DE7227102U

DE7227102U - Sintered metal filter

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Publication number: DE7227102U
Application number: DE7227102U
Authority: DE
Original assignee: Sintermetallwerk Krebsoege GmbH
Current assignee: Sintermetallwerk Krebsoege GmbH
Publication date: 1972-12-21

Description

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Dipl.-lng. H. Sauerland · Dr.-Ing. R. König · Dipl.-lng. K. BergenDipl.-lng. H. Sauerland · Dr.-Ing. R. König · Dipl.-Ing. K. Bergen

Patentanwälte · 4000 Düsseldorf 30 ■ Cecilienallee ve ■ Telefon 43273aPatent Attorneys · 4000 Düsseldorf 30 ■ Cecilienallee ve ■ Telephone 43273a

Unsere Akte: 27 178 20. Juli 1972Our file: 27 178 July 20, 1972

Sintermetallwerk Krebsöge GmbH, 5608 Krebsöge/Rhld.
"Filter aus Sintermetall" Sintermetallwerk Krebsöge GmbH, 5608 Krebsöge / Rhld.
"Filter made of sintered metal"

Es ist allgemein bekannt, Filter aus Sintermetall herzustellen. Solche porigen Metallfilter sind zum Filtern von Gas-
und Flüssigkeitsströmen geeignet. Meist werden solche Filter aus bestimmten Werkstoffen wie rostbeständigem Chrom-Nickelstahl, Neusilber oder Bronze hergestellt.It is well known to manufacture filters from sintered metal. Such porous metal filters are used to filter gas
and liquid flows. Such filters are usually made of certain materials such as rust-resistant chrome-nickel steel, nickel silver or bronze.

Zum Stand der Technik gehören ferner Wärmetauscher. Hierunter sind Einrvichtungen zu verstehen, mit deren Hilfe ein
gasförmiges oder flüssiges Medium konditioniert, d.h. gekühlt beheizt oder befeuchtet werden kann. Dies geschieht in der Regel dadurch, daß in die Gas- oder Flüssigkeitsströmung Wärmetauscherelemente eingesetzt werden, durch die ein Wärmetausch«ermedium, zum Beispiel ein Kühl- oder Heizmedium strömt.The prior art also includes heat exchangers. This is understood to mean devices with the help of which a
gaseous or liquid medium conditioned, ie cooled, heated or humidified. This is usually done by inserting heat exchanger elements into the gas or liquid flow through which a heat exchange medium, for example a cooling or heating medium, flows.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, die sich aus einem aus Sintermetall bestehenden Filter ergebenden Möglichkeiten mit denen eines Wärmetauschers zu vereinigen.The invention is based on the knowledge of the possibilities resulting from a filter made of sintered metal to unite with those of a heat exchanger.

Ausgehend von dieser Überlegung betrifft die Erfindung einen aus Sintermetall bestehenden Filter, bei dem erfindungsgemäß die Filtermasse mit Wärmeaustauscherelementen zusammengesintert ist.On the basis of this consideration, the invention relates to a filter made of sintered metal in which, according to the invention the filter mass is sintered together with heat exchanger elements.

E±n-sol-eheB-^41-t«r- ist- einmal zum-Filtern von Gas- und Flüs-E ± n-sol-eheB- ^ 41-t «r- is once for filtering gas and liquid

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sigkeitsströmen und zum anderen zum Konditionieren, d.h. Kühlen, Beheizen oder Befeuchten eines gasförmigen oder flüssigen Mediums mit Hilfe eines Wärmetauschermediums geeignet.currents and on the other hand for conditioning, i.e. Cooling, heating or humidifying a gaseous or liquid medium with the help of a heat exchange medium suitable.

Die Wirksamkeit eines solchen Filters, insbesondere der Wärmeaustausch bei einem Wärmetauscherfilter kann noch wesentlich intensiviert werden, wenn erfindungsgemäß die hohlen Wärmetauscherelemente auch an ihrer Innenseite mit einer aus Sintermetall bestehenden Filtermasse versintert werden. Die durchströmten Filter bzw. Wärmetauscherelemente können mithin nicht nur auf ihrer Außenseite, sondern auch auf ihrer Innenseite mit einer Filtermasse fest zusammengesintert sein. Auf diese Weise wird der Wärmeaustausch zwischen dem innerhalb der Wärmetauscherelemente strömenden Medium und dem durch die auf der Außenseite der Wärmetauscherelemente befindliche Filtermasse strömenden Medium erheblich verbessert. Dabei können die auf der Außenseite und Innenseite der Wärmetauscherelemente befindlichen Filtermassen von den wärmeaustauschenden Medien parallel durchströmt werden. Hierdurch kommt es innerhalb der hochporösen wärmeleitenden Sintermetallmasse zu hohen Querschnittsgeschwindigkeiten und Turbulenz, die Voraussetzung für einen hohen Wirkungsgrad sind.The effectiveness of such a filter, in particular the heat exchange in a heat exchanger filter, can still are significantly intensified if, according to the invention, the hollow heat exchanger elements also on their inside be sintered with a filter material made of sintered metal. The flow through filter or heat exchanger elements can therefore not only on their outside, but also on their inside with a filter material be firmly sintered together. In this way, the heat exchange between the inside of the heat exchanger elements flowing medium and the flowing through the filter material located on the outside of the heat exchanger elements Medium improved considerably. In this case, the elements located on the outside and inside of the heat exchanger elements can be used Filter masses are flowed through in parallel by the heat exchanging media. This is where it comes from within the highly porous, thermally conductive sintered metal mass to high cross-sectional speeds and turbulence, the prerequisite for high efficiency.

Ferner sind die Kontaktflächen der Medien, zum Beispiel der Flüssigkeiten und Gase zu der Sintermatrix, die aus Pulver oder Fasern hergestellt sein kann, und den Außen- und Innenzonen der Wärmetauscherelemente sehr groß, wodurch der Wärmeaustausch begünstigt wird. Dieser wird ferner noch verbessert, wenn die Filtermassen im Gegenstrom durchströmt werden. Furthermore, the contact surfaces of the media, for example the liquids and gases, to the sinter matrix are made of powder or fibers can be made, and the outer and inner zones of the heat exchanger elements very large, whereby the heat exchange is favored. This is further improved if the flow through the filter media is countercurrent.

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Ein nach der Erfindung hergestelltes Filter mit in die Filtermasse eingesinterten Wärmetauscherelementen ist durch auch an ihrer Innenseite mit einer aus Sintermetall bestehenden Filtermasse zusammengesinterten Wärmetauscherelementen gekennzeichnet. Die Wärmetauscherelemente bestehen dabei vorzugsweise aus parallel zur Durchströmrichtung der Rohrleitungen mit innen und außen vom Trennrohr angesinterter Filtermasse. Zweckmäßigerweise ist die auf der Außenseite der Wärmetauscherrohre befindliche Filtermasse von einem -* bis auf einen Einlauf- und Auslauf allseitig geschlossenen Gehäusemantel umgeben. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Wärmetauscherfilters ergeben sich wegen der größeren Verweilzeit der Durchströmmedien pro Längeneinheit infolge Drosselung und Druckverlust reduzierte Abmessungen des Filters. Dies führt wiederum zu guten Anlauf- und Anhaltebedingungen wegen der kleineren Massen der WT-Medien. Das bedeutet eine kleinere Füllmenge, kleines Transportgewicht und weniger Massenträgheit beim Übergang von Stillstand zu stationärem Umlauf.A filter made according to the invention with in the filter mass sintered heat exchanger elements is through also on their inside with a sintered metal filter material sintered together heat exchanger elements marked. The heat exchanger elements preferably consist of parallel to the flow direction of the pipelines with filter material sintered inside and outside of the separating tube. Appropriately, it is on the outside The filter material located in the heat exchanger pipes is closed on all sides with the exception of an inlet and outlet Surrounding housing jacket. Due to the training according to the invention of the heat exchanger filter result because of the longer residence time of the flow media per unit length as a result Throttling and pressure loss reduced filter dimensions. This in turn leads to good starting and stopping conditions because of the smaller masses of the WT media. That means a smaller filling quantity, low transport weight and less inertia when transitioning from standstill to stationary rotation.

Das erfindungsgemäße Wärmetauscherfilter mit seinem besonders flächenintensiven Wärmeaustausch eignet sich insbesondere für Vorwärmer und Überhitzer in Kältemaschinen.The heat exchanger filter according to the invention with its particularly area-intensive heat exchange is particularly suitable for preheaters and superheaters in chillers.

Ein AusfUhrungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmetauscherfilters ist in der Zeichnung wiedergegeben. Das dargestellte Wärmetauscherfilter besteht im wesentlichen aus einem Mantelgehäuse 1, das einen Einlauf 2 und einen Auslauf 3 aufweist sowie von einem in Richtung der Pfeile von einem Medium durchströmten dünnwandigen Wärmetauscherrohr durchsetzt ist. Die Außen- und Innenseite des Wärmetauscherrohres 4 ist mit einer Filtermasse 5 und 6 zusammengesintert.An exemplary embodiment of a heat exchanger filter according to the invention is shown in the drawing. The heat exchanger filter shown consists essentially of a casing 1 having an inlet 2 and an outlet 3 and one in the direction of the arrows in FIG a medium flowed through thin-walled heat exchanger tube is penetrated. The outside and inside of the heat exchanger tube 4 is sintered together with a filter mass 5 and 6.

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Für die Filtermasse kommen alle guten Wärmeleiter infrage, wie beispielsweise Kupfer, Bronze, Messing, Aluminium und Nickel sowie Stähle, Edelstahle und Keramik, Die Filterwerkstoffe können sowohl aus Pulver- wie auch aus Fasergrundstoffen bestehen, beispielsweise preßbares spratziges Pulver oder kugeliges Pulver; vorzuziehen ist ein Faserwerkstoff mit rundem oder spanförmigem Fadenquerschnitt, der wickelbar ist und sich vliesen, wattieren und stampfen läßt.All good heat conductors can be used for the filter material, such as copper, bronze, brass, aluminum and nickel as well as steels, stainless steels and ceramics, the filter materials can consist of both powder and fiber base materials, for example pressable brittle Powder or spherical powder; A fiber material with a round or chip-shaped thread cross-section is preferable, which can be wound and which can be fleece, padded and tamped.

Während nun - wie bereits erwähnt - die im Rohr 4 innen anliegende "Filtermasse 6 von links nach rechts von dem einen Medium durchströmt wird, wird die außenliegende Filtermasse 5 durch ein anderes, über den Einlauf 2 in das Mantelgehäuse 1 strömendes Medium von rechts nach links durchströmt, so daß es bei dem Auslauf 3 wieder austreten kann. Im Bereich des Einlaufs 2 und des Auslaufs 3 besitzt die außenliegende Filtermasse 5 in bezug auf die Strömungsrichtung geneigte Anströmflächen 7 und 8, die ein gleichmäßiges Anströmen der äußeren Filtermasse 5 ermöglichen.While now - as already mentioned - the one medium flows through the "filter material 6 lying inside the pipe 4" from left to right, the external filter material 5 is passed through another medium flowing through the inlet 2 into the casing 1 from right to left flows through it so that it can exit again at the outlet 3. In the area of the inlet 2 and the outlet 3 , the external filter mass 5 has inflow surfaces 7 and 8 which are inclined with respect to the direction of flow and which enable a uniform flow to the outer filter mass 5.

Aufgrund der hochporösen wärmeleitenden Sintermetallmassen 5, 6 außerhalb und innerhalb des Rohres 4 ergibt sich beim Durchströmen der Filtermassen ein intensiver Wärmeaustausch zwischen den durch das Rohr und das Mantelgehäuse strömenden Medien. Ein solches Wärmetauscherfilter eignet sich daher besonders für Vorwärmer und Überhitzer von Kältemaschinen, bei denen es auf einen intensiven Wärmeaustausch ankommt. Die Filterwirkung der Filtermassen ist dabei von sekundärer Bedeutung.Due to the highly porous, thermally conductive sintered metal masses 5, 6 outside and inside the tube 4, the result is The filter media flows through an intensive heat exchange between the ones flowing through the tube and the jacket housing Media. Such a heat exchanger filter is therefore particularly suitable for preheaters and superheaters of refrigerating machines, where an intensive heat exchange is important. The filter effect of the filter media is from secondary importance.

Durch Auswahl des Werkstoffs, dessen Porosität und der Geo-By selecting the material, its porosity and the geographic

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metrie kann bei einem erfindungsgemäßen Filter sowohl beim Unterkühlen von Gas bzw. überhitzen von Flüssigkeiten an der jeweiligen Auslaufseite des Rohres bzw. des Gehäusemantels eine blasenfreie Flüssigkeit oder ein trockenes Gas bzw. Dampf anfallen.metry can with a filter according to the invention both at Undercooling of gas or overheating of liquids on the respective outlet side of the pipe or the housing jacket a bubble-free liquid or a dry gas or vapor is produced.

Es ist möglich, im Rohr 4 ein Heizelement, beispielsweise einen elektrischen Widerstand anzuordnen. Trotz dieser Anordnung des Heizelementes wird infolge der an der Außenseite des Rohres 4 aufgesinterten Sintermasse 5 ein lokales Überhitzen des Mediums an der Rohrrandzone weitgehend verhindert.It is possible to have a heating element in the tube 4, for example to arrange an electrical resistor. Despite this arrangement of the heating element, as a result of the on the outside the sintered mass 5 sintered on the pipe 4 causes local overheating of the medium at the pipe edge zone to a large extent prevented.

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Claims

ι · ι ι * I ·; . * t · * ·. ■> 3ι · I t - 6 - • tSintermetallwerkKrebsögeGmbH, 5608Krebsöge / Rhld. Protection claims:

1. Filter made of sintered metal, characterized in that the filter mass (5) with heat exchange elements (4) is sintered together.

2. Filter according to claim 1, characterized by also on the inside with a sintered metal existing filter mass (6) provided heat exchanger elements (4).

3. Filter according to claim 2, characterized in that the heat exchanger elements as parallel the direction of flow of the medium flowing through the filter material (5) sintered on its outside extending pipes (4) are formed.

4. Filter according to claim 2 or 3, characterized that the on the outside of the heat exchanger tubes (4) located filter mass (5) of a except for an inlet (2) and outlet (3), the housing jacket (1) is closed on all sides.

5. Filter according to one or more of claims 2 to 4, characterized in that the outer Filter mass (5) in the area of the inlet and outlet (2, 3) inclined to the flow direction facing surfaces (7, 8).

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6. Filter according to claim 4 or 5, characterized in that the inlet and outlet one arranged perpendicular to the direction of flow Nozzle (2, 3) "consists.

7. Filter according to one or more of claims 2 to 6, characterized in that within the or each Wärmeaustauscherrohfe (4) a heating element is arranged.

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