DE2534445A1

DE2534445A1 - COUNTERFLOW HEAT EXCHANGER

Info

Publication number: DE2534445A1
Application number: DE19752534445
Authority: DE
Inventors: William J Darm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-08-02
Filing date: 1975-08-01
Publication date: 1976-02-12
Also published as: CA1020930A; FR2280870B1; SE7508651L; BR7504941A; JPS5138151A; IT1040980B; FR2280870A1; GB1479074A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. ,Patent attorneys Dipl.-Ing. F.,

Dipl.-Ing. H. Wktckmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. HuberDipl.-Ing. H. Wktckmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN8 MUNICH 86, DEN

POSTFACH 860 820PO Box 860 820

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William J. Darm, 5815 S.W. Tucker Avenue, Beaverton, Oregon, Vereinigte Staaten von AmerikaWilliam J. Darm, 5815 S.W. Tucker Avenue, Beaverton, Oregon, United States of America

GegenstromwärmeaustauscherCounterflow heat exchanger

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher, der zum Wärmeaustausch zwischen fließenden Strömen und Strömungsmitteln, und zwar einschließlich von Flüssigkeit oder Gas, unterschiedlicher Temperaturen verwendet wird. Und zwar betrifft die Erfindung im einzelnen einen Gegenstromwärmeaustauscher, in dem die beiden Strömungsmittel in entgegengesetzten Richtungen auf entgegengesetzten Seiten von Metallwärmeaustauscherplatten strömen, wobei der Abstand zwischen diesen Platten durch AbstandshaltervorSprünge, die mittels Vertiefungen in den Platten ausgebildet sind, auf einem festen, vorbestimmten Abstandswert gehalten wird. Diese Abstandshaltervorsprünge sind zwischen den zwei Längskanten der Austauscherplatten angeordnet und ermöglichen einen leistungsfähigen Betrieb des Wärmeaustauschers über einen weiten Bereich von Druckunterschieden zwischenThe invention relates to a heat exchanger which is used for heat exchange between flowing streams and fluids, including liquid or gas, more different Temperatures is used. The invention relates in detail to a counterflow heat exchanger in which the two fluids in opposite directions on opposite sides of metal heat exchanger plates flow, the distance between these plates being provided by spacer projections, which are formed by means of depressions in the plates, at a fixed, predetermined distance value is held. These spacer projections are arranged between the two longitudinal edges of the exchanger plates and allow the heat exchanger to operate efficiently over a wide range of pressure differences between

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den beiden Flüssigkeits- oder Gasströmen, die durch den Wärmeaustauscher hindurchfließen. Der Wärmeaustauscher nach der Erfindung ist insbesondere geeignet, als Luft-zu-Luft-Wärmeaustauscher in einem Gebäudeventilationssystem benutzt zu werden.the two liquid or gas flows passing through the heat exchanger flow through. The heat exchanger according to the invention is particularly suitable as an air-to-air heat exchanger to be used in a building ventilation system.

In der US-Patentschrift 3 381 747 sind Gegenstromwärmeaustauscher beschrieben, die eine Mehrzahl von getrennten Wärmeaustauscherplatten besitzen, welche innerhalb eines Gehäuses vorgesehen sind und zwei Sätze von Kanälen begrenzen, wobei ein Kanal jedes Satzes von Kanälen auf entgegengesetzten Seiten einer Wärmeaustauscherplatte angeordnet ist, so daß die beiden Fluidströme (aus Gründen des besseren sprachlichen Ausdrucks in Zusammenhang mit den übrigen Begriffen wird nachstehend anstelle des Begriffs "Strömungsmittel" der Ausdruck "Fluid" verwendet) in entgegengesetzten Richtungen zum Erzielen eines sehr wirksamen Wärmeaustauscherbetriebs strömen. In dieser beschriebenen Einrichtung werden die Wärmeaustauscherplatten durch Abstandshalterleisten, die an den äußeren Rändern der Platten angeordnet sind, auseinandergehalten. Jedoch ergibt sich dadurch der Nachteil, daß hohe Druckunterschiede zwischen den beiden Fluidströmen bewirken, daß sich die mittleren Bereiche der Austauscherplatten aufgrund des Druckunterschiedes aufeinanderzu und voneinander wegbiegen, wodurch der Abstand zwischen den Platten verändert wird, was einen weniger leistungsfähigen Betrieb zur Folge hat. In der US-Patentschrift 3 473 ist ein weniger leistungsfähiger Querstromwärmeaustauscher beschrieben, in dem zwei Fluide senkrecht zueinander auf entgegengesetzten Seiten der Wärmeaustauscherplatten strömen. In diesem Wärmeaustauscher sind die Platten gewellt und gegeneinander um die Hälfte der Wellenlänge der Wellung versetzt, und sie werden durch Endstäbe an ihren äußeren Rändern, die an die Austauscherplatten an deren entgegengesetzten Rändern ange-In US Pat. No. 3,381,747, countercurrent heat exchangers are described which have a plurality of separate heat exchanger plates have, which are provided within a housing and delimit two sets of channels, wherein one channel of each set of channels is disposed on opposite sides of a heat exchanger plate so that the both fluid flows (for reasons of better linguistic expression in connection with the other terms, below using the term "fluid" instead of the term "fluid") in opposite directions to achieve flow of a very efficient heat exchanger operation. In this device described, the heat exchanger plates held apart by spacer strips located on the outer edges of the panels. However, results this has the disadvantage that high pressure differences between the two fluid streams cause the central areas the exchanger plates bend towards and away from each other due to the pressure difference, whereby the distance is changed between the disks, resulting in less efficient operation. U.S. Patent 3,473 describes a less efficient cross-flow heat exchanger in which two fluids perpendicular to each other on opposite sides Sides of the heat exchanger plates flow. In this heat exchanger, the plates are corrugated and against each other offset by half the wavelength of the corrugation, and they are secured by end rods at their outer edges that adjoin the Exchanger plates attached to their opposite edges

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schweißt sind, im Abstand gehalten, so daß Kanäle ausgebildet werden.are welded, held at a distance so that channels are formed.

Keiner der erwähnten beschriebenen bzw. bekannten Wärmeaustauscher ist in einfacher und wirksamer Weise aufgebaut.None of the described or known heat exchangers mentioned is constructed in a simple and effective manner.

Mit der Erfindung wird ein einfacher und in wirksamer Weise aufgebauter Wärmeaustauscher zur Verfügung gestellt, indem die Wärmeaustauscherplatten an ihren Enden in zwei Endteile aufgegliedert sind, die mit unterschiedlichen Wärmeaustauscherplatten an ihren entgegengesetzten Seiten verbunden sind, so daß zwei getrennte Sätze von Kanälen ausgebildet werden. Infolgedessen ist der Wärmeaustauscher nach der Erfindung einfacher und kostengünstiger herstellbar, und er arbeitet in leistungsfähigerer Weise als die bisherigen Wärmeaustauscher.With the invention a simple and efficiently constructed heat exchanger is provided by the heat exchanger plates are divided at their ends into two end parts, which with different heat exchanger plates are connected on their opposite sides so that two separate sets of channels are formed. Consequently the heat exchanger according to the invention is easier and cheaper to manufacture, and it works in more efficient than previous heat exchangers.

Mit der Erfindung wird infolgedessen ein Wärmeaustauscher vorgeschlagen, indem die Wärmeaustauscher in einer festen vorbestimmten Abstandsbeziehung gehalten werden, so daß er bei Fluiden verwendet werden kann, die einen hohen Druckunterschied aufweisen, und dadurch einen leistungsfähigeren Betrieb ergibt.As a result, the invention proposes a heat exchanger, by maintaining the heat exchangers in a fixed, predetermined spaced relationship so that it is at Fluids can be used that have a high pressure differential, and thereby more efficient operation results.

Weiterhin wird mit der Erfindung ein solcher Wärmeaustauscher zur Verfügung gestellt, in dem die Wärmeaustauscherplatten durch eine Mehrzahl von getrennten Vorsprüngen auseinandergehalten werden, die ihrerseits durch Vertiefungen in den Platten an Zwischenpositionen zwischen den beiden Längskanten der Platten ausgebildet sind, um den Plattenabstand auf einem festen Wert zu halten.The invention also provides such a heat exchanger is provided in which the heat exchanger plates are held apart by a plurality of separate projections in turn by indentations in the plates at intermediate positions between the two longitudinal edges of the plates are designed to keep the plate spacing at a fixed value.

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Schließlich wird mit der Erfindung ein Wärmeaustauscher geschaffen, der vom Gegenstromtyp ist und einen einfachen sowie kostengünstigen Aufbau besitzt, indem die Enden der Wärmeaustauscherplatten in zwei Endteile aufgetrennt sind, welche mit unterschiedlichen Wärmeaustauscherplatten auf entgegengesetzten Seiten derselben verbunden sind, um die beiden Sätze von Kanälen für das Wärmeaustauscherfluid zu bilden, so daß die beiden Fluide in entgegengesetzten Richtungen auf entgegengesetzten Seiten der Wärmeaustauscherplatten strömen können.Finally, with the invention, a heat exchanger is created, which is of the countercurrent type and has a simple and inexpensive construction by the ends of the heat exchanger plates are separated into two end parts, which with different heat exchanger plates on opposite sides Sides thereof are connected to form the two sets of channels for the heat exchange fluid so that the two fluids can flow in opposite directions on opposite sides of the heat exchanger plates.

Endlich wird mit der Erfindung ein Wärmeaustauscher vorgeschlagen, bei dem die Kanäle durch eine Schicht von synthetischem Plastikabdichtungsmaterial bzw. von Kunststoffabdichtungsmaterial abgedichtet sind, wobei dieses Material mit den Längskanten der Wärmeaustauscherplatten verbunden bzw. an diese gebunden ist und wobei dieses Material außerdem die Wärmeaustauscherplatten mit dem diese Platten enthaltenden Gehäuse verbinden bzw. an dieses Gehäuse binden kann.Finally, a heat exchanger is proposed with the invention, in which the channels through a layer of synthetic plastic sealing material or of plastic sealing material are sealed, this material being connected or connected to the longitudinal edges of the heat exchanger plates. is bound to these and wherein this material also the heat exchanger plates with those containing these plates Can connect housing or bind to this housing.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger in den Figuren 1 bis 5 im Prinzip dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert; es zeigen:The invention is illustrated below with reference to some of the figures 1 to 5 illustrated in principle, particularly preferred exemplary embodiments explained in more detail; show it:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die eine Zusammenfügung von Wärmeaustauscherplatten veranschaulicht, welche gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vor dem Abdichten dieser Platten und deren Montage in einem Gehäuse hergestellt worden ist;1 is a perspective view illustrating assembly of heat exchanger plates. which according to an embodiment of the invention before the sealing of these panels and their assembly has been manufactured in a housing;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Wärmeaustauschers, bei dem ein Wärmeaustauscherplattenaufbau verwendet ist, der gleichartig bzw. ähnlich dem Aufbau der Fig. 1 ist, wobei das Wärmeaustauschergehäuse zum größten Teil weggebrochen ist, damitFig. 2 is a perspective view of a heat exchanger in which a heat exchanger plate structure is used, which is identical or similar to the structure of FIG. 1, wherein the heat exchanger housing for the most part broke away, so

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der innere Aufbau des Wärmeaustauschers sichtbar ist;the internal structure of the heat exchanger is visible;

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 vergrößerte horizontale Schnittansicht längs der Linie 3-3 der Fig. 2;FIG. 3 shows a horizontal sectional view, enlarged compared to FIG. 2, along the line 3-3 of FIG. 2;

Fig. 4 eine vertikale Schnittansicht längs der Linie 4-4 der Fig. 3; undFigure 4 is a vertical sectional view taken along line 4-4 of Figure 3; and

Fig. 5 eine Aufsicht auf einen Teil der Fig. 2 in gegenüber letzterer vergrößertem Maßstab.FIG. 5 is a plan view of part of FIG. 2 on a larger scale than the latter.

Die Fig. 1 zeigt einen Aufbau 10 von Wärmeaustauscherplatten, der in dem Wärmeaustauscher nach der Erfindung angewandt werden kann. Der Aufbau 10 der Wärmeaustauscherplatten wird nachstehend auch als "Kernelement" bezeichnet. Der Aufbau 10 weist eine Mehrzahl von gerippten oder gewellten Wärmeaustauscherplatten 12, 14, 16, 18 und 20 auf, die in dem Aufbau in den zwischen ihren Enden liegenden Teilen im wesentlichen parallel gehalten werden. Jede der Wärmeaustauscherplatten ist aus einer dünnen Metallplatte hergestellt, beispielsweise aus Aluminium, und jede dieser Platten hat eine Länge, die im wesentlichen mit der Länge des Wärmeaustauschers konform ist. Die Rippen bzw. Wellungen der Wärmeaustauscherplatten erstrecken sich quer zu der Länge der Platten, und infolgedessen ist der Weg des durch den Wärmeaustauscher hindurchgehenden Fluids so, daß die Rippen bzw. Wellungen eine Turbulenz dieses Fluids bewirken, wodurch die Wirksamkeit des Wärmeaustausche erhöht wird.Fig. 1 shows an assembly 10 of heat exchanger plates which are used in the heat exchanger according to the invention can. The structure 10 of the heat exchanger plates is hereinafter also referred to as the "core element". The structure 10 has a plurality of finned or corrugated heat exchanger plates 12, 14, 16, 18 and 20 included in the structure in FIGS parts lying between their ends are kept substantially parallel. Each of the heat exchanger plates is off made of a thin metal plate, for example aluminum, and each of these plates has a length which is im substantially conforms to the length of the heat exchanger. The ribs or corrugations of the heat exchanger plates extend is transverse to the length of the plates and, as a result, is the path that passes through the heat exchanger Fluids so that the ribs or corrugations cause turbulence of this fluid, whereby the effectiveness the heat exchange is increased.

Bei jeder der Wärmeaustauscherplatten ist jedes der beiden Enden durch einen Schnitt 20, der sich in Längsrichtung teilweise über die Länge der Platte nach abwärts bzw. einwärts er-In each of the heat exchanger plates, each of the two ends is through a cut 20 which extends partially in the longitudinal direction downwards or inwards along the length of the plate

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streckt, in zwei Endteile aufgetrennt. Die beiden Endteile jedes aufgespaltenen Endes einer Wärmeaustauscherplatte sind mit den Endteilen unterschiedlicher Wärmeaustauscherplatten auf entgegengesetzten Seiten derselben durch Winkelstücke 24 von U-förmigem Querschnitt, die daran angenietet sind, befestigt. Der Schnitt verläuft parallel zu den beiden Längskanten 26 und 28 der Platte und wird normalerweise etwa in der Mitte zwischen diesen Längskanten ausgeführt, so daß die Enden jeder Platte in ein Paar von Endteilen oder Zungenabschnitten unterteilt werden. Beispielsweise ist das untere Ende der Wärmeaustauscherplatte 12 in ein Paar von Zungensegmenten 12a und 12b aufgespalten, die ungefähr die gleiche Breite besitzen.stretches, divided into two end parts. The two end portions of each split end of a heat exchanger plate are with the end parts of different heat exchanger plates on opposite sides thereof by means of elbows 24 of U-shaped cross-section riveted to it. The cut runs parallel to the two long edges 26 and 28 of the plate and is usually carried out approximately in the middle between these longitudinal edges, so that the ends of each plate are divided into a pair of end pieces or tongue sections. For example, the one below is End of heat exchanger plate 12 split into a pair of tongue segments 12a and 12b that are approximately the same Own width.

Die Zungenabschnitte jedes Endes einer Wärmeaustauscherplatte sind, wie die Zeichnung erkennen läßt, in entgegengesetzten Richtungen gebogen. Infolgedessen ist der Zungenabschnitt 12a, wie Fig. 1 veranschaulicht, so gebogen, daß er eine Biegung nach auswärts macht (wo er mit dem Gehäuse des Wärmeaustauschers zusammentrifft, das um das Kernelement angeordnet wird), und der Zungenabschnitt 12b unterhalb des Zungenabschnitts 12a ist so gebogen, daß er eine Einwärtsbiegung besitzt. Betrachtet man die Wärmeaustauscherplatte 14, so stellt man fest, daß deren oberer Zungenabschnitt 14a nach einwärts gebogen ist, während ihr unterer Zungenabschnitt 14b nach auswärts gebogen ist, so daß er mit dem Zungenabschnitt 12b zusammentrifft. Wo benachbarte Enden von Zungenabschnitten zusammentreffen, dort können diese Enden dadurch aneinanderbefestigt werden, daß man ein darüberliegendes Winkelstück benutzt wie beispielsweise das Winkelstück 24, das an Ort und Stelle durch Annieten oder in sonstiger Weise befestigt ist.The tongue portions of each end of a heat exchanger plate are, as the drawing shows, in opposite directions Directions bent. As a result, the tongue portion 12a, as shown in FIG. 1, is bent so that it has a Makes an outward bend (where it meets the heat exchanger housing that is placed around the core element is), and the tongue portion 12b below the tongue portion 12a is bent so that it has an inward curve. Looking at the heat exchanger plate 14, it can be seen that the upper tongue portion 14a thereof faces inward is bent while its lower tongue portion 14b is bent outward so that it is with the tongue portion 12b meets. Where adjacent ends of tongue sections meet, these ends can thereby be fastened together be that one uses an overlying elbow such as the elbow 24 that is in place and Place is attached by riveting or in any other way.

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Es sei darauf hingewiesen, daß, während der obere Zungenabschnitt 12a der Platte 12 nach auswärts und der untere Zungenabschnitt 12b nach einwärts gebogen ist, die Verhältnisse an dem entgegengesetzten Ende der Wärmeaustauscherplatte umgekehrt sind, denn hier ist der obere Zungenabschnitt 12c nach einwärts gebogen, wogegen der untere Zungenabschnitt 12b nach auswärts gebogen ist. Die gleiche Beziehung gilt für die Zungenabschnitte an jedem Satz von Enden einer Wärmeaustauscherplatte. Ein Teilerstück, das bei 30 dargestellt ist, welches eine horizontale Wanderstreckung 32 und einen vertikalen Randflansch 3^ besitzt, kann an jedem Satz von Enden der Wärmeaustauscherplatten in die Einschnitte eingefügt werden, welche die Zungenabschnitte ausbilden. Das Teilerstück dient, wenn es in der in Fig. 1 dargestellten Weise angeordnet ist, dazu, die Endteile der Kanäle 36, 38, 40, 42, 44, 46, die auf entgegengesetzten Seiten der verschiedenen Platten ausgebildet bzw. von diesen entgegengesetzten Seiten begrenzt werden, zu trennen. Infolgedessen trennt, wenn man beispielsweise den Kanal 40 in Fig. 1 betrachtet, das Teilerstück diesen Kanal dort, wo er von den Zungenabschnitten 18a, 16a begrenzt wird, von den Teilen der Kanäle 38 und 42 unterhalb des Teilerstücks, welche von den Zungenabschnitten 20b, 18b bzw. 16b, 14b begrenzt werden.It should be noted that, while the upper tongue portion 12a of the plate 12 is outwardly and the lower tongue portion 12b is bent inward, the situation is reversed at the opposite end of the heat exchanger plate are, because here the upper tongue section 12c is bent inwards, whereas the lower tongue section 12b is bent downwards is bent outwards. The same relationship holds true for the tongue portions on each set of ends of a heat exchanger plate. A divider shown at 30 having a horizontal wall extension 32 and a vertical edge flange 3 ^ can be attached to any set of ends of the heat exchanger plates are inserted into the incisions that form the tongue portions. The divider is used when it is in the is arranged in the manner shown in Fig. 1, to the end parts of the channels 36, 38, 40, 42, 44, 46, which on opposite Sides of the various plates formed or limited by these opposite sides to separate. As a result, if one considers, for example, the channel 40 in Fig. 1, the divider separates that channel there, where it is bounded by the tongue sections 18a, 16a, by the parts of the channels 38 and 42 below the divider, which are limited by the tongue sections 20b, 18b or 16b, 14b.

Wie die Fig. 1 zeigt münden an dem Ende des Aufbaus, das in Fig. 1 unten dargestellt ist, die Kanäle 36, 40 und 44 an dem Ende des Aufbaus, welches sich oberhalb des Teilerstücks befindet. Am entgegengesetzten Ende des Aufbaus münden diese Kanäle an dem Ende des Aufbaus, welches sich oberhalb des Teilerstücks befindet. Das Umgekehrte gilt für die Kanäle 38, 42 und 46, die an dem in Fig. 1 unten dargestellten Ende des Aufbaus münden denn diese Kanäle münden an dem Ende des Aufbaus, welches sich unterhalb des Teilers befinden,As Fig. 1 shows open at the end of the structure that in Referring to Figure 1 below, channels 36, 40 and 44 at the end of the assembly which is above the divider is located. At the opposite end of the structure, these channels open at the end of the structure which is above the Part piece is located. The reverse is true for the channels 38, 42 and 46, which are connected to the one shown in Fig. 1 below At the end of the structure these channels flow into the End of the structure, which is located below the divider,

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während sie am entgegengesetzten Ende des Aufbaus an dem Ende dieses Aufbaus münden, das sich oberhalb des Teilerstücks befindet.while they are at the opposite end of the build at the end open this structure, which is above the divider is located.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei dieser Anordnung, wenn man annimmt, daß ein einschließendes Gehäuse vorhanden ist, ein Satz von Kanälen für den Durchgang eines Fluids durch den Austauscher verwendet werden kann, während ein alternierender Satz für den Durchgang des anderen Fluids durch den Austauscher dient, wobei diese beiden Fluide (die beide von der gleichen Art sein können, Jedoch unterschiedliche Temperatur haben) durch eine Vielzahl von Strömungswegen hindurchgehen, die. voneinander durchsetzt sind.It will be readily apparent that with this arrangement, assuming that there is an enclosing housing is, a set of channels can be used for the passage of a fluid through the exchanger while a alternate set is used for the passage of the other fluid through the exchanger, these two fluids (the two may be of the same type, but have different temperature) through a variety of flow paths go through that. are interspersed with each other.

Bei der Herstellung eines Austauschers mit einem Kernelement der beschriebenen Art und unter Berücksichtigung der Tatsache, daß typischerweise eine viel größere Anzahl von Austauscherplatten verwendet werden, als tatsächlich in Fig. 1 abgebildet, ist es ohne weiteres erkennbar, daß sich eine Schwierigkeit bezüglich der richtigen Positionierung benachbarter Austauscherplatten ergibt, wo sich diese in Ausdehnungen zwischen den Enden der Platten erstrecken. Die Platten werden üblicherweise aus dünnem Metall hergestellt, und wenn sie quer zu ihrer Längsrichtung gerippt oder gewellt sind, dann haben sie eine beträchtliche Flexibilität in der Querrichtung. Weiterhin lassen sie sich leicht verbiegen bzw. verdrehen. Wie man ohne weiteres erkennt, wird dann, wenn die Platten im vollständigen Austauscher nicht genau orientiert sind und ein im wesentlichen gleichförmiger Abstand zwischen ihnen über ihre gesamte Längserstreckung vorhanden ist, die Wirksamkeit des Austauschers beeinträchtigt.When manufacturing an exchanger with a core element of the type described and taking into account the fact that typically a much larger number of exchanger plates are used than actually shown in FIG. 1, it is readily apparent that there is a difficulty in correctly positioning adjacent Exchanger plates results where they extend in expansions between the ends of the plates. The panels are usually made of thin metal, and if they are ribbed or corrugated across their length, then they have considerable flexibility in the transverse direction. Furthermore, they can be easily bent or twisted. As can be seen without further ado, if the plates are not precisely oriented in the complete exchanger are and there is a substantially uniform spacing between them over their entire length, the Effectiveness of the exchanger impaired.

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Infolgedessen sind die verschiedenen Austauscherplatten im wesentlichen so angeordnet, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Während des Zusammenbaus sowie zum gegenseitigen Verankern der verschiedenen Wärmeaustauscherplatten werden Befestigungsklemmen 48, die an den Kanten bzw. Rändern der Platten anbringbare Metall-Leisten sein können, mit den Platten zusammengebaut, indem sie ortsfest an den Kanten der Platten in Bereichen befestigt werden, die sich im Abstand längs der Länge des Zusammenbaus befinden. Die Klemmen werden an jedem der entgegengesetzten Sätze von benachbarten Kanten im Plattenaufbau angebracht. Die Befestigungsklemme 48 bzw. 48', die näher dargestellt ist, besitzt geschlitzte Eindellungen, welche in dieser Befestigungsklemme ausgebildet sind, wobei die Schlitze Kantenbereiche der Platten aufnehmen, die leicht verdreht bzw. verbogen werden können, nachdem sie durch die Schlitze hindurchgesteckt worden sind, so daß die Klemme an Ort und Stelle gehalten wird. Die Austauscherplatten sind außerdem an ihren Enden durch die Vereinigungsstelle der Zungenabschnitte mit Winkelstücken 24 aneinander befestigt.As a result, the various exchanger plates are arranged essentially as shown in FIG. During assembly and for anchoring the various heat exchanger plates to one another, fastening clips 48 are attachable to the edges of the plates Metal ledges can be assembled with the panels by being stationary on the edges of the panels attached in areas spaced along the length of the assembly. The clamps are on each of opposite sets of adjacent edges in the panel structure. The fastening clamp 48 or 48 ', the is shown in more detail, has slotted indentations which are formed in this fastening clamp, the Slots accommodate edge areas of the panels that can be easily twisted or bent after they have passed through the Slots have been passed through so that the clamp is held in place. The exchanger plates are also attached to one another at their ends by the junction of the tongue sections with angle pieces 24.

Wie die Fig. 2 zeigt, weist ein Wärmeaustauscher nach der Erfindung einen Plattenaufbau 10' auf, der ähnlich bzw. gleichartig wie derjenige der Fig. 1 ist und innerhalb eines aus, insbesondere dünnen, Metallplatten gebildeten Gehäuses 50 montiert ist, wobei dieses Gehäuse zwei Dichtungsschichten 52 von Epoxydharz oder einem anderen geeigneten synthetischen Plastikmaterial bzw. Kunststoffmaterial aufweist, welche die inneren Oberseiten- und Bodenbereiche des Gehäuses bedeckt. Jede Plastik- bzw. Kunststoffdichtungsschicht 52 ist mit diesem Gehäuse und den Längskanten der Wärmeaustauscherplatten verbunden bzw. an diese Teile gebunden, so daß auf diese Weise eine Abdichtung der Kanäle zwischen den Wärmeaustauscherplatten und eine Befestigung dieser Platten an dem Gehäuse erreicht wird,As shown in FIG. 2, a heat exchanger according to the invention a plate structure 10 ', which is similar or similar to that of Fig. 1 and within one of, In particular, thin, metal plates formed housing 50 is mounted, this housing having two sealing layers 52 of epoxy resin or other suitable synthetic plastic material or plastic material, which the inner top and bottom areas of the case covered. Each plastic sealing layer 52 is with this Housing and the longitudinal edges of the heat exchanger plates connected or bound to these parts, so that in this way a sealing of the channels between the heat exchanger plates and an attachment of these plates to the housing is achieved,

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Gewünschtenfalls können die Plastik- bzw. Kunststoffabdichtungsschichten 52 mit verstärkenden dünnen Platten bzw. Bahnen von Glasfasermaterial versehen sein.If desired, the plastic or plastic sealing layers 52 may be provided with reinforcing thin sheets or sheets of fiberglass material.

Zusätzlich zu den Befestigungs- bzw. Verankerungsklemmen 48' , welche die Längskanten der Wärmeaustauscherplatten in der vorgesehenen Abstandsbeziehung halten, befinden sich zwei Sätze von Abstandsvorsprüngen 54 und 56 in Positionen, die sich zwischen den Längskanten 26 und 28 der Wärmeaustauscherplatten befinden. Die AbstandsvorSprünge können dadurch ausgebildet werden, daß man Vertiefungen in den Mulden und/oder Kämmen der gewellten Wärmeaustauscherplatten herstellt, wobei sich die Mulden und Kämme dieser Platten in Übereinstimmung befinden bzw. miteinander fluchten.In addition to the fastening or anchoring clamps 48 ', which hold the longitudinal edges of the heat exchanger plates in the intended spaced relationship, there are two sets of spacer projections 54 and 56 in positions that extend are located between the longitudinal edges 26 and 28 of the heat exchanger plates. The spacing projections can thereby be formed be that recesses in the troughs and / or ridges of the corrugated heat exchanger plates are produced, with the troughs and crests of these plates are in agreement or are in alignment with one another.

Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, wird ein Satz von Abstandsvorsprüngen 54 durch Vorsprünge von größerem Durchmesser und größerer Höhe als der andere Satz von Abstandsvorsprüngen 56 gebildet. Hierbei kann die Höhe 58 der Vorsprünge 54 das Mehrfache der Höhe 60 der Vorsprünge 56 betragen. Die Vorsprünge 54 erstrecken sich nach einwärts in Richtung auf die in Längsrichtung verlaufende Mittellinie 62 der Wärmeaustauscherplatte, während sich die Vorsprünge 56 nach auswärts weg von dieser Mittellinie erstrecken. Aus diesem Grunde kann die dünne Metallplatte durch die Vertiefungen, welche die Abstandsvorsprünge 54 bilden, um eine größere Entfernung gebogen werden, ohne daß es zum Bruch dieses Metalls kommt, als das bei den Vertiefungen der Fall ist, welche die Vorsprünge 56 bilden. Wenn man beispielsweise einen optimalen Abstand zwischen benachbarten Wärmeaustauscherplatten von ungefähr 11,112 mm erzielen will, dann stehen z.B. die Vorsprünge 54 von den ungebogenen gewellten Wärmeaustauscherplatten um etwa das Dreifache der Höhe der Vor-As shown in FIGS. 3 and 4, one set of spacer projections 54 is formed by projections of larger diameter and greater height than the other set of spacer projections 56. Here, the height 58 of the projections 54 can be a multiple of the height 60 of the projections 56. The projections 54 extend inwardly toward the longitudinal centerline 62 of the heat exchanger plate, while the projections 56 extend outwardly away from that centerline. For this reason, the thin metal plate can be bent a greater distance by the indentations which the spacer projections 54 form without the breakage of this metal than is the case with the indentations which the projections 56 form. For example, if you want to achieve an optimal distance between adjacent heat exchanger plates of about 11.112 mm, then protrude, for example, the projections 54 from the unbent corrugated heat exchanger plates by about three times the height of the front

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Sprünge 56 vor, während der maximale Durchmesser der Vorsprünge 54 ungefähr das Zweifache des maximalen Durchmessers der Vorsprünge 56 beträgt. Wie die Fig. 4 zeigt, "besitzen die Vorsprünge 54 und 56 die Form von einer Mehrzahl getrennter konischer Vorsprünge mit gerundeten Spitzen.Projections 56 in front, while the maximum diameter of the projections 54 is approximately twice the maximum diameter of the protrusions 56. As FIG. 4 shows, "have the projections 54 and 56 take the form of a plurality of separated conical protrusions with rounded tips.

Jede derWärmeaustauscherplatten in Fig. 3 besitzt Vorsprünge 54 und 56, die sich von entgegengesetzten Seiten dieser Platten erstrecken und in Eingriff mit Vorsprüngen treten, welche sich ihrerseits auf den beiden Wärmeaustauscherplatten befinden, die auf entgegengesetzten Seiten dieser vorerwähnten Wärmeaustauscherplatte angeordnet sind. Zusätzlich sei darauf hingewiesen, daß die großen bzw. breiten Vorsprünge 54 auf der einen Platte in Eingriff mit den kleinen bzw. schmalen Vorsprüngen 56 der benachbarten Platte treten, und umgekehrt. Auf diese Weise wird der Abstand zwischen benachbarten Wärmeaustauscherplatten auf einer im wesentlichen festen vorbestimmten Entfernung gehalten, und zwar unabhängig von dem Druck der durch die Kammern zwischen diesen Platten strömenden Fluide.Each of the heat exchanger plates in Figure 3 has protrusions 54 and 56 extending from opposite sides of those plates extend and come into engagement with projections, which in turn are located on the two heat exchanger plates, the are arranged on opposite sides of the aforementioned heat exchanger plate. In addition, it should be noted that the large or wide projections 54 on one plate in engagement with the small or narrow projections 56 on the adjacent Kick plate and vice versa. In this way the distance between adjacent heat exchanger plates is increased is maintained a substantially fixed predetermined distance regardless of the pressure of the chambers fluids flowing between these plates.

Wie die Fig. 2 zeigt, kann es notwendig sein, drei horizontale Reihen von Abstandsvorsprüngen zwischen den Längskanten 26 und 28 der Wärmeaustauscherplatten vorzusehen, wenn diese Platten extrem breit sind und der Wärmeaustauscher mit einem großen Gasdruckunterschied zwischen den beiden Gasströmen , welche auf entgegengesetzten Seiten dieser Platten fließen, betrieben wird. Jedoch kann auch nur eine einzige horizontale Reihe von Abstandsvorsprüngen vorgesehen sein, die sich in Übereinstimmung mit dem Teiler 30 befindet bzw. mit diesem fluchtet, wenn kleinere Breiten bei den Austauscherplatten verwendet werden.As FIG. 2 shows, it may be necessary to have three horizontal rows of spacer projections between the longitudinal edges 26 and to provide 28 of the heat exchanger plates if these plates are extremely wide and the heat exchanger with a large gas pressure difference between the two gas streams flowing on opposite sides of these plates, is operated. However, only a single horizontal row of spacer projections can be provided, which are located in Agreement with the divider 30 is or with this aligns if smaller widths are used for the exchanger plates.

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Wie bereits erwähnt, werden die Längskanten aufeinanderfolgender Wärmeaustauscherplatten durch die Klemmen 48', die sich quer bzw. seitlich über diese Längskanten an der Oberseite und der Unterseite der Platten erstrecken, im Abstand voneinander gehalten und gegenseitig verklemmt. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, sind die Klemmen 48' geschlitzte, rinnenförmige Teile, die mit einer Mehrzahl von spitzwinkligen Schlitzen 64 durch einen U-förmigen Rinnenteil versehen sind, wobei letzterer im Boden dieser Klemmen ausgebildet ist. Die längsverlaufenden Kanten der Wärmeaustauscherplatten erstrecken sich in die Schlitze 64 und werden an diesen dadurch befestigt, daß der Teil dieser Kanten, welcher sich durch die Schlitze erstreckt, gewellt wird, wie bei 66 gezeigt ist. Auf diese Weise wird ein starrer Wärmeaustauscheraufbau 10' ausgebildet, bevor dieser in dem Metallgehäuse 50 eingeschlossen und durch die Plastik- bzw. Kunststoffabdichtungsschicht 52 mit dem Gehäuse verbunden bzw. an das Gehäuse gebunden wird.As already mentioned, the long edges become more consecutive Heat exchanger plates through the clamps 48 ', which extend transversely or laterally over these longitudinal edges on the The top and bottom of the panels extend, spaced apart and clamped together. As As shown in Fig. 5, the clamps 48 'are slotted, trough-shaped members formed with a plurality of acute angled Slots 64 are provided through a U-shaped channel part, the latter being formed in the bottom of these clamps is. The longitudinal edges of the heat exchanger plates extend into the slots 64 and are attached thereto by the fact that the part of these edges which extending through the slots, as shown at 66. This creates a rigid heat exchanger structure 10 'formed before it is enclosed in the metal housing 50 and through the plastic or plastic sealing layer 52 is connected to the housing or bound to the housing.

Eine der vielen möglichen Abwandlungen, die im Rahmen der Erfindung möglich sind, besteht beispielsweise darin, daß die Wärmeaustauscherplatten flach bzw. eben an Stelle von gewellt sein können, und daß sie nur auf einer ihrer Seiten mit Abstandsvorsprüngen versehen sein können, die mit flachen bzw. ebenen Bereichen der benachbarten Wärmeaustauscherplatten in Eingriff treten.One of the many possible modifications that are possible within the scope of the invention is, for example, that the heat exchanger plates can be flat or even instead of corrugated, and that they are only on one of their sides can be provided with spacer projections, which with flat or planar areas of the adjacent heat exchanger plates intervene.

Kurz zusammengefaßt betrifft die Erfindung einen Wärmeaustauscher, in dem die Wärmeaustauschplatten durch Abstandsvorsprünge, welche von Vertiefungen in diesen Platten an Stellen, die zwischen ihren Längskanten liegen, gebildet sind, im Abstand voneinander gehalten werden. Der Wärmeaustauscher ist vom Gegenstromtyp, so daß zwei Fluide in entgegen-Briefly summarized, the invention relates to a heat exchanger, in which the heat exchange plates are attached by spacer projections which form depressions in these plates Places that are formed between their longitudinal edges are kept at a distance from one another. The heat exchanger is of the countercurrent type, so that two fluids in opposite

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gesetzten Richtungen durch zwei Kanäle auf entgegengesetzten Seiten jeder Wärmeaustauscherplatte strömen. Die Austauscherplatten sind an ihren Enden in zwei Endteile aufgetrennt, welche mit zwei unterschiedlichen Wärmeaustauscherplatten auf entgegengesetzten Seiten dieser Enden verbunden sind, so daß zwei getrennte Sätze von Kanälen ausgebildet werden. Eine Abdichtung ist längs der Längskanten der Wärmeaustauscherplatten vorgesehen, und zwar weist diese ein synthetisches Plastikmaterial bzw. ein Kunststoffmaterial auf, das mit diesen Kanten zum Zwecke der Abdichtung der Kanäle verbunden bzw. an die Kanten gebunden ist. Die AbstandsvorSprünge halten die Austauscherplatten in einem festen vorbestimmten Abstand voneinander getrennt, so daß ein größerer Druckunterschied zwischen den beiden Fluiden, die quer über jede Platte strömen, möglich ist, ohne daß der Abstand zwischen diesen Platten verändert wird.flow through two channels on opposite sides of each heat exchanger plate. The exchanger plates are separated at their ends into two end parts, which have two different heat exchanger plates on opposite sides of these ends are connected to form two separate sets of channels. A seal is provided along the longitudinal edges of the heat exchanger plates, this being a synthetic one Plastic material or a plastic material that with these edges are connected or bound to the edges for the purpose of sealing the channels. Keep the distance protrusions the exchanger plates separated from each other at a fixed predetermined distance, so that a greater pressure difference between the two fluids flowing across each plate, is possible without the spacing between them Plates is changed.

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Claims

1. ^x countercurrent heat exchanger with a plurality of heat exchanger plates which delimit a plurality of fluid channels which are provided next to one another between the heat exchanger plates, the heat exchanger plates having longitudinal edges which extend between the opposite ends of the heat exchanger plates, characterized by a sealing device (52), which is attached to the longitudinal edges (26, 28) of the heat exchanger plates (12, 14, 16, 18, 20) for sealing the channels (38, 40, 42, 44, 46); and a plurality of fasteners (24) for connecting the opposite ends of the heat exchanger plates to the ends of the other heat exchanger plates adjacent to them; wherein at least some of the heat exchanger plates are divided at their ends into two end parts (12a, 12b, 12c, 12d, 14a, 14b, 16a, 16b, 18a, 18b) which are connected to two different heat exchanger plates on their opposite sides and are connected by a divider piece ( 30) are separated, the latter extending transversely or laterally to the end parts so that two separate sets of channels are formed, both inlet and outlet openings of which are delimited by these split end parts and the divider; further wherein the two sets of channels extend in substantially the same direction so that fluid can flow through one set of channels in the opposite direction to fluid flow through the other set of channels for countercurrent heat exchange; and a spacer device which holds the heat exchanger plates apart from one another and a plurality of

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separate spacer projections (54, 56) on the Has heat exchanger plates, these spacer projections are in positions between the two longitudinal edges of the plates and the spacer projections on a plate so that they are in contact with at least one other heat exchanger plate arrive so that the aforementioned one plate in contact with the two heat exchanger plates on their opposite sides, such that each of the two sets of channels is formed with fixed predetermined widths will.

2. countercurrent heat exchanger according to claim 1, characterized in that the sealing device (52) a synthetic plastic material or a plastic material has, which is connected to or bound to the longitudinal edges.

3. countercurrent heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized by a housing (50) which contains the heat exchanger plates and with the Plastic or plastic material is connected or bound to this.

4. countercurrent heat exchanger according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the Projections (54, 56) extend outwardly from opposite sides of the heat exchanger plate or plates.

5. countercurrent heat exchanger according to one of claims 1 to 4, characterized in that the projections (54, 56) of each heat exchanger plate engaged

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with protrusions on the two heat exchanger plates located on opposite sides of the heat exchanger plate step.

6. countercurrent heat exchanger according to one of claims 1 to 5, characterized in that the heat exchanger plates (12, 14, 16, 18, 20) are corrugated sheets that have corrugated areas with troughs and ridges on the opposite Side of a longitudinal center line

(62), the two sets of channels (38, 40, 42, 44, 46) extending transversely and laterally over the troughs and combs, and further wherein the corrugated sheets with all other corrugated sheets at the troughs and combs are arranged in alignment.

7. countercurrent heat exchanger according to claim 6, characterized in that the projections (54, 56) a plurality of first and second protrusions on opposite ones Include sides of the heat exchanger plates, which are formed by depressions in the troughs or ridges, the first projections (54) being formed by depressions are formed that extend in the direction of the longitudinal Center line (62) while the second projections (56) are formed by depressions extending from away from the centerline, further wherein the first protrusions have a greater height than the second protrusions to have.

8. countercurrent heat exchanger according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Projections (54, 56) annular or circular, substantially conical first and second projections on opposite ones Sides of the heat exchanger plates are the first

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Projections (54) have a greater height and a larger diameter than the second protrusions (56).

9. countercurrent heat exchanger according to one of claims 1 to 8, characterized in that the spacer device Has fastening clamps (48 *) which extend across the longitudinal edges (26, 28) of the heat exchanger plates extend and are firmly attached to these, so that the longitudinal edges are kept at a distance from one another will.

10. countercurrent heat exchanger according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least some of the heat exchanger plates (12, 14, 16, 18) are corrugated plates which have corrugated areas, which give hollows and peaks on opposite sides of a longitudinal centerline (62), the spacer protrusions (54, 56) include protrusions formed by depressions in the corrugated areas in the direction of are formed on the centerline (62) and engage adjacent heat exchanger plates.

11. countercurrent heat exchanger according to claim 10, characterized in that the corrugated plates (12, 14, 16, 18) are arranged in alignment with one another on the troughs and mountains.

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