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(11) |
EP 0 321 480 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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07.11.1990 Patentblatt 1990/45 |
| (22) |
Anmeldetag: 28.08.1987 |
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/AT8700/051 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 8801/722 (10.03.1988 Gazette 1988/06) |
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| (54) |
PLATTENWÄRMEAUSTAUSCHER
PLATE-TYPE HEAT EXCHANGER
ECHANGEUR DE CHALEUR DU TYPE A PLAQUES
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE FR GB IT LI LU NL SE |
| (30) |
Priorität: |
29.08.1986 AT 2344/86
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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28.06.1989 Patentblatt 1989/26 |
| (73) |
Patentinhaber: FISCHER, Gerhard |
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A-2483 Ebreichsdorf (AT) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- FISCHER, Gerhard
A-2483 Ebreichsdorf (AT)
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| (74) |
Vertreter: Weinzinger, Arnulf, Dipl.-Ing. et al |
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Patentanwälte
Sonn, Pawloy, Weinzinger & Wolfram
Riemergasse 14 1010 Wien 1010 Wien (AT) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 88 316 DE-A- 2 109 346 FR-A- 2 348 460 GB-A- 2 067 277
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DE-A- 1 153 390 FR-A- 2 341 119 GB-A- 1 288 887
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Plattenwärmeaustauscher, der mindestens drei
aufeinandergeschichtete Austauscherplatten aufweist, wobei je zwei aufeinanderfolgende
Austauscherplatten miteinander einen Durchflußweg bilden, welche Austauscherplatten
aus Blech bestehen und zur Bildung von Durchflußkanälen zwischen den Platten und zur
gegenseitigen Abstützung der Platten mit einem eingepreßten, den Durchflußweg überdeckenden
Wellenmuster versehen sind, das quer zur Wellenrichtung und schräg zur Durchflußmittenlinie
verlaufende Rillen bildet, wobei die Fläche des Wellenmusters jeder Austauscherplatte
aus einer Anzahl aneinander anschließender Teilbereiche besteht, die Rillen in den
einzelnen Teilbereichen je eine Schar parallel zueinander verlaufende Rillenabschnitte
bilden, welche an den Grenzen des betreffenden Bereiches enden, und die Scharen der
Rillenabschnitte verschiedener Teilbereiche schräg zueinander verlaufen und jedem
Teilbereich des Wellenmusters einer Austauscherplatte ein gleichgroßer Teilbereich
des Wellenmusters einer anderen Austauscherplatte, die mit der ersterwähnten Platte
einen Durchflußweg bildet, fluchtend gegenüberliegt.
[0002] Plattenwärmeaustauscher ermöglichen bei verhältnismäßig geringem Raumbedarf die übertragung
großer Wärmemengen von einem Medium auf ein anderes Medium und werden außer für reine
Wärmetransportaufgaben zum Erwärmen oder zum Abkühlen von Substanzen vor oder nach
einer chemischen oder physikalischen Behandlung derselben oder vor oder nach einer
Lagerung derselben verwendet und finden auch häufig Anwendung bei der Ausführung chemischer
und/oder physikalischer Behandlungen bzw. chemischer Umsetzungen von fließfähigen
Substanzen. Das Einhalten eines bestimmten Temperaturverlaufs der den Plattenwärmeaustauscher
passierenden Medien im Zuge des Durchflusses ist dabei häufig von großer Bedeutung.
Ebenso große Bedeutung kommt der Möglichkeit zu, den Durchflußwiderstand in den Durchflußkanälen
dem jeweiligen Einsatzfall entsprechend für jedes der einen solchen Plattenwärmeaustauscher
durchfließenden Medien auf einfache Weise wählen bzw. ausbilden zu können. Häufig
weichen die Mengen und die physikalischen Eigenschaften der einzelnen Medien, zwischen
denen im Plattenwärmeaustauscher ein Wärmeübergang erfolgen soll, voneinander ab und
soll deshalb eine unterschiedliche Ausbildung der Durchflußkanäle für die verschiedenen
Medien, die durch einen Plattenwärmeaustauscher geführt werden, vorgesehen werden.
Zu solchen Forderungen hinsichtlich der Durchflußeigenschaften der Durchflußkanäle
der Plattenwärmeaustauscher kommt weiter noch die Forderung nach einer wirksamen Abstützung
der Austauscherplatten aneinander im Bereich der Durchflußkanäle, damit die vorgesehene
Geometrie der Durchflußkanäle auch unter dem Einfluß der Drücke, unter denen die einen
solchen Plattenwärmeaustauscher passierenden Medien stehen, möglichst unverändert
aufrecht erhalten bleibt. Eine gegenseitige Abstützung zweier benachbarter Austauscherplatten,
die miteinander einen Durchflußkanal bilden, ergibt sich auf einfache Weise, wenn
die Rillenabschnitte des Wellenmusters der einen Austauscherplatte so die Rillenabschnitte
des Wellenmusters der anderen Austauscherplatte überdecken, daß die beiden übereinander
liegenden Scharen von Rillenabschnitten miteinander ein gitterartiges Muster bilden;
der Durchflußwiderstand, der sich im Durchflußkanal bei einer solchen Anordnung zweier
Austauscherplatten ergibt, ist verhältnismäßig hoch.
[0003] Zur Verminderung des Durchflußwiderstandes am zuflußseitigen und am abflußseitigen
Ende derartig ausgebildeter Durchflußkanäle hat man schon vorgeschlagen, die im Bereich
dieser Enden liegenden Rillenabschnitte des Wellenmusters je bei einer Platte jedes
Plattenpaares abgeknickt verlaufend auszubilden, wobei diese Rillenabschnitte einen
parallel zur Durchflußrichtung verlaufenden Abschnitt und daran anschließend einen
schräg zur Durchflußrichtung verlaufenden Abschnitt haben (GB-A-1 288 887).
[0004] Es ist zum Erzielen eines niedrigeren Durchflußwiderstandes auch bekannt, die Rillenabschnitte
der einen Platte eines Paares von Austauscherplatten, die miteinander einen Durchflußkanal
bilden, parallel zu den Rillenabschnitten der anderen Austauscherplatten dieses Paares
vorzusehen und zur gegenseitigen Abstützung der beiden Platten gegeneinander in die
Platten Rippen einzuformen, welche annähernd in Durchflußrichtung verlaufen (FR-PS
2 341 119); das Einformen solcher Rippen erschwert die Herstellung des Wellenmusters
der Austauscherplatten und beeinträchtigt häufig auch die Durchflußeigenschaften in
den mit solchen Austauscherplatten gebildeten Durchflußkanälen; so wird durch solche
der gegenseitigen Abstützung der Platten dienende Rippen der Durchflußwiderstand in
dem zwischen Platten mit parallel zueinander verlaufender Rillenabschnitten vorliegenden
Durchflußweg erhöht und dabei der gleichmäßige Ablauf des Durchflusses beeinträchtigt,
und es trifft eine noch größere Veränderung der Durchflußeigenschaften auf, wenn man
diesen Durchflußkanälen benachbart Dürchflußkanäle mit höherem Durchflußwiderstand
vorsieht, indem man dort die vorstehend erwähnte gekreuzte Lage der Rillenabschnitte
zweier miteinander einen Durchflußkanal bildenden Austauscherplatten anwendet, da
die Ausformungen der Austauscherplatten, welche die zur gegenseitigen Abstützung parallel
verlaufender Rillenabschnitte dienenden Rippen bilden, auf ihrer Rückseite Rillen
schaffen, und solche Rillen in einem gekreuzten Wellenmuster das Durchflußverhalten
stark stören können. Überdies kompliziert das vorstehend erwähnte Einformen von Stützrippen,
die der gegenseitigen Abstützung benachbarter Austauscherplatten dienen, die Herstellung
solcher Austauscherplatten nicht unwesentlich. Eine die Herstellung beträchtlich erschwerende
Form der Austauscherplatten liegt auch bei einem in der FR-PS 2 559 575 beschriebenen
Wärmeaustauscher vor; bei diesem sind die Wellenscheitel der Austauscherplatten zahnstangenartig
ausgebildet, wobei einander gegenüberliegende Wellenscheitel über ihre ganze Länge
verteilt, sich an einer Mehrzahl von Stellen jedes Wellenscheitels berühren.
[0005] Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Plattenwärmeaustauscher eingangs
erwähnter Art zu schaffen, bei dem auf herstellungsmäßig einfache Weise im Bereich
von Durchflußkanälen mit niedrigem Durchflußwiderstand eine gute gegenseitige Abstützung
benachbarter Austauscherplatten erhalten werden kann, wobei gleichzeitig trotz niedrigen
Durchflußwiderstandes in diesen Durchflußkanälen eine gute Durchwirbelung des durchfließenden
Mediums, welche den Wärmetransfer begünstigt, erzielbar sein soll und durch die zur
gegenseitigen Abstützung der Austauscherplatten vorgesehenen Maßnahmen keine Beeinträchtigung
des Durchflußverhaltens eintreten soll.
[0006] Der erfindungsgemäße Plattenwärmeaustauscher eingangs erwähnter Art ist dadurch gekennzeichnet,
daß bei mindestens einem, miteinander einen Durchflußweg bildenden Paar von Austauscherplatten
die Wellenscheitel der einen Platte sich nur im Bereich der Enden der Rillenabschnitte
dieser Platte an den gegenüberliegenden Wellenscheiteln der anderen Platte des Paares,
und zwar gleichfalls im Bereich der Enden der Rillenabschnitte der genannten anderen
Platte, abstützen und den Abstand zwischen diesen Abstützstellen frei überspannen.
Durch die vorgenannte Ausbildung des Plattenwärmeaustauschers kann der vorerwähnten
Zielsetzung gut entsprochen werden. Durch die nur im Bereich der Enden der Rillenabschnitte
erfolgende Abstützung der Austauscherplatten aneinander kann eine nachteilige Beeinflussung
der Durchflußeigenschaften in den Durchflußkanälen durch die gegenseitige Abstützung
der Austauscherplatten weitestgehend hintangehalten werden, und es gibt die vorgesehene
gegenseitige Abstützung benachbarter Austauscherplatten an den Wellenscheiteln des
Wellenmusters dieser Platten die Möglichkeit zu einer sehr einfachen Fertigung. Die
nur an den Wellenscheiteln des Wellenmusters erfolgende gegenseitige Abstützung vermeidet
auch Beeinträchtigungen der Durchflußbedingungen in anderen Durchflußkanälen, welche
durch die Rückseite der Austauscherplatten begrenzt sind, und es ergibt sich dadurch,
daß die Abstützung ohne zusätzlich in die Platten eingeformt vorzusehende Stege, Noppen
od. dgl. auskommt, auch eine Vereinfachung der Fertigung.
[0007] Eine bevorzugte Ausbildung des erfindungsgemäßen Plattenwärmeaustauschers ist dadurch
gekennzeichnet, daß die längs der Rillenabschnitte der Teilbereiche des Wellenmusters
verlaufenden Wellenscheitel der einen Austauscherplatte eines miteinander einen Durchflußweg
bildenden Plattenpaares, welche Wellenscheitel der anderen Platte dieses Plattenpaares
zugewandt sind, sich mit ihrem einen Ende am Ende eines der einen Platte zugewandten
Wellenscheitels der anderen Platte und mit ihrem anderen Ende am Ende eines dem letzteren
Wellenscheitel benachbarten parallelen Wellenscheitels der anderen Platte abstützen
und die dazwischen liegende Talrille des Wellenmusters der anderen Platte frei überspannen.
Diese Ausbildung hat den Vorteil eines besonders günstigen Durchflußverhaltens. Eine
vorteilhafte Variante ist dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenmuster der Austauscherplatten
durch mehr als zwei an Trennlinien aneinanderstoßende Teilbereiche gebildet ist, wobei
die Rillenabschnitte über die Trennungslinien aneinander anschließend Rillenzüge bilden,
und daß im Verlauf solcher Rillenzüge zwischen einer in einem Rillenabschnitt gelegenen
Abstützstelie und einer in einem anderen Rillenabschnitt gelegenen Abstützstelle ein
oder mehrere Rillenabschnitte liegen, in denen die Rillenzüge der beiden Platten eines
Austauscherplattenpaares einander folgen und ohne gegenseitige Abstützung verlaufen.
Diese Ausbildung ergibt eine weitere Verbesserung des Durchflußverhaltens und eignet
sich vor allem in jenen Fällen, in denen mit verhältnismäßig geringen Drücken gearbeitet
wird, so daß die gegenseitige Abstützung der miteinander einen Durchflußkanal bildenden
Austauscherplatten in größeren Abständen vorgesehen werden kann.
[0008] Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorgenannten Ausbildung des erfindungsgemäßen
Plattenwärmeaustauschers ist dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenmuster der Austauscherplatten
eine gerade Anzahl von Teilbereichen aufweist, welche in Durchflußrichtung oder quer
dazu aufeinanderfolgen, wobei in der einen Hälfte der Anzahl der Teilbereiche die
Rillenabschnitte unter einem ersten Winkel zur Durchflußrichtung verlaufen, und in
der anderen Hälfte der Anzahl der Teilbereiche die Rillenabschnitte unter einem zweiten
Winkel zur Durchflußrichtung verlaufen, wobei weiter die in Richtung der Aufeinanderfolge
der Teilbereiche gemessene Längserstreckung der einzelnen Teilbereiche gleich ist
und wobei beim Aufeinanderlegen einer solchen Austauscherplatte mit einer zweiten,
gleich ausgebildeten Wärmeaustauscherplatte, welche um eine senkrecht zur geometrischen
Mitte der Platte stehende Achse um 180° gedreht ist, die Teilbereiche mit unter einem
ersten Winkel zur Durchflußrichtung verlaufenden Rillenabschnitten der einen Platte
den Tielbereichen mit unter einem zweiten Winkel zur Durchflußrichtung verlaufenden
Rillenabschnitten der anderen Platte gegenüberliegen und hierbei die der ersterwähnten
Platte zugewandten Wellenscheitel des Wellenmusters der zweiterwähnten Platte in den
einzelnen Teilbereichen des Wellenmusters auf den der zweiterwähnten Platte zugewandten
Wellenscheiteln des Wellenmusters der ersterwähnten Platte nur an den Enden der Rillenabschnitte
der einzelnen Teilbereiche zur Auflage kommen. Diese Ausführungsform hat durch die
vorgesehene Aufteilung des Wellenmusters den Vorteil, daß sich die in den einzelnen
Teilbereichen gegebenen Unterschiede im thermischen Verhalten (thermische Länge) in
ihrer Summe gut ausgleichen und damit ein übers Ganze gesehen ausgeglichenes thermisches
Verhalten erzielt wird, und den weiteren Vorteil, daß bei dieser Konfiguration des
Wellenmusters auf einfache Weise aus zwei gleichen Platte ein derartiges Austauscherplattenpaar
gebildet werden kann, wobei die eine Platte dieses Paares in bezug auf die andere
Platte um 180° um eine durch die geometrische Mitte der Platten senkrecht zur Plattenebene
verlaufende geometrische Achse verschwenkt ist.
[0009] Die beiden genannten Winkel, welche die sich aufeinander abstützenden Rillenabschnitte
mit der Durchflußrichtung einschließen, unterscheiden sich weniger als 30°. Es ist
für das Erzielen eines solchen Aufbaues eines aus zwei gleichen Austauscherplatten
gebildeten Paares und auch für den gegenseitigen Ausgleich der thermischen Eigenschaften
der Teilbereiche des Wellenmusters weiter von Vortiel, wenn man vorsieht, daß das
Wellenmuster der Austauscherplatten eine durch vier teilbare Anzahl von Teilbereichen
aufweist, welche in zwei Flächenstreifen liegen, die durch eine in Durchflußrichtung
oder quer dazu verlaufende Trennungslinie getrennt sind, wobei das Wellenmuster in
bezug auf die Trennungslinie zwischen den beiden Flächenstreifen spiegelbildlich ausgebildet
ist.
[0010] Eine andere hinsichtlich der Durchflußeigenschaften vorteilhafte Ausführungsform
eines Plattenwärmeaustauschers der obgenannten Ausbildung ist dadurch gekennzeichnet,
daß das Wellenmuster der Austauscherplatten durch vier oder mehr, in Durchflußrichtung
gesehen, paarweise nebeneinanderliegende, an Trennungslinien aneinanderstoßende Teilbereiche
gebildet ist, wobei die Rillenabschnitte über die Trennungslinien aneinander anschließend
Rillenzüge bilden, die vom einen Längsrand des Wellenmusters zum anderen Längsrand
des Wellenmusters verlaufen und wobei in den Rillenzügen die Rillenabschnitte zick-zack-artig
aufeinanderfolgen und hiebei jeweils auf ein Paar von stärker schräg zur Durchflußrichtung
verlaufenden Rillenabschnitten ein Paar weniger schräg zur Durchflußrichtung verlaufender
Rillenabschnitte folgt und sich die Spitzen der stärker schräg verlaufenden Rillenabschnitte
der einen Platte eines Paares von Austauscherplatten auf den Spitzen der weniger schräg
verlaufenden Rillenabschnitte der anderer Platte dieses Paares abstützen und umgekehrt
die Spitzen der stärker schräg verlaufenden Rillenabschnitte der anderen Platte eines
Paares sich auf den Spitzen der weniger schräg verlaufenden Rillenabschnitte der einen
Platte des Paares abstützen.
[0011] Eine weitere Ausführungsform der obgenannten Ausbildung eines erfindungsgemäßen Plattenwärmeaustauschers,
welche einen besonders niedrigen Durchflußwiderstand erzielen läßt, ist dadurch gekennzeichnet,
daß das Wellenmuster der Austauscherplatten durch vier oder mehr, in Durchflußrichtung
gesehen, paarweise nebeneinanderliegenden, an Trennungslinien aneinanderstoßende Teilbereiche
gebildet ist, wobei die Rillenabschnitte über die Trennungslinien aneinander anschließend
Rillenzüge bilden, die vom einen Längsrand des Wellenmusters zum anderen Längsrand
des Wellenmusters verlaufen, und wobei in den Rillenzügen die Rillenabschnitte zick-zack-artig
aufeinanderfolgen und hiebei mindestens ein Paar von stärker schräg zur Durchflußrichtung
verlaufenden Rillenabschnitten vorgesehen ist, auf das mehrere Paare von weniger schräg
zur Durchflußrichtung verlaufenden Rillenabschnitten folgen und sich die Spitzen der
stärker schräg verlaufenden Rillenabschnitte der einen Platte eines Paares von Austauscherplatten
auf Spitzen der weniger schräg verlaufenden Rillenabschnitte der anderen Platte des
Paares abstützen und die Spitzen der stärker schräg verlaufenden Rillenabschnitte
der anderen Platte des Paares auf den Spitzen weniger schräg verlaufender Rillenabschnitte
der einen Platte des Paares, und daß zwischen den Abstützstellen im Zuge eines Rillenzuges
mehrere Rillenabschnitte liegen, welche parallel dazu verlaufenden Rillenabschnitten
der anderen Platte des Austauscherplattenpaares folgen und in denen keine gegenseitige
Abstützung der beiden Platten des Austauscherplattenpaares vorliegt.
[0012] Eine hinsichtlich der Fertigung sehr einfache Ausführungsform ergibt sich, wenn man
vorsieht, daß das Wellenmuster der Austauscherplatten durch zwei, in Durchflußrichtung
gesehen nebeneinanderliegende, an einer Trennungslinie aneinanderstoßende Teilbereiche
gebildet ist, wobei die geometrische Verlängerung der Rillenabschnitte des einen Teilbereiches
sich an der Trennungslinie mit einem dort beginnenden Rillenabschnitt des anderen
Teilbereiches deckt und diesen Rillenabschnitt schräg verlassend am äußeren zur Trennungslinie
parallelen Rand des anderen Teilbereiches mit einem zu diesem Rillenabschnitt benachbarten
Rillenabschnitt zur Deckung kommt und ebenso die geometrische Verlängerung der Rillenabschnitte
des anderen Teilbereiches sich an der Trennungslinie mit einem dort beginnenden Rillenabschnitt
des einen Teilbereiches deckt und diesen Rillenabschnitt schräg verlassend am äußeren
zur Trennungslinie parallelen Rand des einen Teilbereiches mit einem zu diesem Rillenabschnitt
benachbarten Rillenabschnitt zur Deckung kommt, und daß die beiden Platten eines Austauscherplattenpaares
sich an diesen Deckungsstellen gegenseitig abstützen.
[0013] Eine andere Ausbildung des erfindungsgemäßen Plattenwärmeaustauschers ist dadurch
gekennzeichnet, daß bei beiden miteinander einen Durchflußweg bildenden Austauscherplatten
die Rillenabschnitte Teile zick-zack-förmig verlaufender Rillenzüge sind, wobei die
Zick-Zack-Rillenabschnitte vorzugsweise annähernd senkrecht zueinander verlaufen,
daß die Rillenabschnitte der Rillenzüge zwei verschiedene Längen haben, die sich um
die Breite einer oder zweier Rillen unterscheiden, und daß die Rillenabschnitte der
einen Platte des Austauscherplattenpaares sich je mit einem Rillenabschnitt der anderen
Platte fluchtend überdecken, wobei jeweils ein kürzerer Rillenabschnitt der einen
Platte sich mit einem längeren Rillenabschnitt der anderen Platte und ein kürzerer
Rillenabschnitt der anderen Platte sich mit einem längeren Rillenabschnitt der einen
Platte überdeckt.
[0014] Will man im Wärmeaustauscher Durchflußwege mit voneinander verschiedenen Durchflußeigenschaften
vorsehen, ist es vorteilhaft, wenn im Wärmeaustauscher zwei verschiedene Typen von
Austauscherplatten vorgesehen sind und hierbei je zwei Austauscherplatten vom gleichen
Typ zur Bildung je eines Durchflußweges für das eine Medium aufeinanderliegen und
die verschiedenen Paare von Austauscherplatten abwechselnd aufeinanderfolgen, und
zwischen den voneinander verschieden ausgebildeten aneinander liegenden Austauscherplatten
aufeinanderfolgender Paare von Austauscherplatten je ein Durchflußweg für das andere
Medium gebildet ist, wobei die Rillenabschnitte der Wellenmuster der einen Platte
von zwei aneinanderliegenden verschieden voneinander ausgebildeten Austauscherplatten
kreuzend über mehrere Rillenabschnitte der anderen dieser beiden Austauscherplatten
verlaufen und dabei die Wellenscheitel der Rillenabschnitte der einen Platte auf den
gegenüberliegenden Wellenscheiteln der anderen Platte an einer Mehrzahl von Berührungsstellen,
die über die Längserstreckung der Rillenabschnitte verteilt sind, anliegen. Es ist
dabei eine Ausführungsform fertigungstechnisch besonders günstig, welche dadurch gekennzeichnet
ist, daß das Wellenmuster des einen Austauscherplattentyps mit dem Wellenmuster des
anderen Austauscherplattentyps geometrisch verwandt ist, wobei sich das eine Muster
aus dem anderen durch Schwenkung um 180° um eine in der Ebene des Musters liegende
und vorzugsweise durch dessen Mitte gehende geometrische Achse und/oder durch Vertauschung
von Teilbereichen des Musters untereinander ergibt. Es ist hiebei weiter im Interesse
eines gleichförmigen Durchflusses vorteilhaft, wenn die Kreuzungen der Rillenabschnitte
der Wellenmuster zweier aneinanderliegender und miteinander einen Durchflußweg bildenden
Platten zu einer annähernd in der Plattenebene gelegenen Mittenlinie der Platten symmetrisch
liegen.
[0015] Es ist für die Konfiguration der Fließwege im Plattenwärmeaustauscher günstig, wenn
man vorsieht, daß die untereinander gleichen Paare von Austauscherplatten im Austauscher
die gleiche Stellung bzw. Orientierung haben.
[0016] Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Beispiele, welche in der Zeichnung schematisch
dargestellt sind, weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 einen Teil eines Plattenwärmeaustauschers mit mehreren miteinander einen Durchflußweg
bildenden Plattenpaaren im Längsschnitt,
Fig. 2 eine bei einem solchen Plattenwarmeaustauscher vorgesehene Austauscherplatte
in Draufsicht,
Fig. 3 gleichfalls in Draufsicht einen Teil des Wellenmusters eines Austauscherplattenpaares
eines erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers in Draufsicht,
Fig. 4 dieses Plattenpaar im Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 3;
die Fig. 6a bis 13a zeigen in einer der Fig. 3 entsprechenden Darstellung Ausschnitte
des Wellenmusters von Austauscherplattenpaaren erfindungsgemäß ausgebildeter Plattenwärmeaustauscher;
die Fig. 6b bis 13b hiezu korrespondierend je eine Platte eines solchen Austauscherplattenpaares,
die Fig. 6c bis 13c je eine durch Wendung oder Versetzung des Wellenmusters aus den
Platten nach Fig. 6b bis 13b hergeleitete modifizierte Platte,
die Fig. 6d bis 13d Austauscherplattenpaare, die je aus einer Platte nach den Fig.
6b bis 13b und einer Platte nach den Fig. 6c bis 13c gebildet sind und einen höheren
Durchflußwiderstand der Durchflußwege haben als die in den Fig. 6a bis 13a dargestellten
Austauscherplattenpaare.
[0017] Plattenwärmeaustauscher weisen, wie in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt ist,
eine Anzahl paketartig übereinander geschichteter Austauscherplatten auf, wobei je
zwei in der Paketschichtung aufeinanderfolgende Austauscherplatten 1, miteinander
einen Durchflußweg 3 bzw. 4 für eines der durch den Wärmeaustauscher durchzuleitenden
Medien, zwischen denen der Wärmeaustausch erfolgt, bilden. Meist werden dabei zwei
Medien durch den Wärmeaustauscher geleitet und in abwechselnder Reihenfolge Durchflußwege
3 für das eine Medium und Durchflußwege 4für das andere Medium vorgesehen. Diese Durchflußwege
3, 4 liegen je zwischen aufeinanderfolgenden Austauscherplatten, wobei bei dem in
Fig. 1 dargestellten Fall jeweils ein Paar von Austauscherplatten vom selben Typ,
also ein Plattenpaar 1, 1 oder 2, 2, die Durchflußwege 3 für das eine Medium bilden,
und Plattenpaare aus Austauscherplatten verschiedenen Typs, also Plattenpaare 1, 2
bzw. 2, 1, Durchflußwege 4 für das andere Medium bilden. Um den Durchflußwegen die
gewünschten thermischen und Durchflußeigenschaften, bzw. die gewünschte 'thermische
Länge', zu verleihen, sind die Austauscherplatten 1,2 mit einem Wellenmuster 5 versehen,
wobei die Fläche des Wellenmusters 5 jeder Austauscherplatte 1, 2 aus einer Anzahl
aneinander anschließender Teilbereiche 5a, 5b, 5c, 5d besteht. Der Durchfluß der Medien,
welche durch den Wärmeaustauscher geleitet werden, verläuft von einer der Anschlußöffnungen
6 einer solchen Wärmeaustauscherplatte zu einer anderen Anschlußöffnung 6 derselben,
wobei der betreffende Durchflußweg 3, 4 vom Wellenmuster 5 überdeckt ist und im Bereich
des Wellenmusters im wesentlichen der Durchflußmittenlinie 7 folgt bzw. wie die Pfeile
8 andeuten, parallel zu dieser verläuft. Das Wellenmuster bildet Rillen 9, 10, welche
quer zur Wellenrichtung 11 und schräg zur Durchflußmittenlinie 7 verlaufen. Die Rillen
9, 10 bilden in den einzelnen Teilbereichen 5a, 5b, 5c, 5d des Wellenmusters 5 je
eine Schar parallel zueinander verlaufender Rillenabschnitte 12, welche an den Grenzen
14 des betreffenden Teilbereiches enden. Die Scharen der Rillenabschnitte 12 verschiedener
Teilbereiche verlaufen schräg zueinander. Es liegt jedem Teilbereich des Wellenmusters
einer Austauscherplatte ein gleich großer Teilbereich des Wellenmusters einer anderen
Austauscherplatte, die mit der ersterwähnten Platte einen Durchflußweg 3, 4 bildet,
fluchtend gegenüber. Die Wellenmuster der beiden miteinander einen Durchflußweg bildenden
Austauscherplatten liegen an einzelnen Stellen aneinander an, sodaß diese Platten
gegeneinander abgestützt sind, was im Hinblick auf Druckunterschiede, welche in den
einzelnen Durchflußwegen 3, 4 vorliegen und Kräfte hervorrufen, die in Querrichtung
15 auf die Platten einwirken, von Bedeutung ist.
[0018] Es stützen sich an einzelnen Stellen des Wellenmusters die Wellenscheitel 17 der
einen Platt eines miteinander einen Durchflußweg bildenden Paares von Austauscherplatten
an den gegenüberliegenden Wellenscheiteln 18 der anderen Platte des Paares ab. Die
Abstützungsstellen 20 liegen, wie Fig. 3 zeigt, in der ein Teil eines solchen Plattenpaares
in Draufsicht dargestellt ist, nur im Bereich der Enden 21 der Rillenabschnitte 12.
So liegen die in Fig. 3 mit vollen Linien gezeichneten unteren Wellenscheitel 17 der
oben liegenden Austauscherplatte an den genannten Abstützstellen 20 auf den in Fig.
3 strichliert gezeichneten oberen Wellenscheiteln 18 der darunterliegenden Austauscherplatte
auf, und es überspannen die Wellenscheitel 17, 18 den Abstand zwischen den Abstützstellen
20 frei, wobei sich solcherart Durchflußwege zwischen den Platten ergeben, die günstige
Fließ- und Wärmeübertragungseigenschaften bei geringem Durchflußwiderstand aufweisen.
Es wird so die zwischen den Abstützstellen 20 liegende Talrille des Wellenmusters
der einen Platte vom Wellenscheitel der anderen Platte frei überspannt.
[0019] Fig. 6a zeigt in einer der Fig. 3 analogen Darstellungsweise eine Ausführungsform,
bei der zwei Austauscherplatten übereinanderliegend angeordnet sind, wobei die unteren
Wellenscheitel 17 des Wellenmusters der oberen Austauscherplatte in vollen Linien
und die dieser Platte zugewandten (oberen) Wellenscheitel 18 des Wellenmusters der
unteren Austauscherplatte strichliert dargestellt sind. Im Interesse einer übersichtlichen
Darstellung sind in Fig. 6a die oben liegenden Wellenscheitel der oberen Platte und
die unten liegenden Wellenscheitel der unteren Platte des Austauscherplattenpaares
nicht dargestellt. Eine einzelne derartige Platte 1 ist in Fig. 6b dargestellt, wobei
analog zur Darstellung in Fig. 6a die unteren Wellenscheitel 17 des Wellenmusters
mit vollen Linien und die oberen Wellenscheitel 17a des Wellenmusters mit strichlierten
Linien gezeichnet sind. Zur Bildung des in Fig. 6a dargestellten Austauscherplattenpaares
sind zwei Platten nach Fig. 6b aufeinandergelegt, wobei die untenliegenden Platte
in bezug auf die obenliegende Platte des Paares um 180° um eine senkrecht zur geometrischen
Mitte 30 der Platte(n) stehende geometrische Achse gedreht ist.
[0020] Das Wellenmuster 5 der Platten weist eine gerade Anzahl, nämlich vier, Teilbereiche
5a, 5b, 5c, 5d auf. Diese teilbereiche folgen im dargestellten Fall in Richtung 7
der Durchflußmittenlinie aufeinander. Es kann dieses Wellenmuster aber auch gegenüber
der Darstellung in Fig. 6a um 90° versetzt vorgesehen werden, in welchem Fall dann
die Teilbereiche quer zur Durchflußrichtung aufeinanderfolgen. In zwei Teilbereichen
5a, 5b des Wellenmusters 5 verlaufen die Rillenabschnitte 12 unter einem ersten Winkel
a zur Durchflußrichtung 7 und in den anderen beiden Teilbereichen 5c, 5d des Wellenmusters
verlaufen die Rillenabschnitte 12 unter einem zweiten Winkel β zur Durchflußrichtung.
Die in Richtung der Aufeinanderfolge der Teilbereiche gemessene Längserstreckung 29
ist bei allen Teilbereichen praktisch gleich. Durch die wie vorstehend erwähnt um
180° gedrehte Lage der unteren Platte des in Fig. 6a dargestellten Plattenpaares in
bezug auf die obere Platte desselben liegen Teilbereichen 5a, 5b der oberen Platte,
in denen die Rillenabschnitte 12 unter einem Winkel a zur Richtung 7 verlaufen, Teilbereiche
5c, 5d der unteren Platte, in denen die Rillenabschnitte 12 unter einem Winkel β zur
Richtung 7 verlaufen, gegenüber, und es liegen Teilbereichen 5c, 5d der oberen Platte
Teilbereiche 5a, 5b der unteren Platte gegenüber. Hiebei kommen die Wellenscheitel
18 der unteren Platte mit den Wellenscheiteln 17 der oberen Platte nur an den Enden
21 der in den Teilbereichen liegenden Rillenabschnitte 12 zur gegenseitigen Abstützung,
und es überspannen die Wellenscheitel 17, 18 die zwischen den Abstützstellen liegenden
Täler der dem betreffenden Scheitel gegenüberliegenden Platte frei.
[0021] Die in Fig. 6c dargestellte Platte ist eine Modifikation der Platte nach Fig. 6b,
und es ergibt sich das Wellenmuster 5' der Platte 2 nach Fig. 6c durch Wendung des
Wellenmusters 5 der Platte 1 nach Fig. 6b um eine der Richtung 7 folgende, durch die
Plattenmitte 30 verlaufende geometrische Achse um 180°. Es kann damit das Wellenmuster
5' nach Fig. 6c mit dem gleichen Werkzeug wie das Wellenmuster 5 nach Fig. 6b in flaches
Plattenmaterial eingepreßt werden; zwei Platten 2 nach Fig. 6c können, analog wie
dies obenstehend für zwei Platten 1 nach Fig. 6b beschrieben worden ist, zu einem
Plattenpaar zusammengesetzt werden, welches einen Durchflußweg mit gleichen Eigenschaften
bildet, wie das in Fig. 6a dargestellte Plattenpaar.
[0022] Durch Zusammensetzen einer Platte nach Fig. 6b mit einer Platte nach Fig. 6c erhält
man ein Plattenpaar nach Fig. 6d; bei diesem Plattenpaar verlaufen die einzelnen Rillenabschnitte
der Wellenmuster beider Platten je kreuzend über mehrere Rillenabschnitte der gegenüberliegenden
Platte, wobei die Wellenscheitel 17 der oberen Platte aufeinanderfolgend auf einer
Reihe von Wellenscheiteln 18 der unteren Platte aufliegen; analog wie in Fig. 6a sind
auch in Fig. 6d die der unteren Platte zugewendeten Wellenscheitel 17 der oberen Platte
mit vollen Linien und die der oberen Platte zugewendeten Wellenscheitel 18 der unteren
Platte mit strichlierten Linien gezeichnet; im in Fig. 6d dargestellten Fall ist die
obere Platte des Plattenpaares eine Platte nach Fig. 6b und die untere Platte eine
Platte nach Fig. 6c. Der kreuzende Verlauf der Rillenabschnitte und die an einer Vielzahl
von Kreuzungsstellen bzw. Abstützungsstellen gegebene gegenseitige Berührung derwellenscheitel
17,18 der Platten des in Fig. 6d dargestellten Plattenpaares ergibt einen wesentlich
höheren Durchflußwiderstand, als er beim Plattenpaar nach Fig. 6a vorliegt. Die Kreuzungsstellen
liegen über die Längserstreckung der Rillenabschnitte verteilt. Man kann solcherart
auf einfache Weise in einem Wärmeaustauscher Durchflußwege mit verschiedenem Durchflußwiderstand
bzw. verschiedener thermischer Länge vorsehen und damit eine Anpassung an voneinander
abweichende Eigenschaften der Medien, zwischen denen der Wärmeaustausch erfolgen soll,
erzielen. Ordnet man Plattenpaare aus je zwei Platten 1 nach Fig. 6b und Plattenpaare
aus je zwei Platten 2 nach Fig. 6c abwechselnd aufeinanderfolgend an, erhält man einen
Aufbau nach Fig. 1 in welchem Durchflußwege 3 mit niedrigem Strömungswiderstand, die
zwischen untereinander gleichen Platten nach Fig. 6b oder Fig. 6c vorliegen, mit Durchflußwegen
4 mit hohem Strömungswiderstand, die zwischen voneinander verschiedenen Platten nach
Fig. 6b und Fig. 6c vorliegen, abwechseln. Man kann die Durchflußwege 3 dem einen
und die Durchflußwege 4 dem anderen der beiden den Wärmeaustauscher durchfließender
Medien zuordnen. Es ist aber auch möglich, den Wärmeaustauscher mit untereinander
gleichen Platten aufzubauen, wobei die Platten, welche nach Fig. 6b oder nach Fig.
6c ausgebildet sind, abwechselnd um 180° gegeneinander versetzt eingebaut werden und
miteinander nur Plattenpaare nach Fig. 6a bilden. Es haben dann alle Durchflußwege
des Wärmeaustauschers das gleiche Durchflußverhalten bzw. die gleiche thermische Länge.
Diese Aufeinanderfolge gleich ausgebildeter Platten, wobei jede zweite Platte um 180°
versetzt ist, ergibt ein Austauscherplattenpaket, in dem die untereinander gleichen
Austauscherplattenpaare-also die durch die Aufeinanderfolge einer in Normallage befindlichen
Platte und einer in um 180° versetzter Lage befindlichen Platte gebildeten Plattenpaare
einerseits und die durch die Aufeinanderfolge einer in um 180° versetzter Lage befindlichen
Platte und einer in Normallage befindlichen Platte gebildeten Plattenpaare andererseits-im
Austauscher die gleiche Stellung bzw. Orientierung haben. Eine solche untereinander
gleiche Stellung bzw. Orientierung der die Durchflußwege 3 für das eine Medium bildenden
Plattenpaare einerseits und der die Durchflußwege 4 für das andere Medium bildenden
Plattenpaare andererseits liegt auch bei dem oben beschriebenen Aufbau eines Austauscherplattenpaketes
vor, bei dem auf eine Platte nach Fig. 6b in Normallage eine Platte nach Fig. 6b in
um 180° versetzter Lage folgt, hierauf eine Platte nach Fig. 6c in Normallage und
auf diese eine Platte nach Fig. 6c in um 180° versetzter Lage folgt, und diese Reihenfolge
beliebig oft wiederholt ist.
[0023] Das bei den Platten nach Fig. 6b und Fig. 6c vorgesehene Wellenmuster 5, 5' kann
gewünschtenfalls zum Erzielen einer größeren Wellenmusterfläche auf den Austauscherplatten
sowohl in Richtung 7 der Durchflußmittenlinie als auch quer dazu mehrmals aufeinanderfolgend
vorgesehen werden.
[0024] Die bei den Austauscherplattenpaaren nach Fig. 6d vorliegenden Kreuzungen bzw. Abstützungsstellen
20' der Rillenabschnitte des Wellenmusters der oberen Platte mit den Rillenabschnitten
des Wellenmusters der unteren Platte liegen zu der strichpunktiert eingetragenen Mittenlinie,
welche annähernd in der Plattenebene liegt, annähernd symmetrisch. Dadurch wird ein
sehr gleichmäßiger Verlauf der Durchflußeigenschaften über die Flächenerstreckung
des Wellenmusters erhalten.
[0025] Bei der in Fig. 7a und 7b dargestellten Ausführungsform, welche der Ausführungsform
nach Fig. 6a und 6b ähnlich ist, ist das Wellenmuster der Austauscherplatten in bezug
auf eine mittige Trennungslinie 25 spiegelbildlich ausgebildet. Das Wellenmuster,
welches aus Fig. 7b, die eine Platte dieser Ausführungsform zeigt, besser ersichtlich
ist, hat eine durch vier teilbare Anzahl, in dargestellten Fall acht, Teilbereiche
5a', 5b', 5c', 5d', 5a", 5b", 5c", 5d", die in zwei zu beiden Seiten der Trennungslinie
25 verlaufenden Flächenstreifen 26, 27 aufeinanderfolgend liegen. In Fig. 7a und weiter
auch in den Fig. 8a bis 13a sind analog wie in Fig. 6a die unteren Wellenscheitel
17 der oberen Platte mit vollen Linien und die oberen Wellenscheitel 18 der unteren
Platte mit strichlierten Linien gezeichnet und in Fig. 7b und weiter auch in den Fig.
8b bis 13b sind korrespondierend zu Fig. 6b die oberen Wellenscheitel der betreffenden
Platte strichliert und die unteren Wellenscheitel der betreffenden Platte mit vollen
Linien gezeichnet.
[0026] Bei der Ausführungsform nach Fig. 7a, von der wie erwähnte eine einzelne Platte in
Fig. 7b dargestellt ist, verlaufen in den Teilbereichen 5a', 5c' sowie 5a", 5c" die
Rillenabschnitte 12 unter einem ersten Winkel a zur Durchflußrichtung 7 und in den
Teilbereichen 5b', 5d' sowie 5b", 5d" verlaufen die Rillenabschnitte 12 unter einem
zweiten Winkel β zur Durchflußrichtung 7. Die Längserstreckung 29 der Teilbereiche,
in Richtung der Aufeinanderfolge dieser Bereiche in den Flächenstreifen 26, 27 gesehen,
ist bei allen Teilbereichen praktisch gleich. Analog wie in Zusammenhang mit Fig.
6a erwähnt worden ist, kann auch in diesem Fall das Wellenmuster um 90° gegenüber
der Darstellung in Fig. 7a versetzt vorgesehen werden, sodaß dann die Teilbereiche
quer zur Durchflußrichtung aufeinanderfolgen. Desgleichen ist es bei der Ausführungsform
nach Fig. 7a sowie auch bei weiteren, noch nachstehend zu beschreibenden Ausführungsformen
möglich, zum Erzielen einer größeren Wellenmusterfläche auf den Austauscherplatten
die in der Zeichnung dargestellten Wellenmuster in Richtung 7 der Durchflußmittenlinie
und/oder quer dazu mehrmals aufeinanderfolgend vorzusehen.
[0027] Analog wie beim Plattenpaar nach Fig. 6a ist auch beim Plattenpaar nach Fig. 7a und
bei den Plattenpaaren, die in den noch zu beschreibenden Fig. 8a bis 13a dargestellt
sind, die untere Platte in bezug auf die obere Platte um eine auf die Plattenebene
senkrechte geometrische Achse, die durch die Plattenmitte 30 verläuft, um 180° gedreht.
Damit liegen auch beim Plattenpaar nach Fig. 7a Teilbereichen 5a', 5c', 5a", 5c" der
oberen Platte, in denen die Rillenabschnitte unter einem ersten Winkel a zur Richtung
7 geneigt verlaufen, Teilbereiche 5d", 5b", 5d', 5b' der unteren Platte gegenüber,
in denen die Rillenabschnitte unter einem Winkel ß geneigt verlaufen; analog liegen
Teilbereichen 5b', 5d', 5b", 5d" der oberen Platte, in denen die Rillenabschnitte
unter einem Winkel β geneigt verlaufen, Teilbereiche 5c", 5a", 5c', 5a' der unteren
Platte gegenüber, in denen die Rillenabschnitte unter einem Winkel a geneigt verlaufen.
Die Wellenscheitel 17 der oberen Platte liegen nur an den Enden 21 der in den Teilbereichen
liegenden Rillenabschnitte 12 auf den Wellenscheiteln 18 der unteren Platte des Plattenpaares
auf und überspannen die dazwischen liegenden Wellentäler frei.
[0028] Die in Fig. 7c dargestellte Platte 2 ist eine Modifikation der Platte 1 nach Fig.
7b, und es ergibt sich das in Fig. 7c dargestellte Wellenmuster durch Vertauschen
der beiden Streifen 26, 27 des Wellenmusters nach Fig. 7b miteinander und Verdrehen
des so erhaltenen Gebildes um eine zur Ebene senkrecht stehende geometrische Achse.
Auch diese Modifikation kann mit einem Werkzeug hergestellt werden, das durch einfaches
Umstellen des Werkzeuges, welches zur Bildung eines Wellenmusters nach Fig. 7b benützt
wurde, erhalten werden kann. Analoges gilt hinsichtlich der noch zu beschreibenden
Platten nach den Fig. 8b bis 13b bzw. Fig. 8c bis 13c.
[0029] Durch Aufeinanderlegen einer Platte nach Fig. 7b und eine Platte nach Fig. 7c wird
ein Plattenpaar nach Fig. 7d erhalten, dessen Durchflußweg einen höheren Durchflußwiderstand
und eine andere thermische Länge aufweist als das Plattenpaar nach Fig. 7a. Gleiches
gilt hinsichtlich der aus Platten nach den Fig. 7b bis 13b und Platten nach den Fig.
8c bis 13czu bildenden Plattenpaare nach den Fig. 8d bis 13d im Vergleich zu Plattenpaaren
nach den Fig. 8b bis 13a.
[0030] Man kann so auf einfache Weise durch eine Modifikation des Wellenmusters, die fertigungstechnisch
einfach durchgeführt werden kann, auch bei diesen Ausführungsformen im Wärmeaustauscher
Durchflußwege mit verschiedenen Eigenschaften bilden. Es ist aber auch möglich, wie
oben in Zusammenhang mit Fig. 6a und Fig. 6b erläutert, die Wärmeaustauscher mit einer
einzigen Plattentype aufzubauen, wobei die Platten abwechselnd um 180° gedreht aufeinandergeschichtet
werden. Man kann sowohl beim Aufbau der Wärmeaustauscher aus einer einzigen Plattentype
als auch beim Aufbau aus zwei Plattentypen eine Plattenschichtung vorsehen, bei der
die untereinander gleichen Austauscherplattenpaare im Austauscher die gleiche Stellung
bzw. Orientierung haben, wie dies in Zusammenhang mit Fig. 6a bis 6d erläutert worden
ist. Im Interesse eines über die Flächenerstreckung des Wellenmusters gleichmäßigen
Verlaufs der Durchflußeigenschaften sieht man vorteilhaft, wie z.B. aus Fig. 7d ersehen
werden kann, eine annähernd symmetrische Lage der Kreuzungen bzw. Abstützstellen 20'
der Rillenabschnitte des Wellenmusters solcher Plattenpaare vor.
[0031] Bei der in Fig. 8a und 8b dargestellten Ausführungsform ist das Wellenmuster zweier
miteinander einen Durchflußweg bildender übereinander liegender Austauscherplatten
durch Teilbereiche gebildet, welche in Durchflußrichtung 7 gesehen paarweise nebeneinander
liegen und an Trennungslinien 25', 25", die in Durchflußrichtung verlaufen, aneinanderstoßen.
Es sind dabei im dargestellten Fall acht solcher Teilbereiche 5a bis 5h vorgesehen,
die vier Teilbereichspaare bilden. Die in den einzelnen Teilbereichen vorliegenden
Rillenabschnitte 12 bilden über die Trennungslinien 25', 25" aneinander anschließend
Rillenzüge, die vom einen Längsrand 22 des Wellenmusters zum anderen Längsrand 23
des Wellenmusters verlaufen, und es folgen dabei in den so gebildeten Rillenzügen
24 die Rillenabschnitte 12 zick-zack-artig aufeinander. Hiebei folgt jeweils auf ein
Paar von stärker schräg zur Durchflußrichtung verlaufenden Rillenabschnitten 12a,
12b ein Paar von weniger schräg zur Durchflußrichtung 7 verlaufenden Rillenabschnitten
12c, 12d. Die von je einem Paar der stärker schräg verlaufenden Rillenabschnitte 12a,
12b gebildeten Spitzen 16 der einen Platte (Fig. 8b) des in Fig. 8a dargestellten
Austauscherplattenpaares stützen sich auf den durch ein Paar der weniger schräg verlaufenden
Rillenabschnitte 12c, 12d der anderen Platte des Paares gebildeten Spitzen 31 ab und
umgekehrt die Spitzen 31', die durch weniger schräg verlaufende Rillenabschnitte 12c,
12d der ersterwähnten Platte gebildet sind, auf Spitzen 16', die durch stärker schräg
verlaufende Rillenabschnitte 12a, 12b der zweitgenannten Platte verkörpert sind. Die
zweitgenannte Platte, welche bei den in Fig. 8a dargestellten Plattenpaar unter der
vorstehend erstgenannten Platte liegt, ist gleich wie die erstgenannte Platte gemäß
Fig. 8b ausgebildet und gegenüber der erstgenannten Platte um 180° verdreht. Die in
Fig. 8c dargestellte Platte 2 hat ein Wellenmuster 5', welches sich aus dem Wellenmuster
5 der Platte 1 nach Fig. 8b durch Vertauschen der beiden Hälften des Wellenmusters
5 ergibt.
[0032] Dies ermöglicht die Herstellung einer Platte nach Fig. 8c mit einem Werkzeug, das
durch geringfügiges Modifizieren eines zur Herstellung von Platten nach Fig. 8b benützten
Werkzeuges erhalten werden kann. Durch Aufeinanderlegen einer Platte nach Fig. 8b
und einer Platte nach Fig. 8c wird ein Plattenpaar nach Fig. 8d erhalten, bei dem
sich die Wellenscheitel 17 der einen Platte nicht nur an den Spitzen, sondern auch
an in der Mitte der Rillenabschnitte gelegenen Stellen 16" an Wellenscheiteln 18 der
anderen Platte abstützen; es ergibt sich so ein anderer Durchflußwiderstand und eine
andere thermische Länge als beim Plattenpaar nach Fig. 8a.
[0033] Bei der in Fig. 9a und 9b dargestellten Ausführungsform weist das Wellenmuster der
Austauscherplatten ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 8a und 8b eine Anzahl,
nämlich acht, Teilbereiche 5a bis 5h auf, welche in Durchflußrichtung 7 gesehen paarweise
nebeneinander liegen und an Trennungslinien 25', 25" aneinanderstoßen. Die Rillenabschnitte
der Teilbereiche des Wellenmusters bilden über die Trennungslinie aneinander anschließend
Rillenzüge 24, die vom einen Längsrand 22 des Wellenmusters zum anderen Längsrand
23 des Wellenmusters verlaufen. In diesen Rillenzügen folgen die Rillenabschnitte
zick-zack-artig aufeinander, und es ist dabei mindestens ein Paar von stärker schräg
zur Durchflußrichtung 7 verlaufenden Rillenabschnitten 12a, 12b vorgesehen, auf das
mehrere Paare von weniger schräg zur Durchflußrichtung 7 verlaufenden Rillenabschnitten
12c, 12d folgen. Analog wie bei der Ausführungsform nach Fig. 8a und 8b ist dabei
ein Abstützen der durch die stärker schräg verlaufenden Rillenabschnitte 12a, 12b
gebildeten Spitzen 16 auf Spitzen 31 der weniger schräg verlaufenden Rillenabschnitte
der anderen Platte des Paares vorgesehen. Zwischen zwei in einem Rillenzug vorliegenden
Abstützstellen 20 liegen mehrere Rillenabschnitte 12', welche den dazu parallelen
Rillenabschnitten 12" der anderen Platte des Plattenpaares folgend verlaufen, wobei
in diesen Rillenabschnitten keine gegenseitige Abstützung der Platten vorliegt. Dies
ist im dargestellten Beispiel im Bereich der Teilbereiche 5c bis 5e der Fall. Die
modifizierte Platte 2 nach Fig. 9c hat ein Wellenmuster, welches sich aus dem Wellenmuster
der Platte 1 nach Fig. 9b durch Wenden um eine in der Plattenebene liegende geometrische
Achse ergibt. Es kann so die Platte 9c durch geringfügige Umstellung eines für die
Herstellung der Platte nach Fig. 9b benützten Werkzeuges erhalten werden. Aufeinanderlegen
einer Platte nach Fig. 9b und einer Platte nach Fig. ' 9c führt zu einem Plattenpaar
nach Fig. 9d, welches einen höheren Durchflußwiderstand und eine andere thermische
Länge als das Plattenpaar nach Fig. 9a hat.
[0034] Bei der Ausführungsform nach Fig. 10a und 10b ist das Wellenmuster der Austauscherplatten
durch zwei in Durchflußrichtung gesehen nebeneinander liegende Teilbereiche 5a, 5b
gebildet, welche an einerTrennungslinie 25 aneinanderstoßen. Die geometrische Verlängerung
35 der Rillenabschnitte 36a des einen Teilbereiches 5a deckt sich an der Trennungslinie
25 mit einem dort beginnenden Rillenabschnitt 36b des anderen Teilbereichs 5b und
verläuft von der Trennungslinie 25 weg zum äußeren zur Trennungslinie 25 parallelen
Rand 23 des anderen Teilbereichs 5b, wobei diese geometrische Verlängerung 35 des
Rillenabschnittes 36a den Rillenabschnitt 36b schräg verläßt und mit einem dem Rillenabschnitt
36b benachbarten Rillenabschnitt 36b' zur Deckung kommt. Ebenso deckt sich die geometrische
Verlängerung 40 der Rillenabschnitte 36b des Teilbereiches 5b mit einem an der Trennungslinie
25 beginnenden Rillenabschnitt 36a des Teilbereiches 5a und verläuft den Rillenabschnitt
36a schräg verlassend zu einem benachbarten Rillenabschnitt 36a', mit dem sie am äußeren
zur Trennungslinie parallelen Rand 22 des Teilbereiches 5a zur Deckung kommt. Es stützt
sich damit die obere Platte des Plattenpaares mit ihren unteren Wellenscheiteln 17
des Wellenmusters, welche in Fig. 10a in vollen Linien eingezeichnet sind, an den
an den äußeren Längsrändern 22, 23 des Wellenmusters gelegenen Enden 42 dieser Wellenscheitel
und an längs der Trennungslinie 25 gelegenen Punkten 41 dieser Wellenscheitel auf
den dieser Platte zugewandten Wellenscheiteln 18 der darunterliegende Platte des Plattenpaares
ab, wobei diese Wellenscheitel 18 der darunterliegenden Platte des Plattenpaares,
welche der ersterwähnten Platte zugewandt sind, in Fig. 10a strichliert eingezeichnet
sind. Das Wellenmuster der in Fig. 10c dargestellten modifizierten Platte 2 ergibt
sich aus dem Wellenmuster der Platte 1 nach Fig. 10b durch Wenden um eine in der Plattenebene
liegenden geometrische Achse und durch Schwenken um eine senkrecht zur Plattenebene
stehende geometrische Achse um 180°. So kann die Platte nach Fig. 10c mit einem Werkzeug
hergestellt werden, das durch Umstellen eines für das Herstellen einer Platte nach
Fig. 10b benützten Werkzeuges erhalten werden kann. Aufeinanderlegen einer Platte
nach Fig. 10b und einer Platte nach Fig. 10c ergibt ein Plattenpaar nach Fig. 10d.
Dabei stützen sich die Wellenscheitel 17 der in Fig. 10d obenliegend dargestellten
Platte nach Fig. 10b an einer Mehrzahl von Stellen 43, die über die Länge der Rillenabschnitte
verteilt liegen, an den Wellenscheiteln 18 der darunterliegenden Platte nach Fig.
10c ab. Es ergibt sich so gegenüber dem Plattenpaar nach Fig. 10a wieder ein erhöhter
Durchflußwiderstand und eine andere thermische Länge.
[0035] Bei der in Fig. 11a und 11b dargestellten Ausführungsform sind bei beiden miteinander
einen Durchflußweg bildenden Austauscherplatten 1 (Fig. 11b) die Rillenabschnitte
Teile zick-zack-förmig verlaufender Rillenzüge, wobei die Rillenabschnitte annähernd
senkrecht zueinander verlaufen. Die Rillenabschnitte 45, 46 der Rillenzüge 47 der
in Fig. 11a oberen Platte und die Rillenabschnitte 45', 46' der Rillenzüge 47' der
in Fig. 11a unteren Platte haben zwei verschiedene Längen, die sich um die Breite
einer solchen Rille unterscheiden. Die Rillenabschnitte 45, 46 der in Fig. 11a oberen
Platte des Austauscherplattenpaares überdecken sich mit je einem Rillenabschnitt der
anderen, also in Fig. 11a unteren, Platte dieses Plattenpaaresfluchtend; hiebei kommt
jeweils ein kürzerer Rillenabschnitt 45 der einen Platte mit einem längeren Rillenabschnitt
46' der anderen Platte und ein kürzerer Rillenabschnitt 45' der anderen Platte mit
einem längeren Abschnitt 46 der einen Platte zur überdeckung. Die Abstützung erfolgt
in diesem Fall dadurch, daß sich die in Fig. 11a in vollen Linien dargestellten unteren
Wellenscheitel 17 der oberen Platte auf den in Fig. 11a strichliert gezeichneten,
der oberen Platte zugewandten Wellenscheiteln 18 der unteren Platten nur an Stützstellen
52 abstützen, welche in der Nähe der an den Trennungslinien 50 gelegenen Enden der
Rillenabschnitte der Teilbereiche 51 des Wellenmusters liegen. Das Wellenmuster der
in Fig. 11c dargestellten modifizierten Platte 2 ergibt sich aus dem Wellenmuster
der Platte 1 nach Fig. 11b durch Wenden um eine in der Plattenebene liegende geometrische
Achse und durch Schwenken um eine senkrecht zur Plattenebene verlaufende geometrische
Achse um 180°. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung der Platte nach Fig. 11c
mit einem Werkzeug, das durch geringfügigen Umbau aus einem zur Herstellung von Platten
nach Fig. 11b benützten Werkzeug erhalten werden kann. Aufeinanderlegen einer Platte
nach Fig. 11b und einer Platte nach Fig. 11c ergibt ein Plattenpaar nach Fig. 11d,
welches im Vergleich zum Plattenpaar nach Fig. 11a einen größeren Durchflußwiderstand
und eine andere thermische Länge hat. Beim Plattenpaar nach Fig. 11d liegen die Wellenscheitel
17 der oberen Platte an einer Mehrzahl über die Längserstreckung der Rillenabschnitte
verteilt liegenden Stellen 53 auf den der oberen Platte zugewandten Wellenscheiteln
18 der unteren Platte auf.
[0036] Eine ähnliche Art der Abstützungsgeometrie wie bei der Ausführungsform nach Fig.
11a und 11b liegt auch bei der in den Fig. 12a und 12b dargestellten Ausführungsform
vor, bei der bei beiden in Fig. 12a dargestellten, miteinander einen Durchflußweg
bildenden Austauscherplatten die Rillenabschnitte 55 Teile zick-zack-förmig verlaufender
Rillenzüge 56 sind, wobei die Rillenzüge 56 im Gesamten gesehen in Durchflußrichtung
7 verlaufen, und diese Rillenzüge 56 der beiden miteinander ein Austauscherplattenpaar
bildenden Platten identische Form und Abmessungen haben; die Rillenzüge 56 der oberen
Platte sind in bezug auf die Rillenzüge 56' der unteren Platte um die Hälfte einer
Rillenbreite in Durchflußrichtung 7 versetzt. Auch bei dieser Ausführungsform erfolgt
die Abstützung ähnlich wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 11a und 11b an Stellen
57, welche an den an den Trennungslinien 50 der Teilbereiche 51 des Wellenmusters
gelegenen Enden der Rillenabschnitte 55 liegen.
[0037] Eine ähnliche Art der Abstützung ist auch bei der Ausführungsform nach Fig. 13a und
13b gegeben, bei der bei beiden miteinander einen Durchflußweg bildenden Austauscherplatten
die Rillenabschnitte 60 Teile von Rillenzügen 61 sind, welche quer zur Durchflußrichtung
7 verlaufen, und es sind die Teilbereiche 62 des Wellenmusters nebeneinanderliegende,
in Durchflußrichtung 7 verlaufende Flächenstreifen mit verschiedenen Breiten; die
Rillenzüge 61 der oberen Platte sind gegenüber den Rillenzüge der unteren Platte des
Plattenpaares zur Bildung von gegenseitigen Abstützungsstellen 63 in Durchflußrichtung
7 und quer zur Durchflußrichtung versetzt. Die Abstützungsstellen 63 liegen, ähnlich
wie bei den Ausführungsformen nach den Fig. 11a und 12a in der Nähe der an den Trennungslinien
64 gelegenen Enden der Rillenabschnitte 60.
[0038] Das Wellenmuster der zur Ausführungsform nach Fig. 12a und Fig. 12b gehörenden, in
Fig. 12c dargestellten modifizierten Platte 2 ergibt sich aus dem Wellenmuster der
Platte 1 nach Fig. 12b durch einfaches Verschieben in Durchflußrichtung 7. Aufeinanderlegen
einer Platte nach Fig. 12b und einer Platte nach Fig. 12c ergibt ein Plattenpaar nach
Fig. 12d. Dieses hat einen höheren Durchflußwiderstand und eine andere thermische
Länge als das Plattenpaar nach Fig. 12a. Die Wellenscheitel 17 der einen Platte liegen
beim Plattenpaar nach Fig. 12d nicht nur an den Enden 57 der Rillenabschnitte, sondern
auch an in der Mitte der Rillenabschnitte gelegenen Stellen 58 auf den Wellenscheiteln
18 der anderen Platte des Plattenpaares auf.
[0039] Das Wellenmuster der zur Ausführungsform nach Fig. 13a und 13b gehörenden, in Fig.
13c dargestellten modifizierten Platte ergibt sich aus dem Wellenmuster der Platte
nach Fig. 13b durch Vertauschen der beiden in Durchflußrichtung 7 aufeinanderfolgenden
Hälften des Wellenmusters. Aufeinanderlegen einer Platte nach Fig. 13b und einer Platte
nach Fig. 13c ergibt ein Plattenpaar nach Fig. 13d, welches im Vergleich zu einem
Plattenpaar nach Fig. 13a einen höheren Durchflußwiderstand und eine andere thermische
Länge hat. Die Wellenscheitel 17 der längeren Rillenabschnitte der einen Platte dieses
Plattenpaares liegen an an ihren Enden gelegenen Stellen 63 und an in der Mitte ihrer
Längserstreckung gelegenen Stellen 65 auf den dieser Platte zugewandten Wellenscheiteln
18 der anderen Platte dieses Plattenpaares auf.
[0040] Die vorstehend in Verbindung mit den einzelnen Ausführungsformen beschriebenen und
z.B. in den Fig. 8c bis 13c dargestellten modifizierten Platten können, ebenso wie
dies bei den Plattenpaaren nach den Fig. 6a bis 13a der Fall ist, paarweise zu Plattenpaaren
mit niedrigem Durchflußwiderstand aufeinandergelegt werden, wobei die eine Platte
gegenüber der anderen Platte eines solchen Plattenpaares um eine senkrecht auf die
Plattenebene stehende geometrische Achse um 180° gedreht ist. Es kann so ein Aufbau
nach Fig. 3 oder auch ein Austauscher mit untereinander gleichen Platten, welche abwechselnd
um 180° gedreht aufeinanderliegen, erhalten werden.
1. Plattenwärmeaustauscher, der mindestens drei aufeinandergeschichtete Austauscherplatten
(1, 2) aufweist, wobei je zwei aufeinanderfolgende Austauscherplatten miteinander
einen Durchflußweg (3, 4) bilden, welche Austauscherplatten (1, 2) aus Blech bestehen
und zur Bildung von Durchflußkanälen zwischen den Platten (1, 2) und zur gegenseitigen
Abstützung der Platten (1, 2) mit einem eingepreßten, den Durchflußweg überdekkenden
Wellenmuster (5) versehen sind, das quer zur Wellenrichtung (11) und schräg zur Durchflußmittenlinie
(7) verlaufende Rillen (9, 10) bildet, wobei die Fläche des Wellenmusters (5) jeder
Austauscherplatte (1, 2) aus einer Anzahl aneinander anschließender Teilbereiche (5a,
5b, 5c, 5d) besteht, die Rillen (9, 10) in den einzelnen Teilbereichen je eine Schar
parallel zueinander verlaufende Rillenabschnitte (12) bilden, welche an den Grenzen
des betreffenden Teilbereiches enden, und die Scharen der Rillenabschnitte (12) verschiedener
Teilbereiche (5a, 5b, 5c, 5d) schräg zueinander verlaufen und jedem Teilbereich des
Wellenmusters (5) einer Austauscherplatte (1) ein gleichgroßer Teilbereich des Wellenmusters
einer anderen Austauscherplatte (2), die mit der ersterwähnten Platte einen Durchflußweg
(3, 4) bildet, fluchtend gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, daß bei mindestens
einem, miteinander einen Durchflußweg (3, 4) bildenden Paar von Austauscherplatten
(1, 2) die Wellenscheitel (17) der einen Platte sich nur im Bereich der Enden (21)
der Rillenabschnitte (12) dieser Platte an den gegenüberliegenden Wellenscheiteln
(18) der anderen Platte des Paares, und zwar gleichfalls im Bereich der Enden (21)
der Rillenabschnitte (12) der genannten anderen Platte, abstützen und den Abstand
zwischen diesen Abstützstellen (20) frei überspannen.
2. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die längs
der Rillenabschnitte (12; 12a-12d; 12', 12"; 36a, 36b) der Teilbereiche (5a-5d; 5a'-5d';
5a"-5d"; 5a-5h; 5a, 5b) des Wellenmusters (5, 5') verlaufenden Wellenscheitel (17)
der einen Austauscherplatte (1) eines miteinander einen Durchflußweg bildenden Plattenpaares,
welche Wellenscheitel der anderen Platte dieses Plattenpaares zugewandt sind, sich
mit ihrem einen Ende (21) am Ende (21) eines der einen Platte zugewandten Wellenscheitels
(18) der anderen Platte (1) und mit ihrem anderen Ende am Ende eines dem letzteren
Wellenscheitel (18) benachbarten parallelen Wellenscheitels (18) der anderen Platte
abstützen und die dazwischen liegende Talrille des Wellenmusters der anderen Platte
frei überspannen.
3. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenmuster
der Austauscherplatten (1, 2) durch mehr als zwei an Trennungslinien aneinanderstoßende
Teilbereiche (5a-5h) gebildet ist, wobei die Rillenabschnitte (12a-12d) überdieTrennungslinien
(25', 25") aneinander anschließend Rillenzüge (24) bilden, und daß im Verlauf solcher
Rillenzüge (24) zwischen einer in einem Rillenabschnitt gelegenen Abstützstelle (20)
und einer in einem anderen Rillenabschnitt gelegenen Abstützstelle (20) ein oder mehrere
Rillenabschnitte (12' bzw. 12") liegen, in denen die Rillenzüge der beiden Platten
eines Austauscherplattenpaares einander folgend und ohne gegenseitige Abstützung verlaufen.
4. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenmuster
(5, 5') der Austauscherplatten (1, 2) eine gerade Anzahl von Teilbereichen (5a-5d;
5a'-5d'; 5a"-5d"; 5a-5h; 5a, 5b) aufweist, welche in Durchflußrichtung (7) oder quer
dazu aufeinanderfolgen, wobei in der einen Hälfte der Anzahl der Teilbereiche die
Rillenabschnitte 12; 12a, 12b; 36a, 36a') unter einem ersten Winkel (a) zur Durchflußrichtung
verlaufen, und in der anderen Hälfte der Anzahl der Teilbereiche die Rillenabschnitte
(12; 12c, 12d; 36b, 36b') unter einem zweiten Winkel (ß) zur Durchflußrichtung (7)
verlaufen, wobei weiter die in Richtung der Aufeinanderfolge der Teilbereiche (5a,
5b, 5c, 5d) gemessene Längserstreckung (29) der einzelnen Teilbereiche gleich ist,
und wobei beim Aufeinanderlegen einer solchen Austauscherplatte mit einer zweiten,
gleich ausgebildeten Wärmeaustauscherplatte, welche um eine senkrecht zur geometrischen
Mitte (30) der Platte stehende Achse um 180° gedreht ist, die Teilbereiche (5a, 5b)
mit unter dem ersten Winkel (a) zur Durchflußrichtung verlaufenden Rillenabschnitten
der einen Platte (1) den Teilbereichen mit unter dem zweiten Winkel (ß) zur Durchflußrichtung
(7) verlaufenden Rillenabschnitten der anderen Platte (2) gegenüberliegen und hiebei
die der ersterwähnten Platte (1) zugewandten Wellenscheitel (18) des Wellenmusters
der zweiterwähnten Platte in den einzelnen Teilbereichen (5c, 5d) des Wellenmusters
auf den der zweiterwähnten Platte zugewandten Wellenscheiteln (17) des Wellenmusters
der ersterwähnten Platte (1) nur an den Enden (21) der Rillenabschnitte (12) der einzelnen
Teilbereiche (5a, 5b, 5c, 5d) zur Auflage kommen.
5. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenmuster
der Austauscherplatten (1, 2) eine durch vier teilbare Anzahl von Teilbereichen (5a',
5b', 5c' 5d', 5a", 5b", 5c", 5d") aufweist, welche in zwei Flächenstreifen (26, 27)
liegen, die durch eine in Durchflußrichtung (7) oder quer dazu verlaufende Trennungslinie
(25) getrennt sind, wobei das Wellenmuster in bezug auf die Trennungslinie (25) zwischen
den beiden Flächenstreifen (26,27) spiegelbildlich ausgebildet ist.
6. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenmuster
(5, 5') der Austauscherplatten (1, 2) durch vier oder mehr, in Durchflußrichtung (7)
gesehen, paarweise nebeneinanderliegende, an Trennungslinien (25', 25") aneinanderstoßende
Teilbereiche (5a-5h) gebildet ist, wobei die Rillenabschnitte (12a, 12b) über die
Trennungslinien (25', 25") aneinander anschließend Rillenzüge bilden, die vom einen Längsrand
(22) des Wellenmusters (5) zum anderen Längsrand (23) des Wellenmusters (5) verlaufen
und wobei in den Rillenzügen (24) die Rillenabschnitte (12a, 12b, 12c, 12d) zick-zack-artig
aufeinanderfolgen und hiebei jeweils auf ein Paar von stärker schräg zur Durchflußrichtung
(7) verlaufenden Rillenabschnitten (12a, 12b) ein Paar weniger schräg zur Durchflußrichtung
(7) verlaufender Rillenabschnitte (12c, 12d) folgt und sich die Spitzen (16) der stärker
schräg verlaufenden Rillenabschnitte (12a, 12b) der einen Platte (1) eines Paares
von Austauscherplatten auf den Spitzen (31) der weniger schräg verlaufenden Rillenabschnitte
(12c, 12d) der anderen Platte (2) dieses Paares abstützen und umgekehrt die Spitzen
(16') der stärker schräg verlaufenden Rillenabschnitte (12a, 12b) der anderen Platte
(2) eines Paares sich auf den Spitzen (31') der weniger schräg verlaufenden Rillenabschnitte
(12c, 12d) der einen Platte (1) des Paares abstützen.
7. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenmuster
der Austauscherplatten durch vier oder mehr, in Durchflußrichtung (7) gesehen, paarweise
nebeneinanderliegende, an Trennungslinien (25', 25") aneinanderstoßende Teilbereiche
(5a-5h) gebildet ist, wobei die Rillenabschnitte (12a, 12b, 12c, 12d) über die Trennungslinien
aneinander anschließend Rillenzüge (24) bilden, die vom einen Längsrand (22) des Wellenmusters
(5) zum anderen Längsrand (23) des Wellenmusters verlaufen, und wobei in den Rillenzügen
(24) die Rillenabschnitte zick-zack-artig aufeinanderfolgen und hiebei mindestens
ein Paar von stärker schräg zur Durchflußrichtung (7) verlaufenden Rillenabschnitten
(12a, 12b) vorgesehen ist, auf das mehrere Paare von weniger schräg zur Durchflußrichtung
verlaufenden Rillenabschnitten (12c, 12d) folgen und sich die Spitzen (16) der stärker
schräg verlaufenden Rillenabschnitte (12a, 12b) der einen Platte (1) eines Paares
von Austauscherplatten auf Spitzen (31) der weniger schräg verlaufenden Rillenabschnitte
(12c, 12d) der anderen Platte (2) des Paares abstützen und die Spitzen (16) der stärker
schräg verlaufenden Rillenabschnitte der anderen Platte des Paares auf den Spitzen
(31) weniger schräg verlaufender Rillenabschnitte der einen Platte des Paares, und
daß zwischen den Abstützstellen (20) im Zuge eines Rillenzuges mehrere Rillenabschnitte
(12') liegen, welche parallel dazu verlaufenden Rillenabschnitten (12") der anderen
Platte des Austauscherplattenpaares folgen und in denen keine gegenseitige Abstützung
der beiden Platten des Austauscherplattenpaares vorliegt.
8. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenmuster
der Austauscherplatten durch zwei, in Durchflußrichtung (7) gesehen nebeneinanderliegende,
an einer Trennungslinie (25) aneinanderstoßende Teilbereiche (5a, 5b) gebildet ist,
wobei die geometrische Verlängerung (35) der Rillenabschnitte (36a) des einen Teilbereiches
(5a) sich an der Trennungslinie (25) mit einem dort beginnenden Rillenabschnitt (36b)
des anderen Teilbereiches (5b) deckt und diesen Rillenabschnitt (36b) schräg verlassend
am äußeren zur Trennungslinie (25) parallelen Rand (23) des anderen Teilbereiches
(5b) mit einem zu diesem Rillenabschnitt (36b) benachbarten Rillenabschnitt (36b')
zur Deckung kommt und ebenso die geometrische Verlängerung (40) der Rillenabschnitte
(36b) des anderen Teilbereiches (5b) sich an der Trennungslinie (25) mit einem dort
beginnenden Rillenabschnitt (36a) des einen Teilbereiches (5a) deckt und diesen Rillenabschnitt
(36a) schräg verlassend am äußeren zur Trennungslinie (25) parallelen Rand (22) des
einen Teilbereiches (5a) mit einem zu diesem Rillenabschnitt (36a) benachbarten Rillenabschnitt
(36a') zur Deckung kommt, und daß die beiden Platten eines Austauscherplattenpaares
sich an diesem Deckungsstellen gegenseitig abstützen.
9. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei beiden
miteinander einen Durchflußweg bildenden Austauscherplatten die Rillenabschnitte (45,
46, 45', 46') Teile zick-zack-förmig verlaufender Rillenzüge (47, 47') sind, wobei
die Zick-Zack-Rillenabschnitte (45, 46, 45', 46') vorzugsweise annähernd senkrecht
zueinander verlaufen, daß die Rillenabschnitte der Rillenzüge (47, 47') zwei verschiedene
Längen haben, die sich um die Breite einer oder zweier Rillen unterscheiden, und daß
die Rillenabschnitte (45, 46) der einen Platte des Austauscherplattenpaares sich je
mit einem Rillenabschnitt der anderen Platte fluchtend überdecken, wobei jeweils ein
kürzerer Rillenabschnitt (45) der einen Platte sich mit einem längeren Rillenabschnitt
(46') der anderen Platte und ein kürzerer Rillenabschnitt (45') der anderen Platte
sich mit einem längeren Rillenabschnitt (46) der einen Platte überdeckt.
10. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei beiden
miteinander einen Durchflußweg bildenden Austauscherplatten die Rillenabschnitte (55)
Teile zick-zack-förmig verlaufender Rillenzüge (56) sind, wobei diese Rillenzüge (56)
in Durchflußrichtung (7) verlaufen und die Rillenzüge (56, 56') der beiden Platten
eines Plattenpaares identische Form und Abmessungen haben und die Rillenzüge (56)
der einen Platte in bezug auf die Rillenzüge (56') der anderen Platte um die Hälfte
einer Rillenbreite in Durchflußrichtung (7) versetzt sind.
11. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei beiden
miteinander einen Durchflußweg bildenden Austauscherplatten die Rillenabschnitte (60)
Teile zick-zack-förmig quer zur Durchflußrichtung (7) verlaufender Rillenzüge (61)
sind, wobei die Teilbereiche (62) des Wellenmusters nebeneinanderliegende in Durchflußrichtung
(7) verlaufende Flächenstreifen mit verschiedenen Breiten sind und die Rillenzüge
(61) der einen Platte (1) eines Austauscherplattenpaares gegenüber den Rillenzügen
der anderen Platte (2) dieses Paares zur Bildung von gegenseitigen Abstützungsstellen
(63) in Durchflußrichtung (7) und quer zur Durchflußrichtung versetzt sind.
12. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die genannten Paare von miteinander einen Durchflußweg bildenden Austauscherplatten
aus zwei gleichen Platten gebildet sind und hiebei die eine Platte eines solchen Paares
in bezug auf die andere Platte des Paares um 180° um eine durch die geometrische Mitte
(30) der Platten senkrecht zur Plattenebene verlaufende geometrische Achse verschwenkt
ist.
13. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Wärmeaustauscher
zwei verschiedene Typen von Austauscherplatten vorgesehen sind und hiebei je zwei
Austauscherplatten vom gleichen Typ zur Bildung je eines Durchflußweges für das eine
Medium aufeinanderliegen und die verschiedenen Paare von Austauscherplatten abwechselnd
aufeinanderfolgen, und zwischen den voneinander verschieden ausgebildeten aneinander
liegenden Austauscherplatten aufeinanderfolgender Paare von Austauscherplatten je
ein Durchflußweg für das andere Medium gebildet ist, wobei die Rillenabschnitte der
Wellenmuster der einen Platte von zwei aneinanderliegenden verschieden voneinander
ausgebildeten Austauscherplatten kreuzend über mehrere Rillenabschnitte der anderen
dieser beiden Austauscherplatten verlaufen und dabei die Wellenscheitel der Rillenabschnitte
der einen Platte auf den gegenüberliegenden Wellenscheiteln der anderen Platte an
einer Mehrzahl von Berührungsstellen, die über die Längserstreckung der Rillenabschnitte
verteilt sind, anliegen.
14. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenmuster
des einen Austauscherplattentyps mit dem Wellenmuster des anderen Austauscherplattentyps
geometrisch verwandt ist, wobei sich das eine Muster aus dem anderen durch Schwenkung
um 180° um eine in der Ebene des Musters liegende und vorzugsweise durch dessen Mitte
(30) gehende geometrische Achse und/oder durch Vertauschung von Teilbereichen des
Musters untereinander ergibt.
15. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kreuzungen der Rillenabschnitte der wellenmuster zweier aneinanderliegender und
miteinander einen Durchflußweg bildenden Platten zu einer annähernd in der Plattenebene
gelegenen Mittenlinie der Platten annähernd symmetrisch liegen.
16. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die untereinander gleichen Paare von Austauscherplatten im Austauscher die gleiche
Stellung bzw. Orientierung haben.
1. Echangeur thermique à plaques comprenant au moins trois plaques échangeuses (1,
2) empilées, deux plaques échangeuses successives formant ensemble une voie d'écoulement
(3, 4), lesdites plaques échangeuses (1, 2) étant en tôle et portant pour former des
canaux d'écoulement entre les plaques (1, 2) et pour assurer l'appui des plaques (1,
2) l'une sur l'autre un motif ondulé (5) formé à la presse sur toute la voie d'écolement
qui constitue des rainures (9, 10) orientées transversalement à la direction de l'ondulation
(11) et en biais par rapport à la direction de l'écoulement (7), où la surface du
motif ondulé (5) de chaque plaque échangeuse (1, 2) est constituée d'un certain nombre
de zones contiguës (5a, 5b, 5c, 5d), où les rainures (9, 10) forment dans chacune
des zones une série de sections de rainures (12) parallèles entre elles et se terminant
à la limite de la zone, les séries de sections de rainures (12) des différentes zones
(5a, 5b, 5c, 5d) étant en biais les unes par rapport aux autres et chaque zone du
motif ondulé (5) d'une plaque échangeuse (1) appliqué de manière affleurante sur une
zone de même surface du motif ondulé d'une autre plaque échangeuse (2) formant avec
la première plaque une voie d'écoulement (3, 4), caractérisé en ce que, sur au moins
une paire de plaques échangeuses (1, 2) constituant ensemble une voie d'écoulement
(3, 4), les sommets des ondes (17) d'une des plaques ne sont appuyés qu'au niveau
des extrémités (21) des sections de rainures (12) de cette plaque sur les sommets
de l'onde (18) opposés de l'autre plaque, également au niveau des extrémités (21)
des sections de rainures (12) de ladite autre plaque et enjambent sans autre appui
toute la distance entre ces points d'appui (20).
2. Echangeur thermique à plaque selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le
long des sections de rainure (12; 12a-12d; 12', 12"; 36a, 36b) des zones (5a-5d; 5a'-5d';
5a"-5d"; 5a-5h; 5a, 5b) du motif ondulé (5, 5'.) de la première (1) des deux plaques
échangeuses constituant ensemble une voie d'écoulement, les sommets des ondes (17)
qui sont tournés vers les sommets des ondes de l'autre des plaques de la paire s'appuient
par l'une de leurs extrémités (21) à l'extrémité (21) d'un sommet d'onde (18) de l'autre
plaque (1) tourné vers la première plaque et, par l'autre de leurs extrémités à l'extrémité
d'un sommet d'onde (18) de l'autre plaque parallèle et adjacent à ce dernier sommet
d'onde (18) et enjambent sans appui la vallée du motif ondulé de l'autre plaque qui
se trouve entre les deux.
3. Echangeur thermique à plaques selon la revendication 1, caractérisé en ce que le.
motif ondulé des plaques échangeuses (1, 2) est subdivisé en plus de deux zones (5a-5h)
aboutées à des lignes de séparation, les sections de rainures (12a-12d) formant par
delà les lignes de séparation (25', 25") des trains de rainures (24) contingus et
en ce que, sur ces trains de rainures (24) entre un point d'appui (20) situé dans
une section de rainure et un point d'appui (20) situé dans une autre section de rainure
se trouvent une ou plusieurs sections de rainures (12' ou 12") dans lesquelles les
trains de rainures de deux plaques d'une paire de plaques échangeuses se suivent et
ne sont pas appuyés.
4. Echangeur thermique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le motif ondulé
(5, 5') des plaques échangeuses (1, 2) présente un nombre pair de zones (5a-5d; 5a'-5d';
5a"-5d"; 5a-5h; 5a, 5b) qui se succèdent dans la direction de l'écoulement (7) ou
transversalement à celle-ci, où, dans la première moitié du nombre des zones, les
sections de rainures (12; 12a, 12b; 36a, 36a') s'orientent selon un premier angle
(a) par rapport à la direction d'écoulement, et où, dans la seconde moitié du nombre
de zones, les sections de rainures (12; 12c, 12d; 36b, 36b') s'orientent selon un
second angle ((3) par rapport à la direction de l'écoulement (7), où qui plus est
la longueur cumulée (29) des différentes zones mesurée dans l'ordre de succession
des zones (5a, 5b, 5c, 5d) est identique et où, en superposant une telle plaque échangeuse
avec une seconde plaque, de même construction, mais pivotée de 180° autour de l'axe
passant perpendiculairement par le centre géométrique (30) de la plaque, les zones
(5a, 5b) de la première plaque (1) dont les sections de rainures suivent le premier
angle (a) par rapport à la direction d'écoulement (7) sont superposées aux zones de
la seconde plaque (2) dont les sections de rainures suivent le second angle (13) par
rapport à la direction d'écoulement (7), si bien que les sommets des ondes (18) du
motif ondulé de la seconde plaque (2) tournés vers la première plaque (1), dans les
différentes zones (5c, 5d) du motif ondulé, ne reposent sur les sommets des ondes
(17) du motif ondulé de la première plaque (1) tournés vers la seconde plaque qu'aux
extrémités (21) des sections de rainures (12) des différentes zones (5a, 5b, 5c, 5d).
5. Echangeur thermique à plaques selon la revendication 4, caractérisé en ce que le
motif ondulé des plaques échangeuses (1, 2) présente un nombre de zones divisible
par quatre (5a', 5b', 5c', 5d', 5a", 5b", 5c", 5d") organisées en deux bandes (26,
27) qui sont séparées par une ligne de séparation (25) orientée dans la direction
d'écoulement (7) ou transversalement à celle-ci, le motif ondulé étant réalisé en
miroir dans les deux bandes (26, 27) par rapport à la ligne de séparation (25).
6. Echangeur thermique à plaques selon la revendication 2, caractérisé en ce que le
motif ondulé (5, 5') des plaques échangeuses (1, 2) est constitué de quatre zones
ou plus (5a-5h) qui, vues dans la direction de l'écoulement (7), sont juxtaposées
par paires et s'aboutent aux lignes de séparation (25', 25"), les sections de rainures
(12a, 12b) formant des trains de rainures juxtaposées traversant les lignes de séparation
(25', 25") et s'étendant d'un grand côté (22) du motif ondulé (5) à l'autre grand
côté (23) du motif ondulé (5) et les sections de rainures (12a, 12b, 12c, 12d) se
succédant dans les trains de rainure à la manière d'un zigzag, une paire de sections
(12a, 12b) orientée très en biais par rapport à la direction d'écoulement (7) étant
suivie par une paire de sections de rainures (12c, 12d) formant un angle moindre avec
la direction d'écoulement (7), où les pointes (16) des sections de rainures (12a,
12b) très en biais de la première (1) des deux plaques échangeuses reposent sur les
pointes (31) des sections de rainures (12c, 12d) formant un angle moindre de l'autre
plaque (2) et où inversement les pointes (16') des sections de rainures (12a, 12b)
très en biais de l'autre plaque (2) de la paire reposent sur les pointes (31') des
sections de rainures (12c, 12d) formant un angle moindre de la première (1) des deux
plaques.
7. Echangeur thermique à plaques selon la revendication 3, caractérisé en ce que le
motif ondulé des plaques échangeuses est formé par est constitué de quatre zones ou
plus (5a-5h) qui, vues dans la direction de l'écoulement (7), sont juxtaposées par
paires et s'aboutent aux lignes de séparation (25', 25"), les sections de rainures
(12a, 12b, 12c, 12d) formant des trains de rainures juxtaposées traversant les lignes
de séparation (24) et s'étendant d'un grand côté (22) du motif ondulé (5) à l'autre
grand côté (23) du motif ondulé (5) et les sections de rainures se succédant dans
les trains de rainures (24) à la manière d'un zigzag, une paire de sections (12a,
12b) orientée très en biais par rapport à la direction d'écoulement (7) étant suivie
par une paire de sections de rainures (12c, 12d) formant un angle moindre avec la
direction d'écoulement (7), où les pointes (16) des sections de rainures (12a, 12b)
très en biais de la première (1) des deux plaques échangeuses reposent sur les pointes
(31) des sections de rainures (12c, 12d) formant un angle moindre de l'autre plaque
(2) et en ce que, entre les points d'appui (20) d'un train de rainures, il se trouve
plusieurs sections de rainures (12') qui suivent des sections de rainures (12") parallèles
de l'autre des deux plaques échangeuses et il n'y a pas d'appui entre les deux plaques
de la paire.
8. Echangeur thermique à plaques selon la revendication 2, caractérisé en ce que le
motif ondulé des plaques échangeuses est formé de deux zones (5a, 5b) qui, vues dans
la direction de l'écoulement (7), sont juxtaposées et s'aboutent sur une ligne de
séparation (25), où la prolongation géométrique (35) des sections de rainures (36a)
de la première zone (5a) coïncide au niveau de la ligne de séparation (25) avec une
section de rainure (36b) de l'autre zone (5b) qui y commence et où cette section de
rainure (36b), partant an biais, coïncide au niveau du bord extérieur (23) parallèle
à la ligne de séparation (25) de l'autre zone (5b) avec une section de rainure (36b')
voisine de cette section (36b) et où également la prolongation géométrique (40) des
sections de rainure (36b) de l'autre zone (5b) coïncide au niveau de la ligne de séparation
(25) avec la section de rainure (36a) de la première zone (5a) qui y commence, cette
section de rainure (36a), partant en biais, coïncidant au niveau du bord extérieur
(22) parallèle à la ligne de séparation (25) avec une section de rainure (36a') voisine
de cette section (36a), et en ce que les deux plaques d'une paire de plaques échangeuses
s'appuient l'une sur l'autre en ces points de coïncidence.
9. Echangeur thermique à plaques selon la revendication 1, caractérisé en ce que,
sur deux plaques échangeuses constituant ensemble une voie d'écoulement, les sections
de rainures (45, 46, 45', 46') sont des éléments de trains de rainures en forme de
zigzag (47, 47'), les sections de rainures en zigzag (45, 46, 45', 46') étant de préférence
sensiblement perpendiculaires entre elles, en ce que les sections de rainures des
trains de rainures (47, 47') possèdent deux longueurs différentes, ces deux longueurs
différent de la valeur de la largeur d'une ou deux rainures, et en ce que les sections
de rainures (45, 46) de la première des deux plaques échangeuses sont superposées
et alignées sur une section de rainures de l'autre plaque, une section de rainures
courtes (45) de la première plaque se superposant à une section de rainures longues
(46') de la seconde plaque et une section de rainures courtes (45') de la seconde
plaque se superposant à une section de rainures longues (46) de la première plaque.
10. Echangeur thermique à plaques selon la revendication 1, caractérisé en ce que,
sur deux plaques échangeuses constituant ensemble une voie d'écoulement, les sections
de rainures (55) sont les éléments de trains de rainures (56) en forme de zigzag,
ces trains de rainures (56) étant orientés dans la direction de l'écoulement (7),
les trains de rainures (56, 56') des deux plaques associées étant de forme et de dimensions
identiques et les trains de rainures (56) de la première plaque étant décalés de la
moitié de la largeur d'une rainure dans la direction de l'écoulement (7) par rapport
aux trains de rainures (56') de la seconde plaque.
11. Echangeur thermique à plaques selon la revendication 1, caractérisé en ce que,
sur deux plaques échangeuses constituant ensemble une voie d'écoulement, les sections
de rainures (60) sont les éléments de trains de rainures (61) en forme de zigzag orientés
transversalement par rapport à la direction de l'écoulement (7), les zones (62) du
motif ondulé de bandes juxtaposées dans la direction de l'écoulement (7) sur la première
(1) des deux plaques échangeuses étant décalées dans la direction de l'écoulement
(7) et transversalement à celle-ci par rapport aux trains de rainures de la seconde
plaque (2) afin de former des points d'appui (63) d'une plaque sur l'autre.
12. Echangeur thermique à plaques selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé
en ce que lesdites paires de plaques échangeuses constituant ensemble une voie d'écoulement
sont constituées de plaques identiques, la première plaque de cette paire étant pivotée
par rapport à l'autre de 180° autour d'un axe passant perpendiculairement par le centre
géométrique (30) des plaques.
13. Echangeur thermique à plaques selon la revendication 12, caractérisé en ce que
l'échangeur thermique utilise deux types différentes de plaques échangeuses, deux
plaques échangeuses de même type étant superposées pour former à chaque fois une voie
d'écoulement pour le premier fluide et les différentes paires de plaques échangeuses
se succédant alternativement, ce qui forme entre les plaques échangeuses différentes
de deux paires successives appliquées l'une contre l'autre une voie d'écoulement pour
l'autre fluide, où les sections de rainures du motif ondulé de la première des deux
plaques échangeuses différentes appliquées l'une contre l'autre reposent en travers
sur plusieurs sections de rainures de l'autre de ces deux plaques échangeuses différentes
et où les sommets des ondes des sections de rainures de la première des plaques reposent
sur les sommets des ondes opposés de l'autre plaque en une pluralité de points de
contact distribués sur la longueur des sections de rainures.
14. Echangeur thermique à plaques selon la revendication 13, caractérisé en ce que
le motif ondulé du premier type de plaque échangeuse est géométriquement apparenté
à celui de l'autre type de plaque échangeuse, le premier motif étant dérivé du second
en pivotant de 180° autour d'un axe géométrique situé dans le plan du motif et passant
de préférence par son centre et/ou en échangeant des zones du motif ondulé.
15. Echangeur thermique à plaques selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en
ce que les croisements des sections de rainures du motif ondulé de deux plaques superposées
et constituant ensemble une voie d'écoulement sont sensiblement symétriques par rapport
à une ligne médiane située approximativement dans le plan de la plaque.
16. Echangeur thermique à plaques selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé
en ce que les paires identiques entre elles de plaques échangeuses ont dans l'échangeur
la même position ou orientation.
1. A plate heat-exchanger comprising at least three exchanger plates (1, 2) arranged
in layers one upon the other, each two consecutive exchanger plates together forming
a flow path (3, 4), the said exchange plates (1, 2) consisting of sheet metal and,
in order to form flow passages between the plates (1, 2) and for their mutual support,
being provided with an impressed pattern (5) of corrugations covering the flow path,
said pattern forming grooves (9, 10) extending transversely of the direction of corrugation
and at an angle to the flow centre-line (7), the surface of the corrugation pattern
(5) of each exchange plate (1, 2) consisting of a number of contiguous sub-zones (5a,
5b, 5c, 5d), the grooves (9, 10) in the individual sub-zones each forming a group
of parallel groove portions (12) terminating at the boundaries of the associated sub-zone,
and the groups of groove portions (12) of different sub-zones (5a, 5b, 5c, 5d) extend
at an angle to one another, and there is disposed opposite and in alignment with each
sub-zone of the corrugation pattern (5) of an exchanger plate (1) an equally large
sub-zone of the corrugation pattern of another exchanger plate (2) forming a flow
path (3, 4) with the first-mentioned plate, characterised in that the crests (17)
of the corrugations of one plate of at least one pair of exchanger plates (1, 2) together
forming a flow path (3, 4) are supported only in the zone of the ends (21) of the
groove portions (12) of said plate at the opposite corrugation crests (18) of the
other plate of the pair, again in the zone of the ends (21) of the groove portions
(12) of the said other plate, and freely span the distance between these points of
support (20).
2. A plate heat-exchanger according to claim 1, characterised in that those corrugation
crests (17) of one exchanger plate (1) of a pair together forming a flow path which
extend along groove portions (12; 12a-12d; 12', 12"; 36a, 36b) of the sub-zones (5a-5d;
5a'-5d'; 5a"-5d"; 5a-5h; 5a, 5b) of the corrugation pattern (5, 5'), which corrugation
crests face the other plate of this pair, are supported by one end (21) at the end
(21) of a corrugation crest (18) of the other plate (1) facing the first-mentioned
plate and, by their other end, at the end of a parallel corrugation crest (18) of
the other plate adjacent the latter corrugation crest (18), and freely span the trough
groove of the corrugation pattern of the other plate situated therebetween.
3. A plate heat-exchanger according to claim 1, characterised in that the corrugation
pattern of the exchanger plates (1, 2) is formed by more than two sub-zones (5a-5h)
abutting at parting lines, the groove portions (12a-12d) forming contiguous groove
lines (24) via the parting lines (25', 25"), and in that in the course of such groove
lines (24) there are situated between a point of support (20) situated in one groove
portion and a point of support (20) situated in another groove portion one or more
groove portions (12', 12") in which the groove lines of the two plates of a pair follow
one another and extend without mutual support.
4. A plate heat-exchanger according to claim 2, characterised in that the corrugation
pattern (5, 5') of the exchanger plates (1, 2) comprises an even number of consecutive
sub-zones (5a-5d; 5a'-5d'; 5a"-5d"; 5a-5h; 5a, 5b) in or transversely of the direction
of flow (7), the groove portion (12; 12a, 12b; 36a, 36a') in one half of the number
of sub-zones extending at a first angle (a) to the direction of flow while in the
other half of the number of sub-zones the groove portions (12; 12c, 12d; 36b, 36b')
extend at a second angle (a) to the direction of flow (7), the lengths (29) of the
individual sub-zones as measured in the direction of the succession of sub-zones (5a,
5b, 5c, 5d) being equal, and when an exchanger plate of this kind has superimposed
thereon a second identically constructed heat-exchanger plate turned through 180°
about an axis perpendicular to the geometric centre (30) of the plate the sub-zones
(5a, 5b) having groove portions of the one plate (1) extending at the first angle
(a) to the direction of flow are situated opposite the sub-zones having groove portions
in the other plate (2) extending at the second angle (β) to the direction of flow
(7), and those corrugation crests (18) of the corrugation pattern of the second said
plate which face the first-mentioned plate (1) in the individual sub-zones (5c, 5d)
of the corrugation pattern come to bear only at the ends (21) of the groove portions
(12) of the individual sub-zones (5a, 5b, 5c, 5d) on the corrugation crests (17) of
the corrugation pattern of the first-mentioned plate (1) facing the second said plate.
5. A plate heat-exchanger according to claim 4, characterised in that the corrugation
pattern of the exchanger plates (1, 2) comprises a number of sub-zones (5a', 5b',
5c', 5d', 5a", 5b", 5c", 5d") divisible by four and situated in two surface strips
(26, 27) separated by a parting line (25) extending in or transversely of the direction
of flow (7), the corrugation pattern being of mirror-image symmetry in respect of
the parting line (25) between the two surface strips (26, 27).
6. A plate heat-exchanger according to claim 2, characterised in that the corrugation
pattern (5, 5') of the exchanger plates (1, 2) is formed by four or more sub-zones
(5a-5h) which, as considered in the direction of flow (7), are disposed side by side
in pairs and abut at parting lines (25', 25"), the groove portions (12a, 12b) forming
groove lines which are contiguous via the parting lines (25', 25") and which extend
from one longitudinal edge (22) of the corrugation pattern (5) to the other longitudinal
edge (23) of the corrugation pattern (5), the groove portions (12a, 12b, 12c, 12d)
being disposed consecutively zig-zag fashion in the groove lines (24) and each pair
of groove portions (12a, 12b) extending at a greater angle to the direction of flow
(7) is followed by a pair of groove portions (12c, 12d) extending at a lesser angle
to the direction of flow (7) and the apices (16) of the groove portions (12a, 12b)
of one (1) of a pair of exchanger plates extending at a greater angle are supported
on the apices (31) of the groove portions (12c, 12d) of the other plate (2) of this
pair extending at a lesser angle and conversely the apices (16') of the groove portions
(12a, 12b) of the other plate (2) of a pair extending at a greater angle are supported
on the apices (31') of the groove portions (12c, 12d) of one plate (1) of the pair
extending at a lesser angle.
7. A plate heat-exchanger according to claim 3, characterised in that the corrugation
pattern of the exchanger plates is formed by four or more sub-zones (5a-5h) which,
as considered in the direction of flow (7), are disposed side by side in pairs and
abut at parting lines (25', 25"), the groove portions (12a, 12b, 12c, 12d) forming
groove lines (24) which are contiguous via the parting lines (25', 25") and which
extend from one longitudinal edge (22) of the corrugation pattern (5) to the other
longitudinal edge (23) of the corrugation pattern (5), the groove portions being disposed
consecutively zig-zag fashion and at least one pair of groove portions (12a, 12b)
extending at a greater angle to the direction of flow (7) is provided and is followed
by a plurality of pairs of groove portions (12c, 12d) extending at a lesser angle
to the direction of flow and the apices (16) of the groove portions (12a, 12b) of
one (1) of a pair of exchanger plates extending at a greater angle are supported on
apices (31) of the groove portions (12c, 12d) of the other plate (2) of the pair extending
at a lesser angle and the apices (16) of the groove portions of the other plate of
the pair extending at a greater angle are supported on the apices (31) of the groove
portions of one plate of the pair extending at a lesser angle, and in that between
the points of support (20) in the course of a groove line there are disposed a plurality
of groove portions (12') which follow parallel groove portions (12") of the other
plate of the exchanger plate pair and in which there is no mutual suport between the
two plates of the pair.
8. A plate heat-exchanger according to claim 2, characterised in that the corrugation
pattern of the exchanger plates is formed by two sub-zones (5a, 5b) which, as considered
in the direction of flow (7), are situated side by side and abut at a parting line
(25), the geometric extension (35) of the groove portions (36a) of one sub-zone (5a)
being coincident at the parting line (25) with a groove portion (36b) starting there
in the other sub-zone (5b) and, leaving this groove portion (36b) at an angle, being
coincident, at the outer edge (23) of the other sub-zone (5b) parallel to the parting
line (25), with a groove portion (36b') adjacent said groove portion (36b) and similarly
the geometric extension (40) of the groove portions (36b) of the other sub-zone (5b)
is coincident, at the parting line (25), with a groove portion (36a) starting there
in one sub-zone (5a) and, leaving this groove portion (36a) at an angle, is coincident,
at the outer edge (22) of one sub-zone (5a) parallel to the parting line (25), with
a groove portion (36a') adjacent said groove portion (36a) and in that the two plates
of an exchanger plate pair support one another mutually at these points of coincidence.
9. A plate heat-exchanger according to claim 1, characterised in that the groove portions
(45, 46, 45', 46') of two exchanger plates together forming a flow path are parts
of groove lines (47, 47') extending zig-zag fashion, the zig-zag groove portions (45,
46, 45', 46') preferably extending approximately perpendicularly to one another, in
that the groove portions of the groove lines (47, 47') have two different lengths
which differ by the width of one or two grooves, and in that the groove portions (45,
46) of one plate of the exchanger plate pair each overlap in alignment with one groove
portion of the other plate, while in each case a shorter groove portion (45) of one
plate is overlapped by a longer groove portion (46') of the other plate and a shorter
groove portion (45') of the other plate is overlapped by a longer groove portion (46)
of the one plate.
10. A plate heat-exchanger according to claim 1, characterised in that the groove
portions (55) of two exchanger plates together forming a flow path are parts of groove
lines (56) which extend zig-zag fashion, said groove lines (56) extending in the direction
of flow (7) and the groove lines (56,56') of the two plates of a pair having identical
shapes and dimensions, and the groove lines (56) of one plate are offset, with respect
to the groove lines (56') of the other plate, by half a groove width in the direction
of flow (7).
11. A plate heat-exchanger according to claim 1, characterised in that the groove
portions (60) of two exchanger plates together forming a flow path are parts of groove
lines (61) extending zig- zag fashion transversely of the direction of flow (7), the
sub-zones (62) of the corrugation pattern being adjacent surface strips of different
widths extending in the direction of flow (7) and the groove lines (61) of one plate
(1) of a pair are offset from the groove lines of the other plate (2) of said pair
in order to form mutual points of support (63) in and transversely of the direction
of flow (7).
12. A plate heat-exchanger according to any one of claims 1 to 11, characterised in
that the said pairs of exchanger plates together forming a flow path are formed from
two identical plates and one plate of such pair is pivoted, with respect to the other
plate of the pair, through 180° about a geometric axis extending through the geometric
centre (30) of the plates perpendicularly to the plate plane.
13. A plate heat-exchanger according to claim 12, characterised in that two different
types of exchanger plates are provided in the heat exchanger and each pair of exchanger
plates of the same type are disposed one upon the other to form a flow path for one
medium and the different pairs of exchanger plates follow one another alternately,
and a flow path for the other medium is formed in each case between the contiguous
exchanger plates of different constructions of consecutive pairs of exchanger plates,
the groove portions of the corrugation patterns of one plate of two adjoining exchanger
plates of different constructions extending crossingly over a plurality of groove
portions of the other of these two exchanger plates and the corrugation crests of
the groove portions of one plate bear on the opposite corrugation crests of the other
plate at a plurality of points of contact distributed over the length of the groove
portions.
14. A plate heat-exchanger according to claim 13, characterised in that the corrugation
pattern of one exchanger plate type is geometrically related to the corrugation pattern
of the other exchanger plate type, one pattern arising out of the other by pivoting
through 180° about a geometric axis situated in the plane of the pattern and preferably
extending through the centre (30) thereof and/or by changing over sub-zones of the
pattern.
15. A plate heat-exchanger according to claim 13 or 14, characterised in that the
crossings of the groove portions of the corrugation pattern of two contiguous plates
together forming a flow path are disposed approximately symmetrically in relation
to a centre line of the plates situated approximately in the plate plane.
16. A plate heat-exchanger according to any one of claims 13 to 15, characterised
in that the mutually identical pairs of exchanger plates have the same positions or
orientations in the exchanger.