EP0994313A1 - Method for making a heat exchanger and heat exchanger made by this method - Google Patents
Method for making a heat exchanger and heat exchanger made by this method Download PDFInfo
- Publication number
- EP0994313A1 EP0994313A1 EP99203247A EP99203247A EP0994313A1 EP 0994313 A1 EP0994313 A1 EP 0994313A1 EP 99203247 A EP99203247 A EP 99203247A EP 99203247 A EP99203247 A EP 99203247A EP 0994313 A1 EP0994313 A1 EP 0994313A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- heat exchanger
- heat
- fluid
- channel
- copy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D25/00—Special casting characterised by the nature of the product
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
- B22C9/04—Use of lost patterns
- B22C9/046—Use of patterns which are eliminated by the liquid metal in the mould
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/24—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
Definitions
- the invention relates to a method for producing a Heat exchanger made of metal such as aluminum, copper, iron, Steel or brass, which includes heat exchangers: one room formed by a wall, which with a Inlet opening for supplying a first fluid into the room, and an outlet opening for discharging the first fluid the room is provided; essentially one helically extending around the space for a second fluid; and a number of protrusions from the Protrude wall into the room.
- the Invention obtained using the method Heat exchanger.
- Such a heat exchanger is for example from the EP-A-0 794 393 is known.
- This publication describes one using a light metal casting technique manufactured heat exchanger with a closed, polygonal or curved inner wall that with at least a water channel, one located inside the inner wall extending combustion chamber for hot flue gases and at the Extending from the inside wall heat-transferring surface-enlarging elements, such as Cam or partition walls is provided.
- the water channel extends helically along the outside of the Inner wall and has adjacent turns.
- the known heat exchanger is relatively compact.
- the known heat exchanger has a cheap one Efficiency due to the fact that the water channel is on is attached to the outside of the combustion chamber. This Arrangement namely leads to the fact that the temperature of the Approximately the heat exchanger on the outside Temperature of the water in the water channel corresponds while the hot flue gases are in the combustion chamber. So be the convection and radiation losses of the heat exchanger minimized.
- the well-known heat exchanger is in a conventional Casting process using a casting core structure Cast sand, wax or plastic.
- casting processes create those for design of the heat exchanger desired freedom in the determination the relationship between the water side and Flue gas side surface for optimal heat transfer between the flue gases and the water.
- a disadvantage of the known heat exchanger is that the Content of the water channel is relatively large, which results has that after the commissioning of the heat exchanger due to the high heat capacity of the water takes a relatively long time until the water in the water channel has the desired temperature. Most of all, this is undesirable if the water in the heat exchanger is part of a Water circuit for heating tap water is what is in a so-called combination boiler, which is designed to both Heat tap water as well as water for heating purposes, is common. The desired tap water heating only takes place instead of when the water flowing through the heat exchanger has reached the right temperature. The faster this happens, the higher the comfort for the user of the Be cauldron.
- a first reason for the large content of the water channel in the well-known heat exchanger is that the water channel one must have a relatively large minimum cross-section to this Shape the channel using a traditional casting process to be able to. These minimum dimensions are not allowed be undercut because of the casting core in this case an insufficient one at least during the casting process could provide support on the walls of the canal. Both in connection with and independently of The first reason mentioned is a second reason for the big one Content of the water channel that the water channel is almost extends over the entire outer surface of the combustion chamber, so that the water channel has a relatively large length.
- Another disadvantage of the known heat exchanger is that this one, although light metal is used has relatively large mass since the different parts like e.g. the wall of the combustion chamber, the wall of the water channel and the elements that make up the heat transfer surface enlarge, are relatively thick. The reason for this thickness is the required minimum space between the parts of the Pouring core set in connection with inaccuracies in the Production of the casting core set, the assembly and its Use.
- the relatively large mass of the Heat exchanger implies that the heat capacity of the Heat exchanger is relatively large and that the material costs are relatively high. The adverse consequences of the big ones Heat capacity are related to the above Water channel has been explained.
- the object of the invention is therefore to provide a method create a heat exchanger in such a way to establish the limitations of traditional Manufacturing process can be overcome and the cheap Properties of the known heat exchanger type further can be optimized.
- the process includes the following steps: a plastic becomes a copy of the heat exchanger manufactured, which plastic at least in the Melting temperature of the metal evaporates; the surfaces of the copy are covered with a gas permeable, supportive layer from one heat-resistant material coated; and Metal in liquid state on the copy within the gas permeable layer is poured around the plastic to evaporate and the space occupied by the plastic to fill with the metal.
- plastic heat exchanger copy preferably made of polystyrene (EPS)
- EPS polystyrene
- injection molding processes can be used with whose help is a copy of one or more parts can be manufactured. Manufacturing in parts becomes one choose if the geometry of the heat exchanger and so even the copy is complex.
- the one for molding the copy parts required form (s) can be relative in this case just run.
- the different parts of the Copy can easily be made with a suitable adhesive or by e.g. Welding the Plastic bonded together to form the copy become.
- the plastic and any adhesive used should have an evaporation temperature that is lower than or at least as high as that Melting temperature of the metal from which the heat exchanger is made so that during the pouring of the liquid Metal on the copy of the space defined by the copy is gradually taken up by the metal during the Evaporate plastic and possibly the adhesive and through the gas permeable, supporting layer heat-resistant material escape.
- the surfaces of the copy by first Surfaces of the copy with a gas permeable layer coated with a first heat-resistant material and then the gas-permeable layer with one layer from a supportive, porous second heat-resistant Material coated.
- the gas permeable layer from the first heat-resistant material preferably one ceramic material, especially silicon dioxide, Alum, zircon, chromite and / or aluminosilicate, acts as a "skeleton" for the copy to preserve it Form before and during the casting process and also functions as a "partition" between the copy (and during the Casting process: the metal) and the layer of supportive, porous second heat-resistant Material, which is preferably a ceramic material, and especially consists of sand.
- the layer from the first heat-resistant material can be immersed by pour over or spray, and is preferably thin, e.g. 0.25 to 1.5 mm thick to make that easily push the gas generated during the pouring process allow.
- the layer can also be thin because of the second heat-resistant material for the necessary support the layer of the first heat-resistant material, especially if there is liquid metal underneath.
- the layer is made of the second heat-resistant material usually thicker than the layer from the first heat resistant material and can be easily formed by it by first filling the cavities with the first heat-resistant material provided with sand fills copy and then the copy e.g. in a box with sand, so that the whole outside of the copy except the necessary pouring holes is sufficiently covered with sand.
- the sand will preferably no binder added.
- the sand can go on the casting process and the solidification of the metal be removed, taking the sand, if necessary, through shake can be removed from the cavities of the copy.
- the sand is hardly contaminated and can be used without problems reused or disposed of without special measures become.
- it is without in the context of this invention further possible means known to the sand add to the dimensional stability of the sand mass improve especially during the casting process, so that also on the application of the layer from the first heat-resistant material can be dispensed with can.
- the object of the invention is in particular a Heat exchangers with a relatively low heat capacity, a relatively small water content, an excellent one Heat transfer, low weight and one to create low price.
- a Heat exchanger prepared according to the previously described method.
- the heat exchanger according to the invention executed such that the heat exchanger has an integrated Contains outlet channel for the first fluid, the one Has inlet opening and an outlet opening, the Inlet opening of the inlet channel adjoins the outlet opening of the room.
- the heat exchanger has an integrated Contains outlet channel for the first fluid, the one Has inlet opening and an outlet opening, the Inlet opening of the inlet channel adjoins the outlet opening of the room.
- the outlet channel Preferably are in the outlet channel close to it Inlet opening heat conduction elements to improve the Heat transfer from the first fluid to the heat exchanger appropriate.
- the channel extends for the second Fluid around the heat conduction elements Exhaust duct to the heat that in the exhaust duct first fluid is withdrawn, as effectively as possible to the second fluid to transmit.
- the inlet of the room and the Outlet of the outlet channel through a common flange educated. After pouring the heat exchanger needs in In this case, only one flange surface is reworked be what take place in a single processing step can. Any dimensional deviations of the casting have none or little influence on the connections on the mentioned Inlet and outlet opening. If on the flange too mounting components (in the case of a Incinerator: one burner and one Flue gas outlet) before assembly to a composite Components have been assembled, this can assembled component assembled in one operation become. Disassembly of a composite component leads to simplification of maintenance and cleaning of the heat exchanger.
- the heat exchanger is preferably designed such that the cross-section of the room, transverse to the direction of flow of the first Considered fluids in the flow direction of the first Fluid decreases. In this way you can achieve that Flow velocity of the, in its flow direction cooling by heat transfer to the second fluid first fluid always remains high enough to be good To ensure heat transfer.
- the turns of the channel are expedient positioned at a certain distance from each other. thanks this measure is the volume of fluid in the channel, usually water, small. The fluid can therefore be quick be warmed up.
- the heat exchanger is preferably designed such that the protrusions on at least part of the wall of the room are missing, this part of the wall with itself, across to Considered the direction of flow of the first fluid in space, extending, protruding into the room is provided.
- the heat exchanger has fluid to the second fluid according to the invention one or more of the channel wall from projections protruding into the channel.
- Projections in the space for the first fluid can Projections in the canal in a variety of ways be trained (generally such that a Turbulence of the second fluid is generated or increased), for example as cones or ribs.
- Figures 1 to 3 show a copy housing part 2, a Copy housing part 4, a copy housing part 6 and one Copy channel part 8. Include copy case parts 2 and 4 each side walls 10, 12 and 14, a bottom wall 16 and an inner wall 18.
- the side walls 10, part 12a of each of the side walls 12, part 16a of each of the bottom walls 16, and the inner walls 18 one Heat exchange room, its cross section from top to bottom considered decreases.
- the side walls 14, part 12b of each of the side walls 12, part 16b of each of the Bottom walls 16 and the inner walls define one Exhaust duct.
- the side walls 10, 12 and 14 and the Inner wall 18 of each copy housing part terminates at one common edge in the flange 20.
- the flanges 20 ( Figure 2) in turn limit a large opening, inlet opening 22 of the heat exchange room, and a small opening, Called outlet opening 24 of the outlet duct. So is the inlet opening 22 in the same plane as that Outlet opening 24.
- the heat exchange space has a Outlet opening, which with the inlet opening of the Exhaust duct coincides and from the passage between the bottom walls 16 and the inner walls 18 is formed.
- the copy corresponds to one Heat exchanger from the room and the outlet duct certain flow path for the first fluid U-shaped.
- each side wall 12 which is the other Copy housing part 4 faces is in the Heat exchange room a large number of pins 26 in one predetermined pattern attached.
- the pins 26 have in the Figures 1 and 3 a circular cross section; you can but also a different shape, such as one have an oval or rectangular cross-section. Can continue the pins 26 considered different over their length Have cross sections, for example larger at their foot ends than be at their free ends.
- the pins 26 can also by ripping or similar be replaced.
- ribs or similar is always that (in a copy corresponding to Heat exchanger) no fluid flowing past it straight distance from the inlet opening of the room to The outlet opening of the room must be able to travel because hence the heat transfer that goes over the tenons, the fins or similar takes place, demolition would be done.
- pin 27 or the like can to the Copy channel parts 6 or 8 ( Figure 4) or to the Copy housing parts 2 or 4 ( Figure 1) or both types of parts.
- parts of a channel are formed, which parts together one helically around the heat exchange space extending channel 28 with a channel inlet 30 and a Form channel outlet 32. Mentioned parts of the channel can be found in the side walls 10 and the inner walls 18 also not shown in more detail, for example rib-shaped projections be provided.
- the channel parts in the side walls 10 and the inner walls 18 ensure that the wall of the this limited space is partially domed.
- the copy housing parts 2 and 4 and the copy channel parts 6 and 8 are all designed so that they can with the help of a relatively simple shape made of a plastic material without the need to look at a certain angle Release direction of the mold to be used to move moldings must be able to be manufactured. If parts 2 to 8 are formed into a complete copy of the assembled to be manufactured heat exchanger, as in figure 2 is shown. For this, parts 2 to 8 are preferred glued together with a suitable adhesive. in the With regard to the pin 26 it should be noted here that this one can be of such a length and position that, according to the Assembling parts 2 and 4 a bridge between the form respective side walls 12 of parts 2 and 4.
- the Pin sets 26 of different parts 2 and 4 can also be positioned offset from one another and protrude between each other. Another possibility is, that the pin 26 of part 2 and the pin of part 4 probably cursed, but the ends of the cones are not touch each other. In the latter case, the cones of each part 2, 4 different lengths from each other must have to prevent (in one of the copies corresponding heat exchanger) part of the by the Heat exchanger flowing fluid in a direct way from the inflow opening can flow to the outlet opening.
- a second fluid flows in counterflow e.g. Water through channel 28 from inlet port 30 to its outlet opening 32, this second fluid from absorbs heat given off by the first fluid.
- this second fluid At the Corrosion products and condensate arising from heat exchange can the heat exchanger via an outlet opening 34 ( Figure 2) leave.
- Figures 4 and 5 show an embodiment of the copy of a heat exchanger according to the invention, which in wide Areas similar to the copy of Figure 1 to 3 is formed.
- One differentiating point concerns the design of the protrusions 26a, which one have a rectangular cross-section.
- the inner wall 18 partially duplicated to (in one the warmest part corresponding to the copy of the heat exchanger) of the heat exchange space, which is located directly at the inlet opening 22 connects as far as possible from a thermal point of view of the coldest part of the exhaust duct, the Outlet opening 24 immediately preceding to separate.
- Part of the Outlet duct contains, just like the heat exchange space, Projections 26b.
- the channel 28 extends helically around the heat exchange space and at the level of the projections 26b around the outlet duct.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers aus Metall wie Aluminium, Kupfer, Eisen, Stahl oder Messing, welcher Wärmetauscher umfaßt: einen durch eine Wand gebildeten Raum, der mit einer Einlaßöffnung zum Zuführen eines ersten Fluids in den Raum, und einer Auslaßöffnung zum Abführen des ersten Fluids aus dem Raum versehen ist; einen sich im wesentlichen schraubenförmig um den Raum erstreckenden Kanal für ein zweites Fluid; und eine Anzahl von Vorsprüngen, die von der Wand in den Raum hineinragen. Außerdem betrifft die Erfindung einen durch Anwendung des Verfahrens erhaltenen Wärmetauscher.The invention relates to a method for producing a Heat exchanger made of metal such as aluminum, copper, iron, Steel or brass, which includes heat exchangers: one room formed by a wall, which with a Inlet opening for supplying a first fluid into the room, and an outlet opening for discharging the first fluid the room is provided; essentially one helically extending around the space for a second fluid; and a number of protrusions from the Protrude wall into the room. In addition, the Invention obtained using the method Heat exchanger.
Ein derartiger Wärmetauscher ist zum Beispiel aus der EP-A-0 794 393 bekannt. Diese Veröffentlichung beschreibt einen mit Hilfe einer Gießtechnik aus Leichtmetall hergestellten Wärmetauscher mit einer geschlossenen, vieleckigen oder gebogenen Innenwand, der mit mindestens einem Wasserkanal, einem sich innerhalb der Innenwand erstreckenden Brennraum für heiße Rauchgase und sich an der Innenseite von der Innenwand aus erstreckenden wärmeübertragenden oberflächenvergrößernden Elementen, wie Nocken oder Trennungswänden versehen ist. Der Wasserkanal erstreckt sich schraubenförmig entlang der Außenseite der Innenwand und hat aneinander liegende Windungen.Such a heat exchanger is for example from the EP-A-0 794 393 is known. This publication describes one using a light metal casting technique manufactured heat exchanger with a closed, polygonal or curved inner wall that with at least a water channel, one located inside the inner wall extending combustion chamber for hot flue gases and at the Extending from the inside wall heat-transferring surface-enlarging elements, such as Cam or partition walls is provided. The water channel extends helically along the outside of the Inner wall and has adjacent turns.
Der bekannte Wärmetauscher ist verhältnismäßig kompakt. Außerdem hat der bekannte Wärmetauscher einen günstigen Wirkungsgrad infolge der Tatsache, daß der Wasserkanal an der Außenseite des Brennraums angebracht ist. Diese Anordnung führt nämlich dazu, daß die Temperatur des Wärmetauschers an seiner Außenseite näherungsweise der Temperatur des Wassers im Wasserkanal entspricht, während die heißen Rauchgase sich im Brennraum befinden. So werden die Konvektions- und Strahlungsversluste des Wärmetauschers minimiert.The known heat exchanger is relatively compact. In addition, the known heat exchanger has a cheap one Efficiency due to the fact that the water channel is on is attached to the outside of the combustion chamber. This Arrangement namely leads to the fact that the temperature of the Approximately the heat exchanger on the outside Temperature of the water in the water channel corresponds while the hot flue gases are in the combustion chamber. So be the convection and radiation losses of the heat exchanger minimized.
Der bekannte Wärmetauscher wird in einem konventionellen Gießverfahren unter Benutzung eines Gießkerngefüges aus Sand, Wachs oder Kunststoff gegossen. Derartige Gießverfahren schaffen im Prinzip die für die Gestaltung des Wärmetauschers erwünschte Freiheit in der Bestimmung des Verhältnisses zwischen der wasserseitigen und rauchgasseitigen Fläche für eine optimale Wärmeübertragung zwischen den Rauchgasen und dem Wasser.The well-known heat exchanger is in a conventional Casting process using a casting core structure Cast sand, wax or plastic. Such In principle, casting processes create those for design of the heat exchanger desired freedom in the determination the relationship between the water side and Flue gas side surface for optimal heat transfer between the flue gases and the water.
Ein Nachteil des bekannten Wärmetauschers ist, daß der Inhalt des Wasserkanals relativ groß ist, was zur Folge hat, daß es nach der Inbetriebnahme des Wärmetauschers aufgrund der hohen Wärmekapazität des Wassers verhältnismäßig lange dauert, bis das Wasser im Wasserkanal die gewünschte Temperatur hat. Dies ist vor allem unerwünscht, wenn das Wasser im Wärmetauscher Teil eines Wasserkreislaufs zur Erhitzung von Zapfwasser ist, was in einem sogenannten Kombi-Kessel, der bestimmt ist, um sowohl Zapfwasser als auch Wasser für Heizungszwecke zu erhitzen, üblich ist. Die gewünschte Zapfwassererhitzung findet erst statt, wenn das durch den Wärmetauscher strömende Wasser die richtige Temperatur erreicht hat. Je schneller dies geschieht, umso höher wird der Komfort für den Benutzer des Kessels sein. Auch wenn im Kombi-Kessel ein Warmwasserspeicher zur Überbrückung der Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt, an dem der Bedarf an warmem Zapfwasser entsteht, und dem Zeitpunkt, an dem der gewünschte Grad der Erwärmung des Zapfwassers erreicht ist, benutzt wird, ist es erwünscht, das durch den Wärmetauscher strömende Wasser schnell auf der richtigen Temperatur zu haben. Je schneller dies nämlich geschieht, desto kleiner kann der Warmwasserspeicher sein.A disadvantage of the known heat exchanger is that the Content of the water channel is relatively large, which results has that after the commissioning of the heat exchanger due to the high heat capacity of the water takes a relatively long time until the water in the water channel has the desired temperature. Most of all, this is undesirable if the water in the heat exchanger is part of a Water circuit for heating tap water is what is in a so-called combination boiler, which is designed to both Heat tap water as well as water for heating purposes, is common. The desired tap water heating only takes place instead of when the water flowing through the heat exchanger has reached the right temperature. The faster this happens, the higher the comfort for the user of the Be cauldron. Even if in the combi boiler Hot water storage tank to bridge the period between the time when hot tap water is needed arises, and the time when the desired degree of Heating of the tap water is reached, is used, is it desires the water flowing through the heat exchanger quickly at the right temperature. The faster because this happens, the smaller the can Be a hot water tank.
Ein erster Grund für den großen Inhalt des Wasserkanals in dem bekannten Wämretauscher ist, daß der Wasserkanal einen relativ großen minimalen Querschnitt haben muß, um diesen Kanal mit Hilfe eines traditionellen Gießverfahrens formen zu können. Diese minimalen Abmessungen dürfen nicht unterschritten werden, weil der Gießkern in diesem Fall wenigstens während des Gießvorgangs eine unzureichende Unterstützung an den Wänden des Kanals bieten könnte. Sowohl im Zusammenhang mit als auch unabhängig vom erwähnten ersten Grund ist ein zweiter Grund für den großen Inhalt des Wasserkanals, daß der Wasserkanal sich nahezu über die ganze Außenfläche des Brennraumes erstreckt, so daß der Wasserkanal eine verhältnismäßig große Länge hat.A first reason for the large content of the water channel in the well-known heat exchanger is that the water channel one must have a relatively large minimum cross-section to this Shape the channel using a traditional casting process to be able to. These minimum dimensions are not allowed be undercut because of the casting core in this case an insufficient one at least during the casting process Could provide support on the walls of the canal. Both in connection with and independently of The first reason mentioned is a second reason for the big one Content of the water channel that the water channel is almost extends over the entire outer surface of the combustion chamber, so that the water channel has a relatively large length.
Die Tatsache, daß ein Gießkernteil einen minimalen Querschnitt haben soll, um die geforderte Stabilität zu gewährleisten, hat als zusätzlichen nachteiligen Effekt, daß die Elemente des bekannten Wärmetauschers, die die wärmeübertragende Fläche vergrößern, in einem eigentlich von dem angewandten Gießverfahren bestimmten, minimalen gegenseitigen Abstand angeordnet werden müssen.The fact that a core part has a minimal Cross section is said to have the required stability ensure, as an additional disadvantageous effect, that the elements of the known heat exchanger that the enlarge heat transfer area, actually in one minimum determined by the casting process used mutual distance must be arranged.
Ein anderer Nachteil des bekannten Wärmetauschers ist, daß dieser, obwohl Leichtmetall verwendet wird, noch eine relativ große Masse hat, da die verschiedenen Teile wie z.B. die Wand des Brennraumes, die Wand des Wasserkanals und die Elemente, die die wärmeübertragende Fläche vergrößern, relativ dick sind. Der Grund für diese Dicke ist der erforderliche minimale Raum zwischen den Teilen des Gießkernsatzes im Zusammenhang mit Ungenauigkeiten bei der Herstellung des Gießkernsatzes, dem Zusammenbau und dessen Benutzung. Die verhältnismäßig große Masse des Wärmetauschers impliziert, daß die Wärmekapazität des Wärmetauschers relativ groß ist und daß die Materialkosten relativ hoch sind. Die nachteiligen Folgen der großen Wärmekapazität sind vorstehend im Zusammenhang mit dem Wasserkanal erläutert worden.Another disadvantage of the known heat exchanger is that this one, although light metal is used has relatively large mass since the different parts like e.g. the wall of the combustion chamber, the wall of the water channel and the elements that make up the heat transfer surface enlarge, are relatively thick. The reason for this thickness is the required minimum space between the parts of the Pouring core set in connection with inaccuracies in the Production of the casting core set, the assembly and its Use. The relatively large mass of the Heat exchanger implies that the heat capacity of the Heat exchanger is relatively large and that the material costs are relatively high. The adverse consequences of the big ones Heat capacity are related to the above Water channel has been explained.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu schaffen, um einen Wärmetauscher auf eine derartige Weise herzustellen, daß die Beschränkungen des traditionellen Herstellverfahrens überwunden werden und die günstigen Eigenschaften des bekannten Wärmetauschertyps weiter optimiert werden können.The object of the invention is therefore to provide a method create a heat exchanger in such a way to establish the limitations of traditional Manufacturing process can be overcome and the cheap Properties of the known heat exchanger type further can be optimized.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verfahren folgende Schritte umfaßt: aus einem Kunststoff wird eine Kopie des Wärmetauschers hergestellt, welcher Kunststoff wenigstens bei der Schmelztemperatur des Metalls verdampft; die Oberflächen der Kopie werden mit einer gasdurchlässigen, unterstützenden Schicht aus einem hitzebeständigen Material beschichtet; und Metall in flüssigem Zustand auf die Kopie innerhalb der gasdurchlässigen Schicht gegossen wird, um den Kunststoff zu verdampfen und den von dem Kunststoff eingenommenen Raum mit dem Metall auszufüllen.This object is achieved in that the The process includes the following steps: a plastic becomes a copy of the heat exchanger manufactured, which plastic at least in the Melting temperature of the metal evaporates; the surfaces of the copy are covered with a gas permeable, supportive layer from one heat-resistant material coated; and Metal in liquid state on the copy within the gas permeable layer is poured around the plastic to evaporate and the space occupied by the plastic to fill with the metal.
Zur Bildung der Wärmetauscherkopie aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polystyrol (EPS), kann auf an sich bekannte Spritzgießverfahren zurückgegriffen werden, mit deren Hilfe die Kopie aus einem Stück oder mehreren Teilen gefertigt werden kann. Die Fertigung in Teilen wird man wählen, wenn die Geometrie des Wärmetauschers und damit auch der Kopie komplex ist. Die zum Formen der Kopieteile benötigte(n) Form/Formen können in diesem Fall relativ einfach ausgeführt werden. Die verschiedenen Teile der Kopie können nach ihrer Fertigung einfach mit einem geeigneten Haftmittel oder durch z.B. Schweißen des Kunststoffes zur Bildung der Kopie miteinander verbunden werden.To form the plastic heat exchanger copy, preferably made of polystyrene (EPS), can in itself known injection molding processes can be used with whose help is a copy of one or more parts can be manufactured. Manufacturing in parts becomes one choose if the geometry of the heat exchanger and so even the copy is complex. The one for molding the copy parts required form (s) can be relative in this case just run. The different parts of the Copy can easily be made with a suitable adhesive or by e.g. Welding the Plastic bonded together to form the copy become.
Der Kunststoff und das eventuell angewandte Haftmittel sollen eine Verdampfungstemperatur haben, die niedriger ist als oder zumindest gleich hoch ist wie die Schmelztemperatur des Metalls, aus dem der Wärmetauscher hergestellt wird, so daß während des Gießens des flüssigen Metalls auf die Kopie der von der Kopie definierte Raum allmählich von dem Metall eingenommen wird, während der Kunststoff und ggf. das Haftmittel verdampfen und durch die gasdurchlässige, unterstützende Schicht aus hitzebeständigem Material entweichen.The plastic and any adhesive used should have an evaporation temperature that is lower than or at least as high as that Melting temperature of the metal from which the heat exchanger is made so that during the pouring of the liquid Metal on the copy of the space defined by the copy is gradually taken up by the metal during the Evaporate plastic and possibly the adhesive and through the gas permeable, supporting layer heat-resistant material escape.
Indem im Gegensatz zum Stand der Technik, in dem ein Gießkernsatz als Ausgangspunkt zum Definieren der Geometrie des Wärmetauschers dient, jetzt erfindungsgemäß eine Kunststoffkopie diese Aufgabe erfüllt, ist erstens eine größere Gestaltungsfreiheit möglich, in der auch andere Konstruktionselemente wie schalldämmende Vorrichtungen, die eine oder mehrere Hohlräume enthalten, als integraler Bestandteil des Wärmetauschers vorgesehen werden können. Weiter können Details des Wärmetauschers, wie z.B. Wände und Vorsprünge, mit einer geringeren Stärke ausgeführt werden, was die Wärmekapazität des Wärmetauschers wesentlich reduziert und die Wärmeübertragung verbessert. Der Querschnitt des Wasserkanals kann reduziert werden, so daß der Inhalt des Kanals und so die Wärmekapazität des Wassers wesentlich abnimmt, so daß eine schnelle Erhitzung des Wassers stattfinden kann.In contrast to the prior art, in which a Casting core set as a starting point for defining the geometry of the heat exchanger is now used according to the invention Plastic copying this task is firstly one greater freedom of design possible in the other Construction elements such as soundproofing devices that contain one or more cavities as an integral Part of the heat exchanger can be provided. Further details of the heat exchanger, e.g. walls and projections, made with a smaller thickness be what the heat capacity of the heat exchanger significantly reduced and heat transfer improved. The cross section of the water channel can be reduced, so that the content of the channel and so the heat capacity of the Water decreases significantly, so that rapid heating of the water can take place.
Vorzugsweise werden bei dem Verfahren gemäß der Erfindung die Flächen der Kopie beschichtet, indem man zunächst die Flächen der Kopie mit einer gasdurchlässigen Schicht aus einem ersten wärmebeständigen Material beschichtet und anschließend die gasdurchlässige Schicht mit einer Schicht aus einem unterstützenden, porösen zweiten wärmebeständigen Material beschichtet. Die gasdurchlässige Schicht aus dem ersten wärmebeständigen Material, vorzugsweise einem keramischen Material, insbesondere Siliziumdioxid, Alaunerde, Zirkon, Chromit und/ oder Aluminosilikat, fungiert als "Skelett" für die Kopie zum Erhalt von deren Form vor und während des Gießvorgangs und fungiert außerdem als "Trennungswand" zwischen der Kopie (und während des Gießvorgangs: dem Metall) und der Schicht des unterstützenden, porösen zweiten wärmebeständigen Materials, das vorzugsweise ein keramisches Material ist, und insbesondere aus Sand besteht. Die Schicht aus dem ersten wärmebeständigen Material kann durch eintauchen, übergießen oder aufspritzen aufgetragen werden, und ist vorzugsweise dünn, z.B. 0,25 bis 1,5 mm dick, um das während des Gießvorgangs entstandene Gas leicht durchtreten zu lassen. Die Schicht kann auch dünn sein, weil das zweite wärmebeständige Material für die notwendige Unterstützung der Schicht aus dem ersten wärmebeständigen Material sorgt, insbesondere wenn sich darunter flüssiges Metall befindet. Die Schicht aus dem zweiten wärmebeständigen Material ist gewöhnlich dicker als die Schicht aus dem ersten wärmebeständigen Material und kann einfach dadurch gebildet werden, indem man erst die Hohlräume der mit dem ersten wärmebeständigen Material versehenen Kopie mit Sand füllt und dann die Kopie z.B. in einen Kasten mit Sand stellt, so daß die ganze Außenseite der Kopie mit Ausnahme der notwendigen Gießlöcher ausreichend mit Sand bedeckt ist. Falls eine Verdichtung des Sandes notwendig ist, wird er für eine bestimmte Zeit gerüttelt. Dem Sand wird vorzugsweise kein Bindemittel zugesetzt. Der Sand kann nach dem Gießvorgang und dem Erstarren des Metalls einfach abgeführt werden, wobei der Sand, falls notwendig, durch rütteln aus den Hohlräumen der Kopie entfernt werden kann. Der Sand wird kaum verunreinigt und kann ohne Probleme wiederverwendet oder ohne spezielle Maßnahmen entsorgt werden. Es ist übrigens im Rahmen dieser Erfindung ohne weiteres möglich, dem Sand an sich bekannte Mittel zuzusetzen, um die Formbeständigkeit der Sandmasse insbesondere während des Gießvorgangs zu verbessern, so daß außerdem auf das Anbringen der Schicht aus dem ersten wärmebeständigen Material auf die Kopie verzichtet werden kann.Preferably in the method according to the invention coated the surfaces of the copy by first Surfaces of the copy with a gas permeable layer coated with a first heat-resistant material and then the gas-permeable layer with one layer from a supportive, porous second heat-resistant Material coated. The gas permeable layer from the first heat-resistant material, preferably one ceramic material, especially silicon dioxide, Alum, zircon, chromite and / or aluminosilicate, acts as a "skeleton" for the copy to preserve it Form before and during the casting process and also functions as a "partition" between the copy (and during the Casting process: the metal) and the layer of supportive, porous second heat-resistant Material, which is preferably a ceramic material, and especially consists of sand. The layer from the first heat-resistant material can be immersed by pour over or spray, and is preferably thin, e.g. 0.25 to 1.5 mm thick to make that Easily push the gas generated during the pouring process allow. The layer can also be thin because of the second heat-resistant material for the necessary support the layer of the first heat-resistant material, especially if there is liquid metal underneath. The layer is made of the second heat-resistant material usually thicker than the layer from the first heat resistant material and can be easily formed by it by first filling the cavities with the first heat-resistant material provided with sand fills copy and then the copy e.g. in a box with sand, so that the whole outside of the copy except the necessary pouring holes is sufficiently covered with sand. If compaction of the sand is necessary, it will shaken for a certain time. The sand will preferably no binder added. The sand can go on the casting process and the solidification of the metal be removed, taking the sand, if necessary, through shake can be removed from the cavities of the copy. The sand is hardly contaminated and can be used without problems reused or disposed of without special measures become. Incidentally, it is without in the context of this invention further possible means known to the sand add to the dimensional stability of the sand mass improve especially during the casting process, so that also on the application of the layer from the first heat-resistant material can be dispensed with can.
Die Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, einen Wärmetauscher mit einer relativ geringen Wärmekapazität, einem relativ kleinen Wasserinhalt, einer hervorragenden Wärmeübertragung, einem niedrigen Gewicht und einem niedrigen Preis zu schaffen. Zur Erfüllung einer oder mehrerer der obengenannten Ziele wird der Wärmetauscher gemäß dem vorhergehend beschriebenen Verfahren hergestellt.The object of the invention is in particular a Heat exchangers with a relatively low heat capacity, a relatively small water content, an excellent one Heat transfer, low weight and one to create low price. To meet one or Several of the above goals will be the heat exchanger prepared according to the previously described method.
Vorzugsweise wird der Wärmetauscher gemäß der Erfindung derart ausgeführt, daß der Wärmetauscher einen integrierten Auslaßkanal für das erste Fluid enthält, der eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung hat, wobei die Einlaßöffnung des Einlaßkanals sich an die Auslaßöffnung des Raumes anschließt. Auf diese Weise kann eine Verbindung mit der notwendigen Abdichtung zwischen dem Raum und dem Auslaßkanal eingespart werden, und kann ein Verbrennungssystem, von dem der Wärmetauscher einen Teil ausmacht, besonders Kompakt gebaut werden.Preferably, the heat exchanger according to the invention executed such that the heat exchanger has an integrated Contains outlet channel for the first fluid, the one Has inlet opening and an outlet opening, the Inlet opening of the inlet channel adjoins the outlet opening of the room. This way a connection can be made with the necessary seal between the room and the Exhaust duct can be saved, and a Combustion system, of which the heat exchanger is a part what makes it particularly compact.
Vorzugsweise sind im Auslaßkanal nahe von dessen Einlaßöffnung Wärmeleitungselemente zur Verbesserung der Wärmeübertragung vom ersten Fluid auf den Wärmetauscher angebracht. Dabei erstreckt sich der Kanal für das zweite Fluid in Höhe der Wärmeleitungselemente auch rundum den Auslaßkanal, um die Wärme, die in dem Auslaßkanal dem ersten Fluid entzogen wird, so effektiv wie möglich an das zweite Fluid zu übertragen.Preferably are in the outlet channel close to it Inlet opening heat conduction elements to improve the Heat transfer from the first fluid to the heat exchanger appropriate. The channel extends for the second Fluid around the heat conduction elements Exhaust duct to the heat that in the exhaust duct first fluid is withdrawn, as effectively as possible to the second fluid to transmit.
Vorzugsweise ist der durch den Raum und den Auslaßkanal bestimmte Strömungsweg für das erste Fluid U-förmig. Vorteilhaft wäre es, wenn der Einlaß sich in der gleichen Ebene wie die Auslaßöffnung des Auslaßkanals befinden würde. Dadurch können die zum Wärmetauscher gehörenden Komponenten eines Verbrennungssystems wie beispielsweise ein Brenner, ein Rauchgasauslaßkanal u.ä. einfach und als kompakte Einheiten an dem Wärmetauscher montiert werden.It is preferably through the space and the outlet channel certain flow path for the first fluid U-shaped. It would be advantageous if the inlet was in the same Level as the outlet opening of the outlet duct would. This means that those belonging to the heat exchanger Components of a combustion system such as a burner, a flue gas outlet channel, etc. simple and as compact units can be mounted on the heat exchanger.
Vorteilhafterweise werden der Einlaß des Raumes und der Auslaß des Auslaßkanals durch einen gemeinsamen Flansch gebildet. Nach dem Gießen des Wärmetauschers braucht in diesem Fall nur eine Flanschfläche nachbearbeitet zu werden, was in einem einzigen Bearbeitungsgang stattfinden kann. Eventuelle Maßabweichungen des Gußteils haben keinen oder kaum Einfluß auf die Anschlüsse an der erwähnten Einlaß- und Auslaßöffnung. Wenn an dem Flansch zu montierende Komponenten (im Fall einer Verbrennungsvorrichtung: ein Brenner und ein Rauchgasauslaß) vor der Montage zu einem zusammengesetzten Komponenten zusammengebaut worden sind, kann diese zusammengesetzte Komponente in einem Arbeitsgang montiert werden. Die Demontage einer zusammengesetzten Komponente führt zu einer Vereinfachung der Wartung und der Reinigung des Wärmetauschers.Advantageously, the inlet of the room and the Outlet of the outlet channel through a common flange educated. After pouring the heat exchanger needs in In this case, only one flange surface is reworked be what take place in a single processing step can. Any dimensional deviations of the casting have none or little influence on the connections on the mentioned Inlet and outlet opening. If on the flange too mounting components (in the case of a Incinerator: one burner and one Flue gas outlet) before assembly to a composite Components have been assembled, this can assembled component assembled in one operation become. Disassembly of a composite component leads to simplification of maintenance and cleaning of the heat exchanger.
Vorzugsweise wird der Wärmetauscher derart ausgeführt, daß der Raumquerschnitt, quer zur Strömungsrichtung des ersten Fluids betrachtet, in der Strömungsrichtung des ersten Fluids abnimmt. So erreicht man, daß die Strömungsgeschwindigkeit des, in seiner Strömungsrichtung durch Wärmeübertragung an das zweite Fluid abkühlenden ersten Fluids immer ausreichend hoch bleibt, um eine gute Wärmeübertragung zu gewährleisten.The heat exchanger is preferably designed such that the cross-section of the room, transverse to the direction of flow of the first Considered fluids in the flow direction of the first Fluid decreases. In this way you can achieve that Flow velocity of the, in its flow direction cooling by heat transfer to the second fluid first fluid always remains high enough to be good To ensure heat transfer.
Auf zweckmäßige Weise sind die Windungen des Kanals zueinander in einer gewissen Entfernung positioniert. Dank dieser Maßnahme ist das Volumen des Fluids in dem Kanal, gewöhnlich Wasser, klein. Das Fluid kann daher schnell aufgewärmt werden.The turns of the channel are expedient positioned at a certain distance from each other. thanks this measure is the volume of fluid in the channel, usually water, small. The fluid can therefore be quick be warmed up.
Vorzugsweise wird der Wärmetauscher derart ausgeführt, daß an wenigstens einem Teil der Raumwand die Vorsprünge fehlen, wobei dieser Wandteil mit sich, quer zur Strömungsrichtung des ersten Fluids im Raum betrachtet, erstreckenden, in den Raum ragenden Wölbungen versehen ist. Zur weiteren Verbesserung der Wärmeübertragung vom ersten Fluid an das zweite Fluid besitzt der Wärmetauscher erfindungsgemäß einen oder mehrere sich von der Kanalwand aus in den Kanal ragende Vorsprünge. Ebenso wie die Vorsprünge im Raum für das erste Fluid können die Vorsprünge im Kanal auf mancherlei verschiedene Weisen ausgebildet werden (im allgemeinen derart, daß eine Turbulenz des zweiten Fluids erzeugt oder erhöht wird), beispielsweise als Zapfen oder Rippen.The heat exchanger is preferably designed such that the protrusions on at least part of the wall of the room are missing, this part of the wall with itself, across to Considered the direction of flow of the first fluid in space, extending, protruding into the room is provided. To further improve heat transfer from the first The heat exchanger has fluid to the second fluid according to the invention one or more of the channel wall from projections protruding into the channel. Just like that Projections in the space for the first fluid can Projections in the canal in a variety of ways be trained (generally such that a Turbulence of the second fluid is generated or increased), for example as cones or ribs.
Diese Wölbungen erzeugen Turbulenzen in der Strömung des ersten Fluids und führen zu einer Vergrößerung der Wärmetauscherfläche, die mit dem ersten Fluid in Berührung kommt. Beide Effekte führen zu einer Verbesserung der Wärmeübertragung vom ersten Fluid an die Raumwand. Vorzugsweise befinden sich in Höhe der Wölbungen Teile des Kanals, so daß außerdem die Wärmeübertragung des ersten Fluids an das zweite Fluid verbessert wird.These bulges create turbulence in the flow of the first fluids and lead to an enlargement of the Heat exchanger surface in contact with the first fluid is coming. Both effects lead to an improvement in Heat transfer from the first fluid to the wall of the room. Parts of the are preferably located at the level of the curvatures Channel, so that also the heat transfer of the first Fluid to the second fluid is improved.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Figur 1- in perspektivischer Darstellung eine erste Ausführungsform einer Kopie des Wärmetauschers gemäß der Erfindung, in auseinander genommener Form
Figur 2- in perspektivischer Darstellung die
Kopie aus Figur 1 in zusammengesetzter Form, Figur 3- einen Teil der Kopie in
Figur 1 in einer Seitenansicht gemäß dem Pfeil III inFigur 1, Figur 4- in perspektivischer Darstellung eine zweite Ausführungsform der Kopie aus auseinander genommener Form eines Wärmetauschers gemäß der Erfindung und
Figur 5- in perspektivischer Darstellung die Kopie in
Figur 4 in zusammengesetzer Form.
- Figure 1
- a perspective view of a first embodiment of a copy of the heat exchanger according to the invention, in disassembled form
- Figure 2
- 1 is a perspective representation of the copy from FIG. 1 in assembled form,
- Figure 3
- part of the copy in Figure 1 in a side view according to the arrow III in Figure 1,
- Figure 4
- a perspective view of a second embodiment of the copy of the disassembled form of a heat exchanger according to the invention and
- Figure 5
- in perspective the copy in Figure 4 in assembled form.
In den verschiedenen Figuren beziehen sich gleiche Verweisungsnummer sich auf gleiche Teile oder auf Teile mit einer ähnlichen Funktion.In the different figures the same refer Reference number referring to the same parts or to parts with a similar function.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein Kopiegehäuseteil 2, ein
Kopiegehäuseteil 4, ein Kopiegehäuseteil 6 und einen
Kopiekanalteil 8. Die Kopiegehäuseteile 2 und 4 enthalten
jeweils Seitenwände 10, 12 und 14, eine Bodenwand 16 und
eine Innenwand 18. In der in Figur 2 abgebildeten
zusammengebauten Form der Kopie begrenzen die Seitenwände
10, ein Teil 12a von jeder der Seitenwände 12, ein Teil 16a
von jeder der Bodenwände 16, und die Innenwände 18 einen
Wärmetauschraum, dessen Querschnitt von oben nach unten
betrachtet abnimmt. Die Seitenwände 14, ein Teil 12b von
jeder der Seitenwände 12, ein Teil 16b von jeder der
Bodenwände 16, und die Innenwände begrenzen einen
Auslaßkanal. Die Seitenwände 10, 12 und 14 und die
Innenwand 18 von jedem Kopiegehäuseteil enden an einer
gemeinsamen Kante im Flansch 20. Die Flansche 20 (Figur 2)
begrenzen ihrerseits eine große Öffnung, Einlaßöffnung 22
des Wärmetauschraumes genannt, und eine kleine Öffnung,
Auslaßöffnung 24 des Auslaßkanals genannt. So befindet sich
die Einlaßöffnung 22 in der gleichen Ebene wie die
Auslaßöffnung 24. Außerdem besitzt der Wämetauschraum eine
Auslaßöffnung, welche mit der Einlaßöffnung des
Auslaßkanals zusammen fällt und von dem Durchlaß zwischen
den Bodenwänden 16 und den Innenwänden 18 gebildet wird.
Bei dieser Formgebung ist in einem der Kopie entsprechenden
Wärmetauscher der von dem Raum und dem Auslaßkanal
bestimmte Strömungsweg für das erste Fluid U-förmig.Figures 1 to 3 show a
An jener Seite jeder Seitenwand 12, welche dem anderen
Kopiegehäuseteil 4 zugewandt ist, ist in dem
Wärmetauschraum eine große Anzahl Zapfen 26 in einem
vorbestimmten Muster angebracht. Die Zapfen 26 haben in den
Figuren 1 und 3 einen kreisförmigen Querschnitt; sie können
jedoch auch eine andere Form, wie beispielsweise einen
ovalen oder rechteckigen Querschnitt haben. Weiter können
die Zapfen 26 über ihre Länge betrachtet unterschiedliche
Querschnitte haben, zum Beispiel größer an ihren Fußenden
als an deren freien Enden sein. Die Zapfen 26 können auch
durch Rippen o.ä. ersetzt werden. Ausgangspunkt für die
Positionierung und Gestaltung der Zapfen, Rippen o.ä. ist
immer, daß (in einem der Kopie entsprechenden
Wärmetauscher) ein daran vorbei strömendes Fluid keine
gerade Strecke von der Einlaßöffnung des Raumes zur
Auslaßöffnung des Raumes zurücklegen können darf, weil
damit der Wärmeübertragung, die über die Zapfen, die Rippen
o.ä. stattfindet, Abbruch getan würde.On that side of each
Auch in dem Kanal können im Prinzip willkürlich geformte
Vorsprünge wie Zapfen 27 oder Rippen zur Förderung der
Wärmeübertragung, die in dem Kanal 28 stattfindet,
angebracht werden. Die Zapfen 27 o.ä. können an den
Kopiekanalteilen 6 oder 8 (Figur 4) oder an den
Kopiegehäuseteilen 2 oder 4 (Figur 1) oder an beiden Arten
von Teilen angebracht werden.In principle, even in the channel can be arbitrarily shaped
Projections such as
In den Seitenwänden 10 und 12 und in den Innenwänden 18
sind Teile eines Kanals ausgebildet, welche Teile zusammen
einen sich schraubenförmig um den Wärmetauschraum
erstreckenden Kanal 28 mit einem Kanaleinlaß 30 und einem
Kanalauslaß 32 bilden. Erwähnte Teile des Kanals können in
den Seitenwänden 10 und den Innenwänden 18 auch mit nicht
näher gezeigten, beispielsweise rippenförmigen Vorsprüngen
versehen sein. Die Kanalteile in den Seitenwänden 10 und
den Innenwänden 18 sorgen dafür, daß die Wand des von
diesen begrenzten Raums teilweise gewölbt ist.In the
Die Kopiegehäuseteile 2 und 4 und die Kopiekanalteile 6 und
8 sind alle derart ausgebildet, daß sie mit Hilfe einer
relativ einfachen Form aus einem Kunststoffmaterial ohne
die Notwendigkeit, unter einem bestimmten Winkel zur
Löserichtung der Form zu bewegende Formteile verwenden zu
müssen, hergestellt werden können. Wenn die Teile 2 bis 8
geformt sind, werden sie zu einer vollständigen Kopie des
zu fertigenden Wärmetauschers zusammengebaut, wie in Figur
2 gezeigt ist. Dazu werden die Teile 2 bis 8 vorzugsweise
mit einem geeigneten Haftmittel zusammen geklebt. Im
Hinblick auf die Zapfen 26 sei hier bemerkt, daß diese eine
derartige Länge und Position haben können, daß sie nach dem
Zusammenbau der Teile 2 und 4 eine Brücke zwischen den
jeweiligen Seitenwänden 12 der Teile 2 und 4 bilden. Die
Zapfensätze 26 der unterschiedliche Teile 2 und 4 können
außerdem auch gegeneinander versetzt positioniert sein und
zwischen einander vorstehen. Eine andere Möglichkeit ist,
daß die Zapfen 26 des Teils 2 und die Zapfen des Teils 4
wohl fluchten, aber die Enden der Zapfen sich nicht
gegenseitig berühren. Im letzten Fall werden die Zapfen
eines jeden Teils 2, 4 unterschiedliche Längen voneinander
haben müssen, um zu verhindern, daß (in einem der Kopie
entsprechenden Wärmetauscher) ein Teil des durch den
Wärmetauscher strömenden Fluids auf einem direkten Weg von
der Zuflußöffnung zu der Auslaßöffnung strömen kann.The
Nach dem Zusammenbau der Kopie wird diese auf ihrer ganzen
Oberfläche mit einer gasdurchlässigen Schicht aus einem
ersten wärmebeständigen Material versehen. Anschließend
werden alle Räume in der Kopie mit einem zweiten
wärmebeständigen Material gefüllt und wird die so erhaltene
Kopie auch an der Außenseite mit dem zweiten
wärmebeständigen Material beschichtet. Wenn jetzt ein
flüssiges Metall auf die Kopie gegossen wird, verdampft das
Material der Kopie, wobei die dabei entstehenden Gase durch
die Schicht aus dem ersten wärmebeständigen Material und
durch das poröse zweite wärmebeständige Material
entweichen. Das Metall erstarrt innerhalb der von dem
ersten wärmebeständigen Material bestimmten Form, so daß
der gewünschte Wärmetauscher entsteht. Anschließend werden
das zweite und das erste wärmebeständige Material entfernt,
wonach der gegossene Wärmetauscher für die Aufnahme in und
Benutzung von einem dazu gehörenden Verbrennungssystem
fertig ist. Bei Verwendung des Wärmetauschers strömt ein
erstes Fluid wie ein heißes Rauchgas von der Einlaßöffnung
22 zu der Auslaßöffnung des Wärmetauschraumes an den Zapfen
26 vorbei. Anschließend strömt das erste Fluid durch den
Auslaßkanal und verläßt es den Wärmetauscher durch die
Auslaßöffnung 24.After assembling the copy, it will be all over it
Surface with a gas permeable layer made of a
first heat-resistant material. Subsequently
will copy all spaces with a second
heat-resistant material is filled and the so obtained
Copy also on the outside with the second
heat-resistant material coated. If now one
pouring liquid metal onto the copy evaporates it
Material of the copy, the resulting gases through
the layer of the first heat-resistant material and
due to the porous second heat-resistant material
escape. The metal solidifies within that
first heat-resistant material certain shape, so that
the desired heat exchanger is created. Then be
the second and the first heat-resistant material removed,
after which the cast heat exchanger for inclusion in and
Use of an associated combustion system
is done. When using the heat exchanger flows in
first fluid like a hot flue gas from the inlet opening
22 to the outlet opening of the heat exchange space on the
Gleichzeitig strömt im Gegenstrom ein zweites Fluid wie
z.B. Wasser durch den Kanal 28 von der Einlaßöffnung 30 zu
dessen Auslaßöffnung 32, wobei dieses zweite Fluid die von
dem ersten Fluid abgegebene Wärme aufnimmt. Beim
Wärmetausch entstehnde Korrosionsprodukte und Kondensat
können den Wärmetauscher über eine Auslaßöffnung 34 (Figur
2) verlassen. At the same time, a second fluid flows in counterflow
e.g. Water through
Die Figuren 4 und 5 zeigen eine Ausführungsform der Kopie
eines Wärmetauschers gemäß der Erfindung, welche in weiten
Bereichen auf ähnliche Weise wie die Kopie gemäß Figur 1
bis 3 ausgebildet ist. Ein Unterscheidungspunkt betrifft
die Gestaltung der Vorsprünge 26a, welche einen
rechteckigen Querschnitt haben. Weiter sind die Teile des
Kanals 28, welche sich an der Seitenwand 10 erstrecken,
vollständig an der dem Wärmetauschraum zugewandten Seite
der Seitenwand 10 angebracht, was zu einer ebenen Gestalt
der Kopieaußenseite führt. Wie aus Figur 4 hervor geht, ist
die Innenwand 18 teilweise doppelt ausgeführt, um (in einem
der Kopie entsprechenden Wärmetauscher) den wärmsten Teil
des Wärmetauschraums, der sich direkt an der Einlaßöffnung
22 anschließt, in thermischer Hinsicht soweit wie möglich
von dem kältesten Teil des Auslaßkanals, der der
Auslaßöffnung 24 direkt vorangeht, zu trennen. Ein Teil des
Auslaßkanal enthält, ebenso wie der Wärmetauschraum,
Vorsprünge 26b. Der Kanal 28 erstreckt sich schraubenförmig
um den Wärmetauschraum und in Höhe der Vorsprünge 26b auch
um den Auslaßkanal.Figures 4 and 5 show an embodiment of the copy
of a heat exchanger according to the invention, which in wide
Areas similar to the copy of Figure 1
to 3 is formed. One differentiating point concerns
the design of the
Claims (17)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1010300 | 1998-10-12 | ||
NL1010300A NL1010300C2 (en) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | A method of manufacturing a heat exchanger, and a heat exchanger obtained by using said method. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0994313A1 true EP0994313A1 (en) | 2000-04-19 |
EP0994313B1 EP0994313B1 (en) | 2005-03-02 |
Family
ID=19767955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP19990203247 Expired - Lifetime EP0994313B1 (en) | 1998-10-12 | 1999-10-04 | Method for making a heat exchanger and heat exchanger made by this method |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0994313B1 (en) |
NL (1) | NL1010300C2 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101786153A (en) * | 2010-03-29 | 2010-07-28 | 王增武 | Casting process of group columnar radiators |
ITMN20110006A1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-04 | Cubo D S R L | HEAT EXCHANGER WITH WATER LEVEL IN PARALLEL FOR HEATING BOILERS. |
ITMN20110005A1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-04 | Cubo D S R L | HEAT EXCHANGER WITH MIXED WATER PATH FOR HEATING BOILERS. |
ITMN20110007A1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-04 | Cubo D S R L | HEAT EXCHANGER WITH SPIRAL WATER PATH FOR HEATING BOILERS. |
EP1933101A3 (en) * | 2006-12-08 | 2012-09-05 | Vaillant GmbH | Heat exchanger with combustion chamber |
WO2012117432A1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-07 | Cubo D S.R.L. | Heat exchanger for heating boilers |
CN104057029A (en) * | 2014-07-03 | 2014-09-24 | 宁德东升宏宇科技有限公司 | Method for manufacturing blast-furnace tuyere |
EP3173721A1 (en) * | 2015-11-25 | 2017-05-31 | Daikin Industries, Ltd. | Heat exchanger |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITMN20060076A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-06-23 | Unical Ag Spa | HEAT EXCHANGER ELEMENT OBTAINED BY MELTING AND PREPARATION PROCEDURE FOR POLYSTYRENE MODELS FOR THE SAME. |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0655667A2 (en) * | 1993-11-29 | 1995-05-31 | Ford Motor Company Limited | Rapidly making complex castings |
EP0794393A1 (en) * | 1996-03-08 | 1997-09-10 | Dejatech B.V. | Cast, light-metal, polygonal heat exchanger having a spiral-shaped water duct |
-
1998
- 1998-10-12 NL NL1010300A patent/NL1010300C2/en not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-10-04 EP EP19990203247 patent/EP0994313B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0655667A2 (en) * | 1993-11-29 | 1995-05-31 | Ford Motor Company Limited | Rapidly making complex castings |
EP0794393A1 (en) * | 1996-03-08 | 1997-09-10 | Dejatech B.V. | Cast, light-metal, polygonal heat exchanger having a spiral-shaped water duct |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1933101A3 (en) * | 2006-12-08 | 2012-09-05 | Vaillant GmbH | Heat exchanger with combustion chamber |
CN101786153A (en) * | 2010-03-29 | 2010-07-28 | 王增武 | Casting process of group columnar radiators |
ITMN20110006A1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-04 | Cubo D S R L | HEAT EXCHANGER WITH WATER LEVEL IN PARALLEL FOR HEATING BOILERS. |
ITMN20110005A1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-04 | Cubo D S R L | HEAT EXCHANGER WITH MIXED WATER PATH FOR HEATING BOILERS. |
ITMN20110007A1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-04 | Cubo D S R L | HEAT EXCHANGER WITH SPIRAL WATER PATH FOR HEATING BOILERS. |
WO2012117432A1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-07 | Cubo D S.R.L. | Heat exchanger for heating boilers |
CN104057029A (en) * | 2014-07-03 | 2014-09-24 | 宁德东升宏宇科技有限公司 | Method for manufacturing blast-furnace tuyere |
EP3173721A1 (en) * | 2015-11-25 | 2017-05-31 | Daikin Industries, Ltd. | Heat exchanger |
WO2017090593A1 (en) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | Daikin Industries, Ltd. | Heat exchanger |
CN108291784A (en) * | 2015-11-25 | 2018-07-17 | 大金工业株式会社 | Heat exchanger |
US11313585B2 (en) * | 2015-11-25 | 2022-04-26 | Daikin Industries, Ltd. | Heat exchanger |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL1010300C2 (en) | 2000-04-13 |
EP0994313B1 (en) | 2005-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2925967C2 (en) | Method of manufacturing a tubular heat exchanger | |
DE3813339C2 (en) | Heat exchangers for motor vehicles and process for its manufacture | |
DE2746233A1 (en) | LOST CORE COMPOSING SEVERAL PARTS FOR METAL CASTING FORMS AND METHOD FOR ITS MANUFACTURING | |
DE2638990C3 (en) | Hollow plate-shaped cooling element through which fluid flows | |
EP0994313B1 (en) | Method for making a heat exchanger and heat exchanger made by this method | |
DE1501590A1 (en) | Heat exchanger and process for its manufacture | |
DE2113679A1 (en) | Heating device for circulating fluids | |
EP0305702A1 (en) | Heat exchanger with a finned tube arrangement | |
WO1979000766A1 (en) | Device for heat exchange and manufacturing process thereof | |
DE19906112A1 (en) | Making light alloy heat exchanger of complex shape using lost polystyrene casting procedure, coats model with thin layer of porous ceramic before casting in conventional sand box without binder | |
DE2620515C3 (en) | Cast metal heat exchangers, in particular central heating boilers | |
DE19808810C1 (en) | Hollow block for the chamber edge grid of a glass melting furnace | |
DE2126226C3 (en) | Heat exchanger | |
DE2844520B2 (en) | Method of manufacturing a tubular heat exchanger | |
EP0680586A1 (en) | Heating boiler | |
EP0360090B1 (en) | Gas-fired boiler with an atmospherical burner | |
DE3231211C2 (en) | Device for a combustion chamber with an oil or gas burner | |
DE4421671A1 (en) | Heat exchanger for gas=heated boiler | |
DE3327354A1 (en) | Heating boiler | |
DE4229146C1 (en) | Gas boiler | |
DE3427956C1 (en) | Condensate heating boiler | |
DE934246C (en) | Lattice work for regenerators | |
CH641893A5 (en) | Heat exchanger element, method for producing it, and a heat exchanger | |
DE3819071C1 (en) | ||
DE4446153A1 (en) | Mfr. of heat exchanger for heating air in automobile interior |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): FR GB IT NL |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20001019 |
|
AKX | Designation fees paid |
Free format text: FR GB IT NL |
|
RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: NEFIT BUDERUS B.V. |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20030205 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: 8566 |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): FR GB IT NL |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20050302 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
GBT | Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977) |
Effective date: 20050302 |
|
NLV1 | Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act | ||
ET | Fr: translation filed | ||
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
26N | No opposition filed |
Effective date: 20051205 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 20120926 Year of fee payment: 14 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20121127 Year of fee payment: 14 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Payment date: 20121025 Year of fee payment: 14 |
|
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 20131004 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20131004 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST Effective date: 20140630 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20131031 Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20131004 |