DE2749397A1

DE2749397A1 - Flache, mit kanaelen durchzogene waermeaustauscherplatte

Info

Publication number: DE2749397A1
Application number: DE19772749397
Authority: DE
Inventors: Guenter Prof Dr Ing Schoell
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-11-04
Filing date: 1977-11-04
Publication date: 1979-05-10

Description

Flache, mit Kanälen durchzogene Wärmeaustauscherplatte.
erstellung und Anwendung von flachen, mit Kanälen durchzogenen Wärmeaustauscherplatten gehören seit langem zum Stande der Technik. Sie finden in den verschiedensten Ausführungsformen Anwendung als Heizkörper und als Wärmeaustauscher zwischen zwei verschiedenen Fluiden, wie z.B.
wasser und Luft und neuerdings auch als Kollektoren zur Lnergiegewinnung aus der Sonneneinstrahlung. In der Regel werden diese flachen ttärme.austauscher aus zwei Blechen hergestellt, wobei entweder in eines der Bleche oder auch häufiger, in beide Bleche Vertiefungen eingepresst werden.
Die beiden Bleche werden nun so aufeinandergelegt, daß die eingepressten Vertiefungen Kanäle für das am Wärmeaustausch beteiligte Fluid bilden. Alsdann werden beide Bleche an den Rändern durch Schweissung, meistens Rollnahtschweissung miteinander fest und dicht verbunden. Innerhalb der von der Schweissung umschlossenen Fläche ist es nun noch erforde-rlich, die beiden Blechplatten, damit sie nicht durch den Druck des in den Vertiefungen strömenden Fluius auseinandergedrückt werden, miteinander zu berbinden, was in füheren Zeiten durch Nieten, heute jedoch weise durch Punkt- oder Rollnahmeschwassung geschiehe. Die mesiten dieser flachen Wärmeaustauschernleiten zu den aus dännem Stahlblech hergestellt und erhalten gegen Rosten und Korrosion einen Oberflächen-schub durch Tauchlackierung oder besser durch Tauchverzinkung.
Gegenstand der Erfindung ist eine solche flache, mit Kanälen durchzogene Wärmeaustauscherplatte, welche die gleichen Wärmeübertragungseigenschaften und äußeren Abmessungen wie die vorgenanten, Konventionell gergestellten Platten besitzt, zu deren Fertigung jedoch des kostspielige Rollnaht- und Punktschweissen nicht mehr erforderlich ist und zu deren Herstellung, bei gleicher Heizfläche, überdies noch eine geringere Menge Blech benötigt wird.
Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß nu.- eine Blechplatte mit kanalbildenden, im Querschnitt rechteckigen oder trapezförmigen flachen Vertiefungen versehen ist, in diese Vertiefungen C-förmige Blechprofile mit rechtwinklig oder weniger als rechtwinklig (trapezförmig) abgebogenen Schenkeln eingelegt, eingeschoben oder eingepresst sind und durch eine anschliessende Tauchverzinkung, bei der sich die Zwischenräume zwischen den seitlichen Wangen der Vertiefungen im Blech und den Schenkeln der C-Profile mit flüssigem, später erstarrenden Zink füllen, druckfeste und dichte Kanäle entstehen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist, daß vor der Tauchverzinkung die aus dem mit Vertiefungen versehenen blech unu den eingelegten, eingeschobenen odet- eingepressten Blechprofilen gebildeten Kanäle an beiden Enden mit Sammelrohren, die den Kanälen entsprechende Öffnungen aufweisen, z.B. durch Schweissung verbunden sind.
Ferner ist es Gegenstand der Erfindung, daß an Stelle der Tauchverzinkung eine Tauchlackierung, z.B. mittels eines geeigneten 2- omponenten-Kunstsçofflebers tritt.
Schliesslich ist es Gegenstand der Erfindung, daß die druckfeste und dichte werbindung zwischen den Kanälen der Wärmeaustauscherplatte und den Sammelrohren nach Überschleifen der gegeneinander abzudichtenden Flächen durch zahlreiche, die Sammelrohre umschliessenden Blechschlaufen erfolgt, wobei diese einerseits an dem Blech zwischen den Kanälen befestigt sind und mittels einer Druckschraube auf der Rückseite dec Sammelrohre gespannt werden.
Die Erfindung ist anhand der zbbildungen nähe erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch die flache, mit Kanälen durchzogene Wärmeaustauscherplatte, Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen einzelnen Kanal im Schnitt, Fig. 3 einen Schnitt des Anschlusses der Kanäle an ein Sammelrohr und Fig. 4 einen Teilschnittdurch ein Sammelrohr.
Die Blechtafel 1 ist mit vertiefungen 2 versehen, in welche die C-förmigen Blechprofile 3 eingelegt, eingeschoben oder eingepresst sind. Die seitlichen wangen 4 der Vertiefungen 2 in der Blechtafel 1 bilden hierbei mit der Blechtafel 1 einen kleineren @nkel als 90°, so das vertiefte Profil im Schnitte eine trapezförmig festeh aufweist. Auch die Schenkel 5 der eingebrachten Blechprofile 3 sind um einen Winkel, der kleiner als 90° ist, abgebogen. Die der Tauchverzinkung werden die feinen Spalte zwischen den Rangen 4 der Vertiefungen 2 und den Schenkeln 5 der Blechprofile 3 mit flüssigem Zink ausgefüllt, welches nach seiner erstarrung die Vertiefung 2 mit dem Blechprofil 3 so verbindet, daß ein druckfester und dichter Kanal 6 gebildet wird. Durch die trapezförmige Gestaltung der seitlichen Kanalwände bestehend aus den Wangen 4 und den Schenkeln 5 erfährt die Zinkschicht bei Überdruck im Kanal 6 gleichzeitig eine Druck- und Scheerbeanspruchung, die besonders hohe Überdrücke im kanal 6 zuläßt.
Erfolgt hingegen die Formgebung der Vertiefungen 2, so daß die seitlichen :angen 4 uno auch die Schenkel 5 des eingebrachten C-förmig verformten Blechprofiles 3 rechtwinklig abgebogen sind, was in den Abbildungen nache besonders dargestellb werden ist, so erfährt die eigeschmolzene Zinkschicht eine seine Scheerbeanspruchung, die einen nicht so hohen Überdruck im Kanal 6 zuläßt, wie dies bei der trapezförmigen Gestaltung der Kanalseitenwände gegeben ist.
In vielen Anwendungsfällen ist jedoch auch diese etwas einfacher zu bewerkstellende Profilierung ausreichend.
Das in der Fig. 3 dargestellte, an die Kanäle 6 angeschlossene Sammelrohr 7 besitzt dem Querschnitt dieser Kanäle 6 angepaßte Öffnungen. Die Verbindung zwischen den Kanälen 6 einer @@meaustauscherplatte und den beiderseits dieser angeordneten Sammelrohre 7 erfolgt durch Zusammenschweissen oder bei ausge-@link@en Kanälen 6 aus des Blechtafel 1 durch einfaches Einstecken in entsprechende Öffnungen der Sammellrohre 7.
Um durch den nachfolgenden Tauchprozess alle etwa noch undichten Stellen bz. Spalte mit flüssigen, später erstarrendem Zink ausgefüllt werden, genügt bereits ein einfaches Heften dem miteinander zu verbindenden anschlüsse.
Gemäß der Fig. 4 ist die durchfeste und dichte Verbindung zwischen den Kanälen 5 der Wärmeaustauscherplatte und dem Sammelrohr 7 lösbar gestaltet. Dabei sind die inden einer oder mehrerer Blechschlaufen 8 mittels cine Niete 9 an dem Blech 1 befestigt. Die Blechschlaufe 8 umschlingt des Sammelrohr 7 und wird auf der Rückseite mittels einer Druckschraube 10 gespannt. Um eine gute Dichtung zu erreichen, werden beide gegeneinander gespannten Flächen der Kanäle 6 und des Sammelrohres 7 vorher überschliffen. eine dazwischen eingelegte Dichtung, z.B. aus einer Weicheisen- oder Kupferfolie, die sich beim Anziehen der Druckschaube 10 etwas deformiert, bewirkt eine dauerhafte Abdichtung.

Claims

Flache, mit Kanälen durchzogene Wärmetauscherplatte Å n s p r ü c h e: Flache, mit Kanälen durchzogene Wärmetauscherplatte, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blechplatte (1) mit Kanalbildenden, im Querschnitt rechteckigen oder trapezförmigen, flachen Vertiefungen (2) versehen ist, in diese Vertiefungen (2) C-förmige Blechporfile (3) mit rechtwinklig oder weniger als rechtwinklig (trapezförmig) abgebogenen Schinken (5) eingelegt, eingeschoben oder eingepresst sind und durch eine anschliessende Tauchverzinkung, bei der sich die Zwischenräume zwischen den seitlichen Wangen (4) der Vertiefungen (2) im Blech (1) und den Schenkeln (5) der C-förmigen Profile (3) mit flüssigem, später erstarrendem Zink füllen, druckfeste und dichte Kanäle (6) entstehen.
2. Wärmetauscherplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Tauchverzinkung die aus dem mit Vertiefungen (2) versehenen Blech (1) und den eingelegten, eingeschobenen oder e;.ngepressten Blechprofilen (3) gebildeten Kanäle (6) an beiden Enden mit Raumstromen (2), die den an@len (@) entsprechende Öffnungen ersen, z.B. durch Schwerrssung verbunden sind.
@. Wärmeaustauscherlasse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der T@@kverzinkung eine auchlackierung, z.B. mittels ohne geeigneten Freikomponenten-Funstoffklebbers gesenen ist.
4. rmeaustauschenlasse nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet den Kanälen (@) der Wärmetauscherplatte (1) und zwischen den Kanälen (6) der bume ustauscherplatte (1) und den Sammstrohlen (2), hierbeischleifen der gegeneinander auzudichtenden flächen, durch zahlreiche, die Sarmelrohre (7) umschlagende Blechs kl afen (8) erfolgt, wobei diese einerseits an dem Blach (1) zwischen den kanälen (6) befestigt und Mittels einer Druckschaube (10) auf der Rückseite der Sammelrohre (7) gespannt sind.