DE19756487A1 - Wärmetauscherplatte - Google Patents

Description

Mit Gas beheizte Warmwasserbereiter (auch Gasthermen genannt) werden bislang aufgrund der in ihnen herrschenden extremen korrosiven Atmosphäre mit Laser ge­ schweißten Rippenrohren versehen. Hiermit ist nicht nur ein hoher fertigungstech­ nischer Aufwand, sondern auch ein vergleichsweise hohes Gewicht verbunden.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen Vorschlag zu unterbreiten, der sowohl das Gewicht eines Warmwasserbereiters verringert als auch den Herstellungsaufwand reduziert.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den Merkmalen des An­ spruchs 1.

Danach wird jetzt die Rippenrohranordnung durch mindestens eine Wärmetau­ scherplatte aus aufeinander gewalzten und mit einem inneren Kanalbild für Kühl­ wasser versehenen Aluminiumblechen ersetzt. Da jedoch ein Aluminiumblech, ins­ besondere in einer Gasatmosphäre aus Schwefeldioxid mit einer Temperatur von etwa 110°C, wenig korrosionsbeständig ist, wird nunmehr die mit in der Gasatmo­ sphäre in Kontakt gelangende Außenseite der Wärmetauscherplatte mit einem ge­ gen Korrosion beständigen Werkstoff beschichtet. Je nach Lage der Wärmetau­ scherplatte im Warmwasserbereiter können aber auch beide Außenseiten mit einem gegen Korrosion beständigen Werkstoff beschichtet sein.

Die Herstellung einer derartigen Wärmetauscherplatte kann nach zwei bei Verdamp­ fern für Kühlschränke seit Jahren mit Erfolg angewandten Verfahren erfolgen.

Das eine Verfahren - Rollbondverfahren - sieht die Zuführung von zwei Aluminium­ bändern von entsprechenden Coils vor. Hierbei werden die einander zugewandten Seiten der Aluminiumbänder gesäubert und gebürstet. Auf die Innenseite des unteren Aluminiumbands wird mit Hilfe des Siebdruckverfahrens eine Druckpaste aufge­ bracht und anschließend werden die beiden Aluminiumbänder unter einer Dicken­ reduzierung von üblicherweise 50% warm abgewalzt. Hierbei werden nur die Berei­ che, die nicht mit der Druckpaste versehen sind, homogen miteinander verbunden. Dadurch kann in einem sich an das Ablängen der aufeinander gewalzten Alumini­ umbänder auf Platinengröße abschließenden Aufblasprozeß die mit der Druckpaste versehenen Bereiche mit einem Druck von ca. 130 bar aufgeblasen werden, so daß zwischen den beiden Aluminiumblechen der Platine das jeweils gewünschte Kanal­ bild entsteht.

Bei dem anderen Verfahren - dem Z-Bond-Verfahren - wird beim Zusammenwalzen zweier Aluminiumbänder noch eine ZnAl-4-Folie homogen ohne jedes Flußmittel eingebracht. Nach dem Richten und Schneiden dieses Sandwichbands zu einzelnen Platinen wird jede Platine in eine Aufblaspresse mit einem beheizten Werkzeug eingebracht, in welchem die aufzublasenden Kanäle negativ ausgeformt sind. Durch die zugeführte Wärme wird die ZnAl-Folie verflüssigt und es kann mit Hilfe einer Injektionsnadel Stickstoff unter hohem Druck zwischen die beiden Aluminiumbleche der Platine gepreßt werden, so daß in dem formschlüssigen Werkzeug sich die Aluminiumbleche trennen und dabei das definierte Kanalbild entsteht.

Die Erfindung sieht nun vor, daß vor dem Aufblasen der Platinen zumindest die Au­ ßenseite mit einem gegen Korrosion beständigen Werkstoff beschichtet wird, welche letztendlich in einem Warmwasserbereiter der korrosiven Gasatmosphäre aus­ gesetzt ist.

Damit stellt die Erfindung eine Wärmetauscherplatte für einen Warmwasserbereiter zur Verfügung, deren grundsätzliche Fertigung als Verdampfer für Kühlschränke fer­ tigungstechnisch ausgereift und hinsichtlich des inneren Kanalbilds absolut sicher ist. Durch das zusätzliche Aufbringen eines gegen Korrosion beständigen Werk­ stoffs auf eine Außenseite wird nunmehr eine solche Wärmetauscherplatte auch zur Integration in einen mit Gas beheizten Warmwasserbereiter erfolgreich zur Verfü­ gung gestellt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht nach Anspruch 2 vor, daß der gegen Korrosion beständige Werkstoff aus einem Edelstahlblech gebildet ist.

Der gegen Korrosion beständige Werkstoff, z. B. ein Edelstahlblech, kann entspre­ chend den Merkmalen des Anspruchs 3 durch Plattieren auf die Außenseite des Aluminiumblechs gebracht sein.

Denkbar ist es gemäß Anspruch 4 aber auch, daß der gegen Korrosion beständige Werkstoff, z. B. ein Edelstahlblech, mittels einer Klebefolie auf die Außenseite des Aluminiumblechs kaschiert ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt einen vertikalen Teilquerschnitt durch eine Wärmetauscherplatte 1 zur Integration in einen nicht näher dargestellten Warmwasserbereiter, der mit Gas beheizt wird (Gastherme).

Die Wärmetauscherplatte 1 besteht aus zwei durch Walzen miteinander verbunde­ nen Aluminiumblechen 2, 3, von denen das eine Aluminiumblech 2 aus dem Werk­ stoff Al 99,5 mit einer Dicke D von 0,7 mm und das andere Aluminiumblech 3 aus em Werkstoff Al 99,5 oder dem Werkstoff Al Zr 0,2 mit einer Dicke D1 von 0,5 mm besteht.

Zwischen den beiden Aluminiumblechen 2, 3 ist ein nicht näher veranschaulichtes Kanalbild 4 aufgeblasen, welches der Führung von Kühlwasser dient.

Die Außenseiten 5, 6 der beiden Aluminiumbleche 2, 3 sind jeweils mit einem gegen Korrosion beständigen Werkstoff 7, 8, z. B. einem Edelstahlblech in der Qualität 4521 oder der Qualität 4404 beschichtet.

Unabhängig davon, ob nun die Wärmetauscherplatte 1 nach dem voraufgehend erläuterten Rollbond-Verfahren oder nach dem Z-Bond-Verfahren gefertigt wird, erfolgt das Aufblasen des Kanalbilds 4 erst nach dem Beschichten mit dem gegen Korrosion beständigen Werkstoff 7, 8.

In der Fig. 2 ist im vertikalen Teilquerschnitt eine Wärmetauscherplatte 1a be­ zeichnet, die ebenfalls aus zwei durch Walzen aufeinandergebrachten Aluminium­ blechen 2, 3 besteht, zwischen denen ein Kanal 4 aufgeblasen ist. Auch hierbei be­ steht das eine Aluminiumblech 2 aus dem Werkstoff Al 99,5 und das andere Alumi­ niumblech 3 aus dem Werkstoff Al 99,5 oder dem Werkstoff Al Zr 0,2 in einer Dicke D von 0,7 bzw. D1 von 0,5 mm.

Auf die Außenseite 6 des Aluminiumblechs 3 der Dicke D1 ist nunmehr ein gegen Korrosion beständiger Werkstoff 9, hier ein Edelstahlblech, der Qualität 4521 oder der Qualität 4404 mittels einer Klebefolie 10 gebracht.

Auch das Aufbringen dieses Werkstoffs 9 mittels der Klebefolie 10 erfolgt vor dem Aufblasen des Kanalbilds 4.

Selbstverständlich könnte auch das Aluminiumblech 2 mit einem gegen Korrosion beständigen Werkstoff 9, wie z. B. ein Edelstahlblech, auf der Außenseite 5 verse­ hen sein. Dieser ist dann ebenfalls durch eine Klebefolie 10 befestigt.

Bezugszeichenliste

1

- Wärmetauscherplatte

1

a - Wärmetauscherplatte

2

- Aluminiumblech

3

- Aluminiumblech

4

- Kanalbild

5

- Außenseite v.

2

6

- Außenseite v.

3

7

- korrosionsbeständiger Werkstoff

8

- korrosionsbeständiger Werkstoff

9

- korrosionsbeständiger Werkstoff

10

- Klebefolie
D - Dicke v.

2

D1 - Dicke v.

3

Claims (4)

1. Wärmetauscherplatte zur Integration in einen mit Gas beheizten Warm­ wasserbereiter, welche zwei durch Walzen fest miteinander verbundene Aluminiumbleche (2, 3) umfaßt, von denen mindestens ein Aluminiumblech (2, 3) auf der dem anderen Aluminiumblech (3, 2) abgewandten Außenseite (5, 6) mit einem gegen Korrosion beständigen Werkstoff (7, 8, 9) beschichtet und zwi­ schen den beiden Aluminiumblechen (2, 3) ein Kanalbild (5, 6) zur Beaufschlagung mit Kühlwasser aufgeblasen ist.

2. Wärmetauscherplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gegen Korrosion beständige Werkstoff (7, 8, 9) aus einem Edelstahlblech besteht.

3. Wärmetauscherplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gegen Korrosion beständige Werkstoff (7, 8) durch Plattieren auf die Außenseite (5, 6) des Aluminiumblechs (2, 3) gebracht ist.

4. Wärmetauscherplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gegen Korrosion beständige Werkstoff (9) mittels einer Klebefolie (10) auf die Außenseite (6) des Aluminiumblechs (3) kaschiert ist.