DE2905732A1

DE2905732A1 - Waermetauscher

Info

Publication number: DE2905732A1
Application number: DE19792905732
Authority: DE
Inventors: Gustav Dr Techn Ospelt
Original assignee: Interliz Anstalt
Current assignee: Hoval Interliz AG
Priority date: 1979-02-15
Filing date: 1979-02-15
Publication date: 1980-08-28
Also published as: JPS55112990A; CA1118402A; IT1140602B; DK68280A; NO800394L; FI68903B; SE8001176L; NL8000891A; FI800437A; GB2043865B; GB2043865A; CH644945A5; LU82159A1; FI68903C; NO147573C; US4378837A; IT8019923A1; ATA7180A; IT8019923A0; NO147573B

Description

Interliz Anstalt in Vaduz, Liechtenstein

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Wärmetauscher

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit einem rechteckigen Tauscherpaket, das aus einer Mehrzahl von einzelnen, voneinander distanzierten folienartigen Platten besteht, welche dreieckförmige Eckausklinkungen aufweisen und paarweise an zwei gegenüberliegenden Plattenrändern, zur Bildung von abwechselnd sich kreuzenden Durchflußkanälen zwischen den Platten, an den zwischen den Eckausklinkungen verlaufenden Randstreifen dicht miteinander verbunden sind, und mit einem das Tauscherpaket umgebenden Rahmengehäuse, das aus zwei neben den äußeren Platten des Tauscherpaketes liegenden Deckeln und vier die Deckel an ihren Ecken verbindenden Streben besteht.

Bei dem Plattenwärmertauscher der DE-OS 25 21 351 und 25 33 490 besteht das Kreuzstrom-Tauscherpaket aus einem einzigen, in besonderer Weise zugeschnittenen und gefalteten dünnwandigen Band, beispielsweise Aluminiumfolie, wobei jeweils zwei benachbarte Platten an einem Plattenrand durch eine gemeinsame Faltkante zusammenhängen und verbunden sind und an dem gegenüberliegenden Plattenrand einander zugekrümmt und entlang ihrer Berührungslinie durch eine· Klebeverbindung dicht miteinander verbunden sind. Hierbei hat sich die Schwierigkeit ergeben, die Plattenränder derart miteinander zu verkleben, daß die nur durch die Klebeverbindung zusammengehaltenen Plattenränder nicht auseinander gehen können und keine Undichtheiten der Durchströmungskanäle des Tauscherpakets eintreten - 2 -

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können. Es hat sich als verhältnismäßig aufvendig gezeigt, das Band derart zuzuschneiden und zu falten, daß die Platten einen Abstand voneinander aufweisen und hierbei die in einer Plattenecke zusammenlaufenden Ränder einer Platte zur Bildung der gemeinsamen Faltkante mit der einen benachbarten Platte und zur Bildung der Klebeverbindung mit der anderen benachbarten Platte nach entgegengesetzten Seiten gebördelt sind. Bei dieser Faltung des Bandes entstehen an den Kanten des Tauscherpakets dreieckförmige Ausklinkungen. Um die sich kreuzenden Durchflußkanäle an der Paketkante gegeneinander abzudichten, sind an der der Paketkante zugewendeten Seite der Streben des Rahmengehäuses dreieckförmige Dichtungsstreifen aus einem elastischen Material angeordnet, die abdichtend in die Ausklinkungen eingreifen. Es hat sich als schwierig gezeigt, beispielsweise bei extremen Temperatureinwirkungen oder bei aggressiven Medien eine dauernd elastische und einwandfrei abdichtende Wirkung der Dichtungsstreifen zu erhalten. Ein anderer Wärmetauscher der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der US-PS 1»635.838 bekannt, bei dem das Tauscherpaket aus einzelnen aufeinander gestapelten Platten besteht. Die Platten besitzen an ihren Ecken dreieckförmige Eckausklinkungen, so daß zwischen den Eckausklinkungen verlaufende Randstreifen der Platten entstehen, die in abwechselnder Folge abgebogen und paarweise einander zugekrümmt sind und sich an den Rändern berühren. Bei diesem Wärmetauscher werden die Platten durch eine Mehrzahl von das Tauscherpaket durchdringenden Spannschrauben zusammengespannt, um die einander zugekrümmten Plattenränder zusammenzuhalten und zusammenzudrücken,

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und ist ein Verschweißen der sich berührenden Plattenränder erforderlich, um eine einwandfreie Dichtheit der Durchströmungskanäle zu erhalten. Die Streben des Rahmengehäuses haben einen etwa rechteckigen Querschnitt und ragen mit einer Kante ihres Profilquerschnittes in die Eckausklinkungen der Platten hinein. Um die sich kreuzenden Durchströmungskanäle an den Paketkanten dicht voneinander zu trennen, ist ein dichtes Einschweißen der Profilkante der Streben in den Eckaussparungen der Platten erforderlich. Die Herstellung dieses Wärmetauscher; ist auch umständlich und aufwendig.

Die Erfindung schafft einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art, dessen Herstellung einfacher und billiger ist und bei dem dennoch die Abdichtung der Durchflußkanäle des Tauscherpakets entlang den Plattenrändern sowie entlang den Paketkanten bzw. Rahmengehäusestreben stabil, zuverlässig und dauerhaft ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Wärmetauschers besteht darin, daß die zu verbindenden Randstreifen jeweils zweier benachbarter Platten des Tauscherpaketes flächig aufeinander liegen und durch eine wenigstens einmalige Umfaltung mechanisch miteinander verbunden sind, daß die Streben des Rahmengehäuses auf ihrer der Kante des Tauscherpaketes zugewendeten Seite eine dreieckförmiger Aussparung aufweisen, in die die Paketkante mit den Eckausklinkungen der Platten hineinragt und deren Tiefe größer ist als die Tiefe der Eckausklinkungen, und daß die Aussparungen an den Streben bis über die Eckausklinkungen mit einer Dichtfüllung aus einem Gießharz ausgefüllt sind.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Teil des Tauscherpaketes in perspektivischer Darstellung,

Figur 2 die Randstreifenverbindung zweier Platten im Querschnitt,
Figur 3 einen parallel zu den Platten verlaufenden Schnitt durch einen Teil des Tauscherpaketes und des Rahmengehäuses.

Das rechteckige Tauscherpaket 1 des Wärmetauschers besteht aus mehreren einzelnen, aufeinander gestapelten Platten 2, von denen in Figur 1 drei Platten dargestellt sind. Die Platten 2 sind aus einem dünnwandigen Material ausgestanzt, beispielsweise aus einer Aluminiumfolie. Die Platten 2 besitzen eingedrückte Distanzrippen 3, die die Platten in einem gewünschten Abstand voneinander halten. Das Tauscherpaket 1 ist von einem Rahmengehäuse umgeben, das aus zwei neben den beiden äußeren Platten des Tauscherpaketes liegenden Deckeln 4 und vier die Deckel an ihren Ecken verbindenden Streben 5 besteht. Die Platten 2 sind an ihren Ecken mit dreieckförmigen Eckausklinkungen 6 versehen. Dadurch entstehen zwischen den Eckausklinkungen 6 verlaufende Randstreifen 7 der Platten 2 und können die beiden jeweils in einer Eckausklinkung zusammenlaufenden Randstreifen einer Platte nach entgegengesetzten Seiten umgebogen werden, wie die Figur 1 erkennen läßt. Die Tiefe der Eckausklinkungen 6 ist unter Berücksichtigung des Plattenabstandes so groß bemessen, daß die einander zugekrümmten Randstreifen 7 zweier benachbarter Platten 2 sich nicht

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nur an ihren Rändern berühren, sondern, wie Figur 1 veranschaulicht, flächig aufeinander liegen und zusammen venigstens einmal umgefaltet verden können. Durch diese Umfaltung 8, die sehr einfach mit einer Rollfaltmaschine hergestellt verden kann, werden die Platten an ihren Randstreifen mechanisch miteinander verbunden und dadurch sowohl fest als auch dicht zusammengehalten. Vorzugsweise werden die Randstreifen 7» vie Figur 2 zeigt, durch eine als Doppelfalz zweimalige umfaltung miteinander verbunden, wodurch eine besonders hohe Festigkeit und einwandfreie Dichtheit der Plattenrandverbindung erreicht wird. Die Platten 2 verden in abwechselnder Folge an gegenüberliegenden Plattenrändern bzv. Randstreifen miteinander verbunden, so daß in abwechselnder Folge sich kreuzende Durchflußkanäle eines Kreuzstrom-Tauscherpaketes entstehen. Die Streben 5 des Rahmengehäuses sind auf ihrer der Kante des Tauscherpaketes 1 zugewendeten Seite mit einer dreieckförmigen Aussparung 9 versehen. In die Aussparung 9 einer Strebe 5 ragt die gegenüberliegende Paketkante mit den Eckausklinkungen 6 der Platten 2 hinein. Die Tiefe der Aussparung 9 ist größer bemessen als die Tiefe der Eckausklinkungen 6, wie Figur 3 zeigt. Die Aussparung 9 ist mit einer Dichtfüllung 10 aus einem Gießharz, vorzugsweise aus einem schnell härtenden Kunstharz-Gießmaterial, vergossen. Da die Tiefe der Aussparung 9 größer ist als die Tiefe der Eckausklinkungen 6, kann die Aussparung 9 bis über die Eckausklinkungen 6 mit der Dichtfüllung 10 ausgefüllt werden. Dadurch wird die Paketkante absolut dicht an die Strebe 5 angeschlossen, so daß die in Figur 3 links von der Strebe 5 liegenden Öffnungen der Durchflußkanäle für das eine

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Medium einwandfrei gegenüber den rechts von der Strebe 5 liegenden Öffnungen der Durchflußkanäle für das andere Medium abgetrennt und abgedichtet sind. Das Vergießen der Aussparungen 9 mit der Gießharz-Dichtfüllung 10 erfolgt bei der Herstellung des Wärmetauschers vorzugsweise derart, daß bei der in Figur 3 dargestellten Schrägstellung des Tauscherpaketes das schnell härtende Gießharz von oben her, wie in Figur 3 mit den Pfeilen 11 angedeutet, in diejenigen Zwischenräume zvischen den Platten 2 eingegossen wird, die in Figur 3 nach links unten und nach rechts unten durch die Umfaltungen 8 der Randstreifen verschlossen sind. Das Gießharz läuft an den Eckausklinkungen 6 aus diesen Zwischenräumen aus und füllt die Aussparung 9 bis über die Eckausklinkungen 6. Beim Eingießen des Gießharzes von oben her in diese Zwischenräume fließt das Gießharz an der Innenseite der Umfaltungen 8 entlang, so daß auf diese Weise gleichzeitig auch der Spalt zwischen den einzelnen Platten 2 auf der Innenseite der Faltstelle mit dem schnell härtenden Gießharz vergossen wird, wie in Figur 2 mit der Ziffer 12 dargestellt ist. Dies ist von großem Vorteil, da hierdurch zwischen den Platten 2 an den Umfaltungen 8 keine Kapillarspalten verbleiben, an denen bei aggressiven Medien Korrosionserscheinungen auftreten könnten.

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Claims

Interliz Anstalt in Vaduz, Liechtenstein

Wärmetauscher
Patentanspruch

Wärmetauscher mit einem rechteckigen Tauscherpaket, das aus einer Mehrzahl von einzelnen, voneinander distanzierten folienartigen Platten besteht, welche dreieckförmige Eckausklinkungen aufweisen und paarweise an zwei gegenüberliegenden Plattenrändern, zur Bildung von abwechselnd sich kreuzenden Durchflußkanälen zwischen den Platten, an den zwischen den Eckausklinkungen verlaufenden Randstreifen dicht miteinander verbunden sind,und mit einem das Tauscherpaket umgebenden Rahmengehäuse, das aus zwei neben den äußeren Platten des Tauscherpaketes liegenden Deckeln und vier die Deckel an ihren Ecken verbindenden Streben besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Randstreifen (7) jeweils zweier benachbarter Platten (2) des Tauscherpaketes (1) flächig aufeinander liegen und durch eine wenigstens einmalige Umfaltung (8) mechanisch miteinander verbunden sind, daß die Streben (5) des Rahmengehäuses auf ihrer der Kante des Tauscherpaketes zugewendeten Seite eine dreieckförmige Aussparung (9) aufweisen, in die die Paketkante mit den Eckausklinkungen (6) der Platten hineinragt und deren Tiefe größer ist als die Tiefe der Eckausklinkungen, und daß die Aussparungen (9) an den Streben bis über die Eckausklinkungen (6) mit einer Dichtfüllung (1O) aus einem Gießharz ausgefüllt sind.

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ORIGINAL IN^rLl- ΓΟ3