertragungsplatte an eine andere Wärmeübertragungsplatte in einem Plattenwärmetauscher anstößt, zum Begrenzen eines Verteilungsdurchgangs zum Durchfluss des Wärmetauschfluidums dient. Der Durchgangsabschnitt erstreckt sich von einem der Durchgangslöcher zu einem Bereich im Wärmeübertragungsabschnitt oder in dessen Nähe, wobei dieser Bereich dieselbe Position in Bezug auf den Wärmeübertragungsabschnitt in den unterschiedlichen Wärmeübertragungsplatten hat. Während der Herstellung der Wärmeübertragungsplatten werden getrennte Verfahrensschritte zum Pressen der Durchgangsabschnitte der Wärmeübertragungsplatten und zum Stanzen der Löcher ausgeführt, die dann die Durchgangslöcher bilden.
  • In einem Plattenwärmetauscher stoßen die Wärmeübertragungsplatten auf eine solche Weise aneinander, dass sie einen Plattenstapel mit Wärmeübertra gungsdurchgängen zwischen den Wärmeübertragungsplatten bilden. Die Durchgangslöcher der Wärmeübertragungsplatten bilden Durchgangskanäle durch den Plattenstapel.
  • Plattenwärmetauscher werden oft als Verdampfer in Kühlsystemen verwendet. In einem solchen Plattenwärmetauscher strömt meist mindestens ein Wärmetauschfluidum, das aus einem Kühlmittel bestehe in einen der Durchgangskanäle in der Form einer Flüssigkeits-Gas-Mischung. Aus diesem Durchgangskanal wird das Kühlmittel durch Einlass- oder Verteilungskanäle der eingangs erwähnten Art in die Wärmeübertragungsdurchgänge geleitet, die für das Kühlmittel vorgesehen sind. Beim Durchströmen durch die Verteilungsdurchgänge wird das Kühlmittel einem wesentlichen Druckabfall unterworfen, wodurch eine Verteilung des Kühlmittels zwischen die unterschiedlichen Wärmeübertragungsdurchgänge so gleichmäßig wie möglich erreicht wird. In den Wärmeübertragungsdurchgängen verdampft das Kühlmittel, indem die Wärme vom anderen Wärmetauschfluidum aufgenommen wird, das durch die benachbarten Wärmeübertragungsdurchgänge strömt.
  • Lange sind nur einige wenige und sehr ähnliche Kühlmittel in den meisten Kühlsystemen verwendet worden. Plattenwärmetauscher für solche Kühlsysteme sind in unterschiedlichen Größen hergestellt worden. Plattenwärmetauschern derselben Größe wurde jedoch normalerweise ein gleichförmiges Design gegeben, unabhängig vom in ihnen verwendeten Kühlmittel. Somit hatten auch die Verteilungsdurchgänge dieselben Ausmaße in allen Plattenwärmetauschern einer bestimmten Größe, was bedeutete, dass der Druckabfall, dem ein Kühlmittel in den Verteilungsdurchgängen unterworfen wurde, nicht notwendigerweise optimal für dieses besondere Kühlmittel war.
  • Da alte Kühlmittel, die umweltschädlich sind, verboten wurden und eine große Anzahl von neuen umweltfreundlicheren Kühlmitteln eingeführt worden ist, hat sich der Bedarf ergeben, den Druckabfall in den Verteilungsdurchgängen individuell für jeden Plattenwärmetauscher im Hinblick auf das dort zu verwendende Kühlmittel anzupassen. Die neuen Kühlmittel zeigen nämlich große individuelle Unterschiede zwischen ihren Verdampfungsdrücken bei einer bestimmten Temperatur.
  • Die SE 8702608-4 zeigt einen Plattenwärmetauscher mit Beschränkungen, die zum Verringern des Druckes eines Kühlmittels dienen, wenn es von einem Durchgangskanal in eine Anzahl von Wärmeübertragungsdurchgängen strömt. Die Beschränkungen können aus in Ringen gebohrten Löchern bestehen, die zwischen den Wärmeübertragungsplatten um den Durchgangskanal herum angeordnet sind, oder aus Löchern, die in ein Rohr gebohrt sind, das im Durchgangskanal angeordnet ist und einen Einlasskanal für das Kühlmittel bildet. Nach einer weiteren Ausführungsform können die Wärmeübertragungsplatten jeweils paarweise um die Durchgangslöcher, die den Einlasskanal für das Kühlmittel bilden, herum aneinander anstoßen, außer in begrenzten Bereichen, wo Einlassdurchgänge gelassen worden sind. Die Beschränkungen können an ein bestimmtes Kühlmittel, einem bestimmten Druckabfall und einem bestimmten Temperaturunterschied angepasst sein.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, in einfacher und kostengünstiger Weise Wärmeübertragungsplatten der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, die für Plattenwärmetauscher unterschiedlicher Arten im Hinblick auf den Druckabfall, der in ihren Verteilungsdurchgängen herrschen soll, vorgesehen sind.
  • Dieses Ziel kann erreicht werden durch das eingangs erwähnte Verfahren zur Herstellung von Wärmeübertragungsplatten, indem beim Stanzverfahrensschritt jedes der getrennten oder verbundenen Metallblechstücke, die die Wärmeübertragungsplatten bilden, in einer solchen Weise mit Löchern versehen wird, dass das eine Durchgangsloch in einem ersten Metallblechstück von einer anderen Art ist als das entsprechende eine Durchgangsloch in einem zweiten Metallblechstück, wobei die einen Durchgangslöcher der Metallblechstücke durch den Stanzbetriebsdurchgang so geformt werden, dass sie zu Wärmeübertragungsplatten mit Durchgangsabschnitten unterschiedlicher Größe führen.
  • Durch die Erfindung können Wärmeübertragungsplatten für Plattenwärmetauscher, die individuell an verschiedene Kühlmittel angepasst sind, nahezu zu den gleichen Kosten hergestellt werden wie Wärmeübertragungsplatten für Plattenwärmetauscher, die nicht individuell an unterschiedliche Kühlmittel angepasst sind. Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass unterschiedliche Stanzwerkzeuge zum Stanzen für Durchgangslöcher unterschiedlicher Art verwendet werden. Der daraus folgende Kostenanstieg für jede Wärmeübertragungsplatte ist im Hinblick auf die Massenproduktion eher marginal.
  • Entweder kann der Stanzverfahrensschritt zum Stanzen des einen Durchgangsloches vor dem Pressverfahrensschritt zum Formen der Durchgangsabschnitte ausgeführt werden oder die beiden Verfahrensschritte können in der umgekehrten Reihenfolge durchgeführt werden.
  • Die einen Durchgangslöcher unterschiedlicher Art können kreisförmig, jedoch mit unterschiedlichen Durchmessern, geformt sein; alternativ kann ihnen eine von der Kreisform abweichende Form gegeben werden. Auf diese unter schiedlichen Weisen können die Wärmeübertragungsplatten leicht mit unterschiedlich großen Durchgangsabschnitten versehen werden.
  • Normalerweise ist der Wärmeübertragungsabschnitt einer Wärmeübertragungsplatte mit einem Druckmuster von Vertiefungen und Vorsprüngen durch einen Pressverfahrensschritt versehen. Geeigneterweise wird der Durchgangsabschnitt der Wärmeübertragungsplatte im selben Pressverfahrensschritt geformt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsart des Verfahrens nach der Erfindung wird der Durchgangsabschnitt jeder der Wärmeübertragungsplatten so geformt, dass er eine Rille bildet. Dadurch wird einem Verteilungsdurchgang zwischen zwei benachbarten Platten in einem Plattenwärmetauscher die Form eines Kanals mit einem bestimmten gleichförmigen Durchflussbereich gegeben. Es kann leicht ausgerechnet werden, welche Länge ein solcher Kanal haben sollte, damit der gewünschte Druckabfall in einem Kühlmittel, das durch den Kanal strömt, erreicht wird.
  • Der Durchgangsabschnitt kann alternativ mit einem Druckmuster von Vorsprüngen und/oder Vertiefungen versehen sein.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung von Wärmeübertragungsplatten, die die gleiche Größe und einen mittleren Wärmeübertragungsabschnitt der gleichen Form haben. Jede der Wärmeübertragungsplatten hat Durchgangslöcher, sogenannte "port holes", an den jeweiligen Seiten ihres Wärmeübertragungsabschnittes zum Durchfluss mindestens eines Wärmetauschfluidums und einen Durchgangsabschnitt, der, wenn die Wärmeübertragungsplatte an eine andere Wärmeübertragungsplatte in einem Wärmeplattentauscher anstößt, zum Begrenzen eines Verteilungsdurchgangs zum Durchfluss eines Wärme tauschfluidums dient. Der Durchgangsabschnitt erstreckt sich von einem der Durchgangslöcher zu einem Bereich im Wärmeübertragungsabschnitt oder in dessen Nähe, wobei dieser Bereich in Bezug auf den Wärmeübertragungsbereich in jeder der unterschiedlichen Wärmeübertragungsplatten die gleiche Position hat.
  • Die Wärmeübertragungsplatten der Anordnung sind dadurch gekennzeichnet, dass die einen Durchgangslöcher der Wärmeübertragungsplatten an den jeweiligen Durchgangsabschnitten unterschiedlich und so geformt sind, dass die Durchgangsabschnitte der Wärmeübertragungsplatten unterschiedliche Größen haben.
  • Unter einer Anordnung von Wärmeübertragungsplatten sind hier mindestens zwei unterschiedliche Arten von Wärmeübertragungsplatten zu verstehen. In einem Plattenwärmetauscher, der Wärmeübertragungsplatten aus der Anordnung nach dieser Erfindung umfasst, können entweder Wärmeübertragungsplatten einer Art oder Wärmeübertragungsplatten von zwei oder verschiedenen Arten enthalten sein. Die letztere Alternative eignet sich dann, wenn der Plattenstapel des Plattenwärmetauschers viele Wärmeübertragungsplatten und somit lange Durchgangskanäle umfasst. In solchen langen Durchgangskanälen sind die Wärmetauschfluide einem Druckabfall unterworfen. Um in diesem Fall eine gleichmäßige Verteilung des Kühlmittels zwischen den Wärmeübertragungsdurchgängen zu erzielen, kann es sein, dass die Übertragungsdurchgänge somit entlang des Durchgangskanals, der einen Einlass für den Plattenwärmetauscher bildet, unterschiedlich geformt sein müssen.
  • In einer besonderen Konstruktion werden die Platten der Anordnung von Wärmetauschplatten in einem Plattenwärmetauscher zusammengesetzt, indem die Wärmeübertragungsplatten einen Durchgangsabschnitt zum Begrenzen eines Verteilungsdurchgangs haben, der sich von einem der Durchgangslöcher erstreckt und so angeordnet ist, dass die Beziehung zwischen dem kleinsten Durchflussbereich eines Verteilungsdurchgangs und dem Durchflussbereich eines der Durchgangslöcher zwischen 0,0002 und 0,05, vorzugsweise zwischen 0,0007 und 0,017, liegt. Diese Beziehungen sind als Regel wichtig für Plattenwärmetauscher, die als Verdampfer in Kühlsystemen verwendet werden.
  • Die Erfindung wird nun genauer unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen Fig. 1 einen gelöteten Plattenwärmetauscher zeigt und Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II durch den gelöteten Plattenwärmetauscher aus Fig. 1. Fig. 3, 5, 7 und 8 zeigen Ecken der Wärmeübertragungsplatten mit Durchgangsabschnitten entsprechend unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung. Nur die Durchgangsabschnitte der Wärmeübertragungsplatten sind korrekt im Hinblick auf ihre Funktion in Fig. 3, 5, 7 und 8 dargestellt, wohingegen die verbleibenden Plattenabschnitte nur schematisch gezeigt sind. Fig. 4 und 6 zeigen Querschnitte durch die Wärmeübertragungsplatten aus Fig. 3 beziehungsweise 5.
  • Fig. 1 zeigt einen Plattenwärmetauscher 1, der als Verdampfer in einem Kühlsystem verwendet wird. Der Plattenwärmetauscher 1 umfasst Wärmeübertragungsplatten 2, die mit Druckmustern von Vorsprüngen und Vertiefungen versehen sind und miteinander zu einem Plattenstapel verlötet sind. Die Wärmeübertragungsplatten 2 stoßen so aneinander an, dass ein erster und ein zweiter Satz von Wärmeübertragungsdurchgängen zwischen den Wärmeübertragungsplatten 2 zum Durchfluss von zwei Wärmetauschfluiden gebildet werden. An jede der beiden äußeren Wärmeübertragungsplatten des Plattenstapels ist eine Endplatte gelötet. Eine solche Endplatte 3 ist mit vier Verbindungsrohren 4 bis 7 versehen.
  • Jede Wärmeübertragungsplatte 2 ist mit vier Durchgangslöchern versehen, jedes davon ausgerichtet mit einem der Verbindungsrohre 4 bis 7. Die Durchgangslöcher in den Wärmeübertragungsplatten 2 bilden vier Durchgangskanäle durch den Plattenstapel. Zwei der Durchgangskanäle, die mit den Verbindungsrohren 4 und 5 ausgerichtet sind, stehen mit dem ersten Satz von Wärmeübertragungsdurchgängen in Verbindung und die beiden anderen Durchgangskanäle, die mit den Verbindungsrohren 6 beziehungsweise 7 ausgerichtet sind, stehen mit dem zweiten Satz von Wärmeübertragungsdurchgängen in Verbindung. Eines der Wärmetauschfluide besteht aus einem Kühlmittel, das zum Durchströmen durch den ersten Satz von Wärmeübertragungsdurchgängen des Wärmetauschers vom Verbindungsrohr 4 zum Verbindungsrohr 5 vorgesehen ist. Dementsprechend dient das zweite Wärmetauschfluidum zum Durchfluss durch einen zweiten Satz von Wärmeübertragungsdurchgängen des Plattenwärmetauschers 1, geeigneterweise vom Verbindungsrohr 6 zum Verbindungsrohr 7.
  • Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Plattenwärmetauscher 1 entlang der Linie II-II aus Fig. 1. Die Wärmeübertragungsplatten 2 stoßen paarweise aneinander um zwei 8, 9 ihrer Durchgangslöcher herum an, wodurch zwei Durchgangskanäle 10 beziehungsweise 11 gebildet und die ersten und zweiten Sätze von Wärmeübertragungsdurchgängen 12, 13 begrenzt werden. Der Durchgangskanal 10 und das Verbindungsrohr 5 bilden einen Auslass für das Kühlmittel und sind mit dem ersten Satz von Wärmeübertragungsdurchgängen 12 verbunden. Das Verbindungsrohr 6 und der Durchgangskanal 11 bilden einen Einlass für das zweite Wärmetauschfluidum und sind mit dem zweiten Satz von Wärmeübertragungsdurchgängen 13 verbunden.
  • Fig. 3 zeigt einen Eckabschnitt einer Wärmeübertragungsplatte 2 nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Im Eckabschnitt der Wärme übertragungsplatte 2 ist ein Durchgangsloch 14 vorgesehen, das mit dem Verbindungsrohr 4 in Fig. 1 ausgerichtet ist. Stoßen mehrere Wärmeübertragungsplatten 2 aneinander in einem Plattenstapel an, bilden die Durchgangslöcher 14 der Wärmeübertragungsplatten 2 den Durchlasskanal, der zusammen mit dem Verbindungsrohr 4 den Einlass für das Kühlmittel in den Plattenwärmetauscher bildet. Zwischen dem Durchgangsloch 14 in jeder Wärmeübertragungsplatte 2 und einem Wärmeübertragungsabschnitt 15 befindet sich ein Durchgangsabschnitt in der Form einer gepressten Rille 16.
  • Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch vier Wärmeübertragungsplatten 2 entlang der Linie IV-IV aus Fig. 3. Die Wärmeübertragungsplatten 2 stoßen paarweise aneinander um die Durchgangslöcher 14 herum an, wobei die gepressten Rillen 16 der Wärmeübertragungsplatten jedes solchen Paares einen Verteilungsdurchgang in der Form eines Kanals 17 bilden. Die Durchgangslöcher 14 bilden zusammen einen Durchgangskanal 18. Durch Stanzen unterschiedlich großer Durchgangslöcher 14 in den Wärmeübertragungsplatten 1, zum Beispiel entlang irgendeiner der Linien 19, 20 in Fig. 3, erhält man unterschiedliche Längen für den Verteilungsdurchgang, das heißt den Kanal 17.
  • Strömt das Kühlmittel über die Kanäle 17 vom Durchgangskanal 18 in die Wärmeübertragungsdurchgänge 12, die zwischen den Wärmeübertragungsabschnitten 15 der Wärmeübertragungsplatten 2 gebildet werden, wird das Kühlmittel einem Druckabfall unterworfen, der von der Länge der Kanäle 17 abhängt. Durch Anpassung der Kanäle 17 kann der gewünschte Druckabfall und somit eine optimale Verdampfung eines bestimmten Kühlmittels erreicht werden.
  • Fig. 5 zeigt einen Eckabschnitt einer Wärmeübertragungsplatte 2 nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Die Wärmeübertragungsplatte 2 hat ein Durchgangsloch 21, das zusammen mit den entsprechenden Durchgangslöchern in anderen Wärmeübertragungsplatten 2 in einem Plattenwärmetauscher, in dem sie enthalten ist, den Einlasskanal des Kühlmittels bildet. Nach dieser Ausführungsform der Erfindung ist ein Durchgangsabschnitt 22 der Wärmeübertragungsplatte 2 durch Pressen mit einem Muster von Vorsprüngen und Vertiefungen 23 versehen. Gepunktete Linien 24, 25 deuten Stanzlinien an, entlang derer die Durchgangslöcher gestanzt werden können, denen unterschiedliche Durchmesser gegeben werden können.
  • Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch vier Wärmeübertragungsplatten 2 entlang der Linie VI-VI aus Fig. 5. Es ist jedoch nur jede zweite Wärmeübertragungsplatte 2 mit Vorsprüngen und Vertiefungen 23 in ihrem Durchgangsabschnitt versehen. Die Wärmeübertragungsplatten 2 stoßen paarweise dicht aneinander um die Durchgänge 21 herum an, außer in der Nähe der Durchgangsabschnitte, wo die Wärmeübertragungsplatten 2 auf eine solche Weise aneinander anstoßen, dass ein Verteilungsdurchgang 26 zwischen den Wärmeübertragungsplatten 2 gebildet wird. Die Länge des Verteilungsdurchgangs 26 kann durch Vergrößerung des Durchmessers des Durchgangsloches 21 verkürzt werden.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 7 gezeigt. Der Bereich um das Durchgangsloch 27 einer Wärmeübertragungsplatte 2 herum ist hier mit einem Durchgangsabschnitt versehen, in den eine spiralförmige Rille 28 gepresst ist. Weiterhin kann in dieser Ausführungsform die Länge der Rille 28 durch eine Vergrößerung des Durchmessers des Durchgangsloches 27 verringert werden.
  • Fig. 8 zeigt einen Eckabschnitt einer Wärmeübertragungsplatte 2 nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Der Durchgangsabschnitt zwischen einem Durchgangsloch 29 und dem Wärmeübertragungsabschnitt 15 der Wärmeübertragungsplatte 2 ist mit drei gepressten Rillen 30, 31, 32 unterschiedlicher Länge versehen. Wenn die Wärmeübertragungsplatte 2 um das Durchgangsloch 29 herum an eine andere Wärmeübertragungsplatte anstößt, die ein Durchgangsloch der gleichen Größe hat, bildet nur die Rille 30 einen Kanal zwischen der Kante des Durchgangslochs 29 und dem Wämeübertragungsabschnitt 15. Durch Herausstanzen eines Teiles der Wärmeübertragungsplatte 2 entlang der Linien 33 beziehungsweise 34 bilden auch die Rille 31 beziehungsweise die Rillen 31 und 32 Kanäle zwischen der Kante des Durchgangslochs und dem Wärmeübertragungsabschnitt 15. Je mehr offene Kanäle erzeugt werden, desto geringer ist der Druckabfall, dem das Kühlmittel unterworfen wird, wenn es vom Durchgangsloch zum Wärmeübertragungsabschnitt 15 strömt.
  • Es sind viele weitere Ausführungsformen der Erfindung möglich. Zum Beispiel könnten alle in Fig. 6 gezeigten Wärmeübertragungsplatten 2 mit Vorsprüngen und Vertiefungen 23 in ihren Durchgangsabschnitten 22 versehen sein, und in der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform könnte nur jede zweite Wärmeübertragungsplatte 2 mit einer gepressten Rille versehen sein. In den Ausführungsformen nach Fig. 3 und 4 und Fig. 5 und 6 kann die Länge des Kanals 17 beziehungsweise des Verteilungsdurchgangs 26, anstelle durch Vergrößerung des Durchmessers der Durchgangslöcher 14 beziehungsweise 21, durch Herausstanzen eines Teiles der Wärmeübertragungsplatten 2 in der durch die Linien 33 und 34 in Fig. 8 gezeigten Weise geändert werden. Der in Fig. 1 gezeigte Plattenwärmetauscher 1 kann für eine sogenannte Diagonalströmung ausgestaltet sein, das heißt das Kühlmittel strömt durch den Plattenwärmetauscher 1 vom Verbindungsrohr 4 zum Verbindungsrohr 6 und das andere Wärmetauschfluidum strömt durch den Plattenwärmetauscher zwischen den Verbindungsrohren 5 und 7.
  • Es ist oben vorgeschlagen worden, unterschiedliche Arten von Durchgangslöchern in den Wärmeübertragungsplatten zu formen, deren Durchgangsabschnitte mit Rillen oder anderen Unregelmäßigkeiten versehen sind, um den Verteilungskanälen einen unterschiedlichen Strömungswiderstand zu geben. Es ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch möglich, das anstelle durch das Formen unterschiedlicher Durchgangslöcher, das heißt Durchgangslöcher unterschiedlicher Größe oder Form, mit Wärmeübertragungsplatten zu erreichen, die vollständig kontinuierliche Durchgangsabschnitte aufweisen. Die in Fig. 6 gezeigten Platten 2, die keine Vorsprünge oder Vertiefungen 23 in ihren Durchgangsabschnitten haben, können somit zum Beispiel mit größeren Durchgangslöchern als die Platten 2 versehen sein, die solche Vorsprünge und Vertiefungen 23 haben. In dieser Weise kann den fraglichen Verteilungsdurchgängen ein kleinerer Strömungswiderstand gegeben werden als derjenige, den sie mit der Form der Durchgangslöcher in den Wärmeübertragungsplatten, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, haben. In anderen Worten, wenn zwei benachbarte Wärmeübertragungsplatten in Bezug auf die Ausgestaltung ihrer Durchgangsabschnitte unterschiedlich sind, wie in Fig. 6 gezeigt, kann der Strömungswiderstand, der dem Verteilungsdurchgang zwischen den Wärmeübertragungsplatten gegeben wird, geändert werden, indem entweder die eine oder die andere - oder beide - der Wärmeübertragungsplatten mit größeren Durchgangslöchern oder Durchgangslöchern einer anderen Art versehen werden.
  • Die Wärmeübertragungsplatten 2 nach der Erfindung können entweder aus getrennten oder verbundenen Metallblechstücken geformt werden. In jedes Metallblechstück kann zunächst das Durchgangsloch 14; 21; 27; 29, das einen Teil des Einlasskanals für das Kühlmittel bildet, gestanzt werden und danach kann der Durchgangsabschnitt gepresst werden. Geeigneterweise werden alle Durchgangslöcher in jedem Metallblechstück im selben Stanzverfahrensschritt gestanzt und geeigneterweise wird der Durchgangsabschnitt im selben Press verfahrensschritt geformt wie in demjenigen, in dem das Metallblechstück mit einem Druckmuster in seinem Wärmeübertragungsabschnitt 15 versehen wird. Die Stanz- und Pressverfahrensschritte können entweder in der einen oder der anderen Reihenfolge, wie oben erwähnt, durchgeführt werden.

Claims (14)

1. Verfahren zum Herstellen von Wärmeübertragungsplatten (2), die die gleiche Größe und mittlere Wärmeübertragungsabschnitte (15) der gleichen Form haben, wobei jede der Übertragungsplatten (2) Durchgangslöcher, sogenannte "port holes" (8, 9; 14; 21; 27; 29), an den jeweiligen Seiten ihres Wärmeübertragungsabschnittes (15) zum Durchfluss mindestens eines Wärmetauschfluidums hat sowie einen Durchgangsabschnitt (16; 22; 28; 30, 31, 32), der, wenn die Wärmeübertragungsplatte (2) an eine andere Wärmeübertragungsplatte in einem Plattenwärmetauscher anstößt, zum Begrenzen eines Verteilungsdurchgangs (17; 26) zum Durchfluss des Wärmetauschfluidums dient und der sich von einem (14; 21; 27; 29) der Durchgangslöcher zu einem Bereich im Wärmeübertragungsabschnitt (15) oder in dessen Nähe erstreckt, wobei der Bereich in Bezug auf den Wärmeübertragungsabschnitt (15) in jeder der Wärmeübertragungsplatten (2) dieselbe Position hat, wobei separate Verfahrensschritte zum Pressen der Durchgangsabschnitte (16; 22; 28; 30, 31, 32) der Wärmeübertragungsplatten (2) und zum Stanzen der Löcher durchgeführt werden, die die Durchgangslöcher (8, 9; 14; 21; 27; 29) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass beim Stanzverfahrensschritt jedes der getrennten oder verbundenen Metallblechstücke, die die Wärmeübertragungsplatten (2) bilden, in einer solchen Weise mit Löchern versehen wird, dass das eine Durchgangsloch (14; 21; 27; 29) in einem ersten Metallblechstück von einer anderen Art ist als das entsprechende eine Durchgangsloch (14; 21; 27; 29) in einem zweiten Metallblechstück, wobei die einen Durchgangslöcher (14; 21; 27; 29) der Metallblechstücke durch den Stanzverfahrensschritt so geformt werden, dass sie zu Wärmeübertragungsplatten (2) mit Durchgangsabschnitten (16; 22; 28; 30,31, 32) unterschiedlicher Größe führen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jedes Metallblechstück erst dem Stanzbetrieb zum Stanzen des einen Durchgangslochs (14; 21; 27; 29) unterworfen wird und danach dem Pressverfahrensschritt zum Formen des Durchgangsabschnittes (16; 22; 28; 30, 31, 32).
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jedes Metallblechstück erst dem Pressverfahrensschritt zum Formen des Durchgangsabschnittes (16; 22; 28; 30, 31, 32) unterworfen wird und danach dem Stanz verfahrensschritt zum Stanzen des einen Durchgangsloches (14; 21; 27; 29).
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die einen Durchgangslöcher (14; 21; 27) unterschiedlicher Art kreisförmig, jedoch mit unterschiedlichen Durchmessern, sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens einem der einen Durchgangslöcher (29, 33, 34) eine Form gegeben wird, die sich von der Kreisform unterscheidet.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Pressverfahrensschritt zum Formen des Durchgangsabschnittes (16; 22; 28; 30, 31, 32) jeder der Wärmeübertragungsplatten (2) zur gleichen Zeit ausgeführt wird, zu der der Wärmeübertragungsabschnitt (15) in dieser Wärmeübertragungsplatte (2) mit einem Druckmuster von Vertiefungen und Vorsprüngen versehen wird.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Durchgangsabschnitt jeder der Wärmeübertragungsplatten (2) so geformt ist, dass er eine Rille (16; 28) bildet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Durchgangsabschnitt (22) jeder der Wärmeübertragungsplatten (2) mit einem Druckmuster von Vorsprüngen und/oder Vertiefungen (23) versehen ist.
9. Anordnung von Wärmeübertragungsplatten (2), die die gleiche Größe und mittlere Wärmeübertragungsabschnitte (15) der gleichen Form haben, wobei jede der Übertragungsplatten (2) Durchgangslöcher, sogenannte "port holes" (8, 9; 14; 21; 27; 29), an den jeweiligen Seiten ihres Wärmeübertragungsabschnittes (15) zum Durchfluss mindestens eines Wärmetauschfluidums aufweisen sowie einen Durchgangsabschnitt (16; 22; 28; 30, 31, 32), der, wenn die Wärmeübertragungsplatte (2) an eine andere Wärmeübertragungsplatte in einem Wärmeplattentauscher anstößt zum Begrenzen eines Verteilungsdurchgangs (17; 26) zum Durchfluss des Wärmetauschfluidums dient und der sich von einem (14; 21; 27; 29) der Durchgangslöcher zu einem Bereich im Wärmeübertragungsabschnitt (15) oder in dessen Nähe erstreckt, wobei der Bereich in Bezug auf den Wärmeübertragungsabschnitt (15) in jeder der Wärmeübertragungsplatten (2) dieselbe Position hat, dadurch gekennzeichnet, dass die einen Durchgangslöcher (14; 21; 27; 29) der Wärmeübertragungsplatten (2) an den jeweiligen Durchgangsabschnitten (16; 22; 28; 30, 31, 32) unterschiedlich und so geformt sind, dass die Durchgangsabschnitte (16; 22; 28; 30, 31, 32) der Wärmeübertragungsplatten (2) unterschiedliche Größen haben.
10. Anordnung von Wärmeübertragungsplatten nach Anspruch 9, wobei die Durchgangsabschnitte (16; 28; 30, 31, 32) der jeweiligen Wärmeübertragungsplatten (2) Rillen (16; 28; 30, 31, 32) unterschiedlicher Länge bilden.
11. Anordnung von Wärmeübertragungsplatten (2) nach Anspruch 9, wobei die Durchgangsabschnitte (22) der jeweiligen Wärmeübertragungsplatten (2) mit Druckmustern von Vorsprüngen und/oder Vertiefungen (23) versehen sind.
12. Anordnung von Wärmeübertragungsplatten (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die einen Durchgangslöcher (14; 21; 27) unterschiedlicher Art kreisförmig, jedoch mit unterschiedlichen Durchmessern, sind.
13. Anordnung von Wärmeübertragungsplatten (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei mindestens eines der Durchgangslöcher (29, 33, 34) unterschiedlicher Art eine Form hat, die sich von der Kreisform unterscheidet.
14. Anordnung von Wärmeübertragungsplatten (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Wärmeübertragungsplatten (2) in einem Plattenwärmetauscher zusammengesetzt werden, in dem jede der Wärmeübertragungsplatten (2) einen mittleren Wärmeübertragungsabschnitt (15) aufweist sowie Durchgangslöcher, sogenannte "port holes" (8, 9; 14; 21; 27; 29), an den jeweiligen Seiten des Wärmeübertragungsabschnittes (15) zum Durchfluss mindestens eines Wärmetauschfluidums und einen Durchgangsabschnitt (16; 22; 28; 30, 31, 32), der zum Begrenzen eines Verteilungsdurchgangs (17; 26) zwischen zwei benachbarten Wärmeübertragungsplatten (2) im Plattenwärmetauscher für den Durchfluss des Wärmetauschfluidums dient und der sich von einem (14; 21; 27; 29) der Durchgangslöcher zu einem Bereich im Wärmeübertragungsabschnitt (15) oder in dessen Nähe erstreckt, wobei der Bereich in Bezug auf den Wärmeübertragungsabschnitt (15) in unterschiedlichen Wärmeübertragungsplatten (2) dieselbe Position hat, wobei die Beziehung zwischen dem kleinsten Durchflussbereich des Verteilungskanals (17; 26) und dem Durchflussbereich des einen Durchgangsloches (14; 21; 27; 29) zwischen 0,0002 und 0,05, vorzugsweise zwischen 0,0007 und 0,017, liegt.
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