DE10329153B4 - Wärmeübertragerplatine - Google Patents

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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
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Abstract

Wärmetauscher aus übereinander angeordneten profilierten, dünnwandigen, tiefgezogenen Platinen, wobei die übereinander angeordneten Platinen parallele Kanalprofile mit einem rechteckförmigen, einem rechteckähnlichen oder einem trapezförmigen Querschnittsprofil bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils übereinander angeordneten Profile an ihren aneinanderliegenden Kanten abgeflachte Schrägen und Rundungen und damit Anlageflächen oder -linien zur gegenseitigen Abstützung der Platinen bilden.

Description

  • Die Erfindung betrifft den Gegenstand einer Wärmeübertragerplatine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
  • Es ist bekannt, Wärmeübertrager für die verschiedensten Einsatzbereiche zu benutzen. Die grundsätzliche Funktionsweise besteht darin, dass ein Medium mit einer hohen Temperatur durch ein anderes Medium mit einer niedrigen Temperatur gekühlt wird, wobei sich das zweite Medium erwärmt oder umgekehrt. Dies geschieht normalerweise, ohne dass die Medien miteinander in Kontakt kommen. Wärmeübertrager finden daher z.B. Verwendung in Häusern, wo die in das Haus einströmende kalte Frischluft im Wärmeübertrager von der ausströmenden warmen Luft erwärmt wird. Ein derartiger Wärmeübertrager ist durch die DE 43 33 904 bekanntgeworden. Dieser Wärmeübertrager für insbesondere zwei durchströmende Fluide mit parallelen Strömungskanälen ist im Querschnitt aus schichtweise aufeinander liegenden Tafeln mit mäanderförmigem Profil ausgebildet. Dabei deckt eine aufliegende Tafel die Strömungskanäle der darunterliegenden Tafel ab. Seitlich benachbarte Strömungskanäle sind von unterschiedlichen Medien durchströmbar.
  • In DE 199 59 898 A1 ist die Abstützung der übereinanderliegenden Platinen durch einen seitlichen Versatz realisiert, der allerdings keine kontrollierte Strömung zulässt. Die entstehenden Wirbel am abschnittsweisen Versatz erhöhen den Druckverlust und damit den Stromverbrauch, was insbesondere durch die neue deutsche Energieeinsparverordnung durch den hohen Primärenergiefaktor (= 3) für Strom von Bedeutung ist. Der höhere Stromverbrauch macht damit in verstärktem Maße den Wärmerückgewinnungs- oder auch Kühleffekt zunichte. Der in DD 243 088 A1 dargestellte Wärmetauscher besitzt eine Profilstruktur aus stumpfwinkligen Trapezen (Θ > 90 °), wobei erfindungsgemäß ein fortlaufender Profilblechstreifen s-förmig übereinander gelegt ist. Durch das s-förmige Übereinanderlegen wird keine exakte Lage der Profile erreicht.
    •
  • Aufgabe der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Profilstruktur zu erreichen, die bei geringstem Druckverlust eine größtmögliche Wärmetauschfläche erzielt bei gleichzeitiger Abstützung der Platinen gegeneinander und bei einer exakten Lage der Platinenprofile übereinander. Außerdem soll die Aufgabe gelöst werden, dass bei tiefgezogenem Material, wo technologiebedingt eine geringe Wandstärke und damit eine hohe Instabilität des Materials vorliegt, trotzdem durch die gegenseitige Abstützung ein relativ lagestabiles Wärmetauscherpaket entsteht.
  • Gegenstand und Vorteile der Erfindung
  • Durch die erfindungsgemäße Abstützung an Rundungen (1) oder Schrägflächen (2) können profilierte Wärmetauscherplatinen übereinander gestapelt werden, ohne dass diese ineinander rutschen. Damit liegt eine kontrollierte Strömung vor. Zusätzlich könnte man leichte Wirbel durch kleine Krater (z.B. durch Elektronenbeschuss oder Coronabehandlung) in der Oberfläche erreichen, die eine leichte Verwirbelung nur im laminaren Grenzbereich bewirken. Turbulenzen im Kernbereich des quadratischen Strömungsprofils, wie Sie dem Stand der Technik gemäß durch einen seitlichen kurzen Versatz erzeugt werden, dienen eher einem erhöhten Druckverlust (ungewollt) als der Verbesserung des Wärmeübergangs im Randbereich (an der Oberfläche).
  • Die exakte Lagepositionierung wird durch Verschweißen der Platinen an den Rändern erreicht, indem die Platinen während des Verschweißens in einer Form exakt positioniert sind.
    •
  • Zeichnung
  • Einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Wärmeübertragerplatinen sind in den Figuren dargestellt.
  • Es wird gezeigt:
  • 1 das Rechteck-Profil mit Rundungen
  • 2 das Rechteck-Profil mit abstützenden kleinen Flächen
  • 3 das Trapez-Profil mit abstützenden Rundungen
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • 2 zeigt das Rechteck-Kanal-Profil, wobei sich an den kleineren Flächen (2) die Profile abstützen.
    • 1
    aneinanderliegende Kanalrundungen
    2
    kleine Anlagefläche

Claims (2)

  1. Wärmetauscher aus übereinander angeordneten profilierten, dünnwandigen, tiefgezogenen Platinen, wobei die übereinander angeordneten Platinen parallele Kanalprofile mit einem rechteckförmigen, einem rechteckähnlichen oder einem trapezförmigen Querschnittsprofil bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils übereinander angeordneten Profile an ihren aneinanderliegenden Kanten abgeflachte Schrägen und Rundungen und damit Anlageflächen oder -linien zur gegenseitigen Abstützung der Platinen bilden.
  2. Wärmetauscher aus übereinander angeordneten Platinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche angerauht bzw. mit kleinen Kratern versehen ist.
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