EP0215934A1 - Heat exchanger. - Google Patents

Heat exchanger.

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EP0215934A1
EP0215934A1 EP86902368A EP86902368A EP0215934A1 EP 0215934 A1 EP0215934 A1 EP 0215934A1 EP 86902368 A EP86902368 A EP 86902368A EP 86902368 A EP86902368 A EP 86902368A EP 0215934 A1 EP0215934 A1 EP 0215934A1
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EP
European Patent Office
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heat exchanger
heat
channels
channel
plate
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/04—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being formed by spirally-wound plates or laminae
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/355—Heat exchange having separate flow passage for two distinct fluids
    • Y10S165/398—Spirally bent heat exchange plate

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger with two mutually extending, spiral channels for the passage of a heat-emitting and a heat-absorbing medium, with two plates closing the channels on the end face and with an inlet and a Auf1 ouö réelle for each channel.
  • Such a heat exchanger is described and shown in DE-GM 66 05 139.
  • the channel walls consist of two sheet metal strips, namely a so-called outer band and a so-called inner band.
  • the outer band is bent at one axial end towards the inner band and welded to it, so that the channel is sealed off on this end face.
  • the other channel is sealed in a corresponding manner on the other end by welding the two metal strips.
  • This construction makes cleaning the heat exchanger more difficult, because on the one hand each channel is only accessible from one end face after removal of the corresponding plate, and on the other hand contaminations can accumulate on the welding face opposite the open end face of the channel, which is very difficult or not at all can be removed.
  • Another disadvantage is the production of this heat exchanger, which is labor-intensive due to the cranking and welding.
  • DE-PS 128 288 relates to a liquid cooling device with a square base whose channels for the passage of the liquid to be cooled, for example beer, run approximately in a helical shape and are deflected at right angles at the square corners.
  • the channels are formed by two plates with approximately helical indentations, semicircular in cross section, and a flat intermediate plate. To cool the liquid, this heat exchanger must be placed in a cooling container.
  • the invention has for its object to provide a heat exchanger of the type outlined at the outset, which is so simply constructed that it not only allows inexpensive manufacture, but, above all, can also be easily disassembled so that it can be used if required to be able to clean thoroughly. Despite the possibility of simple and rapid dismantling, the perfect sealing of the channels should not be impaired.
  • this object is achieved in a heat exchanger of the type specified in that the spiral wall surfaces delimiting the channels radially outwards and inwards have a straight line and that the axial ends of the channel walls are pressed against an elastically flexible sealing surface, the projected on the opposite plate see he nest.
  • the channel walls can be bent from a simple sheet metal strip in an approximately spiral manner without their axial ends being welded or the like. must be connected to each other to close off the channels.
  • the function of the duct closure and the mutual sealing of the ducts is performed by the elastically flexible sealing surface into which the axial ends of the duct walls are pressed.
  • the de Kanalinhon ⁇ strip consist of both channels of a single, coherent sheet-metal, the t ⁇ -'s is spirally bent toward the center to überzu ⁇ go at this point in the leading to the outside, second spiral.
  • the sealing surface consists of a sealing disk attached to the respective plate, a pressure medium (air or liquid) being able to be introduced between the latter and the plate.
  • a pressure medium air or liquid
  • the channel walls and the plates can be held together by means of clamping means, which not only makes assembly easier, but above all disassembly for cleaning purposes.
  • an end plate of the heat exchanger simultaneously covers an axially connected second heat exchanger of the same type, with a passage opening for the heat-absorbing medium and a passage opening in the middle area of this intermediate plate for the heat-dissipating medium flowing in countercurrent are incorporated.
  • Such a twin heat exchanger with counterflow operation has an excellent efficiency and, due to its compact design and its small outer surface, only low heat losses.
  • FIG. 1 shows a horizontal section through a twin ' heat exchanger according to the invention ' ,
  • FIG. 2 shows a perspective view of the right half of the heat exchanger in FIG. 1 with the plates removed
  • FIG. 3 shows a view corresponding to FIG. 2 of the left part of the heat exchanger in FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a perspective view of the intermediate plates separating the two heat exchangers according to FIGS. 2 and 3
  • Figure 5 is a perspective view of a plate provided on the end faces.
  • the channels of the "twin heat exchanger" are covered on both ends by a plate 10 and in the middle by an intermediate plate 10 ' .
  • the plates are made of steel, for example.
  • Each of the two heat exchangers of the twin heat exchanger has two spiral channels 12 and 14 which run into one another, of which the channel 12 is used for the passage of a heat-emitting medium and the channel 14 for the passage of a heat-absorbing medium; of course, this can also be the other way round.
  • the channel walls 16 consist of an initially flat sheet metal strip, for example made of sheet steel, which extends up to the middle region. is spiraled inwards; the same sheet metal strip is then spirally bent outwards (see FIGS. 2 and 3). In this way, the two mutually diverging, spiral channels 12 and 14 result.
  • the heat exchanger On the lateral surface, the heat exchanger is closed off by a cylindrical sleeve 18, from each of which a flange 20 protrudes radially outward at both ends, which flange is connected to the plate 10 or the intermediate plate 10 ' via screws 22 (not shown) .
  • a sealing washer 24 made of elastically resilient material, for example rubber or plastic, is provided on the inside of each plate 10 and 10 ' , against which the axial ends of the channel walls 16 are pressed.
  • the screws 22 create a clamp between the channel walls 16 and the plates 10, 10 ' , so that, as indicated above all in FIG. 1, the axial ends of the channel walls 16 press into these sealing disks 24.
  • the sealing washer 24 of the intermediate plate 10 ' is firmly connected to the entire surface thereof, while there is an intermediate space 26 between the opposing sealing washer 24 and the outer plate 10, into which a pressure medium is connected via a connecting line 28 (Liquid or gas) can be introduced.
  • This pressure medium improves the sealing of the channels 12 and 14 from one another and to the outside and compensates for deformations of the plate 10 which are triggered by the internal pressure in the heat exchanger. can .
  • spacing pins 30 are attached to the sheet metal strip forming the channel walls 16 at certain intervals, which are indicated in FIGS in alignment and thereby keep the channel walls 16 at the desired distance from one another.
  • the external diameter of the heat exchanger is preferably not increased, but rather the axial expansion of the heat exchanger over the width of the sheet metal strips.
  • FIG. 4 it is indicated that for the assembly of the twin heat exchanger, fastening tabs 34 can be attached to the intermediate plate 10 ' , at the ends of which the two plate 10 provided on the end face can be fastened.
  • the intermediate plate 10 ' is attached to a base plate 38, on which two strips 39 are provided which run parallel to the intermediate plate 10 ' , the spacing of which corresponds approximately to the width of the channel walls 16, and between them the respective heat exchanger with its plate 10 which closes at the end take up.
  • the fastening tabs 36 ' are equipped with a fastening eye 40 which corresponds to two fastening eyes 40 ' provided on the intermediate plate 10 ' .
  • the fastening bosses 40, ⁇ 40 'are interconnected can. This design results in a particularly simple disassembly option for the heat exchanger, the cleaning of which is thereby made much easier.
  • FIG. 5 shows one of the plates 10 provided on the end face, on which fastening eyes 42 or the like. are provided which can be connected to the ends of the fastening tabs 36 provided on the intermediate bracket 10 ' .
  • the medium to be cooled flows, for example, via the inlet opening 32 in the heat exchanger on the right in FIG. 1 into the channel 12 to the center, where it flows into the corresponding channel 12 via a passage opening 44 in the intermediate plate 10 ' of the neighboring heat exchanger flows and leaves it via the outlet opening 34.
  • the cooling medium absorbing the emitted heat initially flows in countercurrent via the inlet opening 32 shown in FIG. 3 into the channel 14 of the heat exchanger on the left in FIG. 1, where it flows through the passage opening 46 into the corresponding channel 14 in the figure 1 flows over the right heat exchanger and leaves it through the outlet opening 34.

Abstract

Un échangeur de chaleur comprend deux canaux (12, 14) en spirale, l'un à l'intérieur de l'autre, dans lesquels s'écoulent un milieu délivrant de la chaleur et un milieu absorbant de la chaleur. Deux plaques (10, 10') ferment la partie antérieure des canaux (12,14), chaque canal ayant un orifice d'admission (32) et un orifice d'évacuation (34). Afin d'obtenir une unité compacte et aisément démontable, et d'assurer l'étanchéité des canaux (12, 14), les parois en spirale qui délimitent radialement les canaux (12, 14) vers l'intérieur et vers l'extérieur forment une génératrice droite, et les extrémités axiales des parois (16) des canaux sont comprimées contre une surface élastique d'étanchéité formée dans la plaque opposée correspondante (10, 10').A heat exchanger has two spiral channels (12, 14), one inside the other, through which a heat-delivering medium and a heat-absorbing medium flow. Two plates (10, 10 ') close the anterior part of the channels (12,14), each channel having an inlet port (32) and an outlet port (34). In order to obtain a compact and easily removable unit, and to ensure the sealing of the channels (12, 14), the spiral walls which radially delimit the channels (12, 14) inward and outward form a straight generatrix, and the axial ends of the channel walls (16) are pressed against an elastic sealing surface formed in the corresponding opposing plate (10, 10 ').

Description

Wärmetauscher Heat exchanger
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit zwei ineinander verlaufenden, spiralförmigen Kanälen für den Durchlauf eines Wärme abgebenden und eines Wärme aufnehmenden Mediums, mit zwei die Kanäle stirnseitig abschließenden Platten sowie mit einer Einlaß- und einer Auf1 aßöffnung für jeden Kanal .The invention relates to a heat exchanger with two mutually extending, spiral channels for the passage of a heat-emitting and a heat-absorbing medium, with two plates closing the channels on the end face and with an inlet and a Auf1 aßöffnung for each channel.
Ein derartiger Wärmetauscher ist in dem DE-GM 66 05 139 be¬ schrieben und dargestellt. Die Kanalwände bestehen dabei aus zwei Blechstreifen, nämlich einem sogenannten Außenband und ei¬ nem sogenannten Innenband. Das Außenband ist an einem axialen Ende zum Innenband hin abgekröpft und mit diesem verschweißt, so daß der Kanal an dieser Stirnseite dicht abgeschlossen ist. Der andere Kanal ist in entsprechender Weise , an der anderen Stirnseite durch Verschweißung der beiden Blechstreifen dicht abgeschlossen. Durch diese Konstruktion wird- die Reinigung des Wärmetauschers erschwert, denn einerseits ist jeder Kanal nach Abnahme der entsprechenden Platte nur von einer Stirnseite her zugänglich, und andererseits können sich an der der offenen Stirnseite des Kanals gegenüberliegenden Schweißstelle Ver¬ schmutzungen absetzen, die nur sehr schwer oder gar nicht ent- fernt werden können. Nachteilig ist ferner die aufgrund der Ab- kröpfungen und Verschweißungen arbeitsaufwendige Herstellung dieses Wärmetauschers.Such a heat exchanger is described and shown in DE-GM 66 05 139. The channel walls consist of two sheet metal strips, namely a so-called outer band and a so-called inner band. The outer band is bent at one axial end towards the inner band and welded to it, so that the channel is sealed off on this end face. The other channel is sealed in a corresponding manner on the other end by welding the two metal strips. This construction makes cleaning the heat exchanger more difficult, because on the one hand each channel is only accessible from one end face after removal of the corresponding plate, and on the other hand contaminations can accumulate on the welding face opposite the open end face of the channel, which is very difficult or not at all can be removed. Another disadvantage is the production of this heat exchanger, which is labor-intensive due to the cranking and welding.
Die DE-PS 128 288 hat eine Fl Ussi gkei tskühl Vorrichtung mit qua¬ dratischer Grundfläche zum Gegenstand, deren Kanäle für den Durchlauf der zu kühlenden Flüssigkeit, beispielsweise Bier, etwa schneckenförmig verlaufen und an den Quadratecken jeweils rechtwinklig umgelenkt sind. Die Kanäle werden durch zwei mit etwa schneckenförmigen, im Querschnitt halbkreisförmigen Ein¬ drückungen versehene Platten und eine ebene Zwischenplatte ge¬ bildet. Zur Kühlung der Flüssigkeit muß dieser Wärmetauscher in einen Kühlbehälter gestellt werden.DE-PS 128 288 relates to a liquid cooling device with a square base whose channels for the passage of the liquid to be cooled, for example beer, run approximately in a helical shape and are deflected at right angles at the square corners. The channels are formed by two plates with approximately helical indentations, semicircular in cross section, and a flat intermediate plate. To cool the liquid, this heat exchanger must be placed in a cooling container.
Bei einem weiteren Wärmetauscher, der in der DE-PS 19 13 226 er¬ läutert ist, sind zwischen zwei Endplatteh spiralförmige Kanäle aufweisende Hohl sehe. ben angeordnet, die ihrerseits jeweils aus zwei Platten bestehen, die miteinander durch Schweißen oder dgl . verbunden sind. Eine Reinigung dieser Kanäle ist damit nur bedi ngt mögl i ch .In a further heat exchanger, which is explained in DE-PS 19 13 226, see hollow channels between two end plates see hollow. ben arranged, which in turn consist of two plates, which are welded together or the like. are connected. Cleaning of these channels is therefore only possible to a limited extent.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der eingangs umrissenen Bauart zur Verfügung zu stellen, der so einfach aufgebaut ist, daß er nicht nur eine kostengünstige Her¬ stellung erlaubt, sondern vor allem auch leicht auseinanderge¬ nommen werden kann, um ihn bei Bedarf gründlich reinigen zu kön¬ nen. Trotz der Möglichkeit der einfachen und raschen Zerlegung soll dabei di*e einwandfreie Abdichtung der Kanäle nicht beein¬ trächtigt werden.The invention has for its object to provide a heat exchanger of the type outlined at the outset, which is so simply constructed that it not only allows inexpensive manufacture, but, above all, can also be easily disassembled so that it can be used if required to be able to clean thoroughly. Despite the possibility of simple and rapid dismantling, the perfect sealing of the channels should not be impaired.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Wärmetauscher der angegebenen Bauart dadurch gelöst, daß die die Kanäle radial nach außen und nach innen begrenzenden, spiralförmigen Wandflä¬ chen eine gerade Erzeugende haben und daß die axialen Enden der Kanalwände gegen eine elastisch nachgiebige Dichtfläche ge¬ drückt sind, die an der jeweils gegenüberliegenden Platte vorge- se he n i s t .According to the invention, this object is achieved in a heat exchanger of the type specified in that the spiral wall surfaces delimiting the channels radially outwards and inwards have a straight line and that the axial ends of the channel walls are pressed against an elastically flexible sealing surface, the projected on the opposite plate see he nest.
Bei einem derartigen Wärmetauscher können die Kanalwände aus ei¬ nem einfachen Blechstreifen etwa spiralförmig gebogen werden, ohne daß diese an ihren axialen Enden durch Schweißen oder dgl . miteinander verbunden werden müssen, um die Kanäle nach außen abzuschließen. Die Funktion des Kanal abschl usses und der gegen¬ seitigen Abdichtung der Kanäle übernimmt dabei die elastisch nachgiebige Dichtfläche, in die die axialen Enden der Kanalwän¬ de eingedrückt sind. Ein erheblicher Vorteil besteht darin, daß nach Abnahme der beiden Platten eine einwandfreie Reinigung der Kanäle möglich ist, weil keine Ecken und Kanten oder Verbin¬ dungsstellen die bequeme Zugänglichkeit erschweren. Dies ist be¬ sonders wichtig bei der Anwendung des Wärmetauschers in der Le¬ bensmittelindustrie mit strengen Anforderungen an die Hygiene, beispielsweise in Brauereien, Brennereien oder dgl .In the case of such a heat exchanger, the channel walls can be bent from a simple sheet metal strip in an approximately spiral manner without their axial ends being welded or the like. must be connected to each other to close off the channels. The function of the duct closure and the mutual sealing of the ducts is performed by the elastically flexible sealing surface into which the axial ends of the duct walls are pressed. A considerable advantage is that the ducts can be cleaned properly after the two plates have been removed, because no corners and edges or connection points make easy access difficult. This is particularly important when using the heat exchanger in the food industry with strict hygiene requirements, for example in breweries, distilleries or the like.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bestehen die Kanalwän¬ de beider Kanäle aus einem einzigen, zusammenhängenden Blech¬ streifen, der-tπ's zur Mitte hin spiralförmig gebogen ist, um an dieser Stelle in die nach außen führende, zweite Spirale überzu¬ gehen .According to a further feature of the invention, the de Kanalwän¬ strip consist of both channels of a single, coherent sheet-metal, the tπ-'s is spirally bent toward the center to überzu¬ go at this point in the leading to the outside, second spiral.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Dichtfläche aus einer an der jeweiligen Platte befestigten Dichtscheibe besteht, wobei zwischen diese und die Platte ein Druckmedium (Luft oder Flüssigkeit) eingeführt werden kann. Diese Ma-ßnahmen verbessern die einwandfreie Abdichtung der Kanäle und verhindern Leckverlu¬ ste, was vor allem dann von Efedeutung ist, wenn die Platten auf¬ grund des Innendruckes im Wärmetauscher nach außen durchgebogen werden. ■ Als Werkstoff für die Dichtscheiben eignen sich beispielsweise Kunststoffe oder Gummi.It is particularly advantageous if the sealing surface consists of a sealing disk attached to the respective plate, a pressure medium (air or liquid) being able to be introduced between the latter and the plate. These measures improve the perfect sealing of the channels and prevent leakage, which is of particular importance if the plates are bent outwards due to the internal pressure in the heat exchanger. ■ For example, plastics or rubber are suitable as the material for the sealing washers.
Die Kanalwände und die Platten können durch Kl emmbefesti gungs- mittel zusammengehalten werden, wodurch nicht nur der Zusammen¬ bau erleichtert wird, sondern vor allem die Zerlegung zum Zwecke der Reinigung.The channel walls and the plates can be held together by means of clamping means, which not only makes assembly easier, but above all disassembly for cleaning purposes.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß eine stirn¬ seitige Platte des Wärmetauschers zugleich einen axial dahinter- geschal teten , zweiten Wärmetauscher derselben Bauart, abdeckt, wobei im mittleren Bereich dieser Zwischenplatte eine Durch¬ trittsöffnung für das Wärme aufnehmende Medium und eine Durch¬ trittsöffnung für das im Gegenstrom durchlaufende, Wärme abge¬ bende Medium eingearbeitet sind.In a further development of the invention it is provided that an end plate of the heat exchanger simultaneously covers an axially connected second heat exchanger of the same type, with a passage opening for the heat-absorbing medium and a passage opening in the middle area of this intermediate plate for the heat-dissipating medium flowing in countercurrent are incorporated.
Ein derartiger Zwillingswärmetauscher mit Gegenstrombetri eb hat einen ausgezeichneten Wirkungsgrad und wegen seiner kompakten Bauweise und seiner geringen Außenfläche nur geringe Wärmeverlu¬ ste.Such a twin heat exchanger with counterflow operation has an excellent efficiency and, due to its compact design and its small outer surface, only low heat losses.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der folgenden .Beschrei ung eines Ausführungsbespiel s , das in der Zeichnung dargestellt ist.Further features and advantages of the invention emerge from the subclaims and from the following description of an exemplary embodiment which is illustrated in the drawing.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 einen Hori zontal schni tt durch einen Zwi 1 i ng'swärmetau- scher gemäß der Erfindung',FIG. 1 shows a horizontal section through a twin ' heat exchanger according to the invention ' ,
Figur 2 ein.e perspektivische Ansicht der in Figur 1 rechten Hälfte des Wärmetauschers bei abgenommenen Platten,FIG. 2 shows a perspective view of the right half of the heat exchanger in FIG. 1 with the plates removed,
Figur 3 eine der Figur 2 entsprechende Ansicht des in Figur 1 linken Teils des Wärmetauschers,3 shows a view corresponding to FIG. 2 of the left part of the heat exchanger in FIG. 1,
Figur 4 eine perspektivische Darstellung der die beiden Wärme¬ tauscher gemäß Figuren 2 und 3 trennenden Zwi schenpl a ' te und Figur 5 eine perspektivische Ansicht einer an den Stirnseiten vorgesehenen Platte.FIG. 4 shows a perspective view of the intermediate plates separating the two heat exchangers according to FIGS. 2 and 3 Figure 5 is a perspective view of a plate provided on the end faces.
Wie Figur 1 zeigt, sind die Kanäle des "Zwillingswärmetau¬ schers" an beiden Stirnseiten durch je eine Platte 10 und in der Mitte durch eine Zwischenplatte 10' abgedeckt. .Die Platten bestehen beispielsweise aus Stahl . Jeder der beiden Wärmetau¬ scher des Zwillingswärmetauschers hat zwei ineinander verlaufen¬ de, spiralförmige Kanäle 12 und 14, von denen der Kanal 12 für den Durchlauf eines Wärme abgebenden Mediums und der Kanal 14 für den Durchlauf eines Wärme aufnehmenden Mediums dient; selbstverständlich kann dies auch umgekehrt sein. Die Kanalwän¬ de 16 bestehen aus einem zunächst ebenen Blechstreifen., bei¬ spielsweise aus Stahlblech, der bis zum mittleren Bereich i .w. spiralförmig nach innen gebogen ist; im Anschluß daran ist der¬ selbe Blechstreifen spiralförmig nach außen gebogen (vgl . Figu¬ ren 2 und 3). Auf diese Weise ergeben sich die beiden ineinan- •derverl aufenden , spiralförmigen Kanäle 12 und 14.As FIG. 1 shows, the channels of the "twin heat exchanger" are covered on both ends by a plate 10 and in the middle by an intermediate plate 10 ' . The plates are made of steel, for example. Each of the two heat exchangers of the twin heat exchanger has two spiral channels 12 and 14 which run into one another, of which the channel 12 is used for the passage of a heat-emitting medium and the channel 14 for the passage of a heat-absorbing medium; of course, this can also be the other way round. The channel walls 16 consist of an initially flat sheet metal strip, for example made of sheet steel, which extends up to the middle region. is spiraled inwards; the same sheet metal strip is then spirally bent outwards (see FIGS. 2 and 3). In this way, the two mutually diverging, spiral channels 12 and 14 result.
An der Mantelfläche ist der Wärmetauscher durch eine zylindri¬ sche Hülse 18 abgeschlossen, von der an beiden Enden radial nach außen je ein Flansch 20 absteht, welcher über nicht weiter dargestellte Schrauben 22 mit der Platte 10 bzw. der Zwischen¬ platte 10' verbunden ist.On the lateral surface, the heat exchanger is closed off by a cylindrical sleeve 18, from each of which a flange 20 protrudes radially outward at both ends, which flange is connected to the plate 10 or the intermediate plate 10 ' via screws 22 (not shown) .
Zur Herstellung einer Abdichtung der Kanäle 12 und 14 ist an den Innenseiten jeder Platte 10 bzw. 10' eine Dichtscheibe 24 aus elastisch nachgiebigem Werkstoff, beispielsweise Gummi oder Kunststoff, vorgesehen, gegen die die axialen Enden der Kanal¬ wände 16 gedrückt sind. Die Schrauben 22 stellen dabei eine Klemmbefestigung zwischen den Kanalwänden 16 und den Platten 10, 10' her, so daß sich, wie vor allem in Figur 1 angedeutet ist, die axialen Enden der Kanalwände 16 in diese D chtscheiben 24 eindrücken. Beim Beispiel der Figur 1 ist die Dichtscheibe 24 der Zwischen¬ platte 10' auf der ganzen Fläche fest mit dieser verbunden, wäh¬ rend zwischen der gegenüberliegenden Dichtscheibe 24 und der äußeren Platte 10 ein Zwischenraum 26 besteht, in den über eine Anschlußleitung 28 ein Druckmedium (Flüssigkeit oder Gas) einge¬ führt werden kann. Dieses Druckmedium verbessert die Abdichtung der Kanäle 12 und 14 untereinander und nach außen und gleicht Verformungen der Platte 10 aus, die durch den Innendruck im Wär¬ metauscher -ausgelöst werden . können .To produce a seal for the channels 12 and 14, a sealing washer 24 made of elastically resilient material, for example rubber or plastic, is provided on the inside of each plate 10 and 10 ' , against which the axial ends of the channel walls 16 are pressed. The screws 22 create a clamp between the channel walls 16 and the plates 10, 10 ' , so that, as indicated above all in FIG. 1, the axial ends of the channel walls 16 press into these sealing disks 24. In the example of FIG. 1, the sealing washer 24 of the intermediate plate 10 'is firmly connected to the entire surface thereof, while there is an intermediate space 26 between the opposing sealing washer 24 and the outer plate 10, into which a pressure medium is connected via a connecting line 28 (Liquid or gas) can be introduced. This pressure medium improves the sealing of the channels 12 and 14 from one another and to the outside and compensates for deformations of the plate 10 which are triggered by the internal pressure in the heat exchanger. can .
Um eine etwa gleichbleibende Höhe der Kanäle 12 und 14 sicherzu¬ stellen, sind an dem die Kanalwände 16 bildenden Blechstreifen in bestimmten Abständen Abstandsstifte 30 befestigt, die in den Figuren 1 und 2 angedeutet sind und die im spiralförmig geboge¬ nen Zustand des Blechstreifens axial miteinander fluchten und dadurch die Kanalwände 16 auf dem gewünschten Abstand voneinan¬ der halten.In order to ensure an approximately constant height of the channels 12 and 14, spacing pins 30 are attached to the sheet metal strip forming the channel walls 16 at certain intervals, which are indicated in FIGS in alignment and thereby keep the channel walls 16 at the desired distance from one another.
Dieser beträgt für die meisten Anwendungsfälle nur etwa 5 mm. Auf diese Weise ergibt sich trotz einer geringen Außenfläche und einem kleinen Bauraum eine große Austauschfl che. Wenn die¬ se vergrößert werden soll , wird vorzugsweise nicht der Außen¬ durchmesser des Wärmetauschers vergrößert, sondern über die Breite der Blech.streifen die axiale Ausdehnung des Wärmetau¬ schers .For most applications, this is only about 5 mm. In this way, there is a large exchange surface despite a small outer surface and a small installation space. If this is to be increased, the external diameter of the heat exchanger is preferably not increased, but rather the axial expansion of the heat exchanger over the width of the sheet metal strips.
Die Figuren 1-3 zeigen, daß jeder Wärmetauscher eine Einlaßöff¬ nung 32 und eine Auslaßöffnung 34 hat. Diese sind übereinander angeordnet und münden von der Mantelfläche der Hülse 18 ausge¬ hend im wesentlichen tangential in den zugehörigen Kanal 12 bzw. 14. In Figur 4 ist angedeutet, daß für den Zusammenbau des Zwil¬ lingswärmetauschers an der Zwischenplatte 10' Befestigungsla¬ schen 34 angebracht sein können, an deren Enden die beiden stirnseitig vorgesehenen Platte 10 befestigt werden können. Die Zwischenplatte 10' ist dabei auf einer Grundplatte 38 befe¬ stigt, auf der zwei parallel zur Zwischenplatte 10' verlaufende Leisten 39 vorgesehen sind, deren Abstand etwa der Breite der Kanalwände 16 entspricht und die zwischen sich den jeweiligen Wärmetauscher mit seiner stirnseitig abschließenden Platte 10 aufnehmen. An einer Verti al sei te der Zwischenplatte 10 sind die Befestigungslaschen 36' mit einem Befestigungsauge 40 ausge¬ rüstet, dem zwei an der Zwischenplatte 10' vorgesehene Befesti¬ gungsaugen- 40' entsprechen. Mittels Durchsteckbolzen können die Befestigungsaugen 40, 40' miteinander verbunden^ werden. Diese Ausbildung ergibt eine besonders einfache Zerlegungsmöglichkeit für den Wärmetauscher, dessen Reinigung dadurch sehr erleich¬ tert wird.Figures 1-3 show that each heat exchanger has an inlet opening 32 and an outlet opening 34. These are arranged one above the other and, starting from the lateral surface of the sleeve 18, open essentially tangentially into the associated channel 12 or 14. In FIG. 4 it is indicated that for the assembly of the twin heat exchanger, fastening tabs 34 can be attached to the intermediate plate 10 ' , at the ends of which the two plate 10 provided on the end face can be fastened. The intermediate plate 10 ' is attached to a base plate 38, on which two strips 39 are provided which run parallel to the intermediate plate 10 ' , the spacing of which corresponds approximately to the width of the channel walls 16, and between them the respective heat exchanger with its plate 10 which closes at the end take up. On a vertical side of the intermediate plate 10, the fastening tabs 36 'are equipped with a fastening eye 40 which corresponds to two fastening eyes 40 ' provided on the intermediate plate 10 ' . By means of through bolts, the fastening bosses 40, ^ 40 'are interconnected can. This design results in a particularly simple disassembly option for the heat exchanger, the cleaning of which is thereby made much easier.
Die Figur 5 zeigt eine der stirnseitig vorgesehenen Platten 10, an der Befestigungsösen 42 oder dgl . vorgesehen sind, die mit den Enden der an der Zw schenol atte 10' vorgesehenen Befesti¬ gungslaschen 36 verbunden werden können.FIG. 5 shows one of the plates 10 provided on the end face, on which fastening eyes 42 or the like. are provided which can be connected to the ends of the fastening tabs 36 provided on the intermediate bracket 10 ' .
Bei dem beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel strömt das zu kühlende Medium beispielsweise über die Einlaßöff¬ nung 32 im in Figur 1 rechten Wärmetauscher in den Kanal 12 bis zur Mitte, wo es über eine Durchtrittsöffnung 44 in der Zwi¬ schenplatte 10' in den entsprechenden Kanal 12 des benachbarten Wärmetauschers fließt und diesen über die Auslaßöffnung 34 wie¬ der verläßt. Das die abgegebene Wärme aufnehmende Kühlmedium fließt im Gegenstrom zunächst über die in Figur 3 gezeigte Ein¬ laßöffnung 32 in den Kanal 14 des in Figur 1 linken Wärmetaus¬ chers, wo es im mittleren Bereich über die Durchtrittsöffnung 46 in den entsprechenden Kanal 14 im in Figur 1 rechten Wärme¬ tauscher überströmt und diesen durch die Auslaßöffnung 34 ver¬ läßt. In the exemplary embodiment described and illustrated, the medium to be cooled flows, for example, via the inlet opening 32 in the heat exchanger on the right in FIG. 1 into the channel 12 to the center, where it flows into the corresponding channel 12 via a passage opening 44 in the intermediate plate 10 ' of the neighboring heat exchanger flows and leaves it via the outlet opening 34. The cooling medium absorbing the emitted heat initially flows in countercurrent via the inlet opening 32 shown in FIG. 3 into the channel 14 of the heat exchanger on the left in FIG. 1, where it flows through the passage opening 46 into the corresponding channel 14 in the figure 1 flows over the right heat exchanger and leaves it through the outlet opening 34.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Wärmetauscher mit zwei ineinander verlaufenden, spiralförmi¬ gen Kanälen für den Durchlauf eines Wärme abgebendem und eines Wärme aufnehmenden Mediums, mit zwei die Kanäle stirnseitig ab¬ schließenden Platten sowie mit einer Einlaß- und einer Ausla߬ öffnung für "jeden Kanal, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die die Kanäle (12, 14) radial nach außen und nach innen be¬ grenzenden, spiralförmigen Wandflächen eine gerade Erzeugende haben und daß die axialen Enden der Kanalwände (16) gegen eine elastisch nachgiebig Dichtfläche gedrückt .sind, die an der je¬ weils gegenüberliegenden Platte (10,- 10' ) vorgesehen ist.1. Heat exchanger with two mutually extending, spiral-shaped channels for the passage of a heat-emitting and a heat-absorbing medium, with two plates closing the channels at the end and with an inlet and an outlet opening for " each channel, characterized that the spiral-shaped wall surfaces delimiting the channels (12, 14) radially outwards and inwards have a straight line, and that the axial ends of the channel walls (16) are pressed against an elastically resilient sealing surface which is on the respective side Weil opposite plate (10, - 10 ' ) is provided.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche aus einer an der jeweiligen Platte (10, 10' ) be¬ festigten Dichtscheibe (24) besteht.2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the sealing surface consists of a on the respective plate (10, 10 ' ) be¬ sealed washer (24).
3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Dichtscheibe (24) und die Platte (10) ein Druckme¬ dium ei nführ'bar ist.3. Heat exchanger according to claim 2, characterized in that between the sealing washer (24) and the plate (10) is a Druckme¬ medium egg nführ ' bar.
4. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Kanalwände (16) aus einem zusam¬ menhängenden, gebogenen Blechstreifen bestehen.4. Heat exchanger according to one of the preceding claims, da¬ characterized in that the channel walls (16) consist of a coherent, bent sheet metal strip.
5. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Kanalwände (16) und die Platten (10, 10' ) durch Kl emmbefesti gungsmi tte 1 (22) zusammengehalten sind. 5. Heat exchanger according to one of the preceding claims, da¬ characterized in that the channel walls (16) and the plates (10, 10 ' ) are held together by Klemmbefesti gungsmi tte 1 (22).
6. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß eine stirnseitige Platte (10' ) des Wärmetauschers zugleich einen axial dahinter geschalteten, zwei¬ ten Wärmetauscher derselben Bauart abdeckt, wobei im mittleren Bereich dieser Zwischenplatte (10' ) eine Durchtrittsöffnung (46) für das Wärme aufnehmende Medium und eine Durchtrittsöff¬ nung (44) für das im Gegenstrom durchlaufende, Wärme abgebende Medium eingearbeitet sind.6. Heat exchanger according to one of the preceding claims, da¬ by in that a face plate 'at the same time connected in the heat exchanger an axially behind zwei¬ th heat exchanger covering the same type, wherein in the middle region of the intermediate plate (10 (10)') has a through opening (46) for the heat-absorbing medium and a passage opening (44) for the heat-dissipating medium flowing in countercurrent are incorporated.
7. Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und die Auslaßöffnung (32, 34) jedes der beiden mit¬ einander gekoppelten Wärmetauscher von dessen gekrümmter Mantel¬ fläche aus i.w. tangential in den zugehörigen Kanal (12 bzw. 14) bzw. aus diesem mündet. 7. Heat exchanger according to claim 6, characterized in that the inlet and the outlet opening (32, 34) each of the two mutually coupled heat exchangers from the curved mantle surface i.w. tangentially into or out of the associated channel (12 or 14).
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