DE2521351A1 - Kreuzstrom-plattenwaermetauscher - Google Patents

Description

Interliz Anstalt in Vaduz, Liechtenstein 2521351 Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kreuzstrom-Plattenwärme- ^: tauscher mit einem blockförmigen Wandpaket aus mehreren parallelen rechteckigen Trennwänden, welche jeweils beidseitig von den beiden Medien im Kreuzstrom bestrichen werden.

Es sind Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher bekannt, bei denen das : Wandpaket aus einer Mehrzahl von einzelnen Platten zum Beispiel aus Glas besteht. Die einzelnen Platten sind paarweise an zwei¹ gegenüberliegenden Rändern durch leistenähnliche Verbindungs- [ und Dichtungsstücke miteinander verbunden, so daß jeweils zwei ■ Platten einen Durchflußkanal für eines der beiden in Wärmeaus- > tausch stehenden Medien bilden. Abwechselnd sind die Platten paarweise mal am oberen und unteren Plattenrand und mal an den beiden seitlichen Plattenrändern durch diese besonderen Verbindungs- und Dichtungsstücke verbunden, so daß in abwechseln- ■ der Folge in horizontaler Richtung und in vertikaler Richtung offene Durchflußkanäle des Plattenpaketes entstehen, die von '. den beiden Medien im sogenannten Kreuzstrom durchströmt werden. Derartige Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher sind in der Her-Stellung und Montage aufwendig und teuer und haben ein schweres j Gewicht. Bei Parallelstrom- oder Gegenstrom-Plattenwärme- ; tauschern, bei denen die zwischen den Platten gebildeten Durchflußkanäle in gleichen bzw. parallelen Riehtungen durchströmt ; werden, ist es bekannt, da,s Wandpaket aus einer dünnen, folien-^; artigen Blechtafel herzustellen, welche mehrfach um jeweils ₃₇₆₄ £09848/0407 ~—a--

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18o° zickzackförmig gefaltet wird. Für das KreuzStromprinzip, für das die Durchflußkanäle abwechselnd in rechtwinklig zueinanderstehenden Richtungen offen sein müssen, ist diese Herstellungsweise und Ausbildung des Wandpaketes unbrauchbar.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Kreuzstrom- ; Plattenwärmetauscher zu schaffen, der für das Wandpaket die ^: Anwendung eines dünnwandigen, folienartigen und faltbaren Materials erlaubt und ein geringes Gewicht hat und einfach und billig herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Wandpaket aus einem einzigen Bandzuschnitt aus dünnwandigem streifenförmigen Material mit geraden Bandlängskanten besteht, _: dessen Breite im wesentlichen dem Zweifachen der einen Seitenlänge der Trennwände entspricht, daß der Bandzuschnitt entlang · rechtwinklig zur Bandlängsrichtung verlaufenden Linien, deren i Abstand voneinander der anderen Seitenlänge der Trennwände ent-: spricht, in abwechselnder Folge von der einen und von der : anderen Bandlängskante her bis zur Bandlängsmittellinie mit . Einschnitten versehen ist, daß der Bandzuschnitt um die Band.*- ; längsmittellinie um 18o° gefaltet ist und danach entlang der Einschnitte um 18ο zickzackförmig hin- und hergefaltet ist, und daß jede nach der Faltung gebildete Trennwtand mit jeder ^; einen Abstand aufweisenden benachbarten Trennwand an demjenigen· Rand dicht verbunden ist, welcher der gemeinsamen Faltkante zwischen diesen beiden Trennwänden gegenüberliegt. Das Wandpaket des erfindungsgemäßen Kreuzstrom-Plattenwärmetauschers ist folglich ohne Abfall bzw. MaterialVerluste aus einem

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einfachen langen Band herstellbar, welches lediglich mit den von den Längskanten bis zur Mittellinie des Streifens sich erstreckenden geraden Einschnitten versehen zu werden braucht und nur einmal um die Mittellinie zusammengefaltet und danach in beliebiger Anzahl, je nach der Größe des Wärmetauschers in der senkrecht zu den Trennwänden stehenden dritten Koordinatenrichtung, entlang den Einschnitten zickzackförmig gefaltet zu verden braucht. Nach der Faltung sind jeweils zwei nebeneinander liegende Trennwände an einem Rand, nämlich an der gemeinsamen Faltkante, bereits dicht miteinander verbunden, so daß diese beiden Trennwände nur an dem gegenüberliegenden anderen Rand miteinander verbunden zu werden brauchen. Dadurch ergeben sich Durchflußkanäle, die in abwechselnder Folge in um 90 zueinander stehenden Richtungen offen sind und von den beiden Medien im Kreuzstrom durchströmt werden können. Vor der Faltung kann der Materialstreifen mit an sich bekannten, aus der Streifenebene herausgedrückten Rippen oder Nocken versehen werden, welche i vornehmlich bei der Verwendung von Bandmaterial mit extrem geringer Materialstärke (Folie) zur Versteifung der Trennwände sowie zur Abstandhaiterung der Trennwände innerhalb des gefalteten Wandpaketes dienen. Die der gemeinsamen Faltkante zwischen jeweils zwei benachbarten Trennwänden gegenüberliegenden Ränder dieser beiden Trennwände können durch eine Klebeverbindung dicht miteinander verbunden werden, wobei zweckmäßigerweise diese beiden Ränder unter Bildung einer aerodynamisch günstigen Eintrittskante für die beiden benachbarten Durchflußkanäle einander zugekrümmt sind, um auf diese Weise den ^! Gesamtströmungswiderstand des Plattenwärmetauschers ganz er- :

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heblich herabzusetzen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert, und zwar zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kreuzstrom-Flattenwärmetauschers,

Fig. 2 den das Wandpaket des erfindungsgemäßen Wärmetauschers bildenden Bandzuschnitt vor den Faltungen,

Fig. 3 eine perspektivische vergrößerte schematisierte Darstellung eines Teils des gefalteten Wandpaketes.

Das in Fig. 1 dargestellte Wandpaket des Kreuzstrom-Plattenwärmetauschers besteht aus parallelen rechteckigen Trennwänden 1, 2, 3. Die beiden Trennwände 1 und 2 sind am oberen und unteren Rand miteinander verbunden, um einen in horizontaler Richtung durchströmbaren Durchflußkanal für ein erstes Medium zu bilden. Die beiden Trennwände 2 und 3 sind an ihren seit- ; liehen Rändern miteinander verbunden, um einen in senkrechter Richtung, also im Kreuzstrom durchströmbaren Durchflußkanal für ein zweites Medium zu bilden. Zweckmäßigerweise ist die Kantenlänge A der Trennwände gleich der Kantenlänge B, damit ■ die beiden Medien gleich lange Strömungswege zwischen den Trennwänden haben. Besonders günstig ist es, das Wandpaket insgesamt mit drei genau gleichen Seitenlängen, also kubisch auszubilden, was den Vorteil hat, daß bei kubischer Ausbildung der Wärme- : tauscher sehr leicht und sehr günstig mit anderen Elementen von Klimaanlagen, insbesondere mit Luftfiltern, Luftvorwärmern und dergleichen kombiniert werden kann. Auch sind dann Kombinationen mehrerer Wärmetauscherelemente zu einem _ _

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Blockverbund sehr gut möglich.

Das Wandpaket der Fig. 1 wird gemäß der Erfindung von dem in Fig. 2 dargestellten einzigen Bandzuschnitt gebildet, der aus einem normalen Materialstreifen 4 mit geraden Längskanten 5 und 6 besteht. Als streifenförmiges Material kann zum Beispiel eine leicht faltbare Folie aus Aluminium oder dergleichen verwendet werden. Die Breite des Bandzuschnittes 4 entspricht im wesentlichen der doppelten Seitenlänge A der Trennwände. Entlang von Linien 7, die rechtwinklig zur Bandlängsmittellxnie 8 verlaufen und deren Abstand voneinander der anderen Seitenlänge B der Trennwände entspricht, ist der Bandzuschnitt abwechselnd mal von der Bandlängskante 5 und mal von der Bandlängskante 6 her bis zur Eandlängsmittellinie 8 mit Einschnitten 9 versehen. Der Bandzuschnitt 4 wird zunächst um die Bandlängsmittellinie 8 um 180 vorgefaltet. Sodann wird der Bandzuschnitt 4 entlang der Linien 7 respektive Einschnitte 9 jeweils um 18o zickzackförmig hin- und hergefaltet. Selbstverständlich werden alle Faltungen so vorgenommen, daß die die Trennwände 1,2,3 usw. bildenden Flächenabschnitte des gefalteten Bandzuschnittes den gewünschten Abstand voneinander haben, der klein sein kann. Fig. 3 zeigt in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung einen Teil des gefalteten Bandzuschnittes 4. Wie zu erkennen ist, entstehen durch die Faltung des Bandzuschnittes 4 Durchflußkanäle, bei denen neben der offenen Seite eines Durchflußkanals die durch die Faltung 7 bereits geschlossene Seite der beiden benachbarten Durchflußkanäle liegt. An der der Faltung 7 gegenüberliegenden Seite jedes Durchflußkanals sind die Ränder der beiden den _ ,

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Durchflußkanal begrenzenden Trennwände miteinander verbunden. Um eine Eintrittskante mit möglichst geringem Strömungswiderstand für die beiden benachbarten Durchflußkanäle zu bilden, können diese beiden Ränder in einer aerodynamisch günstigen Form gebogen und einander zugekrümmt sein und entlang der mit 10 bezeichneten Verbindungslinie direkt miteinander verbunden sein, beispielsweise durch einen Kunstharzkleber.

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Claims (2)

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   Patentansprüche

   1J Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher mit einem blockförmigen Wandpaket aus mehreren parallelen rechteckigen Trennwänden, ■ welche jeweils beidseitig von den beiden Medien im Kreuzstrom bestrichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandpaket (1, 2, 3) aus einem einzigen Bandzuschnitt (4) aus dünnwandigem streifenförmigen Material mit geraden Bandlängskanten ; (5, 6) besteht, dessen Breite im wesentlichen dem zweifachen der einen Seitenlänge (A) der Trennwände entspricht, daß der Bandzuschnitt (4) entlang rechtwinklig zur Bandlängsrichtung verlaufenden Linien (7), deren Abstand voneinander der anderen Seitenlänge (B) der Trennwände entspricht, in abwechselnder Folge von der einen und von der anderen Bandlängskante (5,6) her bis zur Bandlängsmittellinie (8) mit Einschnitten (9) versehen ist, daß der Bandzuschnitt (4) um die Bandlängsmittellinie (8) um 180 gefaltet ist und danach entlang der Ein- '■■ schnitte (9) um 180° zickzackförmig hin- und hergefaltet ist, und daß jede nach der Faltung gebildete Trennwand mit jeder einen Abstand aufweisenden benachbarten Trennwand an demjenigen' Rand dicht verbunden ist, welcher der gemeinsamen Faltkante : (7) zwischen diesen beiden Trennwänden gegenüberliegt.
2. 2. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der gemeinsamen Faltkante (7) gegenüberliegenden : Ränder zweier benachbarter Trennwände (1, 2) unter Bildung einer aerodynamisch günstigen Eintrittskante für die beiden benachbarten Durchflußkanäle einander zugekrümmt sind und

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   entlang ihrer Berührungslinie (10) unmittelbar durch eine Klebeverbindung dicht miteinander verbunden sind.

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