DE10357082B3

DE10357082B3 - Spiral micro-heat exchanger comprises a guiding component made from a rectangular foil element folded in half about a folding line and rolled around a folding line, and connections on the outer surface and in the guiding component

Info

Publication number: DE10357082B3
Application number: DE2003157082
Authority: DE
Inventors: Eden Dr. Mamut
Original assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Priority date: 2003-12-06
Filing date: 2003-12-06
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2023-12-07

Abstract

Spiral micro-heat exchanger comprises a guiding component (1) made from a rectangular foil element folded in half about a folding line (2) and rolled around a folding line, connections (6, 7) per fluid fraction arranged on the outer surface (8) of the foil element, and connections (9, 10) per fluid fraction in the guiding component on the folding line. Preferred Features: A tubular casing is directly connected around the outer surface of the foil element. Two axially aligned hollow chambers are provided in the casing as part of a connection and connection line between the ends of the channels per channel fraction.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spiralmikrowärmetauscher mit spiralförmiger oder wendelförmiger Fluidführung für die Wärmeübertragung zwischen zwei Fluidfraktionen gemäß dem ersten Patentanspruch.The The invention relates to a spiral micro heat exchanger with spiral or Helical fluid guide for heat transfer between two fluid fractions according to the first claim.

Spiralmikrowärmetauscher der eingangs genannten Art zeichnen sich durch mindesten zwei gemeinsam spiralförmig geführte Fluidkanäle auf, geeignet für eine Wärmeübertragung von mindestens einem ersten Fluidstrom in einem der Fluidkanäle auf einen zweiten Fluidstrom in einem anderen der Fluidkanäle. Spiralmikrowärmetauscher sind als Gegenstrom- oder Gleichstromwärmetauscher betreibbar.Spiral micro heat exchanger The type mentioned above are characterized by at least two in common spirally guided fluid channels on, suitable for a heat transfer from at least one first fluid stream in one of the fluid channels to one second fluid flow in another of the fluid channels. Spiral micro heat exchanger are operable as countercurrent or DC heat exchangers.

Bereits in der DE 214788 C wird das Konzept eines Gegenstrom-Spiralwärmetauschers mit zwei Kanälen und zwei spiralförmigen Fluidströmen offenbart, wobei ein Kanal ein spiralförmig gebogenes Rohr ist und der zweite Kanal durch das kanalisierte Volumen zwischen den einzelnen Rohrwendeln gebildet wird.Already in the DE 214788 C discloses the concept of a countercurrent spiral heat exchanger having two channels and two spiral fluid streams, wherein one channel is a spirally curved tube and the second channel is formed by the channeled volume between the individual tube coils.

Ferner ist aus der DE 29618194 U1 ein Spiralwärmetauscher mit einem Spiralkörper mit zwei Fluidkanälen bekannt. Der Spiralkörper besteht dabei aus einem als inneres Anschlusspaar dienenden zylinderförmigen Kernbereich, auf dem durch spiralförmig verlaufende und mit Abstandshalter versehene Metallbänder gebildete Fluidkanäle aufgewickelt sind. Die beiden spiralförmigen Fluidkanäle münden auf der Mantelfläche des zylinderförmigen Spiralkörpers in zwei weitere Anschlüsse aus.Furthermore, from the DE 29618194 U1 a spiral heat exchanger with a spiral body with two fluid channels known. The spiral body consists of a serving as an inner pair of connecting cylinder core area on which are formed by spirally extending and provided with spacers metal bands fluid channels. The two spiral-shaped fluid channels open out on the lateral surface of the cylindrical spiral body into two further connections.

In der DE 199 13 459 C1 ist ein weiterer Spiralwärmetauscher offenbart, in dem zwei ineinander laufende spiralförmige Fluidkanäle für zwei Fluidfraktionen in einem Spiralkörper zusammengefasst wurden. Der Spiralkörper umfasst zwei um ein zu einem zylinderförmigen Körper zusammengesetzten Anschlusspaar aufgeroll te Blechstreifenbereiche mit aufgesetzten Leitstäben, welche die Bereiche zwischen den Blechstreifen in Einzelkanäle unterteilen und zugleich als Abstandshalter dienen.In the DE 199 13 459 C1 discloses another spiral heat exchanger in which two spiraling fluid channels running into each other have been combined for two fluid fractions in a spiral body. The spiral body comprises two rolled up to a cylindrical body connection pair terminal te sheet metal strip areas with attached guide bars, which divide the areas between the metal strips in individual channels and at the same time serve as spacers.

Auch aus der DE 925 721 C ist ein derartiger Spiralwärmetauscher bekannt, bei dem die Fluidkanäle ebenfalls durch aufgerollte und mit Abstandshaltern versehene Blechstreifen gebildet werden. Als Abstandshalter wird teilweise auch ein einseitiges seitliches Abkanten des Blechs vorgeschlagen.Also from the DE 925 721 C Such a spiral heat exchanger is known in which the fluid channels are also formed by rolled-up and provided with spacers sheet metal strip. As a spacer, a one-sided lateral folding of the sheet is sometimes proposed.

Ferner wird in der DE 299 16 688 U1 ein Spiralwärmetauscher mit trapezförmigen oder gewellten Blechen als Abstandshalter und zusätzliche Fluidführungselemente zwischen den zuvor umschriebenen Blechstreifen beschrieben.Furthermore, in the DE 299 16 688 U1 a spiral heat exchanger with trapezoidal or corrugated sheets as spacers and additional fluid guide elements between the previously circumscribed metal strip described.

Alle genannten Spiralwärmetauscher sind für zwei Fluidfraktionen ausgelegt und sowohl im Gegenstrom- als auch für einen Gleichstromverfahren betreibbar. Der besondere Vorteil dieser Bauart liegt in den besonders großen Anteilen an Wärmeübertragungsflächen der beiden Fluidkanäle zueinander, d.h. in der effizienten Wärmeübertragung in Verbindung mit einer kompakten Bauweise.All called spiral heat exchanger are for two Fluid fractions designed and both in the countercurrent and for a DC method operable. The particular advantage of this design lies in the particularly large Shares of heat transfer surfaces of the two fluid channels to each other, i. in the efficient heat transfer associated with a compact design.

Für alle zuvor aufgeführten Spiralwärmetauscher sind jedoch die genannten Abstandshalter zwingend erforderlich, welche den Abstand zwischen benachbarten Blechbereichen und damit die Breite der beiden Fluidkanäle vorgeben. Diese Konzeption, welche eine Effizienzerhöhende Verwendung von sehr dünnen Blechen zwischen den beiden Fluidkanälen erst ermöglicht und damit auch so gewollt ist, kann aber mit vertretbarem Aufwand nur begrenzt auf kleine Abmessungen übertragen werden. Insbesondere die Filigranität besonders der Abstandshalter sowie auch die begrenzte Stabilität der mit den Gesamtabmessungen dünner werdenden Bleche setzen hier der Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit von Fertigung und Anwendung im filigranen Maßstab deutliche Grenzen.For all before listed Spiral heat exchanger However, these spacers are mandatory, which the distance between adjacent sheet metal areas and thus the width of the two fluid channels pretend. This conception, which is an efficiency-increasing use of very thin Sheets between the two fluid channels only enabled and so that is so wanted, but can be done with reasonable effort only limited to small dimensions become. In particular, the filigree especially the spacers as well also the limited stability the thinner with the overall dimensions expectant sheets set here the reliability and reproducibility of Production and application on a filigree scale clear boundaries.

Aufgabe der Erfindung ist daher, einen Spiralwärmetauscher vorzuschlagen, dessen Konzeption eine Fertigung mit filigranen Abmessungen und mit hoher Zuverlässigkeit sehr vereinfacht.task the invention is therefore to propose a spiral heat exchanger, whose conception is a production with filigree dimensions and with high reliability very simplified.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Spiralmikrowärmetauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Spiralmikrowärmetauschers sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.to solution The task is a spiral micro heat exchanger with the features of claim 1 proposed. Advantageous embodiments of the spiral micro heat exchanger are in the subclaims played.

Die Erfindung betrifft einen Spiralmikrowärmetauscher mit spiralförmiger oder wendelförmiger Fluidführung für die Wärmeübertragung zwischen zwei Fluidfraktionen. Mit einer spiralförmigen oder wendelförmigen Fluidführung ist gemeint, dass Fluide im Sprialmikrowärmetauscher von innen nach außen oder umgekehrt durch den gesamten Spiralbereich geführt werden. Damit befinden sich alle Fluidführungen im Rahmen des Äquivalentbereichs, welche den Spiralbereich seitlich nicht verlassen. Damit grenzt sich die Erfindung von rein axial durchströmbaren Spiralwärmetauschern, d.h. mit einer Fluidströmung parallel zur der Spiralwärmetauscherachse ab. Folglich umfasst die Erfindung je einen Anschluss pro Fluidfraktion an der Außenfläche des Spiralmikrowärmetauschers sowie je einen Anschluss pro Fluidfraktion an der mittigen Wärmetauscherachse, d.h. vorzugsweise im Mittelbereich der vorzugsweise runden Wärmetauscherstirnflächen.The The invention relates to a spiral micro heat exchanger with spiral or Helical fluid guide for heat transfer between two fluid fractions. With a spiral or helical fluid guide is meant that fluids in the sprial micro heat exchanger from the inside to Outside or vice versa through the entire spiral area. This contains all fluid guides within the equivalent range, which do not leave the spiral area laterally. With it borders the invention of purely axially permeable spiral heat exchangers, i.e. with a fluid flow parallel to the spiral heat exchanger axis from. Thus, the invention includes one port per fluid fraction on the outside surface of the Spiral micro heat exchanger and one connection per fluid fraction at the central heat exchanger axis, i.e. preferably in the central region of the preferably round heat exchanger end faces.

Der Spiralmikrowärmetauscher umfasst ein Führungsbauteil aus einem rechteckigen, hälftig um eine Faltungslinie gefalteten und anschließend um die Faltungslinie zusammengerollten Folienelement. Die Faltungslinie unterteilt das Folienelement also in zwei gleichgroße Hälften, wobei sie parallel zu zwei der vier Randlinien des Folienelements verläuft. Somit hat der Spiralmikrowärmetauscher vorzugsweise eine zylindrische Form mit zwei Stirnflächen und einer Umfangsmantelfläche.Of the Spiral micro heat exchanger includes a guide component from a rectangular, half folded around a fold line and then rolled up around the fold line Foil element. The folding line thus divides the film element in two equal halves being parallel to two of the four marginal lines of the film element runs. Thus, the spiral micro heat exchanger has preferably a cylindrical shape with two end faces and a circumferential surface area.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, wenn das Führungsbauteil um eine oder mehrere weitere Wärmetauscherkomponenten aufgerollt ist, welche vorzugsweise eine zylindrische Form aufweist und beispielsweise als Anschlüsse für zwei oder mehrere Fluidfraktionen dienen.It is within the scope of the invention, when the guide member to one or several other heat exchanger components rolled up, which preferably has a cylindrical shape and for example as connections for two or more fluid fractions serve.

Das Folienelement weist zwei Flächenseiten auf. Die eine Flächenseite ist auf der einen Hälfte und die andere gegenüberliegende Flächenseite ist auf der anderen Hälfte mit eingearbeiteten Vertiefungen strukturiert. Beide Hälften des Folienelements sind also nur einseitig strukturiert, während die jeweils gegenüberliegende Flächenseite pro Hälfte jeweils glatt, d.h. unstrukturiert ist.The Foil element has two surface sides. The one surface side is in one half and the other opposite surface side is on the other half structured with incorporated depressions. Both halves of the Foil element are thus structured only on one side, while the each opposite surface side per half each smooth, i. is unstructured.

Die Vertiefungen dienen als Fluidführungen und erstrecken sich jeweils von der Faltungslinie bis zum gegenüber der Faltungslinie gelegenen und parallel zu diesen liegenden Randlinien des Folienelements. Vorzugsweise verbleiben die beiden seitlichen Randbereiche, welche nicht parallel zu der Faltungslinie angeordnet, zumindest außerhalb des Bereichs der Faltungslinie (dieser Bereich ist nämlich zum Anschluss an den Spiralmikrowärmetauscher über dessen Stirnflächen heranziehbar) unstrukturiert. Erstrecken sich die Strukturen über die vorgenannten seitlichen Randbereiche, sind die Stirnflächen des aufgerollten Foliensegments, d. h. die offenen Kanalflanken gegeneinander durch geeignete Mittel, beispielsweise über einen aufgeschmolzenen oder aufgeklebten Deckel fluiddicht abzudecken.The Recesses serve as fluid guides and each extend from the folding line to the opposite Folding line lying and parallel to these marginal lines of the film element. Preferably, the two lateral remain Edge regions which are not arranged parallel to the fold line, at least outside the area of the fold line (this area is namely the Connection to the spiral micro heat exchanger via its faces approachable) unstructured. The structures extend over the aforementioned lateral edge regions, the end faces of the rolled-up film segment, d. H. the open channel flanks against each other by suitable means, for example via a molten or cover glued lid fluid-tight.

Wesentlich ist, dass bei dem zusammengerollten Folienelement die unstrukturierten Bereiche des Folienelements ohne Abstandshalter fluiddicht plan aufeinander liegen. Die vorgenannten Vertiefungen werden somit durch die unstrukturierten Bereiche des Folienelements abgedeckt und begrenzen gemeinsam die Fluidkanäle. Die fluiddichte Verbindung ist dabei einerseits mit den bekannten Kleb- oder Schweißverfahren (z.B. Diffusionsschweißen) auch allein über eine Flächenpressung, realisierbar beispielsweise über ein Aufwickeln eines unter Zug vorgespannten Folienelements.Essential is that with the rolled-up foil element the unstructured Areas of the film element without spacers fluid-tight plan lie on one another. The aforementioned wells are thus by covered the unstructured areas of the film element and limit together the fluid channels. The fluid-tight connection is on the one hand with the known Gluing or welding process (e.g., diffusion bonding) also alone over one Surface pressure, feasible for example via a winding of a biased under train foil element.

Die Erfindung basiert primär auf dem Grundgedanken der drastischen Reduzierung von Wärmetauscherkomponenten einerseits und der Zahl und der erforderlicher Genauigkeit der Fertigungsschritte andererseits. Allein eine Reduzierung der Komponenten bewirkt wiederum eine Redzierung von Fügeflächen, d.h. Wärmeübertragungsbarrieren, was in vorteilhafter Weise im Sinne einer Energieübertragungseffizienzerhöhung nutzbar ist. Außerdem eröffnet das Konzept der Erfindung grundsätzlich filigranere Strukturen und damit wesentlich dünnere Wärmeübertragungsflächen und damit ebenso eine sehr hohe spezifische Energieübertragung insbesondere bei kleinen Baugrößen.The Invention is primarily based based on the idea of drastically reducing heat exchanger components on the one hand and the number and the required accuracy of the manufacturing steps on the other. But a reduction of the components in turn causes a Redzierung of joining surfaces, i. Heat transfer barriers, which can be used advantageously in the sense of an energy transfer efficiency increase is. Furthermore open the concept of the invention in principle filigree structures and thus much thinner heat transfer surfaces and as well as a very high specific energy transfer especially at small sizes.

Der Grundgedanken läuft dem Ansatz bekannter Konzeptionen zuwider, welche primär auf eine hohe Energieübertragungseffizienz meist mit unstrukturierten und allenfalls gebogenen dünnen Blechen als Wärmeübertragunasflächen abzielen.Of the The idea is running contrary to the approach of known concepts, which primarily on one high energy transfer efficiency usually with unstructured and possibly bent thin sheets as heat transfer surfaces.

Ausführungsbeispiele des Spiralmikrowärmetauschers für zwei Fluidfraktionen werden im Folgenden anhand von Figuren erläutert. Es zeigenembodiments of the spiral micro heat exchanger for two Fluid fractions are explained below with reference to figures. It demonstrate

1a und b den Aufbau zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung in seitlicher Schnittdarstellung, 1a and b show the construction of two exemplary embodiments of the invention in a lateral sectional view,

2a und b ein Folienelement des Spiralmikrowärmetauschers gemäß 1a vor einer Faltung und einem Zusammenrollen, 2a and b a sheet member of the spiral type micro heat exchanger according to FIG 1a before folding and curling,

3a und b ein Folienelement des Spiralmikrowärmetauschers gemäß 1b vor einer Faltung und einem Zusammenrollen sowie 3a and b a sheet member of the spiral type micro heat exchanger according to FIG 1b before folding and curling up as well

4 ein weiteres Ausführungsbeispiel, umfassend ein Durchbruch im Folienelement. 4 a further embodiment comprising a breakthrough in the film element.

Der prinzipielle Aufbau eines Mikrospiralwärmetauschers für zwei Fluidfraktionen entsprechend der Erfindung ist als seitliche Schnittdarstellung in den 1a und b wiedergegeben. Beide Ausführungsbeispiele umfassen ein Führungsbauteil 1, umfassend ein rechteckiges, hälftig um eine Faltungslinie 2 gefaltetes und anschließend um die Faltungslinie zusammengerollten Folienelements 3. Im Folienelement 3 sind die Fluidführungen 4 und 5 in Form von Vertiefungen eingearbeitet. Die Faltungslinie erstreckt sich über das Folienelement 3 und ist in Bezug auf die 1a und b orthogonal zur Schnittebene ausgerichtet. Ferner weisen beide Ausführungsbeispiele für jede der beiden Fluidfraktionen je einen Anschluss 6 und 7 an der Außenfläche 8 des Führungsbauteils 1 sowie je einen Anschluss 9 und 10 an der Faltungslinie 2 auf.The basic structure of a microspiral heat exchanger for two fluid fractions according to the invention is shown as a side sectional view in the 1a and b reproduced. Both embodiments include a guide member 1 comprising a rectangular half-way around a fold line 2 folded and subsequently rolled around the fold line sheet element 3 , In the foil element 3 are the fluid guides 4 and 5 incorporated in the form of depressions. The fold line extends over the film element 3 and is in terms of the 1a and b aligned orthogonal to the cutting plane. Furthermore, both embodiments each have a connection for each of the two fluid fractions 6 and 7 on the outside surface 8th of the guide component 1 as well as one connection each 9 and 10 at the folding line 2 on.

Die vorgenannte hälftige Faltung bedeutet nicht zwingend eine Teilung in zwei exakt gleichgroße Hälften. Vielmehr richtet sich die Größe und die Erstreckung der beiden Hälften nach der gewünschten Position der Anschlüsse 6 und 7 im Bereich der Außenlinie, aber auch in der Gestaltung im Bereich der Faltungslinie 2, wobei grundsätzlich zu beachten ist, dass bei einer spiralförmigen Aufwicklung von mehreren übereinander liegenden Hälften diese unterschiedlich schnell eingerollt werden.The aforementioned half folding does not necessarily mean a division into two halves of exactly equal size. Rather, the size and the He stretching the two halves to the desired position of the connections 6 and 7 in the area of the outline, but also in the design in the area of the folding line 2 It should be noted in principle that in the case of a helical winding of a plurality of halves lying one above the other, they are rolled up at different speeds.

Die für die Ausführungsbeispiele gemäß 1a und b erforderliche Gestaltung der Folienelemente 3 ist in 2a und b bzw. 3a und b wiedergegeben. Dabei gibt die jeweils die mit a) bezeichnete Figur jeweils die Vorderansicht und die mit b) bezeichnete Figur jeweils die Rückansicht des jeweils gleichen Folienelements wieder. Mittig auf den Folienelementen 3 befinden sich die Faltungslinien 2.The for the embodiments according to 1a and b required design of the film elements 3 is in 2a and b or 3a and b reproduced. In each case, the respectively designated with a) figure respectively gives the front view and the figure denoted by b) in each case the rear view of the same respective film element again. Centered on the foil elements 3 are the folding lines 2 ,

Im ersten Ausführungsbeispiel (1a und 2a und b) umfassen die Anschlüsse 6, 7, 9 und 10 jeweils eine rillenförmige Vertiefung 11 bis 14 jeweils parallel zu der Faltungslinie 2. Sie dienen als Ein- und Ausmündungen der ebenfalls rillenförmig in das Folienelement eingearbeiteten Fluidführungen 4 und 5 und führen jeweils zu einem Rand des Folienelements. Die Fluidführungen sind beispielhaft als orthogonal zu der Faltungslinie ausgerichtete gerade Rillen mit dazwischen angeordneten Stegen 15 dargestellt. Es empfiehlt sich insbesondere bei seitlich angeordneten Anschlüssen allgemein aber, die beiden Fluidführungen 4 und 5 strömungstechnisch zu optimieren und thermodynamisch aufeinander abzustimmen (d.h. grundsätzlich eine Abweichung von den exakt geraden und orthogonal zur Faltungslinie ausgerichteten rillenförmigen Fluidführungen 4 und 5).In the first embodiment ( 1a and 2a and b) include the connections 6 . 7 . 9 and 10 each a groove-shaped depression 11 to 14 each parallel to the fold line 2 , They serve as inflows and outlets of the likewise groove-shaped incorporated in the film element fluid guides 4 and 5 and each lead to an edge of the film element. By way of example, the fluid guides are straight grooves oriented orthogonally to the fold line with webs arranged therebetween 15 shown. It is recommended in particular in laterally arranged connections in general but, the two fluid guides 4 and 5 to optimize flow and thermodynamically coordinated (ie, in principle, a deviation from the exactly straight and orthogonal to the folding line aligned groove-shaped fluid guides 4 and 5 ).

Für das Einbringen der in 2a und b beispielsweise gezeigten Vertiefungen und Strukturen in ein Folienelement eignet sich insbesondere ein Ätz- oder mechanische Verfahren, insbesondere ein Mikrofräsverfahren.For the introduction of in 2a and b shown, for example depressions and structures in a film element is particularly suitable an etching or mechanical method, in particular a micro-milling method.

Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel in 1a weist das gemäß 1b nicht nur eine rohrförmige äußere Ummantelung 16 unter Bildung von konstruktiv bedingten Hohlräumen 17 und 18 zwischen Führungsbauteil und Ummantelung, sondern auch zwei weitere Hohlräume 19 und 20 im Bereich der Faltungslinie 2 auf. Alle vier Hohlräume dienen als Ausmündungen oder Einmündungen für die einzelnen Fluidführungen (rillenförmigen Vertiefungen 4 bzw. 5) und sind Teil der Anschlüsse 9 und 10 im Bereich der Faltungslinie 2 bzw. der Anschlüsse 6 und 7 im Bereich der Ummantelung (Außenfläche). Wie in 3a und 3b wiedergegeben, sind für dieses Ausführungsbeispiel keine als Vertiefungen in das Folienelement eingebrachte Strukturen als Teil der Anschlüsse erforderlich, was den Fertigungsaufwand beim Einbringen der Strukturierung in das Folienelement in vorteilhafter Weise reduziert. Insbesondere sind nur die Rillenförmigen Vertiefungen 4 und 5 einzubringen, welche auch durch eine einfache spanende Bearbeitung, wie z. B. Stoßen oder Schleifen hergestellt werden können.In contrast to the embodiment in 1a has that according to 1b not just a tubular outer shell 16 under the formation of constructive cavities 17 and 18 between guide member and sheath, but also two more cavities 19 and 20 in the area of the folding line 2 on. All four cavities serve as orifices or junctions for the individual fluid guides (groove-shaped recesses 4 respectively. 5 ) and are part of the connections 9 and 10 in the area of the folding line 2 or the connections 6 and 7 in the area of the casing (outer surface). As in 3a and 3b reproduced, no introduced as depressions in the film element structures are required as part of the connections for this embodiment, which reduces the manufacturing cost when introducing the structuring in the film element in an advantageous manner. In particular, only the groove-shaped recesses 4 and 5 bring, which also by a simple machining, such. B. bumping or grinding can be made.

Es empfiehlt sich, dichtend auf die Stirnflächen des zusammengerollten Folienelements je einen vorzugsweise zylinderförmigen Deckel aufzusetzen. Auch wenn die Bereiche des Folienelements im zusammengerollten Zustand dichtend aufeinander liegen, dienen diese Deckel zumindest als Träger für die vorgenannten Anschlüsse.It is recommended to seal on the end faces of the rolled up Foil element ever set up a preferably cylindrical cover. Even if the areas of the film element in the rolled state lie sealingly on top of each other, these covers serve at least as a carrier for the aforementioned Connections.

Ferner bietet es sich an, die Stege 15 durch punktförmige Erhebungen oder Säulen als Abstandshalter zu ersetzten, wobei der Vorteil des größeren Fluidfassungsvermögen in den Fluidführungen einerseits und einer besseren Aufrollbarkeit des Folienelements andererseits durch eine schlechtere Führung der Fluide in den Fluidführungen reduziert wird. Die Erhebungen lassen sich auch durch separate, die Fluidführungen 4 und 5 kreuzende Rillen parallel zu der Faltungslinie erzeugen, wobei die Rillen durch die vorgenannten Deckel an den Stirnflächen nach außen hin abgedichtet werden müssen.Furthermore, it lends itself to the footbridges 15 replaced by punctiform protrusions or columns as spacers, wherein the advantage of greater fluid capacity in the fluid guides on the one hand and better rollability of the film element on the other hand is reduced by a poorer management of the fluids in the fluid guides. The elevations can also be separated by the fluid guides 4 and 5 Create crossing grooves parallel to the fold line, wherein the grooves must be sealed by the aforementioned cover at the end faces to the outside.

4 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der das um die Faltungslinie 2 gefaltete Folienelement um eine Profilleiste 21 mit zylinderförmiger Außenkontur und einem geteilten Innenvolumen gewickelt ist. Die beiden Innenvolumenteile dienen als Anschlüsse 9 und 10 an der Faltungslinie für die beiden Fluidfraktionen und korrespondieren über je einen Längsschlitz 22, 23 mit den Fluidführungen 4 und 5. Eine weitere Besonderheit ist die Fluiddurchführung 24 zur konstruktiv bedingten fluidischen Überbrückung des Folienelements. 4 shows a further embodiment in which the around the folding line 2 folded foil element around a profile strip 21 is wound with cylindrical outer contour and a divided inner volume. The two inner volume parts serve as connections 9 and 10 at the folding line for the two fluid fractions and correspond via a respective longitudinal slot 22 . 23 with the fluid guides 4 and 5 , Another special feature is the fluid feedthrough 24 for structurally conditioned fluidic bridging of the film element.

11: Führungsbauteilguiding member
22: Faltungsliniefold line
33: Folienelementfilm element
4, 54, 5: Fluidführungen für zwei Fluidfraktionenfluid guides for two fluid fractions
6, 76 7: Anschlüsse an der Außenfläche für zwei FluidfraktionenConnections to the Outer surface for two fluid fractions
88th: Außenflächeouter surface
9, 109 10: Anschlüsse an der Faltungslinie für zwei FluidfraktionenConnections to the Folding line for two fluid fractions
11-1411-14: Rillenförmige Vertiefungen für FluidführungenGrooved depressions for fluid guides
1515: Stegweb
1616: Ummantelungjacket
17-2017-20: Hohlraumcavity
2121: ProfilleisteMolding
22, 2322 23: Längsschlitzlongitudinal slot
2424: FluiddurchführungFluid passage

Claims

Spiral micro heat exchanger with spiral or helical fluid guide for the heat transfer between two fluid fractions, comprising a) a guide component ( 1 ) from a rectangular, half by one folding line ( 2 ) and then rolled around the fold line film element ( 3 ), wherein the folding line divides the film element into two halves and one half on one surface side and the other half on the opposite other surface side recesses ( 14 . 15 ), which extend as fluid guides from the folding line to the edge of the film element located opposite the folding lines, b) one connection each ( 6 . 7 ) per fluid fraction on the outer surface ( 8th ) of the rolled-up film element and c) one connection each ( 9 . 10 ) per fluid fraction in the guide component at the fold line ( 2 ).

Spiral micro heat exchanger according to claim 1, characterized in that the recesses comprise a plurality of non-parallel to the fold aligned groove-shaped channels, the channels per side of the film element form a channel fraction, which are each associated with one of the two fluid fractions and on both sides in each of the terminals ( 6 . 7 . 9 . 10 ) end up.

Spiral micro heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that directly around the outer surface ( 8th ) of the rolled foil element ( 3 ) a tubular Ummantelung ( 16 ), wherein in this two axially aligned grooves or cavities ( 19 . 20 ) are provided as part of each one terminal and as a connecting line between the ends of the channels per channel fraction.

Spiral micro heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized that the structures on both sides of the foil element in the area the folding a parallel to the fold oriented groove-shaped depression as part of each connection and as a connection between the ends of the channels per channel fraction.

Spiral micro heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized that on the two end faces the rolled-up film element depending on a cylindrical cover is placed sealingly.