DE2630194A1 - HEAT EXCHANGER - Google Patents

HEAT EXCHANGER

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DE2630194A1
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Germany
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heat exchanger
sheets
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transverse
corrugated
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Withdrawn
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DE19762630194
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German (de)
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Harry Joseph Dawson
Ervin Eugene Mangus
Ronald Rex Robinson
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Caterpillar Inc
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Caterpillar Tractor Co
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0025Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being formed by zig-zag bend plates

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

PATENTANWALTPATENT ADVOCATE

DIPL-ING. KARL H. WAGNER telephoneDIPL-ING. KARL H. WAGNER telephone

8000 MUNICH 22 £89)^29 858000 MUNICH 22 £ 89) ^ 29 85

P. O. BOX 246 5-22039 patw d GEWUERZMUEHLSTR. 5P. O. BOX 246 5-22039 patw d GEWUERZMUEHLSTR. 5

(WEST GERMANY) O P O Π 1 Q /(WEST GERMANY) O P O Π 1 Q /

2dJU I y42dJU I y4

76-S-167176-S-1671

Caterpillar Tractor Co., Peoria, Illinois 61629, U.S.A.Caterpillar Tractor Co., Peoria, Illinois 61629, U.S.A.

WärmeaustauscherHeat exchanger

Zur Verwendung mit Verbrennungsmotoren werden zu der Verbesserung von deren Gesamtwirkungsgrad Wärmeaustauscher mit übereinandergestapelter Platte weiterentwickelt. Beispielsweise ist im US-Patent 3 291 206 ein solcher Wärmeaustauscher gezeigt, der gemäß US-Patent 3 759 323 weiter entwickelt wurde und besonders wirkungsvoll bei der Verminderung des Brennstoffverbrauchs eines Gasturbinenmotorsystems ist. Ein derartiger Wärmeaustauscher umfaßt eine alternierende Reihe von dünnen gleichmäßig gefalteten gewellten Blechen, die in einem Stapel angeordnet sind, um hin- und hergehende Strömungsmittelkanäle zu bilden, und zwar zur Übertragung von Wärme vom heißen Motorabgas nach dem Gegenstromprinzip auf relativ kalte Luft, die in dem Verbrennungsprozess verwendet wird. Obwohl es sich bei dem oben erwähnten Primäroberflächen-Wärmeaustauscher um einen beträchtlichen Fortschritt auf diesem Gebiet handelt, so besitzt er doch eine relativ große Anzahl von Wärmeübertragungsblechen, und die Bemessung seiner Kanäle für die hindurchströmenden Strömungsmittel ist nicht speziell für maximalen Wirkungsgrad ausgelegt, was einen höheren Druckabfall als gewünschtHeat exchangers are being used with internal combustion engines to improve their overall efficiency further developed with a stacked plate. For example, U.S. Patent 3,291,206 is one such heat exchanger which has been further developed in accordance with U.S. Patent 3,759,323 and is particularly effective at reducing the fuel consumption of a gas turbine engine system is. Such a heat exchanger comprises an alternating series of thin, uniformly pleated corrugated corrugations Laminations arranged in a stack to form reciprocating fluid channels, and although for the transfer of heat from the hot engine exhaust according to the counterflow principle to relatively cold air, which is used in the combustion process is used. Although the primary surface heat exchanger mentioned above is a substantial one Progress in this area, it has a relatively large number of heat transfer plates, and the size of its channels for the fluids flowing therethrough is not specific for maximum efficiency designed what a higher pressure drop than desired

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und ein größeres Volumen oder eine größere Packungsgröße als notwendig für eine gegebene Leistungsfähigkeit zur Folge hat.and a larger volume or package size as necessary for a given performance.

Zum Stand der Technik sei ferner auf den Gas-zu-Luft-Wärmeaustauscher gemäß USAAVLABS Technical Report Nr. 65-37 hingewiesen; dieser Report wurde im Juli 1965 unter Vertrag mit den U.S. Army Aviation Material Laboratories veröffentlicht und trägt den Titel "Heat Regenerative System for T 53 Shaft Turbine Engines". Der in diesem Report gezeigte Wärmeaustauscher wird als besonders geeignet zur Verwendung mit einem Flugzeuggasturbinenmotor bezeichnet, und zwar wegen seiner gewellten gestapelten Plattenkonstruktion, die ein Verhältnis der Gas-zu-Luft-Querschnittsströmungsflache von 1,5 : 1 vorsieht. Unzweckmäßigerweise sieht dieser Wärmeaustauscher jedoch Bleche vor, die miteinander verlötet oder verschweißt sind, und zwar an den innen zusammenpassenden Kuppen, um eine starr ausgerichtete Anordnung zu bilden, und um das mögliche Abscheuern an diesen Stellen zu verhindern. Ein weiterer Nachteil dieser Bleche besteht darin, daß sie relativ flach gewellte oder wiederholt profilierte Muster quer zur Richtung des Strömungsmittelflusses aufweisen, die einander gegenüber angeordnet sind, um geradlinige Strömungsmittelkanäle zu definieren. Dies hat nachteiligerweise eine hohe Anzahl von Blechen zur Folge, macht deren Verbindung durch Hartlöten teuer und ergibt einen baulich relativ schwachen Wärmeaustauscher. Regarding the state of the art, reference is also made to the gas-to-air heat exchanger noted in accordance with USAAVLABS Technical Report No. 65-37; this report was contracted with in July 1965 the U.S. Army Aviation Material Laboratories and is entitled "Heat Regenerative System for T 53 Shaft Turbine Engines ". The heat exchanger shown in this report is said to be particularly suitable for use with a Aircraft gas turbine engine is called, because of its corrugated stacked plate construction, which has a ratio the gas-to-air cross-sectional flow area of 1.5: 1 provides. Inappropriately, however, this heat exchanger provides metal sheets that are soldered or welded to one another on the internally mating bosses to form a rigidly aligned arrangement and as much as possible Prevent chafing at these points. Another disadvantage of these sheets is that they are relatively flat corrugated or have repetitively profiled patterns transverse to the direction of fluid flow that are opposed to one another are arranged to define rectilinear fluid channels. This disadvantageously has a large number of As a result, sheets make their connection by brazing expensive and results in a structurally relatively weak heat exchanger.

Wie zu erwarten, ist es außerordentlich schwierig, die Oberflächen der einzelnen Bleche für maximalen Wirkungsgrad und Wirtschaftlichkeit richtig zu proportionieren. Es sei beispielsweise auf den Stanford University Technical Report Nr. 23 von W. M. Case und A. L. London vom 15. November 1954 mit dem Titel "Compact Heat Exchangers - A Summary of Basic Heat Transfer and Flow Friction Design Data" verwiesen, der einen üblichen Wärmeaustauscher der Platten-Flossen-Bauart darstellt, und nicht die oben erwähnten Primäroberflächen-As you would expect, the surfaces are extraordinarily difficult Correctly proportioning the individual sheets for maximum efficiency and economy. Let it be for example to Stanford University Technical Report No. 23 by W. M. Case and A. L. London dated November 15, 1954 entitled "Compact Heat Exchangers - A Summary of Basic Heat Transfer and Flow Friction Design Data" referenced in the represents a conventional heat exchanger of the plate-fin type, and not the above-mentioned primary surface

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Wärmeaustauscher/ wobei eine beträchtliche Anzahl von alternierenden Oberflächenformen für die einzelnen Bleche vorgesehen ist. Die gleichgefalteten gewellten Bleche dieses Berichts sind alternierend mit flachen Platten abwechselnd angeordnet, um relativ langgestreckte Strömungsmittelkanäle vorzusehen, und zwar mit einer Leistungsfähigkeit etwa analog zu der bei langen Rohren. Es reicht natürlich aus, einfach die Platten in dieser Literaturstelle zu entfernen, um den Platten-Flossen-Wärmeaustauscher in einen solchen der Primärober flächenbauart umzuwandeln, und zwar wegen des komplizierten Aufbaus des letzteren. Es ist beispielsweise schwierig, die Strömung von zwei Strömungsmitteln zu einem Primäroberflächenwärmeaustauscher hin und von diesem weg durchzuführen, wenn man versucht, die Anforderungen hinsichtlich Druckabfall und Volumen zu lösen, wobei eine weitere wichtige Betrachtung das Stapeln der Platten derart betrifft, daß diese nicht mit einander in Eingriff kommen und in vorbestimmten Stellungen verbleiben.Heat exchangers / being a considerable number of alternating Surface shapes provided for the individual sheets is. The uniformly folded corrugated sheets of this report are alternately arranged with flat plates alternating, to provide relatively elongated fluid channels with roughly analog performance to that of long pipes. It is of course sufficient to simply remove the plates in this reference in order to obtain the To convert plate-fin heat exchangers in such a primary surface design, because of the complicated Structure of the latter. For example, it is difficult to control the flow of two fluids to a primary surface heat exchanger to and fro when trying to meet the pressure drop requirements and solving volume, another important consideration being stacking the panels so that they are not come into engagement with each other and remain in predetermined positions.

Es war außerordentlich, Hochleistungs-Wärmeaustauscherblechoberflächen herzustellen, und soweit bekannt, war es erst seit der Entwicklung gemäß US-Patent 3 892 119 möglich, relativ dünnes Metallblech in einem Bereich von 2 bis 8 Tausendstel Zoll Stärke in wirkungsvoller Weise in gewelltes Blech umzuwandeln, und zwar mit einer großen Anzahl von sich wiederholenden Wellungen pro Zoll quer zur Strömungsrichtung, einer stark vergrößerten Höhe und einem sinusförmigen Profil in Richtung des Strömungsmittelflusses. Diese Verbesserung gestattet eine relativ große Wärmeübertragungsoberfläche pro Einheitsvolumen und ermöglicht die Verminderung der Gesamtzahl erforderlicher Profilbleche, was weitere Einsparungen durch Minimierungen des Hartlötens und des Abdichtens der Endkanten zur Folge hat.It was extraordinary, high performance heat exchanger sheet metal finishes and as far as is known, it has only been possible since the development of US Pat. No. 3,892,119, relatively convert thin sheet metal in a range of 2 to 8 thousandths of an inch in an effective manner into corrugated sheet metal, with a large number of repeating undulations per inch across the direction of flow, one strong increased height and a sinusoidal profile in the direction of fluid flow. This improvement allows one relatively large heat transfer surface area per unit volume and enables the total number of required ones to be reduced Profiled sheets, which results in further savings by minimizing brazing and sealing of the end edges.

Zur Überwindung der oben genannten Probleme hat sich die Erfindung zum Ziel gesetzt, einen Primäroberflächen-Wärmeaus-To overcome the above problems, the invention has been made set the goal of creating a primary surface heat

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tauscher vorzusehen, der eine Vielzahl von dünnen gewellten Blechen/ angeordnet in einem Stapel aufweist, und zwar in einer vorbestimmten .gegenüberliegenden Anordnung, und wobei die Bleche ein wirkungsvolleres Profil aufweisen, welches gestattet, daß die Gesamtzahl der Bleche beträchtlich verringert und somit die Wirtschaftlichkeit erhöht wird.to provide exchanger, which has a plurality of thin corrugated sheets / arranged in a stack, namely in a predetermined opposing arrangement, and wherein the sheets have a more effective profile, which allows the total number of sheets to be reduced considerably and thus the economy to be increased.

Die Erfindung hat sich ferner zum Ziel gesetzt, einen Wärmeaustauscher vorzusehen, bei dem die einzelnen Bleche in der Weise gestapelt sind, daß alternierende Strömungsmittelflußkanäle zwischen diesen definiert werden, und wobei deren Strömungsflächen ein vorbestimmtes geplantes Verhältnis aufweisen, um das Gesamtvolumen des Wärmeaustauschers für eine gegebene Leistungsflähigkeit zu minimieren, und zwar mit einem annehmbar niedrigen oder verminderten Druckabfall. Die Erfindung sieht ferner einen Wärmeaustauscher der genannten Art derart vor, daß die einzelnen Bleche in einer Richtung quer zum Strömungsmittelfluß in der Weise gewellt werden, daß die Mehrzahl der Wärmeübertragungsoberflächen senkrecht zu ihren Mittelebenen verläuft, um den Wirkungsgrad zu erhöhen, und die Kosten des Wärmeaustauschers zu vermindern. Die Erfindung sieht ferner einen Wärmeaustauscher mit den erwähnten Eigenschaften vor, wobei die einzelnen Bleche sinusförmig profiliert sind, und zwar in der Richtung des Strömungsmittelflusses, um die Wärmeübertragungseigenschaften desselben zu verbessern, und um ferner die Blechstarrheit für Druckbelastung zu erhöhen, und um das Ineinandergreifen benachbarter Bleche zu verhindern.The invention has also set itself the goal of a heat exchanger provide in which the individual sheets are stacked in such a way that alternating fluid flow channels are defined between them, and their flow areas have a predetermined planned ratio, in order to minimize the total volume of the heat exchanger for a given capacity, namely with an acceptably low or reduced pressure drop. The invention also provides a heat exchanger of the aforesaid Type in such a way that the individual sheets are corrugated in a direction transverse to the fluid flow in such a way that that the majority of the heat transfer surfaces are perpendicular to their median planes for efficiency and to decrease the cost of the heat exchanger. The invention also provides a heat exchanger having those mentioned Properties, whereby the individual sheets are profiled sinusoidally, namely in the direction of the fluid flow, to improve the heat transfer properties thereof and further to improve the sheet rigidity to increase pressure load, and to prevent the interlocking of adjacent sheets.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:Further advantages, objectives and details of the invention emerge from the claims and from the description of FIG Embodiments based on the drawing; in the drawing shows:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Primäroberflächenwärmeaustauschers;1 is a perspective view of a primary surface heat exchanger constructed in accordance with the invention;

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Fig. 2 eine vergrößerte teilweise perspektivische Schnittansicht des Mittelkerns des erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers, wobei die Schnittlinie längs Linie II-II in Fig. 1 verläuft, und wobei die Kamm-zu-Kamm-Stapelanordnung der einzelnen Bleche dargestellt istfFig. 2 is an enlarged partial perspective sectional view of the central core of the present invention Heat exchanger, the section line running along line II-II in Fig. 1, and where the comb-to-comb stacking arrangement of the individual sheets is shown f

Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf den Mittelkern des Wärmeaustauschers gemäß Fig. 1, wobei die Longxtudinalwellenform dargestellt ist, und zwar ist ein Teil des oberen Blechs weggebrochen, um die genau fehlausgerichtete Beziehung der Wellenform des zweiten Blechs damit darzustellen;Fig. 3 is an enlarged plan view of the central core of the heat exchanger according to FIG. 1, wherein the Longxtudinal waveform is shown, namely a part of the upper plate is broken away to to illustrate the precise misaligned relationship of the waveform of the second sheet therewith;

Fig. 4 einen vergrößerten Teilquerschnitt von zwei übereinander angeordneten Wärmeaustauscherblechen längs der Linie IV-IV in Fig. 2, wobei die seitliche Verschiebung der Serpentinenkanäle dargestellt ist;4 shows an enlarged partial cross-section of two on top of one another arranged heat exchanger plates along the line IV-IV in Fig. 2, the lateral displacement the serpentine channels is shown;

Fig. 5 einen vergrößerten Vertikalschnitt eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers, der gewelltes Blech verwendet, und wobei die Parameter der sich wiederholenden Querwindungen dargestellt sind;5 shows an enlarged vertical section of a preferred exemplary embodiment of the heat exchanger according to the invention, the corrugated sheet is used, and taking the parameters of the repetitive transverse turns are shown;

Fig. 6 einen vergrößerten Vertikalschnitt eines ersten alternativen Ausführungsbeispiels eines gewellten Blechs in einem Maßstab etwas größer als in Fig. 5, wobei die Parameter der sich wiederholenden Querwindungen dargestellt sind;6 is an enlarged vertical section of a first alternative embodiment of a corrugated sheet on a scale slightly larger than in Fig. 5, showing the parameters of the repeating transverse turns;

Fig. 7 eine vergrößerte Teildraufsicht auf ein zweites alternatives Ausführungsbeispiel eines Wellblechs, wobei eine bogenförmige Longxtudinalwellenform dar-7 shows an enlarged partial plan view of a second alternative exemplary embodiment of a corrugated metal sheet; with an arcuate longxtudinal waveform

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gestellt ist, die mit der Sinuswellenform von Fig. 3 verglichen werden kann;which can be compared to the sine waveform of Figure 3;

Fig. 8 eine vergrößerte Teilschnittansicht mehrerer benachbarter gewellter Bleche eines bekannten Primärober flächenwarmeaustauschers, wobei die Querwindungen desselben ein verhältnismäßig flaches Profil besitzen und im wesentlichen gleiche Strömungszonen zwischen den Blechen definieren.8 shows an enlarged partial sectional view of several adjacent ones corrugated sheets of a known primary surface heat exchanger, with the transverse windings the same have a relatively flat profile and substantially equal flow zones Define between the sheets.

Es sei nunmehr ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Fig. 1 zeigt einen kompakten Primäroberflächenwärmeaustauseher 10 mit drei Hauptbereichen einschließlich einer mittig angeordneten rechteckigen Gegenstromfläche oder einem Kern 12, auf den sich die Erfindung insbesondere bezieht, wobei ein Paar von äußeren dreieckig geformten Querströmungszonen 14 und 16 die entgegengesetzt liegenden Enden des Kerns flankiert. Im. dargestellten Ausführungsbeispiel dient die äußere Zone 14 als eine Sammelleitung, um heißes Gas zum Kern zu leiten, wie beispielsweise durch eine Vielzahl von höhenmäßig mit Abstand angeordneten Gaseintrittskanälen 18, die sich nach außen auf einem langgestreckten Ende 20 der Zone 14 öffnen, und wobei die Zone ferner erhitzte Luft vom Kern abgibt, und zwar über eine entsprechende Vielzahl von mit Höhenabstand angeordneten und versetzten üuftaustrittsöffnungen 22, die sich nach außen auf einem verkürzten Ende 24 der Zone 14 öffnen. Die entgegengesetzt liegende Außenzone 16 besitzt eine entsprechende Anzahl von Lufteintrittskanälen 26 längs eines verkürzten Endes 28 sowie eine Vielzahl von höhenmäßig mit Abstand angeordneten Gasaustrittskanälen, die nicht gezeigt sind, welche aber längs eines langgestreckten Endes 30 angeordnet sind und die jeweils in Verbindung m±t ^e1n Kern des Wärmeaustauschers stehen. Auf diese Weise wird Gas und Luft in vorteilhafter Weise in entgegengesetzten Richtungen durch den Kern imA preferred embodiment of the invention will now be described. Fig. 1 shows a compact primary surface heat exchanger 10 having three main areas including a centrally located rectangular countercurrent flow area or core 12 to which the invention particularly relates, with a pair of outer triangular shaped cross-flow zones 14 and 16 flanking the opposite ends of the core. In the illustrated embodiment, the outer zone 14 serves as a manifold to conduct hot gas to the core, such as through a plurality of vertically spaced gas inlet channels 18 which open outwardly on an elongated end 20 of the zone 14, and wherein the zone also emits heated air from the core via a corresponding plurality of air outlet openings 22 which are arranged at a height spacing and offset and which open outwards on a shortened end 24 of the zone 14. The opposite outer zone 16 has a corresponding number of air inlet channels 26 along a shortened end 28 and a plurality of vertically spaced gas outlet channels, which are not shown, but which are arranged along an elongated end 30 and each in connection with m ± t ^ e 1n core of the heat exchanger. In this way, gas and air are advantageously passed through the core in opposite directions

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Gegenstromprinzip zum Zwecke der Wärmeaustauschung geführt. Allgemein ist eine solche Konstruktion den US-Patenten 3 291 206 und 3 759 323 zu entnehmen.Countercurrent principle for the purpose of heat exchange. Such a construction is generally shown in U.S. Patents 3,291,206 and 3,759,323.

Wie man am besten in Fig. 2 erkennt/ weist der kompakte Primäroberflächenwärmeaustauscher 10 eine Vielzahl von in Querrichtung gewellten Blechen 32 auf, die abwechselnd in einer genauen übereinanderliegenden Beziehung ineinandergreifen, um einen vertikal ausgerichteten Stapel auszubilden. Wie repräsentativ an dem oberen Blech in Fig. 1 dargestellt, besitzt jedes Blech eine mittige Rechteckfläche 33/ wobei diese Bleche zusammen den Hauptteil des Wärmeaustauscherkerns 12 bilden, und wobei ferner jedes Blech entgegengesetzt angeordnete dreieckförmige Flächen 34 und 35 aufweist, die den Hauptteil der äußeren Zonen 14 oder 16 des Wärmeaustauschers bilden. Die Bleche sind aber im Stapel nicht in der gleichen Weise orientiert, sondern sind vorteilhafterweise in Scheitel-an-Scheitel gegenüberliegenden Paaren derart angeordnet, daß die Wellungen ihrer Mittelflächen alternativ in Längsrichtung versetzt oder fehlausgerichtet sind, und zwar in einer vorbestimmten Weise, um die Wärmeübertragung zu optimieren, und um das im folgenden zu beschreibende Ineinandergreifen zu verhindern.As best seen in FIG. 2, the compact primary surface heat exchanger 10 has a plurality of in Transversely corrugated sheets 32 which alternately intermesh in a precise superposed relationship, to form a vertically oriented stack. As representatively shown on the upper plate in Fig. 1, each sheet has a central rectangular area 33 / these sheets together form the main part of the heat exchanger core 12, and each sheet also having oppositely arranged triangular surfaces 34 and 35, which form the majority of the outer zones 14 or 16 of the heat exchanger. However, the trays are not in the stack oriented the same way, but are advantageously in vertex-to-vertex opposing pairs arranged so that the corrugations of their central surfaces are alternatively offset longitudinally or misaligned in a predetermined manner to optimize heat transfer and to be described below To prevent meshing.

Insbesondere sind die gewellten Bleche 32 gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise aus relativ dünnem rostfreien Stahl hergestellt und sind mit entgegengesetzt liegenden flachen Seitenrändern oder Kanten 36 ausgestattet, wie man deutlich in Fig. 2 erkennt. Diese Seitenkanten sind in geeigneter Weise miteinander an ihren äußeren Seitenenden abdichtend verbunden, beispielsweise durch Hartverlöten oder Verschweißen mit einer Vielzahl von Kantenstangen 38 derart, daß im ganzen ein Pfad für das relativ heiße Gas (G) zwischen bestimmten Paaren benachbarter Bleche vorgesehen ist, wobei abwechselnd ein Pfad·für die relativ kalte Luft (A) vorge-In particular, the corrugated sheets 32 according to the present invention are preferably made of relatively thin stainless Steel and are provided with opposing flat side edges or edges 36, such as can be clearly seen in FIG. These side edges are suitably connected to each other at their outer side ends sealingly connected, for example by brazing or welding with a plurality of edge rods 38 in such a way that that as a whole a path for the relatively hot gas (G) is provided between certain pairs of adjacent sheets, wherein alternately a path for the relatively cold air (A)

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sehen ist/ die zwischen diesen Paaren erhitzt werden soll.see is / which is to be heated between these pairs.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, sieht die Erfindung vor, daß jedes der Bleche 32 mit-einer Vielzahl von sich vertikal erstreckenden sich wiederholenden Querwellungen oder -windungen 40 ausgestattet ist, die unter einem im wesentlichen rechten Winkel gegenüber der allgemeinen Richtung des Strömungsmittelflusses zwischen den Seitenkanten 36 angeordnet sind, und die sich in Längsrichtung zwischen einem Paar von Grenzen 41 erstrecken, welche zwischen der Mittelfläche 33 und den äußeren Dreieckflächen 34 und 35, wie in Fig. 1 gezeigt, angeordnet sind. Jede dieser Querwindungen erstreckt sich nach oben und hängt nach unten um eine ähnliche und relativ große Distanz (D) von der Mittelebene 42 aus herab und schafft auf diese Weise eine stark vertikal erhöhte gleichförmige Blechhöhe verglichen mit der relativ dünnen Blechstärke von zwei bis acht Tausendstel Zoll. Beim speziellen dargestellten Blech ist die Gesamtblechhöhe (2 D) annähernd 3f9 mm (0,155 Zoll) und die Blechdicke (T) ist annähernd 0,076 mm (0,003 Zoll). Ferner hat jede Querwellung ein sich im ganzen vertikal erstreckendes sinusförmiges Wellenprofil mit einer Zyklusbreite (C) von annähernd 1,27- mm (0,050 Zoll). Man erkennt somit, daß die Wellungshöhe erfindungsgemäß in signifikanter Weise größer ist als die Zyklusbreite. Vorzugsweise ist die gleichförmige WeI-lungshöhe annähernd das zweifache oder größer als die Zyklusbreite, und im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieses Verhältnis annähernd 3:1.As shown in Fig. 5, the invention provides that each of the sheets 32 is provided with a plurality of vertically extending repeating transverse corrugations or turns 40 which are at a substantially right angle to the general direction of fluid flow between the side edges 36 are disposed and which extend longitudinally between a pair of boundaries 41 which are disposed between the central surface 33 and the outer triangular surfaces 34 and 35, as shown in FIG. Each of these transverse turns extends up and down a similar and relatively large distance (D) from the center plane 42, thus creating a greatly increased vertical uniform sheet height compared to the relatively thin sheet thickness of two to eight thousandths of an inch . When specific illustrative plate, the total plate height (2 D) is approximately 3 f 9 mm (0.155 inches) and the sheet thickness (T) is approximately 0.076 mm (0.003 inches). Further, each transverse corrugation has a generally vertically extending sinusoidal wave profile with a cycle width (C) of approximately 1.27 mm (0.050 inches). It can thus be seen that the corrugation height according to the invention is significantly greater than the cycle width. Preferably, the uniform corrugation height is approximately twice or greater than the cycle width, and in the illustrated embodiment this ratio is approximately 3: 1.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist jedes der gewellten Bleche 32 ebenfalls sinusförmig profiliert, und zwar in der allgemeinen Richtung des Strömungsmittelflusses, wie man am besten in den Fig. 2 und 3 erkennt, um so die Steifheit eines einzelnen Blechs zu erhöhen, und um weitere VorteileAccording to one aspect of the invention, each of the corrugated sheets 32 is also sinusoidally profiled, specifically in FIG general direction of fluid flow, as can best be seen in FIGS. 2 and 3, so as to determine the stiffness of a individual sheet metal and other advantages

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zu erreichen/ die im folgenden beschrieben werden. Beispielsweise weist jede der Querwellungen 40 im oberen Blech eine sich wiederholende Longitudinalwellung oder Sinuswelle 43 auf/ und zwar mit einer Wellensteigung (P), wie in Fig. 3 angezeigt, von annähernd 9/65 mm (0/38 Zoll) und einer Wellenamplitude (A) von annähernd 1,57 mm (0,062 Zoll). Andererseits ist erfindungsgemäß das zweite Blech im wesentlichen identisch dazu ausgebildet/ aber die sich wiederholende Longitudinalwellenform ist zweckmäßigerweise symmetrisch außer Phase mit dem oberen Blech ausgebildet, um eine verbesserte Wärmeaustauschleistungsfähigkeit und ein verbessertes Zickzack-Stapeln zu erreichen. Wie insbesondere in Fig. 3 deutlich gezeigt ist, sind die jeweils zugehörigen Scheitel der Wellung jedes der benachbarten Bleche in quer entgegengesetzten Richtungen ausgestreckt. Diese vorbestimmte Versetzung in Längsrichtung oder symmetrische Phasenfehlausrichtung gilt auch für die verbleibenden Bleche im Wärmeaustauscherkern 12 in alternierender Weise.to reach / which are described below. For example, each of the transverse corrugations 40 has one in the upper plate repetitive longitudinal wave or sine wave 43 on / with a wave slope (P), as in FIG. 3 indicated, of approximately 9/65 mm (0/38 inch) and a wave amplitude (A) of approximately 1.57 mm (0.062 inch). on the other hand according to the invention, the second sheet is essentially designed identically to it / but the repeating longitudinal waveform is expediently symmetrical out of phase with the upper plate in order to improve To achieve heat exchange performance and improved zigzag stacking. As is particularly clear in FIG. 3 is shown, the respective apices of the corrugation of each of the adjacent sheets are in transversely opposite one another Directions stretched out. This predetermined longitudinal offset or symmetrical phase misalignment also applies to the remaining metal sheets in the heat exchanger core 12 in an alternating manner.

Bei dem speziellen dargestellten Wärmeaustauscher 10 sind die Bleche 32 mit Longitudinalwellen 43 ausgestattet, die erfindungsgemäß derart bezüglich der Grenzen 41 orientiert sind, daß es nur erforderlich ist, die Bleche abwechselnd umzudrehen, um die erforderliche genaue Fehlausrichtung zu erhalten. Es ist erforderlich, zwei unterschiedliche Grundbleche vorzusehen, um die Schrägorientierung zwischen diesen für andere Primäroberflächenwärmeaustauscher zu erreichen, wie beispielsweise einen Wärmeaustauscher, bei dem eines der langgestreckten Enden 20 oder 30 in Fig. 1 diagonal entgegengesetzt zum anderen langgestreckten Ende angeordnet ist oder eine der Querströmungszonen 14 oder 16 umgekehrt aufweist.In the specific heat exchanger 10 shown, the sheets 32 are equipped with longitudinal waves 43 which, according to the invention are oriented with respect to the boundaries 41 in such a way that it is only necessary to turn the sheets alternately, to get the exact misalignment required. It is necessary to have two different base plates to provide the oblique orientation between them for other primary surface heat exchangers such as a heat exchanger in which one of the elongated ends 20 or 30 in Fig. 1 is diagonally opposite is arranged to the other elongated end or has one of the cross-flow zones 14 or 16 reversed.

Wie oben erwähnt, ist der Hauptteil jeder Querwindung 40 derart angeordnet, daß eine Vielzahl von sich im wesentlichen vertikal·erstreckenden und im wesentlichen parallel verlaufen-As mentioned above, the major part of each transverse turn 40 is arranged such that a plurality of substantially vertically extending and essentially parallel

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den, aber in Längsrichtung gewellten Wänden entsteht, wie dies im ganzen durch die Bezugszeichen 44, 45 und 46 in Fig. 5 angedeutet ist. Diese Wände sind einstückig durch eine entsprechende Vielzahl von oberen und unteren halbzylindrischen Wänden oder Scheitelgliedern verbunden, wobei letztere durch die Bezugszeichen 47 bzw. 48 bezeichnet sind. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die sich vertikal erstreckenden Wände vorteilhafterweise ungleichmäßig seitlich mit Abstand angeordnet und glatt mit den Scheitelgliedern zusammengeführt, um ein in Querrichtung unsymmetrisches Sinuswellenmuster zu erzeugen. Beispielsweise ist der Abstand (E) zwischen den Wänden 45 und 46 annähernd 0,83 mm (0,0032 Zoll) und der Abstand (F) zwischen den Wänden 44 und 45 ist im Gegensatz dazu nur annähernd 0,30 mm (0,012 Zoll). Weil die Bleche 32 in einander gegenüberliegenden Paaren übereinandergestapelt sind in einer genau übereinanderliegenden Scheitel-zu-Scheitel-Beziehung sowie geneigten Brücken-Beziehung, wie man deutlich in den Fig. 2 und 4 erkennt, wird eine Vielzahl von etwas größeren und im ganzen serpentinenartigen Strömungsmittelflußkanälen 50 innen zwischen diesen Blechen für das heiße Gas (G) vorgesehen, und ferner eine Vielzahl von etwas kleineren serpentinenartigen Strömungsmittelflußkanälen 52, die abwechselnd außerhalb zwischen den genannten für die zu erhitzende Luft (A) vorgesehen sind. Der erfindungsgemäße serpentinenartige Charakter der Strömungsmittelflußpfade ist am besten durch Betrachtung des Querschnitts gemäß Fig. 2 zu erkennen, wo die Wellungen 40 benachbarter Bleche vertikal ausgerichtet sind, um ein Spiegelbild voneinander zu bilden, wohingegen bei der leicht in Längsrichtung versetzten Querschnittsansicht der Fig. 4 die gleichen Wellungen bezüglich einander seitlich versetzt sind. Dies schafft serpentinenartige Kanäle, die in einer höhenmäßig überlappenden Beziehung verdreht über den Wärmeaustauscherkern 12 verlaufen. Infolge der nicht gleichmäßigenthe walls, which are corrugated in the longitudinal direction, are produced, as indicated generally by the reference numerals 44, 45 and 46 in FIG Fig. 5 is indicated. These walls are integrally connected by a corresponding plurality of upper and lower semi-cylindrical walls or apex members, wherein the latter are denoted by the reference numerals 47 and 48, respectively. According to a further aspect of the invention are vertically extending walls advantageously unevenly laterally spaced and smooth with the vertexes are brought together to produce a transversely asymmetrical sine wave pattern. For example the distance (E) between walls 45 and 46 is approximately 0.83 mm (0.0032 inches) and the distance (F) between the walls 44 and 45, in contrast, is only approximately 0.30 mm (0.012 inches). Because the sheets 32 in opposite Pairs stacked on top of each other are in a precisely superimposed vertex-to-vertex relationship as well as sloping Bridge relationship, as can be clearly seen in FIGS. 2 and 4, is a multitude of somewhat larger and im entire serpentine fluid flow channels 50 provided internally between these sheets for the hot gas (G), and also a plurality of somewhat smaller serpentine fluid flow channels 52 which alternate outside between those mentioned are provided for the air to be heated (A). The inventive serpentine character of the Fluid flow paths can best be seen by viewing the cross-section of FIG. 2 where the corrugations 40 adjacent sheets are vertically aligned to form a mirror image of each other, whereas the slightly in Longitudinally offset cross-sectional view of FIG. 4, the same corrugations are laterally offset with respect to one another. This creates serpentine channels that twist in a vertically overlapping relationship over the heat exchanger core 12 run. As a result of the non-uniform

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seitlichen Abstandsanordnung der repräsentativen Wände 44, 45 und 46 ist die GesamtquerSchnittsfläche zwischen einem Paar von Blechen beträchtlich höher für Gas als dies für Luft bei dem benachbarten Paar von Blechen der Fall ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat das unsymmetrische Querwindungsmuster ein Gas-zu-Luft-Strömungsflächenverhältnis von 1,8 : 1 zur Folge. Dieses vorbestimmte Verhältnis minimiert direkt die Gesamtdruckverluste am Wärmeaustauscherkern und ist bevorzugt innerhalb eines Bereichs von 1,5 : 1 bis 3,0 : 1 in Verbindung mit der Wärmeübertragung von einem relativ heißen Auspuffgas von einem Gasturbinenmotor, der nicht dargestellt ist, sowie zusammen mit relativ kühler Einlaßluft. Dieses Verhältnis ist deswegen zweckmäßig, weil das spezifische Volumen des Auspuffgases größer ist als das für Luft, und sein Druckabfall ist infolgedessen größer, wobei die Abmessungen der Flächen zwischen den Blechen derart bemessen sein können, daß speziell ein Druckabfall oder eine Strömungsmittelgeschwindigkeit auf dem gewünschten Niveau vorgesehen werden.lateral spacing of representative walls 44, 45 and 46 is the total cross-sectional area between one Pair of sheets is considerably higher for gas than is the case for air in the case of the adjacent pair of sheets. According to In the present embodiment, the unsymmetrical cross-winding pattern has a gas-to-air flow area ratio of 1.8: 1 result. This predetermined ratio directly minimizes the total pressure drop across the heat exchanger core and is preferably within a range of 1.5: 1 to 3.0: 1 in connection with heat transfer from a relatively hot exhaust gas from a gas turbine engine, not shown, as well as along with relative cooler intake air. This ratio is useful because the specific volume of the exhaust gas is greater than that for air, and its pressure drop is consequently greater, the dimensions of the surfaces between the sheets being such can be sized to specifically include a pressure drop or fluid velocity at the desired one Level to be provided.

Es sei bemerkt, daß die erhitzte Luft darauffolgend in dem Gasturbinenmotor mit einem stark verbesserten Wirkungsgrad sowie vermindertem Brennstoffverbrauch benutzt wird. Das erwähnte Verhältnis gestattet ferner die Minimierung des Gesamtvolumens des Wärmeaustauschers, so daß sich Einsparungen hinsichtlich Raum, Gewicht und Kosten ergeben.It should be noted that the heated air subsequently in the Gas turbine engine is used with a greatly improved efficiency and reduced fuel consumption. That mentioned Ratio also allows the overall volume of the heat exchanger to be minimized, resulting in savings in Space, weight and costs result.

Es sei nunmehr ein erstes alternatives Ausführungsbeispiel beschrieben. Das gewellte Blech 54 - vgl. Fig. 6 - des ersten alternativen Ausführungsbeispiels ist etwas leichter herzustellen, weil es eine flachere Gesamthöhe besitzt und beispielsweise Blechmaterial gemäß US-Patent 3 892 119 verwendet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Dicke (T) ebenfalls 0,076 mm und die gesamte Blechhöhe (2D) ist 2,36 mm (0,093 Zoll) und die Zyklusbreite (C) ist 1,37 mm, während das Gas-A first alternative embodiment will now be described. The corrugated sheet 54 - see FIG. 6 - of the first alternative embodiment is somewhat easier to manufacture because it has a flatter overall height and, for example Sheet metal according to U.S. Patent 3,892,119 was used. In this embodiment, the thickness (T) is also 0.076mm and the total sheet height (2D) is 2.36mm (0.093 inch) and the cycle width (C) is 1.37mm while the gas

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zu-Luft-Verhältnis annähernd 1,78 : 1 ist. Eine derartige Blechkonstruktion umfaßt eine vertikal ausgedehnte unsymmetrische Windungshöhe, die kleiner ist als die beim bevorzugten Ausführungsbeispiel, so daß mehr Bleche für die gleiche Wärmeaustauschergesamthöhe erforderlich sind. Diese Konfiguration ist jedoch für allgemeine Verwendungszwecke zufriedenstellend. Obwohl die sich vertikal erstreckenden Wände dieser Bleche leicht geneigt bezüglich der Mittelebene verlaufen, werden sie dennoch als im wesentlichen parallel erachtet, obwohl sie auch in Längsrichtung gewellt sind. Fig. 7 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel eines gewellten Blechs, welches eine unsymmetrische Windung oder Wellung 40 quer zur Richtung des Strömungsmittelflusses aufweist, ähnlich wie beim bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei aber hier eine bogenförmige sich wiederholende Wellenform 57 in der allgemeinen Richtung des Strömungsmittelflusses vorgesehen ist. Speziell hat das sich in Längsrichtung erstreckende Wellenmuster der Bogenart nahezu überall den gleichen Krümmungsradius, wie dies durch den relativ großen Radius R1 dargestellt ist. Natürlich ist auch ein kleiner Radius R~ für Übergangszwecke zwischen jeder sich wiederholenden Welle mit großem Radius erforderlich. Es ist anzunehmen, daß diese Konstruktion die einzelnen Bleche versteift, und zwar dadurch, daß im wesentlichen die ■Flachen Zonen eliminiert werden, welche die im wesentlichen gleichen Krümmungsradien der bevorzugten Sinuswellenform der Fig. 3 verbinden, und wie dies durch das Bezugszeichen 58 für die flache Zone in der Zeichnung dargestellt ist. Es wird angenommen, daß jede dieser flachen Zonen 58 auf Druckbelastungen durch Biegen oder Krümmen reagieren muß, und diese zusätzliche Biegung könnte schließlich in schädlicher Weise die Strömung in einem gewissen Umfang in speziellen Fällen in den serpentinenförmigen Kanälen einschränken, die zwischen den einzelnen Blechen ausgebildet'sind. Andererseits könnte die bogenförmige Konstruktion dieses Ausführungsbeispiels diese Blechdeformation reduzieren und dadurch den Wärmeaustauscherdruckverlust minimieren.to air ratio is approximately 1.78: 1. Such a sheet metal construction includes a vertically extended unsymmetrical coil height which is less than that in the preferred embodiment, so that more plates are required for the same total heat exchanger height. However, this configuration is for general uses satisfactory. Although the vertically extending walls of these sheets are slightly inclined with respect to the center plane, they are still considered to be substantially considered parallel, although they are also wavy lengthways. Fig. 7 shows the second embodiment of a corrugated sheet metal, which has an unsymmetrical twist or corrugation 40 transversely to the direction of the fluid flow, similar to the preferred embodiment, but here an arcuate repetitive waveform 57 is provided in the general direction of fluid flow. Specially has that Longitudinally extending wave patterns of the arch type almost everywhere have the same radius of curvature as this the relatively large radius R1 is shown. Of course there is also a small radius R ~ for transition purposes between each one repetitive large radius wave required. It can be assumed that this construction is the individual Plates stiffened, namely that essentially the ■ flat zones are eliminated, which the essentially like radii of curvature of the preferred sinusoidal waveform of FIG. 3, and as this by reference numeral 58 for the flat zone is shown in the drawing. It is believed that each of these flat zones 58 are exposed to compressive loads must react by bending or curving, and this additional bending could ultimately detrimentally affect the Restrict flow to some extent in special cases in the serpentine channels that between the individual sheets. On the other hand, could the arched construction of this embodiment reduce this sheet metal deformation and thereby the heat exchanger pressure loss minimize.

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Aus der vorangegangenen Beschreibung erkennt man, daß das hohe Oberfläche-zu-Volumen-Verhältnis des Primäroberflächenwärmeaustauschers IO der vorliegenden Erfindung einen außerordentlich wirkungsvollen Wärmeaustauscher schafft, und zwar durch. Verwendung einer Vielzahl von dünnen gewellten Blechen 32, die in einem Stapel angeordnet sind, und wobei jedes der Bleche eine Vielzahl von im wesentlichen sich vertikal erstreckenden unsymmetrischen Windungen 40 aufweist, und zwar quer zur allgemeinen Richtung des Stromungsmittelflusses. Ein derartiges effektives Profil, welches besonders wertvoll für einen WärmeaustauscherFrom the foregoing description it can be seen that the high surface area to volume ratio of the primary surface heat exchanger IO of the present invention provides an extremely efficient heat exchanger, namely through. Use of a variety of thin corrugated Sheets 32, which are arranged in a stack, and wherein each of the sheets a plurality of substantially has vertically extending asymmetrical turns 40, transverse to the general direction of the flow of fluid. Such an effective profile, which is particularly valuable for a heat exchanger

2 mit einer Gesamtoberfläche im Bereich von annähernd 93 m (100 Quadratfuß) pro 0,028 m3 (1 Kubikfuß) Volumen ist, gestattet, daß die Gesamtzahl der Bleche bedeutend reduziert wird für eine gegebene Wärmeaustauscherleistungsfähigkeit. Beispielsweise erfordert das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Fig. 4 nur 6 1/2 Bleche pro Zoll Stapel.2, with a total surface area in the range of approximately 93 m (100 square feet) per 0.028 m 3 (1 cubic foot) of volume, allows the total number of sheets to be significantly reduced for a given heat exchanger performance. For example, the preferred embodiment of Figure 4 requires only 6 1/2 sheets per inch of stack.

Dies steht im deutlichen Gegensatz zu einer Blechanordnung gemäß dem Stand der Technik, wo die gleichmäßig gefaltete Querwellung gemäß Fig. 8 verwendet wird, wobei die einzelnen Bleche verhältnismäßig flach und unter Druckbelastung bauschwach sind, und wobei ferner eine relativ große Anzahl von Blechen erforderlich wäre, um einen Wärmeaustauscher mit einer gegebenen Kapazität vorzusehen. Beispielsweise waren bislang 20 oder mehr Bleche pro Zoll Stapel erforderlich.This is in marked contrast to a sheet metal arrangement according to the prior art, where the evenly folded Transverse corrugation according to FIG. 8 is used, the individual sheets being relatively flat and under pressure are weak, and furthermore a relatively large number of metal sheets would be required to use a heat exchanger a given capacity. For example, previously 20 or more sheets per inch of stack were required.

Darüber hinaus ist jedes der Bleche 32 der vorliegenden Erfindung gewellt mit sich wiederholenden Wellen 43 in der Richtung des Strömungsmittelflußes, wobei benachbarte Bleche versetzte Wellen oder Wellen außer Phase miteinander aufweisen. Diese den Eingriff verhindernde Blechkombination schafft eine Vielzahl von serpentinenartigen Strömungsmittelflußkanälen 50 für das heiße Gas und auch eine alternierende Vielzahl von verdrehten Strömungsmittelkanälen 52 für die aufzuheizende Luft, wobei die in Querrichtung unsymmetrischenIn addition, each of the laminations 32 of the present invention is corrugated with repetitive corrugations 43 in FIG Direction of fluid flow with adjacent sheets having offset waves or waves out of phase with one another. This tamper-evident sheet metal combination creates a plurality of serpentine fluid flow channels 50 for the hot gas and also an alternating plurality of twisted fluid channels 52 for the Air to be heated, the transverse direction being asymmetrical

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Windungen 40 gestatten, daß die entsprechenden Strömungsflächen für niedrigen Druckabfall und maximale Gesamtleistung proportioniert werden. Ferner erhöht das gewellte Muster der Bleche die Baufestigkeit und Integrität des Wärmeaustauschers, insbesondere in der Vertikalrichtung/ und steuert die Turbulenz des dazwischen hindurchlaufenden Strömungsmittels, um die Grenzschicht benachbart zu den Blechen aufzubrechen, und um einen relativ hohen Wärmeübertragungskoeffizienten vorzusehen, ohne daß der Druckabfall übermäßig erhöht wird. Diese verbesserte Baufestigkeit eliminiert auch die Notwendigkeit des Hartlötens oder Schweißens der Bleche an deren Mittelflächen.Coils 40 allow the appropriate flow areas for low pressure drop and maximum overall performance be proportioned. Furthermore, the corrugated pattern of the sheets increases the structural strength and integrity of the heat exchanger, especially in the vertical direction / and controls the turbulence of the fluid flowing between them, to break the boundary layer adjacent to the sheets and to have a relatively high coefficient of heat transfer to be provided without unduly increasing the pressure drop. This improved structural strength also eliminates the need to braze or weld the sheets at their midsurfaces.

- Patentansprüche -- patent claims -

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Claims (7)

PatentansprücheClaims \J Kompakter Primäroberflächenwärmeaustauscher, g e κ e η η ζ e i c h η e t durch eine Vielzahl von in Querrichtung gewellten Blechen (32), die in gestapelten gegenüberliegenden Paaren übereinander Scheitel an Scheitel in geneigter Überbrückungsanordnung angeordnet sind, um erste und zweite gewundene serpentinenartige Strömungsmittelkanäle (50) mit einem vorbestimmten Strömungsflächenverhältnis alternierend dazwischen zu bilden, und wobei jedes der Bleche (32) eine Vielzahl von Querwindungen (40) aufweist, die derart konstruiert sind, daß sie eine Vielzahl von im wesentlichen sich vertikal erstreckenden und im wesentlichen parallelen Wänden bilden, und zwar mit einer Vielzahl von Scheitelgliedern, welche einstückig die Verbindungen herstellen, und wobei die Wände und die Scheitelglieder in einem unsymmetrischen sich wiederholenden Sinusmuster von gleichförmiger Höhe angeordnet sind, um einen effektiven Wärmeaustauscher vorzusehen, der eine verminderte Anzahl von Blechen und ein vermindertes Ge s amtvolumen au fweist. \ J Compact primary surface heat exchanger, ge κ e η η ζ calibrated η et by a plurality of transversely corrugated metal sheets (32) which are arranged in stacked opposite pairs one above the other apex to apex in an inclined bridging arrangement, around first and second winding serpentine-like fluid channels (50 ) with a predetermined flow area ratio alternating therebetween, and wherein each of the sheets (32) has a plurality of transverse turns (40) constructed to form a plurality of substantially vertically extending and substantially parallel walls, and with a plurality of apex members integrally making the connections, and wherein the walls and apex members are arranged in an unsymmetrical repeating sinusoidal pattern of uniform height to provide an effective heat exchanger having a reduced number of sheets and a reduced one Total volume. 2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwindungen (40) der gewellten Bleche (32) ebenfalls sinusförmig in Longitudinalrichtung derart profiliert sind, daß benachbarte Bleche (32) symmetrisch außer Phase miteinander angeordnet sind, um eine verbesserte Wärmeaustauscherleistungsfähigkeit zu erreichen, und um die Steifheit eines einzelnen Blechs zu erhöhen, und um schließlich das Ineinandergreifen benachbarter Bleche zu verhindern.2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the transverse turns (40) of the corrugated metal sheets (32) are also profiled sinusoidally in the longitudinal direction such that adjacent sheets (32) symmetrically outside Phase are arranged with each other to provide improved heat exchanger performance to achieve, and to increase the rigidity of a single sheet, and finally to prevent the interlocking of adjacent sheets. 3. Kompakter Primäroberflächenwärmeaustauscher, insbesondere nach Ansprüchen 1 und/oder 2, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von in Querrichtung gewellten Blechen (32), die in über-3. Compact primary surface heat exchanger, in particular according to claims 1 and / or 2, characterized by a plurality of corrugated sheets (32) in the transverse direction, which in over- 609885/0779609885/0779 einandergestapelten einander gegenüberliegenden Paaren angeordnet sind, und zwar Scheitel an Scheitel, sich geneigt überbrückend, um erste und zweite serpentinenartige Strömungsmittelflußwege zu bilden, mit einem vorbestimmten Strömungsflächenverhältnis abwechselnd dazwischen, und wobei die Bleche eine Vielzahl von in Querrichtung unsymmetrischen Sinuswellenwindungen aufweisen, die derart angeordnet sind, daß eine Vielzahl von Wänden vorgesehen wird, die im wesentlichen senkrecht zu einer Mit£elebene verlaufen, und zwar einstückig verbunden durch Scheitelglieder, und wobei jede der Querwindungen sich in Längsrichtung in einer Vielzahl von sich wiederholenden bogenförmigen Wellen von nahezu konstantem Krümmungsradius erstreckt, um einen effektiven Wärmeaustauscher vorzusehen, und zwar mit einem minimierten Volumen und einer verminderten Anzahl von Blechen.stacked opposite pairs are arranged, namely vertex to vertex, inclined bridging to form first and second serpentine fluid flow paths with a predetermined one Flow area ratio alternating between, and where the metal sheets have a multiplicity of sine wave turns which are asymmetrical in the transverse direction and which are arranged in this way are that a plurality of walls is provided which are substantially perpendicular to a central plane, and although integrally connected by apex members, and wherein each of the transverse turns extends longitudinally in a plurality of repetitive arc-shaped waves of almost constant radius of curvature extending to an effective one To provide heat exchangers, with a minimized volume and a reduced number of sheets. 4. Kompakter Primäroberf-lächenwärmeaustauscher, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von relativ dünnen in Querrichtung gewellten Blechen, die individuell ein Paar von entgegengesetzten Seitenkanten aufweisen, die in übereinandergestapelten gegenüberliegenden Paaren angeordnet sind, und zwar Scheitel an Scheitel übereinanderliegend und sich schräg überbrückend, wobei die Seitenkanten abgedichtet sind, um erste Strömungsmittelflußkanäle (50) und zweite Strömungsmittelflußkanäle (52) abwechselnd dazwischen auszubilden, und zwar mit einem vorbestimmten Querschnittsflußflächenverhältnis, und wobei jedes der Bleche eine Vielzahl von sich vertikal erstreckenden Querwindungen von unsymmetrischer Sinuswellenform und von gleichförmiger Gesamthöhe aufweist, vorzugsweise dem zweifachen oder noch größer als die Zyklusbreite, und wobei der Aufbau derart getroffen ist, daß der Hauptteil jeder Windung im wesentlichen senkrecht zu einer Mittelebene des Blechs verläuft, und wobei jede der Querwindungen sich in Längsrich-4. Compact primary surface heat exchanger, marked by a plurality of relatively thin transversely corrugated sheets, which are individually a pair of opposed Have side edges which are arranged in stacked opposing pairs, namely vertices superimposed at apex and bridging diagonally, the side edges being sealed to the first To form fluid flow channels (50) and second fluid flow channels (52) alternately therebetween, namely with a predetermined cross sectional flow area ratio, and wherein each of the laminations has a plurality of vertically extending transverse turns of unsymmetrical sinusoidal waveform and of uniform overall height, preferably two or more times the cycle width, and wherein the structure is such that the main part of each turn is substantially perpendicular to a median plane of the sheet runs, and with each of the transverse turns in the longitudinal direction 60.9885/077960.9885 / 0779 tung in einer Vielzahl von sich wiederholenden Wellen für sich überkreuzendes Stapeln angeordnet ist, um die Anzahl der erforderlichen Bleche für ein gegebenes Wärmeaustauscherverhalten zu vermindern und gleichzeitig das Volumen des Wärmeaustauschers zu minimieren.tung in a multitude of repetitive waves is arranged for criss-crossing stacking to the number of sheets required for a given heat exchanger behavior to reduce and at the same time to minimize the volume of the heat exchanger. 5. Wärmeaustauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwindungen der gewellten Bleche ein bogenartiges sich wiederholendes Longitudinalwellenmuster5. Heat exchanger according to claim 4, characterized in that the transverse turns of the corrugated sheets arc-like repeating longitudinal wave pattern (57) aufweisen, welches nahezu vollständig gleichen Krümmungsradius besitzt.(57) which have almost completely the same radius of curvature owns. 6. Wärmeaustauscher insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine gewellte Fläche mit gleichförmiger Gesamthöhe mit einer Vielzahl von sich wiederholenden in Querrichtung unsymmetrischen Sinuswellenwindungen, die sich vertikal bezüglich einer Mittelebene des Blechs erstrecken, so daß der Hauptteil jeder der Windungen Wände von ungleichem seitlichen Abstand bildet, die im wesentlichen senkrecht zu der Mittelebene verlaufen, und die eine Vielzahl von S.cheitelgliedern aufweisen, welche einstückig die Wände verbinden, und wobei jede der Windungen sich ebenfalls in Längsrichtung in einer Vielzahl von sich wiederholenden Longitudinalwellenwindungen erstreckt.6. Heat exchanger in particular according to one or more of claims 1 to 5, characterized by a corrugated Surface of uniform overall height with a large number of repetitive transversely asymmetrical sine wave turns, extending vertically with respect to a median plane of the sheet, so that the main part of each of the Turns forms walls of unequal lateral spacing which are substantially perpendicular to the median plane, and which have a plurality of apex members integrally connecting the walls and each of the turns also extends longitudinally in a plurality of repeating longitudinal wave turns. 7. Wärmeaustauscherblech nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Longitudinalwellenwindungen in einem bogenförmigen Wellenmuster (57) ausgebildet sind, um das Blech zu versteifen.7. Heat exchanger plate according to claim 6, characterized in that that the longitudinal wave turns are formed in an arcuate wave pattern (57) to the To stiffen sheet metal. 609885/0779609885/0779 λ!λ! 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