DE8032917U1

DE8032917U1 - HEAT EXCHANGER

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Publication number: DE8032917U1
Application number: DE19808032917
Authority: DE
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Priority date: 1980-12-11
Filing date: 1980-12-11
Publication date: 1981-04-02

Description

LlLje Klix 721G Rottweil, den 3.12.19BGLlLje Klix 721G Rottweil, December 3rd, 19BG

Air exchanger

Die Neuerung bezieht sich auf einen Wärmetauscher mit, durch Platten oder Bänder gebildete, Wärmetauscherkanäle, die zu mehreren Schichten wechselseitig zueinander angeordnet sind.The innovation relates to a heat exchanger with, through Plates or ribbons formed, heat exchanger channels that lead to several Layers are arranged alternately to one another.

Sei derartigen Wärmetauschern ist es erforderlich, daß die Wärmetauscherkanäle, insbesondere die dort geführten Luftrnassenströme, die in der Temperatur zueinander v/erschieden sind, hinreichend luftdicht und auf Dauer zuverlässig, insbesondere alterungsbeständig, zueinander abgeschottet sind. Dabei soll sichergestellt sein, daß erforderlichenfalls eine spezielle Dichtung zu oder zuiischen den Platten oder Bändern, die dort mehr als zwei Wärmetauscherkanäle bilden können, ökonomisch im Aufbau und der Formgebung sind, sowie herstellungstechnisch zweckmäßig, übersichtlich in der Anordnung, und rationell montierbar sind.If such heat exchangers are used, it is necessary that the heat exchanger ducts, in particular the air mass flows guided there, which are different from each other in temperature are sufficient Airtight and reliable in the long term, in particular resistant to aging, are sealed off from one another. This should ensure be that if necessary a special seal to or toiischen the plates or tapes, which there more than two Can form heat exchanger channels, are economical in structure and shape, as well as expedient in terms of production, clearly laid out in the arrangement, and can be assembled efficiently.

Insbesondere bei der Verwendung sehr dünner Platten oder Bänder und insbesondere unter der Voraussetzung einer rationellen und wirtschaftlichen, insbesondere werkstoffsparenden, Herstellung derartiger Wärmetauscher konnten die vorgenannten Erfordernisse bisher nicht befriedigend gelöst werden.Especially when using very thin plates or tapes and in particular under the prerequisite of a rational and economical, in particular material-saving, production Such heat exchangers have not yet been able to satisfactorily meet the aforementioned requirements.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zu gründe, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem nicht nur die, zur Bildung der Wärmetauscherkanäle zueinander fixierten, Platten oder Bänder, sondern auch die Dichtung der einzelnen Wärmetauscherkanäle zueinander, zu den Platten oder Bändern und erforderlichenfalls auch zu einem Gehäuse rationell und wirtschaftlich bei einem ökonomischen Werkstoffaufwand, sowohl für die Platten oder Bänder als auch für die Dichtung und erforderlichenfalls einem GehäuseThe innovation is the task of establishing a heat exchanger of the type mentioned at the beginning, in which not only the to form the heat exchanger channels fixed to each other, plates or strips, but also the seal of the individual heat exchanger channels to each other, to the plates or tapes and, if necessary, also to a housing rationally and economically with one economical material costs, both for the plates or strips as well as for the seal and, if necessary, a housing

hergestellt und montiert werden können.can be manufactured and assembled.

Gemäß der Neuerung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Platten oder Bänder in Richtung der Luftmassenströme keilförmig sich verengend zueinander angeordnet, im Bereich der Ränder der Platten oder Bänder von keilförmigen, wechselweise oder wechselseitig zueinander verlaufenden Dichtungen formschlüssig lagen-According to the innovation, this object is achieved in that the Plates or belts wedge-shaped in the direction of the air mass flows arranged narrowing to one another, in the region of the edges of the Plates or bands of wedge-shaped, alternating or alternating mutually extending seals form-fitting layered

\ fixiert sind. \ are fixed.

Diese, im Randbereich der Platten oder Bänder vorgesehenen, Dichtungen können dort entweder zwischen den Platten oder Bändern angeordnet sein, Dder aber stirnseitig mit den Platten oder Bändem teilweise in Eingriff stehen, indem die Dichtung mit einer nutenartigen Aussparung für den formschlüssigen Eingriff der Platten oder Bänder versehen ist.These seals are provided in the edge area of the plates or strips can be there either between the panels or tapes be arranged, but the front side with the plates or bands are partially engaged by the seal with a groove-like recess is provided for the positive engagement of the plates or strips.

Bei einer Ausführung eines Wärmetauschers, bei dem die Dichtungen zwischen den Platten ader Bändern angeordnet sind, insbesondere wenn dort mehrere Schichten von Wärmetauscherkanälen übereinanderliegend vorgesehen sind, können die keilförmigen Dichtungen wechseischichtig mit den dazwischenliegenden Platten oder Bändern montiert und kraftschlüssig verspannt oder verpreßt werden.In one embodiment of a heat exchanger in which the seals are arranged between the plates of the strips, in particular if there are several layers of heat exchanger ducts lying one on top of the other are provided, the wedge-shaped seals can alternate with the intermediate plates or strips mounted and frictionally clamped or pressed.

Die Dichtung kann zu diesem Zweck aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere aus einem elastischen Hartschaum, hergestellt sein, der zweckmäßig auch wärmedämmende Eigenschaften besitzen kann. Eine derartige Dichtung kann insbesondere ein- oder mehrstückig ausgeführt sein und erforderlichenfalls Bestandteil des Gehäuses oder zumindest Teil seiner Wandungen sein.For this purpose, the seal can be made of an elastic material, be made in particular of an elastic rigid foam, which can expediently also have heat-insulating properties. Such a seal can in particular be made in one or more pieces and, if necessary, be part of the housing or at least be part of its walls.

Weitere Einzelheiten der Neuerung werden an hand von, in den Figuren dargestellten, Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigenFurther details of the innovation are provided in the Figures illustrated, embodiments explained in more detail. Show it

Fig. ¹ eine schaubildliche, explosiv dargestellte, Ansicht der Einzelteile eines neuerungsgemäßer Wärmetauschers, ^{1 is} a diagrammatic, exploded view of the individual parts of a heat exchanger according to the invention,

Fig. 2 eine schaubildliche Seitenansicht eines Teiles einer, zum Zusammenstecken vorbereitsten, Anordnung nach Fig. 1,FIG. 2 is a diagrammatic side view of part of an arrangement according to FIG. 1 that is most ready for plugging together;

Fig. 3 eine Seitenschnittansicht durch eine zusammengebaute Anordnung nach Fig. 1 und 2,Figure 3 is a side sectional view through an assembled arrangement according to Fig. 1 and 2,

Fig. k eine perspektivische Ansicht eines komplett montierten Wärmetauschers nach Fig. 1 bis 3,FIG. K shows a perspective view of a completely assembled heat exchanger according to FIGS. 1 to 3,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Dichtungsplattenkörpers/ Gehäuseelementes für einen Wärmetauscher gemäß dem Oberbegriff und5 is a perspective view of a sealing plate body / Housing element for a heat exchanger according to the preamble and

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines fertig montierten Wärmetauschers mit Teilen gemäß Fig. 5.FIG. 6 shows a perspective view of a fully assembled heat exchanger with parts according to FIG. 5.

Der, in der Fig. 1 im wesentlichen dargestellte, Wärmetauscher besteht im einzelnen aus einem mäanderartig gefalteten Band 1, dessen einzelne Seiten 2 wechselweise, in Richtung der Luftmassenströme 3 und k, keilförmig sich verengend, zueinander engeordnet sind. Das Band 1 kann insbesondere aus einem metallischen Werkstoff, z.B. aus Aluminium oder Edelstahl, gefertigt sein.The heat exchanger, essentially shown in FIG. 1, consists in detail of a meander-like folded strip 1, the individual sides 2 of which are arranged alternately in the direction of the air mass flows 3 and k, narrowing in a wedge shape, to one another. The band 1 can in particular be made of a metallic material, for example aluminum or stainless steel.

5 bezeichnet einen Dichtungsplattenköroer, durch welchen mäanderartig wechselseitig zueinander keilförmig verlaufend eine Schnittlinie 6 angeordnet ist, die dem Idealquerschnitt des funktionskünform fixierten Bandes 1 zum Dichtungsplattenkörper 5 entspricht.5 denotes a sealing plate body through which meander-like A cutting line 6 is arranged mutually extending in a wedge shape, which is the ideal cross-section of the functional art fixed band 1 to the sealing plate body 5 corresponds.

Insbesondere kann die Schnittlinie 6 den Dichtungsplattenkcrper 5 in zwei einzelne Dichtungen 7 und B mit wechselseitig konisch verlaufenden Dichtungslamellen 9 trennen. Die beiden Dichtungen 7 und ß können nun, wie die Fig. 2 näher zeigt, in den Pfeilrichtungen 10 sowohl mit dom Band 1 gebracht, als auch ineinander verzahnt, wie die Fig. 3 zeigt, werden, sodaß wiederum der Gesamteindruck des Dichtungsplattenkörpers 5 gemäß Fig. 1 entsteht, nurIn particular, the cutting line 6 can form the sealing plate body 5 separate into two individual seals 7 and B with mutually conical sealing lamellae 9. The two seals 7 and β can now, as FIG. 2 shows in more detail, in the directions of the arrows 10 both with dom volume 1, as well as into each other be interlocked, as shown in FIG. 3, so that again the overall impression of the sealing plate body 5 according to FIG. 1 arises, only

daß im Bereich der dortigen Schnittlinie S das Band 1 formschlüssig zu den Dichtungslamellen 9 verläuft.that in the area of the cutting line S there, the band 1 is form-fitting runs to the sealing lamellae 9.

Sofern im Bereich beider Ränder 11 des Bandes 1 gemäß Fig. 1 derartige, einander benachbarte, Dichtungen 7 und B vorgesehen sind, werden hierdurch zwei,- zueinander hermetisch dichte, Wärmetauscherkanäle 12 und 13 geschaffen. Entsprechende Einlaßschächte für den Luftmassenstrom 3, z.B. für die Zuluft und den Luftmassenstrom z.B. der Fortluft, sind an den jeweiligen, einander gegenüber liegenden, Stirnseiten 14 vorgesehen. Die jeweils zugehörigen Auslaßschächte 15 des Luftmassenstromes 3a der Zuluft und des Luftmassenstromes ka der Fortluft sind insbesondere an den schmäleren Seitenwänden des Wärmetauschers vorgesehen, wie die Fig. k zeigt. Zur Schaffung dieser Auslaßschächte 15 sind im jeweiligen räumlichen Auslaßbereich und dem entsprechenden IJärmetauscherkanal an den Lamellen 9 der Dichtungen 7 bzw. B punktiert markierte Lamellenspitzen 9a weggelassen. If such adjacent seals 7 and B are provided in the area of both edges 11 of the strip 1 according to FIG. 1, this creates two heat exchanger channels 12 and 13 that are hermetically sealed to one another. Corresponding inlet ducts for the air mass flow 3, for example for the supply air and the air mass flow, for example the exhaust air, are provided on the respective opposite end faces 14. The respectively associated outlet ducts 15 of the air mass flow 3a of the supply air and of the air mass flow ka of the exhaust air are provided in particular on the narrower side walls of the heat exchanger, as FIG. K shows. To create these outlet shafts 15, lamella tips 9a marked with dots in the respective spatial outlet area and the corresponding IJärmetauscherkanal on the lamellae 9 of the seals 7 or B are omitted.

Es liegt im Rahmen der Neuerung, daß anstelle dieser sogenannten L-förmigen Führung der Luftmassenströme 3 und k auch jede andere zweckmäßige Luftmassenführung, z.B. eine T-förmige oder U-förmige treten kann, sofern dies bau- und anwendungstechnisch Vorteile gegenüber der gezeigten Ausführung bringen sollte. In diesem Falle sind die Auslaßschächte 15 zu den Einlaßschächten Ii* räumlich entsprechend zu positionieren.It is within the scope of the innovation that instead of this so-called L-shaped routing of the air mass flows 3 and k , any other suitable air mass routing, e.g. a T-shaped or U-shaped one, can occur, provided that this brings structural and application advantages over the embodiment shown should. In this case, the outlet ducts 15 are to be spatially appropriately positioned relative to the inlet ducts Ii *.

Die Fig. U zeigt desweiteren doppel U-förmige Verstärkungen 16 der Seitenflächen mit den Auslaßschächten 15, die zur Stabilisierung der Dichtungen 7, ß vorgesehen sein können, und die mit ihren freien U-Scnenkeln im weitesten Falle auf der oberen und der unteren Seite des Wärmetauschers, ein Gehäuse bildend, zusammenstoßen können. DiesE Verstärkungen 16 können aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein. Erforderlichenfalls kann umThe Fig. U also shows double U-shaped reinforcements 16 of the side surfaces with the outlet shafts 15, which can be provided to stabilize the seals 7, ß, and with their free U-legs in the widest case on the upper and lower side of the Heat exchanger, forming a housing, can collide. These reinforcements 16 can be made of metal or plastic. If necessary, can order

-B--B-

den Außenumfang Einer derartigen Anordnung zusätzlich noch eine Lüärme-/ und/oder schalldämmende Isolierung 17, die aus einzelnen Platten Dder aus einem Prafilteil bestehen kann, verlaufen.the outer circumference of such an arrangement Lüärme- / and / or sound-absorbing insulation 17, which consists of individual Plates which can consist of a prafile part run.

In Weiterbildung der Neuerung ist es vorgesehen, daß der Dichtungsplattenkörper 5, uie ihn die Fig. 5 zeigt, mit einer nutenartigen, mäanderförmig verlaufenden, Aussparung 19 für den farmschlüssigen Eingriff von Platten oder eines Bandes 1 versehen sein kann , und daß außerdem abgewinkelte Flansche 18 einen U-förmigen Querschnitt schaffen, sodaß beim Zusammenbau zweier derartiger Teile mit dazwischen angeordneten und in Eingriff mit der nutenartigen Aussparung 19 stehenden Platten oder eines Bandes 1 ein rationell und wirtschaftlich herstellbarer und montierbarer Wärmetauscher geschaffen werden kann. 20 und 21 können dort Nut und Feder im Bereich der Stirnseiten der Flansche 18 sein, zum gegenseitigen Eingriff, wie die Fig. 6 zeigt. 15 bezeichnet dort einen Auslaßschacht und % einen stirnseitigen Einlaßschacht.In a further development of the innovation, it is provided that the sealing plate body 5, uie it is shown in FIG create a U-shaped cross-section, so that when two such parts are assembled with plates or a band 1 arranged in between and in engagement with the groove-like recess 19, a heat exchanger which can be produced and assembled efficiently and economically can be created. 20 and 21 there can be tongue and groove in the area of the end faces of the flanges 18 for mutual engagement, as FIG. 6 shows. 15 there denotes an outlet duct and % an inlet duct at the end.

Ein derartiger Dichtungsplattenkörper 5 kann aus einem Kunststoff insbesondere im Spritzverfahren hergestellt sein. Ein V/erkleben oder Vergießen der Platten oder des Bandes 1 im Bereich der Aussparung 19 kann erforderlichenfalls nicht nur bei dieser Ausführung, sondern auch bereits bei den früheren beschriebenen Ausführungen vorgesehen sein. Such a sealing plate body 5 can be produced from a plastic, in particular by injection molding. Glue a v / or potting the plates or the tape 1 in the area of the recess 19 can, if necessary, not only in this version, but also be provided in the earlier described versions.

Eine Anordnung gemäß Fig. 6 kann erforderlichenfalls mit einem metallischen Blechmantel versehen sein. Sowohl auf den Seitender Einlaßschächte % als auch auf den Seiten der Auslaßschächte 15 können beliebig geformte Flanschteile für den Anbau von z.B. Filtern, Gittern, Klappen oder Ventilatoren vorgesehen sein.An arrangement according to FIG. 6 can, if necessary, be provided with a metal sheet metal jacket. On both the sides of the inlet ducts% as well as on the sides of the outlet passages 15 can be provided arbitrarily shaped flange parts for the cultivation of, for example, filters, grids, valves or fans.

Anstelle des vorbeschriebenen Bandes 1 können auch Platten aus Metall, Kunststoff oder Glas vorgesehen sein.Instead of the above-described volume 1, plates can also be made from Metal, plastic or glass can be provided.

t ·t

Es liegt im Rahmen der Neuerung, daß die räumliche Größe eines derartigen Bandes 1 oder von Platten zwischen den Wärmetauscherkanälen 12 und 13, gemäß den Ansprüchen, beliebig, den jeweiligen Erfordernissen an einen solchen Gegenstand entsprechend, ausgeführt sein kann und auch hinsichtlich seiner Formgebung und Gberflächenbeschaffenheit keiner Beschränkung unterliegt.It is within the scope of the innovation that the spatial size of such Band 1 or plates between the heat exchanger ducts 12 and 13, according to the claims, can be designed as desired, according to the respective requirements for such an object and also with regard to its shape and surface properties is not subject to any restriction.

Dies gilt auch für die Anzahl der, durch eine mäanderartige Faltung eines Bandes 1 oder vergleichsweise zueinander angeordneter Platten, erzielbaren wärmetauscherkanäle 12 und 13, gemäß den Figuren.This also applies to the number of, due to a meander-like fold of a strip 1 or plates arranged comparatively to one another, achievable heat exchanger channels 12 and 13, according to the figures.

Die Größe des Winkels zweier zueinander angeordneter oder gefalteter Flächenelemente eines Bandes 1 oder entsprechender Platten zur Schaffung eines oder mehrerer Wärmetauscherkanäle 12, 13 kann dort in relativ weiten Grenzen gehalten werden. Wesentlich soll dort im besonderen der keilförmige oder spitzwinkelige Verlauf der Platten oder der Flächen des Bandes 1 in Richtung des jeweiligen Luftmassenstromes 3,4 zur Erzielung eines vom Lufteinlaßschacht 14 zum Luftauslaßschacht hin verlaufenden sogenannten Turboeffektes, der Verdichtung des jeweiligen Luftmassenstromes 3,4.The size of the angle of two mutually arranged or folded Surface elements of a belt 1 or corresponding plates to create one or more heat exchanger channels 12, 13 can there in relative wide limits. Essential should be there in particular the wedge-shaped or acute-angled course of the plates or the surfaces of the strip 1 in the direction of the respective air mass flow 3, 4 to achieve one from the air inlet duct 14 to the air outlet duct the so-called turbo effect, the compression of the respective air mass flow 3, 4.

Außerdem liegt es im Rahmen der Neuerung, daß die Platten oder das Band 1 im Bereich des Eingriffs mit den Dichtungen 7,8 d.h. den Dichtungslamellen 9 oder der Aussparung 19 des Dichtungsplattenkörpers 5 verklebt oder vergossen sind.In addition, it is within the scope of the innovation that the plates or the Band 1 in the area of engagement with the seals 7, 8, i.e. the sealing lamellae 9 or the recess 19 of the sealing plate body 5 are glued or cast.

Im weiteren ist es vorgesehen, daß Teile der Platten oder des Bandes Bestandteil eines Gehäuses oder einer Ummantelung eines derartigen Wärmetauschers sind.It is also provided that parts of the plates or the tape Are part of a housing or a casing of such a heat exchanger.

Claims

UuJE Klix 721D Rattweil, December 3rd, 1989D G-2itGG-Kl T h / He protection claims

1. Lüärmetauscher with, formed by plates or bands, heat exchanger channels, which are arranged in several layers alternately to each other, characterized in that the plates or a band (1) in the direction of the air mass flows (3 and k) arranged in a wedge-shaped narrowing to each other, in Area of the edges (11) of the plates or a band (1) of wedge-shaped, alternately or reciprocally extending seals (7 and B) are positively fixed in position.

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the meander-like folded band (1) is made in one piece from a metallic material, in particular from aluminum.

3. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that between the air mass flows (3 and 4) plates made of a glass-like material are provided.

k. Heat exchanger according to Claims 1 and 2, characterized in that the seals (7 and 8) are arranged in the region of the edges (11) of the plates or a band (1) between the plates or the band (1), and that the seals ( 7 and B) are frictionally clamped or pressed with the intermediate plates or the band (1).

5. Heat exchanger according to claims 1 to k, characterized in that the seals (7 and B) are made in one piece in the form of a sealing plate body (5), and that on the sealing plate body (5) one, the ideal cross-section functionally fixed plates or a band ( 1) corresponding cutting line (6) is arranged, with which the plates or a band (1) are in engagement in the region of the edges (11) or at the end.

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6. Heat exchanger according to claims 1 to 5, characterized in that that a sealing plate body (5) or individual seals (7 and 8) is made from an elastic material, a foam, in particular from a rigid foam made of plastic.

7. Heat exchanger according to claims 1 to 6, characterized in that that the sealing plate body (5) or individual seals (7 and B) Components of a housing or a casing of a heat exchanger are.

B. Heat exchanger according to claims 1 to 7, characterized in that that the sealing plate body (5) or individual seals (7 and B) are provided with angled flanges (18), forming a U-shape, and that two such U-shaped parts a heat exchanger housing or form a heat exchanger jacket.

9. Heat exchanger according to claims 1 to B, characterized in that that a sealing plate body (5) on the inside is a meandering one Has recess (19) in which plates or a correspondingly shaped band (1) is glued or cast, or only are plugged in.

D. Heat exchanger according to claims 1 to 9, characterized in that that in the area of the side surfaces of such a heat exchanger, in particular in the area of the sealing plate body (5), or the Seals (7 and β) reinforcements (1S), in particular made of metal, are provided, and that the reinforcements (16) are L- or U-shaped May have cross-sections, the free legs of which collide in the widest case, forming a housing.

1, heat exchanger according to claims 1 to 1D, characterized in that that to form a housing or a casing of such a heat exchanger individual plates or layered plates with thermal insulation and / or are provided with sound-absorbing properties.

12. Heat exchanger according to claims 1 to 11, characterized in that the inlet ducts for the air mass flow (3 and h) on the end face and the outlet ducts (15) of the air mass flows (3 and k) on the side surfaces of such a heat exchanger, in particular with a square or rectangular cross-section, are provided.

13. Heat exchanger according to claims 1 to 12, characterized in that that both on the side surfaces of the outlet ducts (15) and on the sides of the inlet ducts (14) flange parts of any shape for the attachment of e.g. filters, grilles, flaps or fans.

T +. ^ Heat exchanger according to claims 1 to 13, characterized in that that parts of the plates or the tape (1) part of a housing or a casing of such a heat exchanger are »