DE2420920A1

DE2420920A1 - Stirnseitiggr verschluss fuer einen waermetauscher, dessen waermetauschermatrix von den falten eines gleichfoermige faltenzuege aufweisenden bandes gebildet wird

Info

Publication number: DE2420920A1
Application number: DE2420920A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dr Foerster; Manfred Kleemann
Original assignee: Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 1974-04-30
Filing date: 1974-04-30
Publication date: 1975-11-13
Also published as: FR2269697A1; CH589267A5; GB1496825A; US4254827A; DE2420920C3; FR2269697B1; DE2420920B2

Description

Stirnseitiger Verschluß für einen Wärmetauscher, dessen
Wärmetauschermatrix von den Falten eines gleichförmige
Faltenzüge aufweisenden Bandes gebildet wird

Die Erfindung bezieht sich auf einen stirnseitigen Verschluß für einen Wärmetauscher, dessen Wärmetauschermatrix von den Falten eines gleichförmige Faltenzüge aufweisenden Bandes
gebildet wird. Der stirnseitige Verschluß der Faltenzüge ist zur gegenseitigen Abdichtung der von den im Wärmeaustausch
stehenden Medien durchströmten Kammern erforderlich.

Aus der DT-PS 1 111 221 ist ein Wärmetauscher der oben genannten Art bekannt, bei dem zum stirnseitigen Verschluß der Kammern der Wärmetauschermatrix jeweils zwei benachbarte
Falten einer gefalteten Blechtafel paarweise längs gewinkelter Faltenkanten miteinander verschweißt werden. Dies ist
nachteilig, weil aus fertigungstechnischen Gnhden bei der
Herstellung der Wärmetauscher sowohl eine untere Grenze für die Blechstärke als auch eine untere Grenze für den Abstand der Falten eingehalten werden muß, so daß einer wünschenswerten Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche in einem vorgegebenem Volumen durch Verwendung sehr dünnwandiger Materialien und durch eine Verringerung des Faltenabstandes Schranken gesetzt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen stirnseitigen Verschluß für einen Wärmetauscher, dessen Wärmetauschermatrix
aus einem gefalteten Band besteht, zu schaffen, der auch bei Verwendung von Bändern aus dünnem Material einen fertigungstechnisch einfachen, gasdichten Abschluß der Stirnseiten der Faltenzüge gestattet,

PT 1.268

Mz/da

509846/0569

Diese Aufgabe wird bei einem Wärmetauscher der oben bezeichneten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß im Bereich jeder· der beiden Stirnseiten (3) der Paltenzüge zwischen den Palten wenigstens ein die Form der Paltenzüge aufweisendes, die Stirnseite der Wärmetauschermatrix abschließendes Verschlußband (5,6,lo) angeordnet ist, wobei die Dicke des Verschlußbandes etwa der Hälfte des Abstandes (7) zwischen den Palten entspricht und wobei sowohl das Verschlußband (5,6,lo) mit den benachbarten Palten des Bandes (1) der Wärmetauschermatrix, als auch einander zugekehrte Falten (8,9) des Verschlußbandes (5,6,lo) miteinander gasdicht verbunden sind. Durch Einlegen von einem Verschlußband zwischen den Falten - oder von zwei Verschlußbändern beidseitig der Paltenkanten - wird erreicht, daß die gasdicht zu verschließenden Zwischenräume zwischen den Falten erheblich verkleinert werden, so daß ein sicherer Verschluß der Palten an den Stirnseiten durch Verschweißen oder Verlöten möglich ist. Verschweißt wird die Wärmetauschermatrix zweckmäßig durch Schmelzschweißung, wobei nach Einlegen der Verschlußbänder und Verspannen der Wärmetauschermatrix ein einfaches Erhitzen der Stirnseiten auf Schmelztemperatur der Materialien ausreicht, um einen gasdichten Verschluß zu erhalten. Um die Stirnseiten zu verlöten, ist es zweckmäßig, die Verschlußbänder beiseitig mit einem Film aus Lötmaterial zu versehen. Ein besonderer Vorzug des erfindungsgemäßen Verschlusses besteht darin, daß durch Einlegen von ein oder zwei Verschlußbändern auch eine dünnwandige Wärmetauschermatrix mit geringem Paltenabstand einwandfrei verschließbar ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Verschlußband U-förmig gebogen ist und die stirnseitigen Kanten der Falten umgreift.

- 3 509846/0559

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gegeben, daß zumindest eines der Verschlußbänder durch einen an den stirnseitigen Kanten der Palten vorgesehenen Falz gebildet wird. Vorteilhaft'ist hierbei, daß auf der gefalzten Seite des gefalteten Bandes der Wärmetauschermatrix nur die einander zugekehrten Seiten der Falzflächen gasdicht verbunden werden müssen.

Eine weitere zweckmäßige Variante des erfindungsgemäßen Verschlusses besteht darin, daß an jeder der beiden Stirnseiten der Faltenzüge mit Abstand von den Stirnseiten zwischen den Falten zwei die Form der Faltenzüge aufweisende Verschlußbänder angeordnet sind und der verbleibende Raum zwischen den Verschlußbändern und der Stirnseite mittels Lot- oder Schweißmaterial verschlossen ist. Dieser Verschluß eignet sich bevorzugt für die Anwendung des Tauchlöt-Verfahrens bei der Herstellung der Wärmetauschermatrix. Die Verschlußbänder dienen in diesem Falle lediglich dazu, ein Eindringen von Lotmaterial in die zu verschließenden Kammern der Wärmetauschermatrix zu verhindern.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung schematisch wiedergegeben sind, näher erläutert. Die Zeichnung beschränkt sich dabei zur Vereinfachung auf die Darstellung von gefalteten Bändern, die für dipFertigung von Wärmetauschern bestimmt sind, wobei jeweils nur ein Teil einer - in den Figuren 1 bis 3 noch unverschlossenen - Stirnseite eines Bandes wiedergegeben ist. Es zeigen

5098 4 6/0559

24209;

Fig. 1 stirnseitiger Verschluß mit zwei Verschlußbändern

Fig. 2 stirnseitiger Verschluß mit einem U-förmig gebogenen Verschlußband

Fig. 3 stirnseitiger Verschluß mit einem um l8o gebogenen Falz

Fig. 4 stirnseitiger Verschluß mit im Abstand von der Stirnseite angeordneten Verschlußbändern

Wie die Zeichnung zeigt, wird die Wärmetauschermatrix eines Wärmetauschers, auf die sich digErfindung bezieht, von den Falten eines gleichförmige Faltenzüge aufweisenden Bandes 1 gebildet. Die Kanten 2 der Falten an der Stirnseite 3 der Faltenzüge zeigen einen mäanderförmigen Verlauf. Längs der Falten sind zwei die Faltenzüge beidseitig überdeckende Wandungen angeordnet, von denen in den Figuren jeweils nur eine der Wandungen 4 gezeichnet ist. Für einen vollständigen Verschluß der Stirnseiten der Faltenzüge weist das Band 1 der Wärmetauschermatrix - wie in Fig. 1 gezeigt ist - zwei zwischen den Falten eingelegte, die Form der Faltenzüge aufweisende Verschlußbänder 5>6 auf, die beidseitig der Falten angeordnet ist. Die Dicke der Verschlußbänder 5*6 entspricht etwa der Hälfte des Abstandes 7 zwischen den Falten.

Die Verschlußbänder 5,6 nach Fig. 1 bestehen aus dem gleichen metallischen Material wie das Band 1 der Wärmetauschermatrix. Der Verschluß der Stirnseite wird durch Schmelzschweißung vorgenommen. Es ist aber auch möglich, die Verschlußbänder 5,6 beidseitig mit einem Film aus Lötmaterial zu überziehen und

509846/0559

die Stirnseiten zu verlöten, wobei sowohl die Verschlußbänder 5,6 mit den benachbarten Palten des Bandes 1 der Wärmetauschermatrix, als auch einander zugekehrte Falten 8,9 der Verschlußbänder 5,6 miteinander gasdicht verbunden werden.

Die Verschlußbänder 5»6 sind - wie in Fig. 2 gezeigt ist - ersetzbar durch ein U-förmig gebogenes Verschlußband Io, das die Palten längs ihrer stirnseitigen Kanten 2 umgreift.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 besteht das Verschlußband aus einem um I8o° gebogenen PaIz 11 an den stirnseitigen Kanten 2 der Falten. Bei diesem Verschluß der Wärmetauschermatrix müssen lediglich die einander zugekehrten Faltenflächen des Falzes miteinander verbundehwerden. Im Ausführungsbeispiel wird nur ein Teil der Falten verschlossen.·

In den Figuren ist der sich im Betriebszustand der Wärmetauschermatrix einstellende Strömungsverlauf der im Wärmeaustausch stehenden Medien durch Strömungspfeile angedeutet. Die Medien strömen durch im Bereich der Stirnseiten 3 der Wärmetauschermatrix vorgesehene Öffnungen 12 in die Hohlräume zwischen den Faltenzügen ein, wobei bei der Verschlußart nach Fig. 3 Öffnungen 13 für eines der Medien an den Stirnseiten der Wärmetauschermatrix vorhanden sind.

Eine Variante des erfindungsgemäßen Verschlusses zeigt Fig. 4. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Form der Faltenzüge aufweisende Verschlußbänder 14 mit Abstand 15 von der Stirnseite 3 angeordnet. Zweckmäßig entspricht auch die Dicke der Verschlußbänder 14 der Hälfte des Abstandes zweier Falten. Der von den Verschlußbändern l4 zur Stirnseite 3 hin nicht ausgefüllte Raum 16 wird bei der Fertigung der

509846/0559

Wärmetauschermatrix mittels Lotmaterial verschlossen, wobei die Verschlußbänderji< 14 ein unerwünschtes Eindringen von Metall in die Wärmetauschermatrix verhindern.

509846/0559

Claims

- 7 - Patentansprüche

χ
1.;Stirnseitiger Verschluß für einen Wärmetauscher, dessen

^-" Wärmetauschermatrix von den Falten eines gleichförmige Faltenzüge aufweisenden Bandes gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich jeder der beiden Stirnseiten (3) der Faltenzüge zwischen den Falten wenigstens ein die Form der Faltenzüge aufweisendes, die Stirnseite der Wärmetauschermatrix abschließendes Verschlußband (5,6,lo) angeordnet ist, wobei die Dicke des Verschlußbandes etwa der Hälfte des Abstandes (7) zwischen den Falten entspricht und wobei sowohl das Verschlußband (5,6,lo) mit de benachbarten Falten des Bandes (1) der Wärmetauschermatrix als auch einander zugekehrte Falten (8,9) des Verschlußbandes (5,6,lo) miteinander gasdicht verbunden sind.
2. Stirnseitiger Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußband (lo) U-förmig gebogen ist und die stirnseitigen Kanten (2) der Falten umgreift.
3. Stirnseitiger Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Verschlußbänder durch einen an den stirnseitigen Kanten (2) der Falten vorgesehenen Falz (11) gebildet wird.
4. Stirnseitiger Verschluß für einen Wärmetauscher, dessen Wärmetauschermatrix von den Falten eines gleichförmigy Faltenzüge aufweisenden Bandes gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder der beiden Stirn-

- 8 -509846/0559

seiten (3) der Faltenzüge mit Abstand (15) von den Stirnseiten zwischen den Falten zwei die Form der Faltenzüge aufweisende Verschlußbänder (14) angeordnet sind und der verbleibende Raum (16) zwischen den Verschlußbändern und der Stirnseite mittels Lot- oder Schweißmaterial verschlossen ist.

509846/0559

Leerseite