STAPELSCHEIBEN-WÄRMEÜBERTRAGER

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stapelscheiben-Wärmeübertrager, insbesondere einen Ladeluftkühler, mit einem Hochtemperatur-Kühlmittelkreislauf und einem Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] In modernen Kraftfahrzeugen ist ein stetig ansteigender Kühlungsbedarf zu beobachten, beispielsweise im Bereich der Ladeluftkühlung, wodurch die Anforderungen an die Kühlungs- und Klimatisierungssysteme stetig zunehmen. Eine verbesserte Ausnutzung von Wärmequellen und Wärmesenken kann dabei zu einem höheren Nutzungsgrad und darüber hinaus zu einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs führen. Derzeit am Markt befindliche Kühlsysteme zur Ladeluftkühlung weisen dabei oftmals einen Stapelscheiben-Wärmeübertrager auf, der einstufig ausgebildet ist. Der mit der einstufigen Temperierung erreichbare Wirkungsgrad ist jedoch limitiert. Um die Leistungsfähigkeit von Kühlkreisläufen, insbesondere zur Kühlung von Fluiden, wie beispielsweise Kühlmittel, Kältemittel, Öl, Abgas- oder Ladeluft, zu verbessern, ist es daher in einigen Fällen sinnvoll, ein Fluid über zwei Stufen abzukühlen bzw. aufzuwärmen. Nachteilig der zweistufigen Temperierung von Fluiden ist dabei jedoch, dass der Einsatz von zwei konventionell hintereinander geschalteten Wärmetauschern mit deutlich höheren Kosten sowie einem erhöhten Bauraumbedarf verbunden ist.

[0003] Aus diesem Grund wird oftmals ein sogenannter Stapelscheiben-Wärmeübertrager verwendet, der sowohl einen Hochtemperatur-Kühlmittelkreislauf HT als auch einen Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf NT besitzt. Mit einem derartigen kombinierten Stapelscheiben-Wärmeübertrager lässt sich der Bauraumbedarf erheblich reduzieren. Nachteilig bei derartigen kombinierten Stapelscheiben-Wärmeübertrager ist jedoch deren vergleichsweise komplexe Herstellung.

[0004] Aus der DE 10 2005 044 291 A1 ist ein Stapelscheiben-Wärmeübertrager, insbesondere ein Ladeluftkühler, mit mehreren aufeinander gestapelten und miteinander verbundenen, beispielsweise verlöteten, länglichen Scheiben bekannt, die einen Hohlraum zum Durchführen eines zu kühlenden Mediums, wie z.B. Ladeluft, in Längsrichtung der Scheiben und einen weiteren Hohlraum zum Durchführen eines Kühlmittels begrenzen, wobei die Scheiben jeweils einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss für das zu kühlende Medium besitzen. Um einen Stapelscheiben-Wärmeübertrager schaffen zu können, der einerseits kostengünstig herstellbar ist und andererseits auch bei hohen Temperaturen eine lange Lebensdauer aufweist, erstreckt sich mindestens ein Kühlmittelanschluss teilweise um einen Anschluss für das zu kühlende Medium herum.

[0005] Aus der EP 1 700 079 B1 ist ein weiterer Stapelscheiben-Wärmeübertrager bekannt, der dazu ausgebildet ist, Wärme zwischen wenigstens einem Hochtemperaturfluid und wenigstens einem Kühlfluid auszutauschen und eine Mehrzahl von gestapelten und miteinander verlöteten Wärmetauscherplatten aufweist, von denen jede aufweist; eine Einlassöffnung für das Hochtemperaturfluid, eine Auslassöffnung für das Ölfluid, eine Auslassöffnung für das Hochtemperaturfluid sowie eine Einlassöffnung für das Kühlfluid.

[0006] Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Stapelscheiben-Wärmeübertrager ist dabei jedoch, dass auch diese selbst in Großserienfertigung lediglich vergleichsweise aufwändig und damit teuer herzustellen sind. Aus der WO-A-2007/045406 ist ein Stapelscheiben-Wärmeübertrager mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 offenbart.

[0007] Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Stapelscheiben-Wärmeübertrager der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die eine zweistufige Temperierung eines zu kühlenden Mediums mit gesteigertem Wärmeübertrag ermöglicht und zudem kostengünstiger hergestellt werden kann.

[0008] Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0009] Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen an sich bekannten Stapelscheiben-Wärmeübertrager dahingehend zu modifizieren, dass dieser nicht wie bisher aus dem Stand der Technik bekannt, zwei Hochtemperatur-Kühlmitteleinlässe und zwei Niedertemperatur-Kühlmittelauslässe im Bereich einer Trennwand vorsieht, sondern im Bereich dieser Trennwand lediglich noch jeweils einen davon. Der erfindungsgemäße Stapelscheiben-Wärmeübertrager, welcher beispielsweise als Ladeluftkühler ausgebildet sein kann, besitzt somit einen Hochtemperatur-Kühlmittelkreislauf HT sowie einen Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf NT mit aufeinander gestapelten Wärmetauscherplatten, welche von zwei Kühlmitteln mit unterschiedlichem Temperaturniveau im Hochtemperatur-Kühlmittelkreislauf HT und im Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf NT einerseits und einem zu kühlenden Medium, beispielsweise Ladeluft, andererseits durchströmt werden. Erfindungsgemäß weisen nun die Wärmetauscherplatten eine Trennwand zur Trennung des Hochtemperatur-Kühlmittelkreislaufes HT und des Niedertemperatur-Kühlmittelkreislaufes NT auf, wodurch es möglich ist, zwei Kühlmittelkreisläufe mit unterschiedlichen Temperaturniveaus in einem einzigen Stapelscheiben-Wärmeübertrager zusammen zu fassen. Darüber hinaus besitzt der erfindungsgemäße Stapelscheiben-Wärmeübertrager in seinem Hochtemperatur-Kühlmittelkreislauf HT einen einzigen, mittigen und an die Trennwand angrenzenden Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass, während der Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf NT ebenfalls lediglich einen einzigen, mittigen und an die Trennwand angrenzenden Niedertemperatur-Kühlmittelauslass aufweist. Durch die Reduzierung der Kühlmitteleinlässe und der Kühlmittelauslässe ist es jedoch nicht nur möglich, die einzelnen Wärmetauscherplatten und damit insgesamt den gesamten Stapelscheiben-Wärmeübertrager kostengünstiger auszubilden, sondern es kann auch eine deutlich homogenere, das heißt gleichmäßigere und damit bessere Strömung der unterschiedlichen Kühlmittel durch die Wärmetauscherplatten erzwungen werden, wodurch ein insgesamt verbesserter Wärmeübertrag erzwungen werden kann. Neben der kostengünstigeren Herstellbarkeit des erfindungsgemäßen Stapelscheiben-Wärmeübertragers ist dieser somit zusätzlich auch leistungsstärker.

[0010] Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist der Stapelscheiben-Wärmeübertrager als Gegenstromkühler ausgebildet. Bei einem derartigen Gegenstromkühler fließt das zu kühlende Medium, beispielsweise Ladeluft, in entgegengesetzte Richtung zu den Kühlmitteln, wodurch nicht nur eine verbesserte Kühlung erzwungen, sondern auch ein unbedingt zu vermeidendes Sieden der einzelnen Kühlmittel vermieden werden kann. Da bei einem Sieden der Kühlmittel unter Umständen Schäden auftreten, kann mit dem erfindungsgemäß eingesetzten Gegenstromprinzip die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Stapelscheiben-Wärmeübertragers verlängert werden. Dabei gilt, dass bei einer Kühlung im Gegenstromprinzip die eigentliche Kühlwirkung generell größer ist als im Falle gleicher Fließrichtungen.

[0011] Zweckmäßig weisen die Wärmetauscherplatten einen umlaufenden aufgestellten Rand auf, über welchen sie mit einer benachbarten, insbesondere einer darüber oder darunter angeordneten, Wärmetauscherplatte verlötet sind, wobei die Trennwand jeweils längsendseitig mit dem Rand verbunden ist. Die Trennwand durchläuft somit die jeweilige Wärmetauscherplatte in Querrichtung und ist einenends am einen Rand und anderenends am gegenüberliegenden Rand angebunden. Eine derartige Wärmetauscherplatte besitzt üblicherweise die Form eines Rechtecks, dessen Schmalseiten jedoch halbkreisförmig ausgerundet sind. Die Trennwand verläuft vorzugsweise mittig, kann jedoch entsprechend der geforderten Kühlleistung des Niedertemperatur-Kühlmittelkreislaufes oder des Hochtemperatur-Kühlmittelkreislaufs in Längsrichtung derjenigen Wärmetauscherplatte nahezu beliebig verschoben werden. Hierdurch ist die Kühlleistung der beiden Kreisläufe einstellbar. Die Anordnung der Trennwand ist dabei vergleichsweise einfach durch die entsprechende Positionierung eines Trennsteges im Stanzwerkzeug einstellbar.

[0012] Bei der erfindungsgemäßen Lösung weisen der Hochtemperatur-Kühlmittelauslass und der Niedertemperatur-Kühlmittelauslass zusammen eine Tropfenform auf, welche durch die Trennwand getrennt ist. Eine derartige Tropfenform gilt gemeinhin als vergleichsweise strömungsgünstig, wodurch ein Druckverlust auf der Ladeluftseite minimiert werden kann. Dabei weist der Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass eine teilkreisartige Gestalt auf, während der Niedertemperatur-Kühlmittelauslass eine dreiecksförmige Gestalt aufweist und mit einer seiner Seiten an der Trennwand anliegt bzw. eine seiner Seiten ein Stück der Trennwand selbst gebildet ist. Die beiden nicht an der Trennwand anliegenden Seiten des Niedertemperatur-Kühlmittelauslasses sind dabei unter einem scharfen Winkel zur Trennwand angeordnet und gehen an ihren der Trennwand fernen Längsenden über einen Kreissegmentabschnitt, das heißt abgerundet, ineinander über. Die Tropfenform besitzt somit kein spitz zulaufendes Ende, sondern ist in diesem Bereich abgerundet ausgebildet, was wiederum strömungsgünstig für das dem Ladeluftstrom entgegen strömende Kühlmittel des Niedertemperatur-Kühlmittels wirkt.

[0013] Zweckmäßig ist in dem zuvor beschriebenen Bereich des Kreissegmentabschnittes eine Versperrung angeordnet, die eine Umlenkung des Niedertemperatur-Kühlmittels erzwingt. Durch diese Versperrung ist es somit dem Niedertemperatur-Kühlmittel nicht möglich, direkt an den an der Trennwand mittig angeordneten Niedertemperatur-Kühlmittelauslass zu gelangen und somit dort ohne größeren Wärmetausch abzufließen. Vielmehr erzwingt die Versperrung ein Umströmen derselben, wodurch beispielsweise auch sogenannte Totbereich in vom Niedertemperatur-Kühlmittel bislang schlecht durchströmten Bereichen nunmehr durchströmt werden, so dass auch dort ein deutlich verbesserter Wärmeübertrag stattfindet.

[0014] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung geht eine Außenkontur des Hochtemperatur-Kühlmitteleinlasses fluchtend in eine Außenkontur des Niedertemperatur-Kühlmittelauslasses über. Durch das fluchtende ineinander Übergehen der beiden Außenkonturen kann der Ladeluftstrom störungsfrei fließen, wodurch ein Druckverlust minimiert werden kann.

[0015] Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

[0016] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

[0017] Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.

[0018] Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1

eine erfindungsgemäße Wärmetauscherplatte eines ebenfalls erfindungsgemäßen Stapelscheiben-Wärmeübertragers in einer Ebene der beiden hinsichtlich ihres Temperaturniveaus unterschiedlichen Kühlmittelkreisläufe,

Fig. 2

eine Darstellung wie in Fig. 1, jedoch in einer Mediumebene, das heißt in einer zur Fig. 1 parallelen Ebene der jeweiligen Wärmetauscherplatten.

[0019] Entsprechend der Fig. 1, weist ein erfindungsgemäßer Stapelscheiben-Wärmeübertrager 1, welcher beispielsweise als Ladeluftkühler ausgebildet ist, einen Hochtemperatur-Kühlmittelkreislauf HT sowie einen Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf NT auf. Gebildet werden die einzelnen Kühlmittelkreisläufe HT und NT durch aufeinander gestapelte Wärmetauscherplatten 2, welche von zwei Kühlmitteln 3, 4 mit unterschiedlichem Temperaturniveau im Hochtemperatur-Kühlmittelkreis HT und im Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf NT durchströmt werden. In einer dazu parallelen Ebene zwischen strömt ein zu kühlendes Medium 5, beispielsweise Ladeluft (vgl. Fig. 2). Die Wärmetauscherplatten 2 besitzen dabei erfindungsgemäß eine Trennwand 6, welche den Hochtemperatur-Kühlmittelkreislauf HT und den Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf NT voneinander trennt. In der Ebene des Mediums 5, das heißt in der Ladeluftebene, geht diese Trennwand 6 nicht durch, wodurch die Ladeluft bzw. das Medium 5 von einem Mediumeinlass 7 über die gesamte Länge der jeweiligen Wärmetauscherplatte 2 bis zu einem Mediumauslass 8 strömen kann (vgl. Fig. 2). Der Mediumeinlass 7 und der Mediumauslass 8 sind dabei kreissegmentartig, insbesondere halbkreisförmig, ausgebildet.

[0020] Erfindungsgemäß weisen nun der Hochtemperatur-Kühlmittelkreislauf HT einen einzigen, mittigen und an die Trennwand 6 angrenzenden Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass 9 und der Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf NT ebenfalls einen einzigen, mittigen und an die Trennwand 6 angrenzenden Niedertemperatur-Kühlmittelauslass 10 auf.

[0021] Generell ist dabei der erfindungsgemäße Stapelscheiben-Wärmeübertrager 1 als sogenannter Gegenstromkühler ausgebildet, was bedeutet, dass das Kühlmittel 3 und das Kühlmittel 4 in die gleiche Richtung (vgl. Fig. 1), das zu kühlende Medium 5, das heißt die Ladeluft, jedoch in die entgegengesetzte Richtung strömen (vgl. Fig. 2).

[0022] Die Wärmetauscherplatten 2 besitzen dabei einen umlaufend, aufgestellten Rand 11, über welchen sie mit einer benachbarten Wärmetauscherplatte 2 verbunden, insbesondere verlötet, sind. Die Trennwand 6 ist dabei jeweils längsendseitig mit dem Rand 11 verbunden und trifft orthogonal auf diesen.

[0023] Betrachtet man nochmals den Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass 9 und den daran angrenzenden und von der Trennwand 6 getrennten Niedertemperatur-Kühlmittelauslass 10, so kann man erkennen, dass diese zusammen eine Tropfenform bilden, welche durch die Trennwand 6 getrennt ist. Eine derartige Tropfenform bietet den großen Vorteil, dass sowohl der Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass 9 als auch der Niedertemperatur-Kühlmittelauslass 10 äußerst strömungsgünstig in Bezug auf die Strömung des Mediums 5 (vgl. Fig. 2), das heißt der Ladeluft, sind. Erfindungsgemäß geht eine Außenkontur des Hochtemperatur-Kühlmitteleinlasses 9 fluchtend in eine Außenkontur der Niedertemperatur-Kühlmittelauslasses 10 über, wodurch eine besonders strömungsgünstige Form erreicht werden kann, die lediglich zu einem geringen Druckverlust im Strömungspfad des Mediums 5 führt.

[0024] Der Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass 9 besitzt dabei eine teilkreisartige Gestalt, während der Niedertemperatur-Kühlmittelauslass 10 eine dreieckige Gestalt aufweist und mit einer Seite 12 an der Trennwand 6 anliegt. Die Trennwand 6 kann dabei auch die Seite 12 bilden. Die beiden nicht an der Trennwand 6 anliegenden Seiten 13 und 14 bilden dabei mit der Seite 12 einen spitzen Winkel, wogegen sie an ihren der Trennwand 6 fernen Längsenden über einen Kreissegmentabschnitt 15 abgerundet ineinander übergehen. Im Bereich des Kreissegmentabschnittes 15 ist dabei eine Versperrung 16 angeordnet, die eine Umlenkung des Niedertemperatur-Kühlmittels 4 (vgl. Fig. 1) erzwingt. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass ein von einem Niedertemperatur-Kühlmitteleinlass 17 (vgl. Fig. 1) strömendes Niedertemperatur-Kühlmittel 4 nicht direkt in den Niedertemperatur-Kühlmittelauslass 10 gelangt, sondern von der Versperrung 16 umgelenkt wird und dadurch eine gleichmäßige und homogene Durchströmung des gesamten Bereichs, insbesondere sogenannter Eckbereich 19, erzwungen wird. In gleicher Weise wird auch der Hochtemperatur-Kühlmittelkreislauf HT bzw. dessen Bereich/Eckbereich 19 gleichförmig von dem Hochtemperatur-Kühlmittel 3 durchströmt, welches über den Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass 9 eintritt und über einen halbkreisförmig um den Mediumeinlass 7 angeordneten Hochtemperatur-Kühlmittelauslass 18 ausströmt.

[0025] Mit den erfindungsgemäßen Wärmetauscherplatten 2 und dem daraus hergestellten erfindungsgemäßen Stapelscheiben-Wärmeübertrager 1 kann nicht nur eine deutlich verbesserte Strömung und damit ein deutlich gesteigerter Wärmeübertrag erreicht werden, sondern die einzelnen Wärmetauscherplatten 2 lassen sich aufgrund des lediglich noch einen Hochtemperatur-Kühlmitteleinlasses 9 und des Niedertemperatur-Kühlmittelauslasses 10 deutlich einfacher stanzen und damit fertigen. Die Trennwand 6 wird dabei mittels eines entsprechenden Stanzwerkzeuges eingeprägt und ist in Längsrichtung der Wärmetauscherplatte 2 variabel verschiebbar. Mit den mittig angeordneten Einlässen bzw. Auslässen 9, 10 kann zudem eine homogene Durchströmung von Eckbereichen 19 erzwungen werden. Es ist somit sowohl eine kühlmittelseitige, als auch eine mediumseitige, das heißt ladeluftseitige homogene Durchströmung erzielbar. Aufgrund der geringeren Anzahl an Durchzügen kann die Teilegeometrie einfacher gestaltet werden, wodurch eine erhöhte Prozesssicherheit realisierbar ist und geringere Lötflächen erforderlich sind. Durch lediglich einen einzigen Kühlmitteleinlass bzw. -auslass 9, 10 kann auch ein einfacheres Umformwerkzeug verwendet werden, was wiederum zu geringeren Werkzeugkosten führt. Durch die optimierte Strömungsverteilung kann der gesamte Wirkungsgrad des Stapelscheiben-Wärmeübertragers 1 gesteigert werden, was zu einer Senkung der Ladeluft bzw. Mediumaustrittstemperatur von bis zu einem 1 Kelvin führt. Umgekehrt bedeutet dies, dass die Wärmetauscherplatte 2 bei gleicher Leistung kompakter gebaut werden könnte. Dabei ist der Stapel-Wärmeübertrager 1 nicht nur als Ladeluftkühler denkbar, sondern kann prinzipiell für sämtliche Kühler eingesetzt werden, so beispielsweise auch für Ölkühler. Die Versperrung 16 kann dabei zusammen mit der Wärmetauscherplatte 2 und der Trennwand 6 geprägt werden, oder aber als separates Einlegeteil gebildet sein. Darüber hinaus sind selbstverständlich sämtliche Verschaltungen, sowohl kühlmittelseitig als auch mediumseitig denkbar und kombinierbar. Insbesondere sind auch Gleichstromvarianten denkbar.

Ansprüche

1. Stapelscheiben-Wärmeübertrager (1), insbesondere ein Ladeluftkühler, mit einem Hochtemperatur-Kühlmittelkreislauf (HT) und einem Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf (NT), mit aufeinandergestapelten Wärmetauscherplatten (2), die von zwei Kühlmitteln (3,4) mit unterschiedlichem Temperaturniveau im Hochtemperatur-Kühlmittelkreislauf (HT) und im Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf (NT) einerseits und einem zu kühlenden Medium (5), insbesondere Ladeluft, andererseits durchströmt sind,

- wobei die Wärmetauscherplatten (2) eine Trennwand (6) zur Trennung des Hochtemperatur-Kühlmittelkreislaufs (HT) vom Niedertemperatur-Kühlmittelkreislauf (NT) aufweisen,

- wobei der Hochtemperatur-Kühlmittelkreislauf (HT) einen mittigen und an die Trennwand (6) angrenzenden HT-Kühlmitteleinlass (9) und der Niedertemperatur-Kühlmittelkreislaufs (NT) einen ebenfalls mittigen und an die Trennwand (6) angrenzenden NT-Kühlmittelauslass (10) aufweisen,

dadurch gekennzeichnet,

- dass der HT-Kühlmitteleinlass (9) und der NT-Kühlmittelauslass (10) zusammen eine Tropfenform bilden, die durch die Trennwand (6) getrennt ist,

- dass der HT-Kühlmitteleinlass (9) teilkreisarte Gestalt aufweist, während der NT-Kühlmittelauslass (10) eine dreieckige Gestalt aufweist und eine Seite (12) durch die Trennwand (6) gebildet ist.

2. Stapelscheiben-Wärmeübertrager nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stapelscheiben-Wärmeübertrager (1) als Gegenstromkühler ausgebildet ist.

3. Stapelscheiben-Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wärmetauscherplatten (2) einen umlaufenden aufgestellten Rand (11) aufweisen, über welchen sie mit einer benachbarten Wärmetauscherplatte (2) verlötet sind, wobei die Trennwand (6) jeweils längsendseitig mit dem Rand (11) verbunden ist und orthogonal auf diesen Rand (11) trifft.

4. Stapelscheiben-Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden nicht an der Trennwand (6) anliegenden Seiten (13,14) des NT-Kühlmittelauslasses (10) unter einem spitzen Winkel zur durch die Trennwand (6) gebildeten Seite (12) angeordnet sind und an ihren der Trennwand (6) fernen Längsenden über einen Kreissegmentabschnitt (15) ineinander übergehen.

5. Stapelscheiben-Wärmeübertrager nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Bereich des Kreissegmentabschnitts (15) eine Versperrung (16) angeordnet ist, die eine Umlenkung des NT-Kühlmittels (4) erzwingt.

6. Stapelscheiben-Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Außenkontur des HT-Kühlmitteleinlass (9) fluchtend in eine Außenkontur des NT-Kühlmittelauslass (10) übergeht.

7. Stapelscheiben-Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,

- dass ein HT-Kühlmittelauslass (18) halbkreisförmig um einen Mediumeinlass (7), insbesondere um einen Ladelufteinlass, angeordnet ist, und/oder

- dass ein NT-Kühlmitteleinlass (17) halbkreisförmig um einen Mediumauslass (8), insbesondere um einen Ladeluftauslass, angeordnet ist.

Claims

1. Stacked-plate heat exchanger (1), in particular an intercooler, comprising a high-temperature (HT) coolant circuit and a low-temperature (NT) coolant circuit, with heat exchanger plates (2) stacked upon one another, through which two coolants (3, 4) and a medium (5) to be cooled, in particular intercooling air, flow, the two coolants having a different temperature level in the high-temperature (HT) coolant circuit and in the low-temperature (NT) coolant circuit,

- wherein the heat exchanger plates (2) include a partition wall (6) for separating the high-temperature (HT) coolant circuit from the low-temperature (NT) coolant circuit,

- wherein the high-temperature (HT) coolant circuit includes a central HT coolant inlet (9) adjacent to the partition wall (6), and the low-temperature coolant circuit (NT) includes a central NT coolant outlet (10) adjacent to the partition wall (6),

characterised in that

- the HT coolant inlet (9) and the NT coolant outlet (10) together form a teardrop shape, which is separated by the partition wall (6),

- the HT coolant inlet (9) has a part-circular shape whereas the NT coolant outlet (10) has a triangular shape and one side (12) is formed by the partition wall (6).

2. Stacked-plate heat exchanger according to claim 1,
characterised in that
the stacked-plate heat exchanger (1) is designed as a counter-flow cooler.

3. Stacked-plate heat exchanger according to claim 1 or 2,
characterised in that
the heat exchanger plates (2) comprise a peripheral upturned edge (11) by which each heat exchanger plate is soldered to an adjacent heat exchanger plate (2), wherein the partition wall (6) is connected to a longitudinal end side of the edge (11) and contacts said edge (11) orthogonally.

4. Stacked-plate heat exchanger according to any of the preceding claims,
characterised in that
the two sides (13, 14) of the NT coolant outlet (10) not lying adjacent to the partition wall (6) are disposed at an acute angle to the side (12) formed by the partition wall (6), and at their longitudinal ends remote from the partition wall (6) merge into one another via a circular segment portion (15).

5. Stacked-plate heat exchanger according to claim 4,
characterised in that
an obstruction (16) configured to force a deflection of the NT coolant (4) is arranged in the region of the circular segment portion (15).

6. Stacked-plate heat exchanger according to any of claims 1 to 15,
characterised in that
an external contour of the HT coolant inlet (9) transitions in an aligned manner into an external contour of the NT coolant outlet (10).

7. Stacked-plate heat exchanger according to any of claims 1 to 6,
characterised in that

- an HT coolant outlet (18) is arranged in the form of a semicircle around a medium inlet (7), in particular around an intercooler inlet, and/or

- an NT coolant inlet (17) is arranged in the form of a semicircle around a medium outlet (8), in particular around an intercooler outlet.

Revendications

1. Echangeur de chaleur à plaques empilées (1), en particulier refroidisseur d'air de suralimentation, comportant un circuit de refroidissement à haute température (HT) et un circuit de refroidissement à basse température (NT) avec des plaques échangeuses de chaleur (2) empilées les unes sur les autres, qui sont traversées par deux liquides de refroidissement (3, 4) comportant un niveau de température différent dans le circuit de refroidissement à haute température (HT) et dans le circuit de refroidissement à basse température (NT) d'une part et un milieu à refroidir (5), en particulier de l'air de suralimentation,

- dans lequel les plaques échangeuses de chaleur (2) présentent une cloison de séparation (6) pour la séparation du circuit de refroidissement à haute température (HT) du circuit de séparation à basse température (NT),

- dans lequel le circuit de refroidissement à haute température (HT) présente une entrée de liquide de refroidissement HT (9) médiane et jouxtant la cloison de séparation (6) et le circuit de refroidissement à basse température (NT) présente une sortie de liquide de refroidissement NT (10) également médiane et jouxtant la cloison de séparation (6),

caractérisé en ce

- que l'entrée de liquide de refroidissement HT (9) et la sortie de liquide de refroidissement NT (10) forment conjointement une forme de goutte qui est séparée par la cloison de séparation (6),

- que l'entrée de liquide de refroidissement HT (9) présente une configuration de type en cercle partiel tandis que la sortie de liquide de refroidissement NT (10) présente une configuration triangulaire et un côté (12) est formé par la cloison de séparation (6).

2. Echangeur de chaleur à plaques empilées selon la revendication 1,
caractérisé en ce
que l'échangeur de chaleur à plaques empilées (1) est conçu comme un refroidisseur à contre-courant.

3. Echangeur de chaleur à plaques empilées selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce
que les plaques échangeuses de chaleur (2) présentent un bord placé au niveau périphérique (11) par le biais duquel elles sont soudées à une plaque échangeuse de chaleur (2) voisine, dans lequel la cloison de séparation (6) est reliée avec le bord (11) du côté longitudinal et est orthogonale par rapport à ce bord (11).

4. Echangeur de chaleur à plaques empilées selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce
que les deux côtés (13, 14) non adjacents à la cloison de séparation (6) de la sortie de liquide de refroidissement NT (10) sont disposés en formant un angle aigu avec le côté (12) formé par la cloison de séparation (6) et s'imbriquent l'un dans l'autre au niveau des extrémités longitudinales distales de la cloison de séparation (6) par une portion de segment circulaire (15).

5. Echangeur de chaleur à plaques empilées selon la revendication 4,
caractérisé en ce
que dans la zone de la portion de segment circulaire (15) est disposé un blocage (16) qui contraint à une déviation du liquide de refroidissement NT (4).

6. Echangeur de chaleur à plaques empilées selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce
qu'un contour extérieur de l'entrée de liquide de refroidissement HT (9) passe de façon alignée dans un contour extérieur de la sortie de liquide de refroidissement NT (10).

7. Echangeur de chaleur à plaques empilées selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce

- qu'une sortie de liquide de refroidissement HT (18) est disposée de façon semi-circulaire autour d'une entrée de milieu (7), en particulier autour d'une entrée d'air de suralimentation, et/ou

- qu'une entrée de liquide de refroidissement NT (17) est disposée de façon semi-circulaire autour d'une sortie de milieu (8), en particulier autour d'une sortie d'air de suralimentation.

Zeichnung