DE102006011508A1

DE102006011508A1 - Method for producing a Schichtwärmeübertragers and layer heat exchanger

Info

Publication number: DE102006011508A1
Application number: DE102006011508A
Authority: DE
Inventors: Wolfram Dr.-Ing. Kaiser; Karl-Gerd Dipl.-Ing. Krumbach (FH); Klaus Dipl.-Ing. Luz
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2007-09-20
Also published as: EP1835250A3; EP1835250A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Schichtwärmeübertragers mit einem Schichtblock (1) aus Schichtblechen (3, 4), die einen um 180° umgebogenen Randbereich (5, 6) aufweisen, der stoffschlüssig mit einem Randbereich (6, 5), insbesondere einem um 180° umgebogenen Randbereich, eines benachbarten Schichtblechs (4, 3) verbunden wird. Um einen Schichtwärmeübertrager zu schaffen, der eine hohe Festigkeit aufweist und kostengünstig herstellbar ist, wird ein Lotfolienstreifen (16) auf dem um 180° umgebogenen Randbereich (6) des Schichtblechs (4) fixiert, bevor der Randbereich (6) mit dem Randbereich (5), insbesondere dem um 180° umgebogenen Randbereich, des benachbarten Schichtblechs (3) verlötet wird.The invention relates to a method for producing a Schichtwärmeübertragers with a layer block (1) of laminations (3, 4) having a bent over 180 ° edge region (5, 6), the material fit with an edge region (6, 5), in particular a connected by 180 ° bent edge region of an adjacent laminated sheet (4, 3). In order to provide a layer heat exchanger which has a high strength and is inexpensive to produce, a Lotfolienstreifen (16) on the bent by 180 ° edge region (6) of the laminated sheet (4) is fixed before the edge region (6) with the edge region (5 ), in particular the edge region bent over by 180 °, of the adjacent laminated sheet (3) is soldered.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Schichtwärmeübertragers mit einem Schichtblock aus Schichtblechen, die einen um 180 Grad umgebogenen Randbereich aufweisen, der stoffschlüssig mit einem Randbereich, insbesondere einem um 180 Grad umgebogenen Randbereich, eines benachbarten Schichtblechs verbunden wird. Die Erfindung betrifft auch einen zu verlötenden Schichtwärmeübertrager mit einem Schichtblock aus Schichtblechen, die einen um 180 Grad umgebogenen Randbereich aufweisen, der stoffschlüssig mit einem Randbereich, insbesondere mit einem um 180 Grad umgebogenen Randbereich, eines benachbarten Schichtblechs verbunden wird.The The invention relates to a method for producing a Schichtwärmeübertragers with a layer block of laminations, which is a 180 degrees have bent edge region, the material fit with a peripheral region, in particular a bent over by 180 degrees edge region, an adjacent Laminated sheet is connected. The invention also relates to a to be soldered layer heat exchanger with a layer block of laminations, which is a 180 degrees have bent edge region, the material fit with a peripheral region, in particular with a bent over by 180 degrees edge region, one adjacent laminated sheet is connected.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 103 28 274 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Schichtwärmeübertragers bekannt, bei dem eine Vielzahl von Trennplatten zu einem Schichtblock gestapelt wird, wobei auf oder zwischen den Trennplatten Lot deponiert wird, bevor der Schichtblock verlötet wird. Aus der deutschen Oftenlegungsschrift DE 100 42 690 A1 ist ein Schichtwärmeübertrager mit einem Schichtblock aus Trennplatten bekannt, die zwischenliegende Strömungskanalschichten begrenzen. Die Trennplatten weisen auf wenigstens einer Hauptseite randseitig einen vorstehenden Falzrand auf, der im Schichtblock fluiddicht mit dem gegenüberliegenden Randbereich einer benachbarten Trennplatte verbunden ist und als seitliche Begrenzung der zugehörigen Strömungskanalschicht dient. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist jede Trennplatte entlang ihres Massivrandes mit dem angrenzenden Bereich der benachbarten Trennplatte durch Laserschweißverbindungen fluiddicht verbunden. Alternativ kommen je nach Trennplattenmaterial und Anwendungsfall andere fluiddichte Verbindungen in Betracht, wie Löten, Kleben und/oder mechanisches Verspannen.From the German patent application DE 103 28 274 A1 For example, a method of manufacturing a laminated heat exchanger is known in which a plurality of separator plates are stacked into a layer block, with solder being deposited on or between the separator plates before the layer block is soldered. From the German published patent application DE 100 42 690 A1 For example, a layered heat exchanger is known with a layer block of separator plates that delimit intermediate flow channel layers. The separating plates have on at least one main side at the edge a projecting seaming edge, which is fluid-tightly connected in the layer block with the opposite edge region of an adjacent partition plate and serves as a lateral boundary of the associated flow channel layer. According to one embodiment, each partition plate is fluid-tightly connected along its solid edge to the adjacent region of the adjacent partition plate by laser welding joints. Alternatively, depending on Trennplattenmaterial and application, other fluid-tight connections into consideration, such as soldering, gluing and / or mechanical bracing.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines Schichtwärmeübertragers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Schichtwärmeübertrager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10 zu schaffen, der eine hohe Festigkeit und/oder Dichtigkeit aufweist und kostengünstig herstellbar ist.task The invention is a method for producing a Schichtwärmeübertragers according to the generic term of claim 1 and a layer heat exchanger according to the preamble of Claim 10, which provides high strength and / or tightness has and inexpensive to produce is.

Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Herstellen eines Schichtwärmeübertragers mit einem Schichtblock aus Schichtblechen, die einen um 180 Grad umgebogenen Randbereich aufweisen, der stoffschlüssig mit einem Randbereich, insbesondere einem um 180 Grad umgebogenen Randbereich, eines benachbarten Schichtblechs verbunden wird, dadurch gelöst, dass ein Lotfolienstreifen auf dem um 180 Grad umgebogenen Randbereich des Schichtblechs fixiert wird, bevor der Randbereich mit dem Randbereich, insbesondere mit dem um 180 Grad umgebogenen Randbereich, des benachbarten Schichtblechs verlötet wird. Der um 180 Grad umgebogene Randbereich wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als Falzrand oder kurz als Falz bezeichnet, obwohl die umgebogenen Randbereiche von zwei benachbarten Trennplatten nicht ineinander greifen. Das erfindungsgemäße Verfahren liefert unter anderem den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise ein Schichtwärmeübertrager mit einem hinsichtlich seiner mechanischen Eigenschaften relativ weichen Schichtblock geschaffen wird, der aber trotzdem eine hohe Dichtigkeit aufweist.The Task is in a method for producing a Schichtwärmeübertragers with a layer block of laminations, which is a 180 degrees have bent edge region, the material fit with a peripheral region, in particular a bent over by 180 degrees edge region, an adjacent Laminated sheet is achieved, solved by a Lotfolienstreifen fixed on the edge region of the laminated sheet bent by 180 degrees is before the edge area with the edge area, in particular with the bent by 180 degrees edge region of the adjacent laminated sheet soldered becomes. The bent by 180 degrees edge area is in the context of present invention also referred to as fold edge or short as fold, although the bent edge portions of two adjacent partition plates do not mesh. The inventive method provides under Another advantage is that a layer heat exchanger in a simple manner with a relatively soft in terms of its mechanical properties Layer block is created, but still a high density having.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der umgebogene Randbereich des Schichtblechs auf beiden Seiten mit einer lötfähigen Beschichtung versehen wird. Dadurch wird beim Verlöten eine hohe mechanische Festigkeit gewährleistet.One preferred embodiment of the method is characterized in that the bent edge region of the laminated sheet provided on both sides with a solderable coating becomes. This is when soldering ensures a high mechanical strength.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Lotfolienstreifen auf den um 180 Grad umgebogenen Randbereich des Schichtblechs aufgeklebt wird. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine stabile Fixierung des Lotfolienstreifens auf dem umgebogenen Randbereich des Schichtblechs gewährleistet.One Another preferred embodiment of the method is characterized in that the Lotfolienstreifen glued to the bent over 180 degrees edge region of the laminated sheet becomes. This is a simple way a stable fixation the Lotfolienstreifens on the bent edge region of the laminated sheet guaranteed.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Lotfolienstreifen auf den um 180 Grad umgebogenen Randbereich des Schichtblechs aufgeschweißt wird. Das Aufschweißen des Lotfolienstreifens erfolgt zum Beispiel durch Roll-Punktschweißen.One Another preferred embodiment of the method is characterized in that the Lotfolienstreifen is welded to the bent over 180 degrees edge region of the laminated sheet. The welding The Lotfolienstreifens done for example by roll-spot welding.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass auf dem um 180 Grad umgebogenen Randbereich des Schichtblechs ein Lotfolienstreifen fixiert wird, der breiter als der umgebogene Randbereich des Schichtblechs ist. Der Lotfolienstreifen ragt über den umgebogenen Randbereich des Schichtblechs hinaus in den angrenzenden Kanal, der zwischen zwei Schichtblechen ausgebildet ist.One Another preferred embodiment of the method is characterized in that on the 180 degrees bent edge region of the laminated sheet a Lotfolienstreifen is fixed, which is wider than the bent edge region of the laminated sheet is. The Lotfolienstreifen protrudes over the bent edge region of the laminations out in the adjacent Channel formed between two laminations.

Ein weiteres bevorzugtes Ausfühnangsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein über den um 180 Grad umgebogenen Randbereich des Schichtblechs überstehender Abschnitt des Lotfolienstreifens außerhalb des Randbereichs auf dem Schichtblech fixiert wird. Der Lotfolienstreifen haftet also vor dem Verlöten nicht an dem umgebogenen Randbereich des Schichtblechs sondern an einer Kanalbegrenzungswand, die von dem Schichtblech gebildet wird. Der Lotfolienstreifen ist somit zwar relativ zu dem umgebogenen Randbereich fixiert, nicht aber daran.One Another preferred Ausfühnangsbeispiel of the method is characterized in that one over the 180 degrees bent edge region of the laminated sheet overhanging Section of the Lotfolienstreifens outside the edge area on is fixed to the laminated sheet. The Lotfolienstreifen thus liable before soldering not on the bent edge region of the laminated sheet but on a Channel boundary wall, which is formed by the laminated sheet. Of the Lotfolienstreifen is thus relative to the bent edge region fixed, but not at it.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der überstehende Abschnitt des Lotfolienstreifens eine Klebschicht aufweist, mit deren Hilfe der überstehende Abschnitt des Lotfolienstreifens auf das Schichtblech aufgeklebt wird. Dadurch wird vor dem Verlöten eine stabile Befestigung des Lotfolienstreifens an einer Kanalbegrenzungswand gewährleistet, die von dem Schichtblech gebildet wird.One Another preferred embodiment of the method is characterized in that the supernatant Section of the Lotfolienstreifens has an adhesive layer, with whose help the supernumerary Glued portion of the Lotfolienstreifens on the laminated sheet becomes. This will be before soldering a stable attachment of the Lotfolienstreifens to a channel boundary wall guaranteed which is formed by the laminated sheet.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der um 180 Grad umgebogene Randbereich des Schichtblechs und der daran anliegende Randbereich des benachbarten Schichtblechs mit Durchgangslöchern versehen wird, durch die unter dem Einfluss der Schwerkraft und/oder von Kapillarkräften Lot von dem Lotfolienstreifen zwischen die umgebogenen Randbereiche der Schichtbleche und das zugehörige Schichtblech gelangt. Durch die Gestalt und Größe der Durchgangslöcher kann die Verlötung des umgebogenen Randbereichs mit dem zugehörigen Schichtblech gezielt beeinflusst werden.One Another preferred embodiment The process is characterized by 180 degrees bent edge region of the laminated sheet and the adjacent thereto Edge region of the adjacent laminated sheet provided with through holes is caused by the under the influence of gravity and / or by Capillary forces Lot from the Lotfolienstreifen between the bent edge regions the laminations and the associated Laminated sheet passes. Due to the shape and size of the through holes can the soldering the bent edge area with the associated laminated sheet targeted to be influenced.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangslöcher einen kreisrunden oder einen länglichen Querschnitt aufweisen. Die Durchgangslöcher werden zum Beispiel von Bohrungen oder Schlitzen gebildet.One Another preferred embodiment of the method is characterized in that the through holes a circular or oblong Have cross-section. The through holes are, for example, of Holes or slots formed.

Bei einem zu verlötenden Schichtwärmeübertrager mit einem Schichtblock aus Schichtblechen, die einen um 180 Grad umgebogenen Randbereich aufweisen, der stoffschlüssig mit einem Randbereich, insbesondere mit einem um 180 Grad umgebogenen Randbereich, eines benachbarten Schichtblechs verbunden wird, ist die angegebene Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Lotfolienstreifen gemäß einem vorab beschriebenen Verfahren auf dem um 180 Grad umgebogenen Randbereich eines Schichtblechs fixiert ist. Der Lotfolienstreifen wird auf dem um 180 Grad umgebogenen Randbereich eines Schichtblechs fixiert, bevor der Randbereich mit einem weiteren Randbereich, insbesondere einem um 180 Grad umgebogenen Randbereich, eines benachbarten Schichtblechs verlötet wird. Der erfindungsgemäße Schichtwärmeübertrager liefert unter anderem den Vorteil, dass zur Herstellung dichter und fester Verbindungen weniger Lotmaterial benötigt wird als zur Herstellung herkömmlicher Schichtwärmeübertrager, die meist vollflächig verlötet sind.at one to be soldered Bed heat exchanger with a layer block of laminations, which is a 180 degrees have bent edge region, the material fit with a peripheral region, in particular with a bent over by 180 degrees edge region, one adjacent laminated sheet is connected, the specified object is characterized solved, that a Lotfolienstreifen according to a previously described method on the bent by 180 degrees edge region a laminated sheet is fixed. The Lotfolienstreifen is on fixed to the edge region of a laminated sheet bent by 180 degrees, before the edge area with a further edge area, in particular a bent over by 180 degrees edge region of an adjacent laminated sheet soldered becomes. The layer heat exchanger according to the invention provides among other things the advantage that for the production of dense and solid compounds less solder material is needed than for the production conventional Bed heat exchanger, mostly full surface soldered are.

Bei einem zu verlötenden Schichtwärmeübertrager mit einem Schichtblock aus Schichtblechen, die einen um 180 Grad umgebogenen Randbereich aufweisen, der stoffschlüssig mit einem Randbereich, insbesondere mit einem um 180 Grad umgebogenen Randbereich, eines benachbarten Schichtblechs verbunden wird, wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass der um 180 Grad umgebogene Randbereich mit dem Schichtblech stoffschlüssig verbunden, bevorzugt verlötet oder geschweißt wird. Der erfindungsgemäße Schichtwärmeübertrager liefert unter anderem den Vorteil, dass aufgrund der stoffschlüssigen Verbindung des Schichtbleches mit seinem umgebogenen Randbereich während des Betriebes des Schichtwärmeübertragers unter Umständen auftretende Druckwechselbelastungen zumindest teilweise absorbiert werden, so dass eine verbesserte Dichtheit und/oder Festigkeit erreicht wird.at one to be soldered Bed heat exchanger with a layer block of laminations, which is a 180 degrees have bent edge region, the material fit with a peripheral region, in particular with a bent over by 180 degrees edge region, one is connected to adjacent laminated sheet, the task of Invention solved by that the edge region bent over by 180 degrees with the laminated sheet cohesively connected, preferably soldered or welded. The layer heat exchanger according to the invention provides, inter alia, the advantage that due to the cohesive connection of the laminar with its bent edge area during operation of the Schichtwärmeübertragers in certain circumstances occurring pressure swing loads at least partially absorbed be achieved, so that an improved tightness and / or strength is achieved.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Schichtbleche jeweils eine oder mehrere Sicken auf, die mit benachbarten Schichtblechen, bevorzugt deren Sicken, verlötbar sind. Hierdurch wird die Dichtheit und/oder die Festigkeit weiter erhöht.According to one preferred embodiment the laminations each have one or more beads, with adjacent laminated sheets, preferably their beads are soldered. As a result, the tightness and / or the strength is further increased.

Grundgedanke der Erfindung ist es, ein zu verlötendes Bauteil mit mindestens einem ersten Lötspalt zwischen zwei Verbindungsbereichen zur stoffschlüssig dichten Umschließung einer Kammer oder eines Kanals, wobei die Verbindungsbereiche einem oder zwei Einzelteilen zugeordnet sind, und mit mindestens einem insbesondere zu dem ersten Lötspalt parallelen zweiten Lötspalt, der von dem ersten Lötspalt durch eine Wand des Bauteils getrennt ist, mit einer oder mehreren Durchgangsöffnungen in der Wand zu versehen. Somit gelangt unter dem Einfluss der Schwerkraft und/oder von Kapillarkräften Lot von dem ersten Lötspalt zu dem zweiten Lötspalt oder umgekehrt.basic idea The invention is a component to be soldered with at least a first soldering gap between two connecting regions for the materially tight enclosure of a Chamber or a channel, wherein the connection areas one or two items are assigned, and at least one particular to the first soldering gap parallel second solder gap, that of the first soldering gap is separated by a wall of the component, with one or more Through openings to be provided in the wall. Thus comes under the influence of gravity and / or capillary forces solder from the first soldering gap to the second soldering gap or vice versa.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description, with reference to the drawing various embodiments are described in detail. It can in the claims and features mentioned in the description each individually for itself or in any combination essential to the invention. It demonstrate:

1 einen Teil eines Schichtblocks eines erfindungsgemäßen Schichtwärmeübertragers im Schnitt und 1 a portion of a layer block of a Schichtwärmeübertragers invention in section and

2 ein Schichtblech gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Draufsicht. 2 a laminated sheet according to an embodiment of the invention in plan view.

In 1 ist ein Teil eines Schichtblocks 1 im Schnitt dargestellt. Der Schichtblock 1 umfasst zwei Schichtbleche 3, 4, die jeweils einen falzartig um 180 Grad umgebogenen Randbereich 5, 6 aufweisen. Der umgebogene Randbereich 5, 6 der Schichtbleche 3, 4 wird auch als Falz bezeichnet. Die umgebogenen Randbereiche 5, 6 dienen dazu, die Schichtbleche 3, 4 in einem definierten Abstand zueinander anzuordnen, um zwischen den Schichtblechen 3, 4 einen Strömungskanal 8 für ein Medium auszubilden. Die beiden übereinander angeordneten Schichtbleche 3, 4 werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als benachbarte Schichtbleche bezeichnet. Der Kanal 8 ist auf der der Randbereiche 5, 6 entgegengesetzten Seite durch Sicken 10, 11 begrenzt, die jeweils einen U-förmigen Querschnitt aufweisen und nicht miteinander verlötet sind. Durch eine Vielzahl von ähnlichen Sicken ist der Schichtblock 1 in eine Vielzahl von Kanälen 8, 14 unterteilt.In 1 is part of a shift block 1 shown in section. The shift block 1 includes two laminations 3 . 4 , each with a fold-like bent by 180 degrees edge area 5 . 6 exhibit. The bent edge area 5 . 6 the laminations 3 . 4 is also called a fold. The bent edge areas 5 . 6 serve, the laminations 3 . 4 at a defined distance from each other to order between the laminations 3 . 4 a flow channel 8th to train for a medium. The two stacked laminations 3 . 4 are referred to in the context of the present invention as adjacent laminations. The channel 8th is on the edge areas 5 . 6 opposite side by beading 10 . 11 limited, each having a U-shaped cross section and are not soldered together. By a variety of similar beads is the layer block 1 in a variety of channels 8th . 14 divided.

Die beiden Schichtbleche 3, 4 werden gemäß der vorliegenden Erfindung mit Hilfe eines Lotfolienstreifens 16 miteinander verlötet. Der Lotfolienstreifen 16 weist drei Lotfolienstreifenabschnitte 18, 20 und 22 auf. Der Lotfolienstreifenabschnitt 18 ist zwischen den beiden umgebogenen Randbereichen 5, 6 der Schichtbleche 3, 4 angeordnet. Der Lotfolienstreifenabschnitt 22 ist mit Hilfe einer Klebstoffschicht 24 in dem Kanal 8 auf das Schichtblech 4 aufgeklebt. Die beiden Lotfolienstreifenabschnitte 18 und 22 sind durch den Lotfolienstreifenabschnitt 20 einstückig miteinander verbunden. Durch den in dem Kanal 8 mit dem Schichtblech 4 verklebten Lotfolienstreifenabschnitt 22 wird der Lotfolienstreifenabschnitt 18 sicher zwischen den umgebogenen Randbereichen 5, 6 der Schichtbleche 3, 4 fixiert.The two laminated sheets 3 . 4 be according to the present invention by means of a Lotfolienstreifens 16 soldered together. The Lotfolienstreifen 16 has three strips of solder foil 18 . 20 and 22 on. The lot foil strip section 18 is between the two bent edge areas 5 . 6 the laminations 3 . 4 arranged. The lot foil strip section 22 is by means of an adhesive layer 24 in the channel 8th on the laminated sheet 4 glued. The two Lotfolienstreifenabschnitte 18 and 22 are through the Lotfolienstreifenabschnitt 20 integrally connected. By in the channel 8th with the laminated sheet 4 glued Lotfolienstreifenabschnitt 22 becomes the Lotfolienstreifenabschnitt 18 safe between the bent edge areas 5 . 6 the laminations 3 . 4 fixed.

In den umgebogenen Randbereichen 5, 6 der Schichtbleche 3, 4 sind Durchgangslöcher 31, 32 vorgesehen, durch die aufgrund von Kapillarkräften und/oder unter Einwirkung der Schwerkraft Lotmaterial von dem Lotfolienstreifenabschnitt 18 in die Zwischenräume 34, 35 zwischen den umgebogenen Randbereichen 5, 6 und den Schichtblechen 3, 4 gelangt. Dabei dient der überstehende Lotstreifen auch als Lotreservoir für die Verlötung der Spalte 34, 35, die durch gravitative und/oder kapillare Effekte mit Lot versorgt werden. Schichtwärmetauscher, insbesondere Kreuzstrom-Wärmeübertrager, die im Hochtemperaturbereich zum Einsatz kommen, werden bei der Inbetriebnahme und während des Betriebs innerhalb kürzester Zeit großen thermischen Belastungen und erheblichen Temperaturdifferenzen ausgesetzt. Aufgrund der lokal stark unterschiedlichen Temperaturen muss der Wärmeübertrager erhebliche thermische Ausdehnungen aushalten. Um eine Schädigung des Wärmeübertragers durch die hierdurch bedingten mechanischen Belastungen zu begrenzen beziehungsweise zu vermeiden, wird der Schichtwärmetauscher oder Wärmeübertrager gemäß einer Variante nur lokal verlötet. Dadurch kann eine größere Nachgiebigkeit und eine geringere Verbindungssteifigkeit erreicht werden.In the bent edge areas 5 . 6 the laminations 3 . 4 are through holes 31 . 32 provided by the due to capillary forces and / or under the action of gravity solder material from the Lotfolienstreifenabschnitt 18 in the interstices 34 . 35 between the bent edge areas 5 . 6 and the laminations 3 . 4 arrives. The protruding solder strip also serves as a solder reservoir for the soldering of the gap 34 . 35 , which are supplied by gravitational and / or capillary effects with solder. Layer heat exchangers, in particular cross-flow heat exchangers, which are used in the high-temperature range, are exposed to large thermal loads and considerable temperature differences during commissioning and during operation within the shortest possible time. Due to the locally very different temperatures of the heat exchanger must withstand significant thermal expansion. In order to limit or avoid damage to the heat exchanger by the mechanical stresses caused thereby, the layer heat exchanger or heat exchanger according to a variant is soldered only locally. As a result, a greater compliance and a lower connection stiffness can be achieved.

Durch die erfindungsgemäße Verlötung nur in den Randbereichen wird sichergestellt, dass der Schichtblock hinsichtlich seiner mechanischen Eigenschaften weich bleibt, aber trotzdem einen dichten und/oder komplett verlöteten Falz ausbildet. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise wird ein Schichtblock geschaffen, der über einen mechanisch widerstandsfähigen, weil zumindest teilweise beidseitig verlöteten, Falz verfügt und zur Herstellung einer geringeren Lotmenge bedarf als herkömmliche Wärmeübertrager. Daraus ergibt sich eine deutliche Verbesserung hinsichtlich Bauteilfestigkeit und Herstellkosten.By the soldering according to the invention only in The border areas ensure that the shift block in terms of its mechanical properties remain soft, but still one dense and / or completely soldered Fold forms. When using the procedure according to the invention is a Layered block created over a mechanically resistant, because at least partially soldered on both sides, has fold and to Producing a smaller amount of solder needed than conventional Heat exchanger. This results in a significant improvement in component strength and manufacturing costs.

Der erfindungsgemäße Schichtwärmeübertrager wird nur im Bereich des Falzes verlötet. Dadurch ergibt sich im Inneren des Wärmeübertragers ein flächiger, ungefügter Bereich, der beim Auftreten von Thermospannungen über ein höheres reversibles Verformungspotential verfügt als herkömmliche Wärmeübertrager.Of the Layer heat exchanger according to the invention is soldered only in the area of the fold. This results in the Inside of the heat exchanger scale, ungefügter Range that occurs when thermal voltages occur across a higher reversible deformation potential has as conventional heat exchangers.

Um das zu erreichen, wird ein schmaler Lotstreifen auf dem Falz fixiert. Das Fixieren des Lotstreifens kann zum Beispiel durch Aufkleben auf das jeweili ge Schichtblech erfolgen. Gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Klebebereich so gewählt, dass der Kleber nicht im Falzbereich, sondern in dem benachbarten Kanal 8 haftet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Lotstreifen zum Beispiel mit einem Roll-Punktschweißverfahren auf dem Falzblech fixiert. Eine Großserienfertigung ist hierbei durch die Verwendung eines Endlos-Lotfolienstreifens mit anschließender Vereinzelung der durch den Lotstreifen verbundenen Schichtbleche möglich..To achieve this, a narrow strip of solder is fixed on the fold. The fixing of the solder strip can be done, for example, by gluing on the respec layered sheet. According to the in 1 illustrated embodiment, the adhesive area is chosen so that the adhesive not in the rebate area, but in the adjacent channel 8th liable. In a further preferred embodiment, the solder strip is fixed on the folding plate, for example, by means of a roll-spot welding method. A mass production is possible here by the use of an endless Lotfolienstreifens with subsequent separation of the interconnected by the solder strip laminations.

Eine Verlötung des Falzrandes unter Verwendung von in den Falz integrierten Öffnungen zur kapillaren beziehungsweise gravitativen Versorgung der Lotspalte ist zur Kompensation einer unter Umständen auftretenden hohen Druckwechselbelastung des Schichtwärmeübertragers besonders vorteilhaft. Gemäß einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind zusätzlich die Noppen 64 beziehungsweise Sicken 10, 11 mit einem benachbarten Schichtblech, vorzugsweise mit gegenüberliegenden Noppen oder Sicken verlötet. Besonders bevorzugt wird in diesem Fall anstelle eines Lotstreifens ein die Noppen oder Sicken ebenfalls bedeckendes, beispielsweise vollflächiges Lotmaterial verwendet.A soldering of the fold edge using apertures integrated in the fold for the capillary or gravitational supply of the solder gaps is particularly advantageous for compensating for a possibly high pressure swing load of the layer heat exchanger. According to an embodiment not shown, in addition, the nubs 64 or beads 10 . 11 with a neighboring laminated sheet, preferably soldered to opposite knobs or beads. In this case, it is particularly preferable to use, for example, full-area solder material, instead of a solder strip, for example covering the dimples or beads.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird der Falz des Schichtblechs beziehungsweise ein etwa falzbreiter, an dem Falz anliegender Bereich des Schichtblechs mit Öffnungen, beispielsweise Bohrungen oder Schlitzen, versehen. Diese Öffnungen werden hinsichtlich ihrer Abmessungen so gewählt, dass das Lot von der Kante an der Ober- und Unterseite des Falzes unter Einfluss der Schwerkraft oder von Kapillarkräften in den Spalt zwischen Falz und Schichtblech dringen kann. Die hierdurch erzielte, weitläufige oder gar vollflächige Verlötung der Kontaktfläche zwischen dem Falz und dem zugehörigen Schichtblech kann durch Einstellung der Öffnungsdichte beeinflusst werden.According to one another embodiment is the fold of the laminated sheet or an approximately falzbreiter, at the fold adjacent portion of the laminated sheet with openings, For example, holes or slots provided. These openings are chosen in terms of their dimensions so that the solder from the edge at the top and bottom of the fold under the influence of gravity or of capillary forces into the gap between fold and laminated sheet can penetrate. The result scored, sprawling or even full-surface soldering the contact surface between the fold and the associated one Laminated sheet can be influenced by adjusting the opening density.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführung wird der Falz des Schichtblechs beidseitig mit einer lotfähigen Beschichtung versehen. Durch Umlegen des Falzes und den anschließenden Fügeprozess wird ein nur im Randbereich verlöteter Wärmeübertrager geschaffen.In Another particularly preferred embodiment is the fold of the laminated sheet on both sides with a solderable Coating provided. By folding over the fold and the subsequent joining process becomes a heat exchanger soldered only in the edge area created.

In einer weiteren Ausführung wird der Falz mittels eines Schweißverfahrens, insbesondere Kondensatorentladungs-Schweißverfahrens, an das Schichtblech lokal angeschweißt. Durch die anschließende Verlötung entsteht ein Wärmeübertrager, dessen Falze einerseits durch das Schweißen fest mit ihren eigenen Schichtblechen und andererseits durch das Löten dicht mit jeweils benachbarten Schichtblechen verbunden sind.In another embodiment is the fold by means of a welding process, in particular capacitor discharge welding process, welded to the laminated sheet locally. By the subsequent soldering arises a heat exchanger, its folds on the one hand by welding firmly with their own Laminated sheets and on the other hand by soldering tight with each adjacent Laminated sheets are connected.

In 2 ist ein Schichtblock 41 mit einem Schichtblech 43 in der Draufsicht dargestellt. Das Schichtblech 43 wird von unten nach oben oder von oben nach unten von einem Medium umströmt. Der von dem Medium durchströmte Bereich wird seitlich von zwei umgebogenen Randbereichen 45, 46 begrenzt, die mit umgebogenen Randbereichen eines benachbarten Schichtblechs verlötet werden. Die beiden umgebogenen Randbereiche 45, 46 sind gleich ausgebildet. Im Folgenden wird, um Wiederholungen zu vermeiden, nur der Aufbau des umgebogenen Randbereichs 45 erläutert.In 2 is a shift block 41 with a layered sheet 43 shown in plan view. The laminated sheet 43 is flowed around from bottom to top or from top to bottom of a medium. The area through which the medium flows becomes laterally from two bent edge areas 45 . 46 limited, which are soldered to bent edge regions of an adjacent laminated sheet. The two bent edge areas 45 . 46 are the same. In the following, to avoid repetition, only the structure of the bent edge area 45 explained.

Auf dem umgebogenen Randbereich 45 ist ein Lotfolienstreifen 48 angeordnet. Der Lotfolienstreifen 48 umfasst drei Lotfolienstreifenabschnitte 51 bis 53. Der Lotfolienabschnitt 51 ist auf dem umgebogenen Randbereich 45 angeordnet. Der Lotfolienstreifenabschnitt 53 ist auf das Schichtblech 43 aufgeklebt. Der Lotfolienstreifenabschnitt 52 verbindet die Lotfolienstreifenabschnitte 51 und 53 miteinander. Im Bereich des Lotfolienstreifenabschnitts 51 sind in dem umgebogenen Randbereich 45 mehrere Durchgangslöcher 55, 56 vorgesehen, die den Durchtritt von Lot ermöglichen. Das Schichtblech 43 weist eine Vielzahl von Verbindungsbereichen 61 bis 64 auf, durch welche das Schichtblech 43 in eine Vielzahl von Kanälen 71 bis 74 unterteilt wird.On the bent edge area 45 is a Lotfolienstreifen 48 arranged. The Lotfolienstreifen 48 includes three Lotfolienstreifenabschnitte 51 to 53 , The Lotfolienabschnitt 51 is on the bent edge area 45 arranged. The lot foil strip section 53 is on the laminated sheet 43 glued. The lot foil strip section 52 connects the Lotfolienstreifenabschnitte 51 and 53 together. In the area of the solder foil strip section 51 are in the bent edge area 45 several through holes 55 . 56 provided that allow the passage of solder. The laminated sheet 43 has a variety of connection areas 61 to 64 on, through which the laminated sheet 43 in a variety of channels 71 to 74 is divided.

Claims

Method for producing a layer heat exchanger with a layer block ( 1 ; 41 ) made of laminated sheets ( 3 . 4 ; 43 ), which has a peripheral area bent over by 180 degrees ( 5 . 6 ; 45 . 46 ), the material fit with a peripheral region ( 6 . 5 ), in particular a 180 ° bent edge region of an adjacent laminated sheet ( 4 . 3 ) is connected, characterized in that a Lotfolienstreifen ( 16 ; 48 ) on the edge region bent over by 180 degrees ( 6 ; 45 ) of the laminated sheet ( 4 ; 43 ) is fixed before the edge area ( 6 ; 45 ) with the edge area ( 5 ), in particular the edge region bent over by 180 degrees, of the adjacent laminated sheet ( 3 ) is soldered.

A method according to claim 1, characterized in that the bent edge region ( 5 . 6 ) of the laminated sheet ( 3 . 4 ) is provided with a solderable coating on both sides.

A method according to claim 1, characterized in that the Lotfolienstreifen ( 16 ; 48 ) on the edge region bent over by 180 degrees ( 6 ; 45 ) of the laminated sheet ( 4 ; 43 ) is glued.

A method according to claim 1, characterized in that the Lotfolienstreifen ( 16 ; 48 ) on the edge region bent over by 180 degrees ( 6 ; 45 ) of the laminated sheet ( 4 ; 43 ) is welded.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that rich on the bent by 180 degrees Randbe ( 6 ; 45 ) of the laminated sheet ( 4 ; 43 ) a Lotfolienstreifen ( 16 ; 48 ), which is wider than the bent edge region ( 6 ; 45 ) of the laminated sheet ( 4 ; 43 ).

A method according to claim 5, characterized in that over the bent over 180 degrees edge region ( 6 ; 45 ) of the laminated sheet ( 4 ; 43 ) overlapping section ( 22 ; 53 ) of the Lotfolienstreifens ( 16 ; 48 ) outside the edge area ( 6 ; 45 ) on the laminated sheet ( 4 ; 43 ) is fixed.

Method according to claim 6, characterized in that the projecting portion ( 22 ; 53 ) of the Lotfolienstreifens ( 16 ; 48 ) an adhesive layer ( 24 ), by means of which the supernatant section ( 22 ; 53 ) of the Lotfolienstreifens ( 16 ; 48 ) on the laminated sheet ( 4 ; 43 ) is glued.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the edge region (180) bent over 6 ) of the laminated sheet ( 4 ) and the adjoining edge region ( 5 ) of the adjacent laminated sheet ( 3 ) with through holes ( 31 . 32 ) by which, under the influence of gravity and / or capillary forces, solder is separated from the foil ( 16 ) passes between the bent edge regions of the laminations and the associated laminated sheet.

Method according to claim 8, characterized in that the through holes ( 31 . 32 ) have a circular or an elongated cross-section.

To be soldered layer heat exchanger with a layer block ( 1 ; 41 ) made of laminated sheets ( 3 . 4 ; 43 ), which has a peripheral area bent over by 180 degrees ( 5 . 6 ; 45 . 46 ), the material fit with a peripheral region ( 6 . 5 ), in particular with a 180 degrees bent edge region of an adjacent laminated sheet ( 4 . 3 ) is connected, characterized in that a Lotfolienstreifen ( 16 ; 48 ) ge according to a method according to any one of the preceding claims on the bent edge portion by 180 degrees ( 6 ; 45 . 46 ) of a laminated sheet ( 4 ; 43 ) is fixed.

To be soldered layer heat exchanger, in particular according to claim 10, with a layer block ( 1 ; 41 ) made of laminated sheets ( 3 . 4 ; 43 ), which has a peripheral area bent over by 180 degrees ( 5 . 6 ; 45 . 46 ), the material fit with a peripheral region ( 6 . 5 ), in particular with an edge region bent over by 180 degrees, of an adjacent laminated sheet ( 4 . 3 ) is connected, characterized in that the edge region bent over by 180 degrees ( 5 . 6 ; 45 . 46 ) with the laminated sheet ( 3 . 4 ; 43 ) is materially connected, in particular soldered or welded.

Layer heat exchanger according to claim 10 or 11, characterized in that the laminations each have one or more beads ( 10 . 64 ), which with adjacent laminations, in particular beads ( 11 ) of the adjacent laminations, are soldered.

To be soldered component ( 1 ) with at least one first soldering gap ( 18 ) between two connection areas ( 5 . 6 ) for the cohesively tight enclosure of a chamber or a channel ( 8th . 14 ), wherein the connection areas ( 5 . 6 ) associated with one or two individual parts, and with at least one in particular to the first soldering gap parallel second soldering gap ( 34 . 35 ) coming from the first soldering gap ( 18 ) through a wall of the component ( 1 ) is separated, characterized in that the wall with a through hole ( 31 . 32 ) is provided by the solder under the influence of gravity and / or capillary forces of the first soldering gap ( 18 ) to the second soldering gap ( 34 . 35 ) or vice versa.