Vollflächiqe Verbindung von Wärmeübertraqerblöcken durch hydraulisches Aufweiten von Rohren zwischen Profilen

Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmeübertrager sowie ein Verfahren zur

Herstellung eines solchen Plattenwärmeübertragers.

Bei der Herstellung von Plattenwärmeübertragern, insbesondere gelöteter

Plattenwärmeübertrager aus Aluminium, wird häufig die Modulbauweise gewählt, um so zu größeren verrohrten Einheiten zu kommen und Aufwand und Kosten bei der Verrohrung zu sparen. Dazu werden zwei oder mehrere Wärmeübertragerblöcke (Module) z.B. mit Hilfe einer Verbindungslage zu einer größeren Einheit, dem herzustellenden Plattenwärmeübertrager, verbunden. Durch Einlegen eines

Blechstreifens am Rand zwischen zwei Blöcken und Verschweißen des

Blechstreifens mit den Blöcken werden die Blöcke miteinander verbunden. Die Schweißnähte verlaufen dann entlang des äußeren Randes der Blöcke. Damit sind die Blöcke bzw. Module eben auch nur am äußeren Rand miteinander verbunden. Dabei kann die Verbindung umlaufend am Rand ausgebildet sein, kann aber auch

Unterbrechungen der Verbindung entlang des Randes aufweisen. Aus mechanischer Sicht stellt die Modulverbindung, weil sie eben nur am Außenrand besteht und häufig auch Unterbrechungen aufweist, eine geometrische Unstetigkeit dar. In der Vergangenheit wurden vereinzelt Schäden beobachtet, die sich eben genau an diesen Stellen ausbilden, weil die Modulverbindung eine Spannungskonzentration darstellt. Durch den Temperaturgang des Plattenwärmeübertragers werden thermische Verformungen aufgeprägt. Die Modulverbindung stellt eine Verformungsbehinderung und eine thermische Barriere zwischen benachbarten Modulen bzw. Blöcken dar. Dadurch entstehen mechanische Zwängungsspannungen, die durch die

Unstetigkeit an der Modulverbindung auch noch verstärkt werden. Der vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, einen Plattenwärmeübertrager sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, der bzw. das die vorgenannten Probleme mindert. Diese Aufgabe wird durch einen Plattenwärmeübertrager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den entsprechenden

Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend beschrieben.

Gemäß Anspruch 1 wird ein Plattenwärmeübertrager mit zumindest einem ersten und einem zweiten Wärmeübertragerblock offenbart, wobei jeder Wärmeübertragerblock mehrere parallel zueinander angeordnete Trennplatten aufweist, die eine Vielzahl von Wärmeübertragungspassagen für an der Wärmeübertragung beteiligte Fluide bilden, wobei die Wärmeübertragerblöcke nach außen durch Deckplatten begrenzt sind, wobei eine erste Deckplatte des ersten Wärmeübertragerblocks an einer gegenüberliegenden zweiten Deckplatte des zweiten Wärmeübertragerblocks festgelegt ist, wobei erfindungsgemäß an der ersten Deckplatte zumindest ein längserstrecktes erstes Profil festgelegt ist, und wobei an der zweiten Deckplatte zumindest ein längserstrecktes und parallel zum mindestens einen ersten Profil verlaufendes zweites Profil festgelegt ist, so dass sich die beiden Profile in einer parallel zu den beiden Deckplatten

verlaufenden Richtung gegenüberliegen, und wobei zwischen den beiden Profilen ein Zwischenraum vorhanden ist, in dem ein längs erstrecktes Element reibschlüssig angeordnet ist, so dass die beiden Deckplatten und damit die beiden

Wärmeübertragerblöcke aneinander festgelegt sind, wobei insbesondere das längserstreckte Element als Hohlprofil ausgebildet ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Plattenwärmeübertragers ist vorgesehen, dass das längserstreckte Element sowohl in eine Ausnehmung des ersten Profils als auch in eine Ausnehmung des zweiten Profils eingreift, wobei die beiden Ausnehmungen jeweils einen Bereich des Zwischenraumes bilden und in der besagten Richtung einander gegenüberliegen sowie einander zugewandt sind. Derartige Ausnehmungen sind jedoch zur Erzeugung des besagten Reibschlusses nicht zwingend notwendig. So können die beiden Profile auch einander zugewandte ebene Seiten aufweisen, die somit keinerlei Ausnehmung bilden, wobei hier das längserstreckte Element reibschlüssig mit den einander zugewandten Seiten der Profile in dem von den beiden Seiten begrenzten Zwischenraum angeordnet wird. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Plattenwärmeübertragers ist vorgesehen, dass das längserstreckte Element reib- und formschlüssig in den beiden Ausnehmungen bzw. in dem Zwischenraum angeordnet ist.

Die Erfindung ermöglicht so mit Vorteil eine vollflächige Verbindung zwischen den beiden Deckplatten bzw. Wärmeübertragerblöcken, die einen besonders guten thermisch wärmeleitenden Kontakt zwischen den Blöcken sicherstellt, so dass Temperaturunterschiede zwischen den Blöcken leicht abgebaut werden können. Weiterhin wird eine mechanische Verbindung zwischen den Modulen erreicht und eine Spannungskonzentration entschärft bzw. abgebaut. Das mindestens eine erste Profil und das mindestens eine zweite Profil sowie das längserstreckte Element können sich jeweils entlang einer gesamten Seitenlänge der beiden Deckplatten erstrecken, so dass die gesamte Fläche der Deckplatten für die mechanische Verbindung der beiden Blöcke verwendet werden kann. Hierbei können sich die Profile und das längserstreckte Element z.B. entlang der Vertikalen oder entlang der Horizontalen erstrecken.

Besonders bevorzugt ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass zum Erzeugen des Reibschlusses bzw. des Reib- und Formschlusses der Querschnitt des im Zwischenraum angeordneten längserstreckten Elementes durch Verformen des längserstreckten Elementes aufgeweitet ist. Dies wird bevorzugt hydraulisch vorgenommen, indem z.B. eine Sonde in einen Innenraum des

längsersteckten Elementes (z.B. Hohlprofil) eingeführt wird und der Querschnitt bzw. Außendurchmesser des jeweiligen längserstreckten Elementes durch Beaufschlagen mit einem über die Sonde zugeführten Fluid (z.B. Wasser oder Öl) vergrößert wird, so dass das längserstreckte Element jeweils reibschlüssig bzw. reib- und formschlüssig in den Ausnehmungen und/oder in dem Zwischenraum sitzt.

Der Vorteil des (insbesondere hydraulischen) Aufweitens besteht dabei darin, dass Fertigungsungenauigkeiten (z.B. Verzug der Module bzw. Blöcke im Zuge des Lötprozesses) ausgeglichen werden können. Dadurch wird ein Reib- bzw. Reib- und Formschluss erreicht, der Kräfte zwischen den Blöcken übertragen kann. Ferner wird ein wärmeleitender Kontakt zwischen den Modulen hergestellt. Dadurch wird ein gleichförmiger und insbesondere flächiger Verbund, der auch mechanische und thermische Lasten übertragen kann, erreicht. Temperaturunterschiede zwischen Modulen bzw. Blöcken werden somit ausgeglichen, bzw. abgebaut und mechanische Unstetigkeiten durch Abbau der Kerbwirkung entschärft. Dadurch können größere Einheiten ohne die Gefahr einer örtlichen mechanischen Überlastung gefertigt werden. Die mit der bisherigen Ausführung der Modulverbindung entstehenden

Spannungskonzentrationen am Beginn/Ende der Modulverbindung, die häufig auch Ursache von Schäden sind, werden durch die Erfindung beseitigt, weil der Verbund der Module dadurch flächig wird und die örtliche Spannungskonzentration entfällt. Die Betriebssicherheit und Ausfallsicherheit bzw. die Lebensdauer des Wärmeübertragers wird damit erhöht. Im Prinzip ist die Verbindung durch Herausziehen des längserstreckten Elementes (z.B. Hohlprofil) aus dem Zwischenraum sogar auch wieder lösbar.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das längserstreckte Element zumindest einen Abschnitt aufweist, der komplementär zu den Ausnehmungen der beidseitig angrenzenden Ausnehmungen bzw. komplementär zum Zwischenraum ausgebildet ist, in den das längs erstreckte Element einzuführen ist. Das längserstreckte Element ist dabei bevorzugt entlang seiner Längsachse in den Zwischenraum mit Spiel einführbar, so dass der besagte Abschnitt in den Ausnehmungen positionierbar ist. Hiernach kann der Reib- bzw. Reib- und Formschluss hergestellt werden, indem das längserstreckte Element entsprechend verformt wird (siehe auch unten).

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zwischenräume im Querschnitt kreisförmig oder zumindest annähernd kreisförmig ausgebildet sind. Der Zwischenraum kann im Querschnitt jedoch auch anders ausgeformt sein.

Hierbei (wie im Folgenden) verläuft die entsprechende Querschnittsebene der vorgenannten Querschnitte senkrecht zur Längsachse bzw. Längserstreckungsrichtung der parallelen Profile sowie des längserstreckten Elementes. Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung das längserstreckte Element bevorzugt als ein Hohlprofil ausgebildet, das z.B. einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen kann. Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die beiden einander abgewandten Außenseiten des jeweiligen ersten bzw. zweiten Profils im Querschnitt konkav ausgebildet sind. Die beiden Außenseiten eines Profils definieren somit jeweils bevorzugt eine im Querschnitt konkave, bevorzugt

halbkreisförmige Ausnehmungen bzw. Mulde.

Die Ausnehmungen können jedoch auch im Querschnitt dreieckförmig ausgestaltet sein.

Bei einem im Querschnitt kreisförmigen bzw. annähernd kreisförmigen Zwischenraum ist das längserstreckte Element bevorzugt ein im Querschnitt entsprechend

kreisförmiges Hohlprofil. Das Hohlprofil kann dann mit Vorteil mit geringem Spiel in den Zwischenraum bzw. die als konkave Mulden ausgebildeten Ausnehmungen

eingebracht werden. Wobei aufgrund der zu dem Zwischenraum bzw. den

Ausnehmungen komplementären Ausbildung des längserstreckten Elementes nur eine vergleichsweise geringe Verformung des Rohres notwendig ist um den besagten Reibbzw. Reib- und Formschluss zu erzeugen.

Bei im Querschnitt dreieckförmigen Ausnehmungen kann das längserstreckte Element aus den vorstehend genannten Gründen z.B. ein im Querschnitt entsprechend geformtes viereckiges Hohlprofil sein.

Andere komplementäre Paarungen von längserstreckten Elementen und

entsprechenden Zwischenräumen bzw. Ausnehmungen sind ebenfalls denkbar. Vorzugsweise erstrecken sich die Ausnehmungen bzw. Mulden jeweils über das gesamte betreffende Profil in der Längserstreckungsrichtung bzw. in Richtung der Längsachse des betreffenden Profils. Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das erste Profil an der ersten Deckplatte festgelötet oder festgeschweißt ist und/oder dass das zweite Profile an der zweiten Deckplatte festgelötet oder festgeschweißt ist. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass an der ersten Deckplatte eine Mehrzahl an längserstreckten sowie parallel zueinander verlaufenden ersten Profilen festgelegt ist, und dass an der zweiten Deckplatte eine Mehrzahl an längserstreckten sowie parallel zueinander verlaufenden zweiten Profilen festgelegt ist, so dass in der besagten Richtung zwischen je zwei benachbarten ersten Profilen ein zweites Profil angeordnet ist, wobei zwischen jedem zweiten Profil und den beidseitig benachbarten ersten Profilen jeweils ein Zwischenraum vorhanden ist, in dem jeweils ein längserstrecktes Element reibschlüssig mit dem angrenzenden ersten Profil und dem angrenzenden zweiten Profil angeordnet ist, so dass die beiden Deckplatten und damit die beiden Wärmeübertragerblöcke aneinander festgelegt sind.

Bevorzugt ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass das jeweilige längserstreckte Element sowohl in eine Ausnehmung des angrenzenden ersten Profils als auch in eine Ausnehmung des angrenzenden zweiten Profils eingreift, wobei die beiden Ausnehmungen jeweils einen Bereich des jeweiligen Zwischenraumes bilden und in der besagten Richtung einander gegenüberliegen sowie einander zugewandt sind.

Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das jeweilige längserstreckte Element reib- und formschlüssig in den beiden zugeordneten Ausnehmungen bzw. in dem Zwischenraum angeordnet ist.

Das jeweilige längserstreckte Element und die zugeordneten Ausnehmungen bzw. der zugeordnete Zwischenraum können wiederum gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet sein.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Plattenwärmeübertragers bzw. zum Verbinden zumindest zweier

Wärmeübertragerblöcke zu einem solchen Plattenwärmeübertrager vorgeschlagen. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass jeder Wärmeübertragerblock mehrere parallel zueinander angeordnete Trennplatten aufweist, die eine Vielzahl von Wärmeübertragungspassagen für an der Wärmeübertragung beteiligte Fluide bilden, und wobei die Wärmeübertragerblöcke nach außen durch Deckplatten begrenzt sind, wobei an einer ersten Deckplatte des ersten Wärmeübertragerblocks zumindest ein längserstrecktes erstes Profile festgelegt wird, und wobei an einer zweiten Deckplatte des zweiten Wärmeübertragerblocks zumindest ein längserstrecktes zweites Profile festgelegt wird, wobei die beiden Deckplatten derart einander gegenüberliegend angeordnet werden, dass die beiden Profile in einer parallel zu den beide Deckplatten verlaufenden Richtung einander gegenüberliegen, wobei zwischen den beiden Profilen ein Zwischenraum vorhanden ist, in dem ein längserstrecktes Element reibschlüssig mit den beiden Profilen angeordnet wird, so dass die beiden Deckplatten und damit die beiden Wärmeübertragerblöcke aneinander festgelegt werden, wobei insbesondere das längserstreckte Element als Hohlprofil ausgebildet ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das längserstreckte Element so in dem zugeordneten Zwischenraum angeordnet wird, dass es in eine Ausnehmung des angrenzenden ersten Profils sowie in eine Ausnehmung des angrenzenden zweiten Profils eingreift.

Vorzugsweise wird das längserstreckte Element reib- und formschlüssig in den beiden zugeordneten Ausnehmungen angeordnet.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Zwischenräume im Querschnitt kreisförmig bzw. im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet sind. Entsprechend sind die längserstreckten Elemente gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens als im Querschnitt kreisförmige Hohlprofile bzw. Rohre ausgebildet (siehe auch oben). Andere Querschnittsformen der Zwischenräume bzw. Ausnehmungen sowie der Rohre sind ebenfalls denkbar.

Weiterhin sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die besagten Außenseiten der Profile (siehe oben) bzw. die durch die Außenseiten definierten Ausnehmungen im Querschnitt konkav ausgebildet, und zwar bevorzugt als im Querschnitt halbkreisförmige oder im Wesentlichen halbkreisförmige Mulden. Die Ausnehmungen können auch als im Querschnitt dreieckförmige Mulden ausgebildet sein. Weitere Querschnittsformen der Ausnehmungen sind ebenfalls denkbar (siehe auch oben).

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das längserstreckte Element im zugeordneten Zwischenraum z.B. mit Spiel angeordnet wird und sodann im Querschnitt durch Verformen aufgeweitet wird, so dass das längserstreckte Elemente reibschlüssig oder reib- und formschlüssig in den zugeordneten Ausnehmungen bzw. im zugeordneten Zwischenraum angeordnet wird. Besonders bevorzugt wird das längserstreckte Element im Querschnitt aufgeweitet, sobald es im zugeordneten Zwischenraum angeordnet worden ist. Hierdurch wird bevorzugt ein inniger Formschluss mit den beiden angrenzenden (ersten und zweiten) Profilen erzeugt. Vorzugsweise wird das längserstreckte Element bzw. Hohlprofil hydraulisch aufgeweitet, z.B. in dem eine Sonde in den Innenraum des Hohlprofils eingeführt wird, wobei der Innenraum über die Sonde mit einem Fluid (z.B. Wasser oder Öl) beaufschlagt wird, so dass die besagte Aufweitung bzw. Vergrößerung des Außendurchmessers des Hohlprofils bewirkt wird. Die Beaufschlagung mit dem Fluid wird insbesondere so vorgenommen, dass das Hohlprofil plastisch fließt, um einen möglichst guten Formschluss mit den umgebenden Profilen zu erzielen.

Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das mindestens eine erste Profile an der ersten Deckplatte festgelötet oder festgeschweißt wird und/oder dass das mindestens eine zweite Profile an der zweiten Deckplatte festgelötet oder festgeschweißt wird.

Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass an der ersten Deckplatte eine Mehrzahl an längserstreckten sowie parallel zueinander verlaufenden ersten Profilen festgelegt wird, und dass an der zweiten Deckplatte eine Mehrzahl an längserstreckten sowie parallel zueinander verlaufenden zweiten Profilen festgelegt wird, wobei die beiden Deckplatten derart einander gegenüberliegend angeordnet werden, dass in der besagten Richtung zwischen je zwei benachbarten ersten Profilen ein zweites Profil angeordnet ist, wobei zwischen jedem zweiten Profil und den beidseitig benachbarten ersten Profilen jeweils ein Zwischenraum vorhanden ist, in dem jeweils ein längserstrecktes Element reibschlüssig mit dem angrenzenden ersten Profil und dem angrenzenden zweiten Profil angeordnet wird, so dass die beiden Deckplatten und damit die beiden

Wärmeübertragerblöcke aneinander festgelegt sind.

Bevorzugt ist gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weiterhin vorgesehen, dass das jeweilige längserstreckte Element sowohl in eine Ausnehmung des angrenzenden ersten Profils als auch in eine Ausnehmung des angrenzenden zweiten Profils eingreift, wobei die beiden Ausnehmungen jeweils einen Bereich des jeweiligen Zwischenraumes bilden und in der besagten Richtung einander gegenüberliegen sowie einander zugewandt sind.

Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das jeweilige längserstreckte Element reib- und formschlüssig in den beiden jeweils zugeordneten Ausnehmungen bzw. in dem jeweils zugeordneten Zwischenraum angeordnet wird.

Das jeweilige längserstreckte Element und die zugeordneten Ausnehmungen bzw. der zugeordnete Zwischenraum können wiederum gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet sein. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen Im Folgenden anhand der

Figurenbeschreibung von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine ausschnitthafte perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen

Plattenwärmeübertragers mit einem ersten Wärmeübertragerblock mit ersten Profilen zum Verbinden des ersten Blocks mit einem weiteren zweiten Block, an dem zweite Profile festgelegt sind;

Fig. 2 eine schematische, ausschnitthafte Schnittansicht der Verbindung zweier

Blöcke mittels erster und zweiter Profile sowie darin gehaltenen längserstreckten Elementen;

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer Sonde zum Aufweiten von

zwischen Profilen angeordneten Rohren zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung zwischen zwei Deckplatten zweier

Wärmeübertragerblöcke; und Fig. 4 ein Detail eines erfindungsgemäßen Plattenwärmeübertragers mit ersten und zweiten Profilen, die dreieckförmige Ausnehmungen aufweisen; und

Fig. 5 ein Detail eines erfindungsgemäßen Plattenwärmeübertragers mit ersten und zweiten Profilen mit ebenen Seitenflächen.

Figur 1 zeigt im Zusammenhang mit Fig. 2 einen erfindungsgemäßen

Plattenwärmeübertrager 100, der zumindest zwei Wärmeübertragerblöcke 10a, 10b aufweist, wobei in der Figur 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich ein Block 10a gezeigt ist. Der zweite Block 10b ist lediglich schematisch anhand einer ausschnitthaft dargestellten Deckplatte 5b angedeutet. Der zweite Block 10b kann z.B. nach Art des ersten Blockes 10a gestaltet sein.

Bei den beiden Wärmeübertragerblöcken 10a, 10b handelt es sich vorzugsweise um Plattenwärmeübertrager, vorzugsweise hartgelötete Plattenwärmeübertrager aus Aluminium. Derartige Wärmeübertrager werden in zahlreichen Anlagen bei

verschiedensten Drücken und Temperaturen eingesetzt. Sie finden beispielsweise Anwendung bei der Zerlegung von Luft, der Verflüssigung von Erdgas oder in Anlagen zur Herstellung von Ethylen. Derartige Plattenwärmeübertrager werden beispielsweise in„The Standards of the brazed aluminium plate-fin heat exchanger manufacturers association" ALPEMA, Third Edition, 2010 auf Seite 5 gezeigt und beschrieben.

Die beiden Wärmeübertragerblöcke 10a, 10b weisen jeweils mehrere parallel zueinander angeordnete Trennplatten (z.B. in Form von Trennblechen) 4 auf, die eine Vielzahl von Wärmeaustauschpassagen 1 für die miteinander in Wärmeaustausch zu bringenden Medien bilden. Die Wärmeübertragungspassagen 1 sind durch bündig am Rand der Trennplatten 4 angebrachte Randleisten (z.B. Blechstreifen) 8, im Weiteren auch als Sidebars 8 bezeichnet, nach außen abgeschlossen. Innerhalb der

Wärmeübertragungspassagen 1 sind z.B. gewellte Wärmeleitstrukturen (z.B. in Form von Blechen) 3 angeordnet, die auch als Fins 3 bezeichnet werden. Die Trennplatten 4, Fins 3 und Sidebars 8 sind fest miteinander verbunden und bilden somit einen kompakten Wärmeübertragerblock 10a bzw. 10b. Die beiden Wärmeübertragerblöcke 10a, 10b sind nach außen hin jeweils durch Deckplatten (z.B. in Form von

Deckblechen) 5a bzw. 5b nach außen begrenzt. Zur Zu- und Abführung der wärmeaustauschenden Medien sind über Eintritts- und Austrittsöffnungen 9 der Wärmeübertragungspassagen 1 halbzylinderförmige Sammler 7 mit Stutzen 6 angebracht, die zum Anschluss von zu- und abführenden

Rohrleitungen dienen. Die Sammler 7 werden im Folgenden auch als Header 7 bezeichnet. Die Ein-und Austrittsöffnungen 9 der Wärmeübertragungspassagen 1 sind durch sogenannte Verteilerlamellen bzw. Verteilerfins 2 gebildet, die für eine gleichmäßige Verteilung der Medien innerhalb der einzelnen

Wärmeübertragungspassagen 1 sorgen. Die Medien strömen in den durch die Fins 3 und die Trennplatten 4 gebildeten Kanälen durch die Wärmeübertragungspassagen 1 . Die Sammler 7 und Stutzen 6 können bereits an den einzelnen Block 10a bzw. 10b angebracht werden. Es besteht alternativ gemäß einer Ausführungsform auch die Möglichkeit, dass alle oder einzelnen Sammler 7 erst an den beiden Blöcken 10a, 10b festgelegt werden, nachdem diese erfindungsgemäß aneinander festgelegt worden sind. Hierbei kann sich z.B. ein Header 7 über beide Blöcke 10a, 10b erstrecken bzw. an beiden Blöcken 10a, 10b festgelegt sein, um diese mit einem Medium zu beschicken bzw. ein Medium aus beiden Blöcken 10a, 10b abzuziehen (dies ist in Figur 1 mit gestrichelten Linien angedeutet).

Die Fins 3 sind an ihren Kontaktstellen mit den Trennblechen 4 verlötet, wodurch ein intensiver Wärmeleitkontakt zwischen den Fins 3 und den Trennblechen 4 hergestellt ist. Dadurch wird der Wärmeaustausch zwischen den verschiedenen Medien verbessert, die alternierend in benachbarten Wärmeaustauschpassagen 1 strömen.

Die Blöcke 10a, 10b sind vorzugsweise aus Aluminium gebildet, wobei die Bauteile durch Hartlöten miteinander verbunden werden. Als Material kann jedoch auch

Edelstahl verwendet werden. Die mit Lot versehenen Fins, Trennbleche, Verteilerfins, Deckbleche und Sidebars werden aufeinander gestapelt und anschließend in einem Ofen zu einem Wärmetauscherblock 10a bzw. 10b hartgelötet. Auf die

Wärmetauscherblöcke 10a, 10b werden anschließend die Header 7 mit Stutzen 6 aufgeschweißt.

Wie den Figuren 1 und 2 zu entnehmen ist, ist an einer ersten Deckplatte 5a des ersten Wärmeübertragerblocks 10a zumindest ein erstes Profil 1 1 festgelegt, wobei vorzugsweise eine Mehrzahl an längserstreckten sowie parallel zueinander

verlaufenden ersten Profilen 1 1 an der ersten Deckplatte 5a festgelegt ist, die sich hier jeweils in vertikaler Richtung erstrecken. Ebenso ist an einer zweiten Deckplatte 5b des zweiten Wärmeübertragerblocks 10b zumindest ein zweites Profil 12 festgelegt, wobei auch hier vorzugsweise eine Mehrzahl an längserstreckten sowie parallel zueinander verlaufenden zweiten Profilen 12 an der zweiten Deckplatte 5b festgelegt sind, die ebenfalls jeweils in vertikaler Richtung verlaufen.

Zum Verbinden der beiden Wärmeübertragerblöcke 10a, 10b werden diese so angeordnet, dass die erste und die zweite Deckplatte 5a, 5b einander zugewandt sind und parallel zueinander verlaufen, derart, dass das mindestens eine erste Profil und das mindestens eine zweite Profil in einer parallel zu den beiden Deckplatten (sowie hier senkrecht zur vertikalen verlaufenden) Richtung R einander gegenüberliegen, so dass zumindest ein Zwischenraum 15 geschaffen wird, in dem ein längserstrecktes Element 13 reibschlüssig sowie vorzugsweise auch formschlüssig mit den

angrenzenden Profilen 1 1 , 12 angeordnet ist.

Vorzugsweise sind - wie in der Figur 2 gezeigt - eine Mehrzahl an ersten und zweiten Profilen 1 1 , 12 vorgesehen, wobei in diesem Fall bevorzugt vorgesehen ist, dass zwischen je zwei benachbarten ersten Profilen 1 1 ein zweites Profil 12 angeordnet ist, so dass zwischen dem jeweiligen zweiten Profil 12 und den beidseitig (in der Richtung R) benachbarten ersten Profilen 1 1 jeweils ein Zwischenraum 15 vorhanden ist, in dem jeweils ein längserstrecktes Element 13 reib- sowie bevorzugt auch formschlüssig mit den benachbarten Profilen 1 1 , 12 angeordnet wird und dabei reib- sowie insbesondere auch formschlüssig in eine Ausnehmung 1 10 des jeweils angrenzenden ersten Profils 1 1 sowie in eine Ausnehmung 120 des jeweiligen zweiten Profils 12 eingreift, so dass die beiden Deckplatten 5a, 5b und damit die beiden Wärmeübertragerblöcke 10a, 10b aneinander festgelegt sind. Hiermit wird insbesondere erreicht, dass die beiden Blöcke in einer Richtung normal zu den beiden Deckplatten 5a, 5b nicht voneinander wegbewegt werden können. Bei den längserstreckten Elementen 13 kann es sich gemäß Figur 2 um Hohlprofile handeln, die eine hohlzylindrische Wandung aufweisen und entsprechend jeweils einen Innenraum begrenzen. Entsprechend sind die Ausnehmungen 1 10, 120 als im

Querschnitt (hier senkrecht zur Vertikalen bzw. Längsachse der Elemente 13) als konkave (z.B. im Wesentlichen halbkreisförmige) Mulden ausgebildet. Andere

Querschnittspaarungen sind ebenfalls denkbar. So können die Ausnehmungen 1 10, 120 wie in der Fig. 4 gezeigt, auch im Querschnitt dreieckförmig ausgebildet sein, wobei dann die Hohlprofile 13 im Querschnitt entsprechend viereckig (z.B. quadratisch oder rechteckig) ausgebildet sind. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, auf die Ausnehmungen in den Profilen 1 1 , 12 zu verzichten. So können die Profile 1 1 , 12 z.B. ebene Seiten 1 1 a, 12a aufweisen, zwischen denen die längserstreckten Elemente dann (z.B. durch Aufweiten ihres Querschnitts) rein reibschlüssig verankert werden, wie es in der Figur 5 angedeutet ist, in der der aufgeweitete Zustand des Hohlprofils 13 mit einer gestrichelten Linie andeutet ist. Sind die beiden Deckplatten 5a, 5b gemäß Figur 2 - wie oben beschrieben - einander gegenüberliegend angeordnet, werden die Elemente 13 bevorzugt mit Spiel in die besagten Zwischenräume eingeführt, wobei zum Erzeugen eines Reib- und bevorzugt auch Formschlusses zwischen dem jeweiligen Element 13 und den beiden

angrenzenden Profilen 1 1 , 12 das jeweilige Element 13 verformt wird. Figur 2 zeigt schematisch diesen Übergang einer Anordnung der Elemente 13 in den zugehörigen Zwischenräumen 15 mit Spiel (Figur 2, oben) zu einer spielfreien reib- und

formschlüssigen Anordnung der Elemente 13 in den zugehörigen Zwischenräumen 15 (Figur 2, unten). Hierbei vergrößert sich der Außendurchmesser D der Rohre 13 auf einen größeren Außendurchmesser D'.

Fig. 3 zeigt schließlich eine Möglichkeit zum Aufweiten der Hohlprofile (z.B. Rohre) bzw. Elemente 13 zwecks Herstellung des jeweiligen Reibschlusses bzw. Reib- und Formschlusses. Hierbei wird in den Innenraum 13a des jeweiligen mit Spiel in den zugehörigen Zwischenraum 15 angeordneten Hohlprofils 13 eine Sonde 20 eingeführt, die insbesondere mit einem umlaufenden Flansch 20a auf den Profilen 1 1 , 12 stirnseitig aufliegt, wobei ein vom Flansch 20a abstehender Abschnitt 20b der Sonde in den Innenraum 13a des betreffenden Hohlprofils 13 hineinsteht. Dieser Abschnitt 20b der Sonde 20 ist an seinen beiden Enden mit je einer umlaufenden Dichtung 23 (z.B. in Form eines O-Ringes) gegenüber dem Innenraum 13a des jeweiligen Hohlprofils 13 abgedichtet.

Ein Hydraulikfluid F, z.B. Wasser oder Öl, wird nun über eine Zuleitung 24 in einen von der Sonde ausgebildeten Kanal 21 gegeben, der in laterale Öffnungen 22 des

Abschnitts 20b der Sonde 20 mündet, so dass das Fluid F die Innenwand des jeweiligen Hohlprofils 13 beaufschlagen kann. Hierdurch wird eine Aufweitung des jeweiligen Hohlprofils 13 auf einen größeren Außendurchmesser D' bewirkt, der das jeweilige Hohlprofil 13 formschlüssig im zugeordneten Zwischenraum 15 bzw. den Ausnehmungen 1 10 und 120 verankert. Die Beaufschlagung mit dem Fluid F wird bevorzugt so vorgenommen, dass das jeweilige Hohlprofil 13 plastisch fließt, um einen möglichst guten Formschluss mit den umgebenden Profilen 1 1 , 12 zu erzielen.

Bezugszeichenliste

Wärmeaustauschpassage 1

Verteilerfin 2

Lamelle, Fin 3

Trennplatte 4

Deckplatte 5a, 5b

Stutzen 6

Sammler, Header 7

Sidebar 8

Ein- oder Austrittsöffnung 9

Wärmetauscherblock 10a, 10b erste Profile 1 1

Außenseite 1 1 a, 12a

Stirnseite 1 1 b, 12b

Zweite Profile 12

Längserstreckte Elemente 13

Innenraum 13a

Ausnehmungen 1 10, 120

Zwischenraum 15

Sonde 20

Abschnitt 20a

Flansch 20b

Kanal 21

Laterale Öffnung 22

Dichtungen 23

Leitung 24

Plattenwärmeübertrager 100

Außendurchmesser D, D'

Flüssigkeit (z.B. Wasser) F

Richtung R