DE2420920B2

DE2420920B2 - Stirnseitiger Verschluß für einen Wärmetauscher, dessen Wärmetauschermatrix von den Falten eines gleichförmige Faltenzüge aufweisenden Bandes gebildet wird

Info

Publication number: DE2420920B2
Application number: DE2420920A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dr. 5110 Alsdorf Foerster; Manfred 5154 Quadrath Kleemann
Original assignee: Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 1974-04-30
Filing date: 1974-04-30
Publication date: 1978-12-07
Also published as: FR2269697B1; US4254827A; FR2269697A1; CH589267A5; DE2420920A1; GB1496825A; DE2420920C3

Description

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

Aus der DE-PS 11 11 221 ist ein Wärmetauscher der obengenannten 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 Gründen 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. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines stirnseitigen Verschlusses, der eine Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche in einem vorgegebenen Volumen durch Verwendung sehr dünnwandiger Materialien und durch eine Verringerung des Faltenabstandes ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einem Wärmetauscher der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen den Falten wenigstens ein die Form der Faltenzüge aufweisendes Verschlußband eingesetzt ist dessen Dicke etwa der Hälfte des AbsUmdes zwischen den Falten entspricht, wobei sowohl das Verschlußband mit den benachbarten Flächen der Falten des Bandes der » Wärmetauschermatrix,, als auch einander zugekehrte Flächen der Falten des Verschlußbandes miteinander gasdicht verbunden sind. Durch Einlegen von einem Verschlußband zwischen den Falten — oder von zwei Verschlußbändern beidseitig der Faltenkanten — wird

ίο erreicht, daß die gasdicht zu verschließenden Zwischenräume zwischen den Falten erheblich verkleinert werden, so daß ein sicherer Verschluß der Falten 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 Stirnseilen zu

2» verlöten, ist es zweckmäßig, die Verschlußbänder beidseitig 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 Wär-

r> metauschermatrix mit geringem Faltenabstand einwandfrei verschließbar ist Dabei werden die Verschlußbänder in vorteilhafter Weise bereits vor der Faltung des Bandes der Wärmetauschermatrix im Bereich der Kanten des Bandes aufgebracht und zugleich mit dem

ίο Band der Wärmetauschermatrix verformt.

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

i) ist dadurch gegeben, daß zumindest eines der Vcrschlußbändcr durch einen an den stirnseitigen Kanten der Falten vorgesehenen Falz gebildet wird. Vorteilhaft ist hierbei, daß auf der gefalzten Seite des gefalteten Bandes der Wärmetauschermatrix nur die einander

in zugekehrten Seiten der Faltflächen gasdicht verbunden werden nüssen.

Eine weitere zweckmäßige Variante des erfindungsgemäßen Verschlusses besteht darin, daß Verschlußbänder beidseitig der Falten des Bandes jeweils mit Abstand

■\^r> von den Stirnseiten eingesetzt 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 Herstel-

■" lung der Wärnietauschermatrix. 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 Ausführungsbeispie-

y> len, die in der Zeichnung schematisch wiedergegeben sind, näher erläutert. Die Zeichnung beschränkt sich dabei zur Vereinfachung auf die Darstellung von gefalteten Bändern, die für die Fertigung von Wärmeaustauschern bestimmt sind, wobei jeweils nur ein Teil

mi einer — in den Fig. 1 bis 3 noch unverschlossenen — Stirnseite eines Bandes wiedergegeben ist. Es zeigt

F i g. 1 stirnseitiger Verschluß mit zwei Verschlußbändern

Fig. 2 stirnseitiger Verschluß mit einem U-förmig

■ ■'■ gebogenen Verschlußband

Fig. 3 stirnseitiger Verschluß mit einem um 180° gebogenen Falz

F i g. 4 stirnseitigeir Verschluß mit im Abstand von der

Stirnseite angeordneten Verschlußbändern

Wie die Zeichnung zeigt, wird die Wärmetauschermatrix eines Wärmetauschers 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 Faitenzüge 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 F i g. 1 gezeigt ist — zwei zwischen den Falten eingelegte, die Form der Faltenzüge aufweisende Verschlußbänder 5, 6 auf, die beidseitig der Falten angeordnet sind. Die Dicke der Verschlußbänder 5, 6 entspricht etwa der Hälfte des Abstandes 7 zwischen den Falten.

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

Die Verschlußbänder 5,6 sind — wie in F i g. 2 gezeigt ist — ersetzbar durch ein U-förmig gebogenes Verschlußband 10, das die Falten längs ihrer stirnseiligen Kanten 2 umgreift.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 besteht das Verschiußband aus einem um 180" gebogenen Falz 11

', an den stirnseitigen Kanten 2 der Falten. Bei diesem Verschluß der Wärmetauschermatrix müssen lediglich die einander zugekehrten Faltenflächen des Falzes miteinander verbunden werden. Im Ausführungsbeispiel wird nur ein Teil der Falten versch lossen.

in In den Figuren ist der sich im Betriebszustand der Wärmetauschermatrix einstellende Strömungsverlauf der im Wärmetausch stehenden Medien durch Strömungspfeile angedeutet. Die Medien strömen durch im Bereich der Stirnseiten 3 der Wärmetauschermatrix

r> 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 erfinclungsgemäßen Verschlusses

•ii 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 Fallen. Der , von den Verschlußbändern 14 zur Stirnseite 3 hin nicht ausgefüllte Raum 16 wird bei der Fertigung der Wärmetauschermatrix mitlels Lotmaterial verschlossen, wobei die Verschlußbänder 14 ein unerwünschtes Eindringen von Metall in die Wärmetauschermatrix

.:■ verhindern.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stirnseitiger Verschluß für einen Wärmetauscher, dessen Wärmetauschermatrix von den Falten eines gleichförmige Faltenzüge aufweisenden Bandes gebildet wird, mittels im Bereich der Stirnseiten angeordneter, die Wärmetauschermatrix stirnseitig abdichtender Verschlußbänder, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Falten wenigstens ein die Form der Faltenzüge aufweisendes Verschlußband (5, 6, 10, 14) eingesetzt ist, dessen Dicke etwa der Hälfte des Abstandes (7) zwischen den Falten entspricht, wobei sowohl das Verschlußband (5,6,10,14) mit den benachbarten Flächen der Falten des Bandes (1) der Wärmetauschermatrix, als auch einander zugekehrte Flächen der Falten (8, 9) des Verschlußbandes (5, 6, 10, 14) miteinander gasdicht verbunden sind.

2. Stirnseitiger Verschluß nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußband (10) 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 nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Verschlußbänder (14) beidseitig der Falten des Bandes jeweils mit Abstand (15) von den Stirnseiten eingesetzt sind und der verbleibende Raum (16) zwischen den Verschlußbändern und der Stirnseite mittels Lot- oder Schweißmaterial verschlossen ist.