DE3031698A1

DE3031698A1 - Waermeaustauscher fuer fluessige und gasfoermige medien und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3031698A1
Application number: DE19803031698
Authority: DE
Inventors: Rudibert Dipl.-Ing. 7148 Remseck Götzenberger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-08-22
Filing date: 1980-08-22
Publication date: 1982-03-04

Description

Wärmeaustauscher für flüssige und gasförmige Medien und
Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher für flüssige und gasförmige Medien und Verfahren zu seiner Herstellung.
Warmeaustauscher in der gebräuchlichsten Bauart von Platten- oder Rohrbündelaustauschern machen zu ihrer Herstellung einen erheblichen Aufwand an zeitraubender Montage-und sorgfältiger Löt- oder Schweißarbeit erforderlich, um eine sichere Abdichtung der von den Fluiden durchströmten Kanäle zu gewährleisten. Der Einbau von Umlenkkammern und Rohrbögen sowie von Verteilern bei mehreren zur Vermeidung eines erhöhten Druckabfalls vorgesehenen parallel verlaufenden Strängen, in denen kein bzw. ein nur geringer Wärmeaustausch erfolgt, vergrößert nicht nur das Bauvolumen solcher Wärmeaustauscher, sondern vermindert auch deren Wirkungsgrad.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeaustauscher zu schaffen, der aufgrund seiner gedrängten Bauart einen hohen Wirkungsgrad aufweist und in einfacher Weise unter weitgehender Einsparung von Handarbeit herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Mitteln gelöst, wie sie die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bilden.
Um eine gleichmäßige Strömung des Fluids über die ganze Breite des von den beiden Folien umschlossenen Kanals zu erzielen und gleichzeitig den-Wärmeaustausch durch Verhinderung der Ausbildung einer laminaren Grenzschicht zu verbessern, sind die beiden den Strömungskanal begrenzenden Folien so ausgebildet, wie es den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 2 bis 4 entspricht. Um den Zusammenhalt der beiden Folien auch dann zu gewährleisten, wenn die aufeinanderliegenden Bandschichten nicht gegeneinander gepresst werden, sind die beiden Folien auch im Bereich zwischen den Rillen bzw. Sicken miteinander verschweißt, so daß durch diese Schweißstellen zuverlässige Stromstörungselemente gebildet werden.
Um den Anschluß des Wärmeaustauschers an die Zu- und Ableitung des einen Fluids zu erleichtern, wird der Wärmeaustauscher vorteilhafterweise so ausgebildet, wie dies im Kennzeichen des Anspruchs 6 angegeben ist. Die Zu-und Ableitung des zweiten, die Zwischenräume zwischen dem gefalteten oder gewickelten Band durchströmenden Fluids erfolgt vorteilhafterweise über stirnseitig an dem Band angeordnete Kappen, wobei in einer der Kappen ein Lüfterflügelrad angeordnet ist, dessen Motorblock im Falle eines gewickelten Wärmeaustauschers vorteilhafterweise den Kern der Wicklung bildet.
Um den Wärmeaustauscher für den Einbau in Wärmepumpen geeignet zu machen, wird zwischen den beiden Folien des Bandes eine beidseitige Ausprägungen aufweisende dritte Folie eingeschweißt, so daß in Richtung des Bandes zwei Kanäle gebildet werden, von denen der eine vom verdampfenden Kältemittel durchströmt wird und der andere in Intervallen mit Heißgas beaufschlagt wird, so daß bei einem solchen Aufbau sehr kurze Abtauzeiten erzielt werden, was für den Wirkungsgrad einer Wärmepumpe von erheblicher Bedeutung ist.
Die erfindungsgemäße Bauart des Wärmetauschers ermöglicht die Verwendung sehr dünner aus Metall oder auch aus Kunststoff bestehender Folien, die auch in miteinander verschweißtem Zustand eine Biegung bzw. Faltung ermöglichen, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Schweißverbindungen aufbrechen bzw. undicht werden.
Das Verfahren wird gemäß der Erfindung in der Weise durchgeführt, daß die ebenen Folien einer Prägeverformung unterworfen, maschinell miteinander verschweißt und in ihre endgültige Form gebogen werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in schematischer Weise dargesellt. Es zeigen Fig. 1 das Ende eines durch zwei Folien gebildeten in Explosionsdarstellung gezeichneten Bandes, Fig. a einen Längsschnitt nach der Schnittlinie II - II der Fig. 3, Fig. 3 eine Draufsicht auf das verschweißte Band nach Fig. 1, Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des aufgerollten Bandes.
In die in Fig. 1 untere Folie 1 sind Querrinnen 11 und an ihrem Ende eine Mulde 12 eingeprägt. Die in Fig. 1 obere Folie 2 weist nach oben ausgeprägte Sicken 21 auf, die in zu den Rillen 11 parallelen Reihen, in Längsrichtung des Bandes gegeneinander versetzt; an geordnet sind. Oberhalb der Mulde 12 ist eine Öffnung 22 für den Einlaß des Fluids vorgesehen. Die beiden Folien sind in ihren Randbereichen und zusätzlich an zwischen den Rillen 11 und den Sicken 12 gelegenen Stellen 3 miteinander verschweißt. Leerseite

Claims

Wärmeaustauscher für flüssige und gasförmige Medien und Verfahren zu seiner Herstellung Ansprüche 1. Wärmeaustauscher für flüssige und gasförmige Medien, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß er aus einem gefalteten oder gewickelten Band besteht, das durch zwei miteinander verschweißte, den Strömungskanal des einen Fluids bildende biegsame Folien (1,2) gebildet wird, deren Abstand von den Folien der benachbarten Windungen durch Ausprägungen von Rillen (11), Sicken (21) und dergleichen bewirkt wird.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die eine der beiden Folien (1> parallel zur Mittelachse verlaufende Rillen (11) und die andere Folie (2) in zu den Rillen (11) parallelen Reihen angeordnete Sicken (21) aufweist.
3. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sicken (21) zweier benachbarter Reihen gegeneinander versetzt angeordnet sind.
4. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der gegenseitige Abstand zweier Rillen (11) kleiner als der Durchmesser der zwei Rillen miteinander verbindenden Sicken (21) ist.
5. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e L c h n e t , daß die beiden Folien (1,2) eines Bandes außer in ihren Randbereichen im Bereich zwischen den Rillen (11) miteinander verschweißt sind.
6. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das am einen bzw. äußeren Ende einen Zufluß und einen Abfluß aufweisende Band durch eine bis nahe an das andere bzw.

innere Bandende reichende Längsschweißnaht in einen Vorlauf- und Rücklaufkanal geteilt ist.
7. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stirnseiten der durch das aufgerollte Band gebildeten Wicklung mit einer eine Zuleitung und eine Ableitung für das zweite Fluid aufweisenden Kappe abgedeckt sind.
8. Wärmeaustauscher nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Kern der Wicklung durch den Motorblock eines Lüftermotors gebildet wird.
9. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß zwischen den die Wände des Bandes bildenden Folien (1,2) eine Zwischenfolie mit als Abstandshalter dienenden beidseitigen Ausprägungen angeordnet ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschers nach den Ansprüchen 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die durch Ausprägung von Rillen (11), Sicken (21) und dergleichen vorgeformten ebenen Folien miteinander verschweißt und das so gebildete Band gefaltet oder spiralig aufgerollt wird.