FR2752927A1 - Heat exchanger of plate stack structure - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un échangeur de chaleur ayant une structure composée de plusieurs plaques (ou feuilles) pourvues d'ajours et empilées les unes sur les autres et plus particulièrement un échangeur de chaleur comprenant des unités de plaques à canaux d'écoulement présentant un ou plusieurs ajours à canaux d'écoulement situés l'un à côté de l'autre et s'étendant entre deux zones latérales de la plaque, ainsi que des ajours à canaux de liaison disposés séparément des ajours à canaux d'écoulement, de même que des unités de plaques de recouvrement de liaisons qui présentent des ajours à canaux de liaison disposés en au moins deux zones latérales de la plaque, les unités de plaques à canaux d'écoulement et les unités de plaques de recouvrement de liaisons étant empilées alternativement de manière que:
- il n'existe pas de liaison de communication de fluide entre les ajours à canaux d'écoulement d'unités de plaques à canaux d'écoulement voisines; et
- les extrémités d'un même côté des ajours à canaux d'écoulement d'une unité de plaque à canaux d'écoulement donnee soient en communication de fluide entre elles à travers un ajour à canal de liaison, qui les recouvre, d'une unité de plaque de recouvrement de liaisons adjacente, et soient en communication de fluide avec les extrémités du même côté des ajours à canaux d'écoulement d'unes unité de plaque à canaux d'écoulement suivante à travers des ajours à canaux de liaison, qui les recouvrent, d'unités de plaques qui s'y raccordent.The invention relates to a heat exchanger having a structure composed of several plates (or sheets) provided with openings and stacked on each other and more particularly a heat exchanger comprising units of plates with flow channels having one or more several openings with flow channels located side by side and extending between two lateral zones of the plate, as well as openings with connecting channels arranged separately from the openings with flow channels, as well as link cover plate units which have link channel openings disposed in at least two lateral areas of the plate, the flow channel plate units and the link cover plate units being alternately stacked in a manner than:
- There is no fluid communication link between the openings with flow channels of units of plates with neighboring flow channels; and
- the ends on the same side of the flow channel openings of a given flow channel plate unit are in fluid communication with one another through a connection channel openwork, which covers them, with a adjacent link cover plate unit, and are in fluid communication with the ends of the same side of the flow channel openings of a subsequent flow channel plate unit through link channel openings, which cover them with units of plates that connect to them.
L'invention concerne également un procédé pour fabriquer un tel échangeur. The invention also relates to a method for manufacturing such an exchanger.
Un échangeur de chaleur comme défini ci-dessus est connu par le brevet FR 96 09504 auquel on peut se référer. A heat exchanger as defined above is known from patent FR 96 09504 to which one can refer.
Ces échangeurs de chaleur à structure en pile de plaques peuvent être fabriqués à un coût relativement bas et conviennent pour être traversés d'au moins deux fluides caloporteurs avec la garantie de pertes de charge suffisamment faibles, de conditions d'écoulement laminaires ainsi que d'un pouvoir de transmission de chaleur satisfaisant. Comme un mode de réalisation possible, le brevet précité prévoit la formation individuelle à la fois des unités de plaques à canaux d'écoulement et des unités de plaques de recouvrement de liaisons comme autant de plaques de tôle, par découpage à la presse, découpage au faisceau laser, découpage au jet d'eau ou érosion . These plate stack structure heat exchangers can be produced at a relatively low cost and are suitable for being traversed by at least two heat-transfer fluids with the guarantee of sufficiently low pressure drops, laminar flow conditions as well as satisfactory heat transfer power. As a possible embodiment, the aforementioned patent provides for the individual formation of both flow channel plate units and connection cover plate units such as sheet metal plates, by press cutting, laser beam, water jet cutting or erosion.
Le problème technique à la base de l'invention est la mise à disposition d'un échangeur de chaleur, ayant une structure en pile de plaques et correspondant à la définition donnée au début, qui puisse en plus être fabriqué de manière relativement simple, avec une très grande résistance à la corrosion et un poids relativement faible, ainsi que d'un procédé pour sa fabrication. The technical problem underlying the invention is the provision of a heat exchanger, having a structure in stack of plates and corresponding to the definition given at the start, which can in addition be manufactured in a relatively simple manner, with a very high resistance to corrosion and a relatively low weight, as well as a process for its manufacture.
Pour ce qui concerne l'échangeur de chaleur, l'invention résout ce problème par la mise à disposition d'un échangeur de chaleur, du type défini au début, qui est caractérisé en ce que les unités de plaques à canaux d'écoulement sont faites d'une matière plastique et sont empilées alternativement avec les unités de plaques de recouvrement de liaisons par la préfabrication d'unités individuelles de plaques combinées, doubles ou triples, par l'adjonction de chaque fois une unité de plaque à canaux d'écoulement à l'une des faces ou à chacune des deux faces d'une unité de plaque de recouvrement de liaisons coordonnée, ainsi que par la superposition des unités de plaques combinées doubles préfabriquées ou la superposition alternative de chaque fois une unité de plaques combinées triple préfabriquée et d'une unité de plaque de recouvrement de liaisons. As far as the heat exchanger is concerned, the invention solves this problem by providing a heat exchanger, of the type defined at the start, which is characterized in that the flow channel plate units are made of a plastic material and are stacked alternately with the units of cover plates of connections by the prefabrication of individual units of combined plates, double or triple, by the addition each time of a unit of plate with flow channels to one or both sides of a coordinated bond cover plate unit, as well as by the superposition of the prefabricated double combined plate units or the alternative superimposition each time of a prefabricated triple combined plate unit and a link cover plate unit.
Le procédé selon l'invention pour fabriquer un tel échangeur de chaleur est caractérisé en ce outil comprend les étapes suivantes:
- la mise à disposition d'unités de plaques de recouvrement de liaisons qui présentent des ajours à canaux de liaison disposés au moins dans deux zones latérales de la plaque;
- la production d'unités de plaques combinées, doubles ou triples, par l'adjonction à une unité de plaque de recouvrement de liaisons coordonnée, sur une face ou sur les deux faces de celle-ci, de chaque fois une unité de plaque à canaux d'écoulement en matière plastique, présentant un ou plusieurs ajours à canaux d'écoulement situés l'un à côté de l'autre et s'étendant entre deux zones latérales de la plaque, ainsi que des ajours à canaux de liaison disposés séparément des ajours à canaux d'écoulement; et
- ltempilage des différentes unités de plaques combinées doubles, ou l'empilage alterné de chaque fois une unité de plaques combinées triple et d'une unité de plaque de recouvrement de liaisons, de manière que:
- il n'existe pas de liaison de communication de fluide entre les ajours à canaux d'écoulement d'unités de plaques à canaux d'écoulement voisines; et
- les extrémités d'un même côté des ajours à canaux d'écoulement d'une unité de plaque à canaux d'écoulement donnée soient en communication de fluide entre elles à travers un ajour à canal de liaison, qui les recouvre, d'une unité de plaque de recouvrement de liaisons adjacente, et soient en communication de fluide avec les extrémités du même côté des ajours à canaux d'écoulement d'une unité de plaque à canaux d'écoulement suivante à travers des ajours à canaux de liaison, qui les recouvrent, d'unités de plaques qui sty raccordent.The method according to the invention for manufacturing such a heat exchanger is characterized in that this tool comprises the following steps:
- the provision of connection cover plate units which have openings with connection channels arranged at least in two lateral zones of the plate;
- the production of combined, double or triple plate units, by adding a coordinated bond covering plate unit, on one side or on both sides thereof, each of a plate unit to plastic flow channels, having one or more openings with flow channels located side by side and extending between two lateral zones of the plate, as well as openings with connecting channels arranged separately openings with flow channels; and
- the stacking of the different units of double combined plates, or the alternating stacking each time of a unit of triple combined plates and of a unit of cover plate for connections, so that:
- There is no fluid communication link between the openings with flow channels of units of plates with neighboring flow channels; and
- the ends on the same side of the flow channel openings of a given flow channel plate unit are in fluid communication with one another through a connection channel openwork, which covers them, with a adjacent bond cover plate unit, and are in fluid communication with the ends of the same side of the flow channel openings of a next flow channel plate unit through link channel openings, which cover them with units of plates which connect them.
Dans le cas de ltéchangeur de chaleur selon la présente invention, il est prévu spécialement de fabriquer les unités de plaques à canaux d'écoulement d'une matière plastique et d'adjoindre, pour commencer, chaque unité de plaque à canaux d'écoulement à une face coordonnée d'une unité de plaque de recouvrement de liaisons. Ainsi sont créées des unités de plaques combinées qui se composent chacune d'une unité de plaque de recouvrement de liaisons à laquelle a été adjointe, sur une face ou sur chacune des deux faces, une unité de plaques à canaux d'écoulement. Comme dans ltéchangeur selon le brevet précité, les unités de plaques de recouvrement de liaisons sont réalisables en une pièce ou sous la forme d'une plaque double constituée d'une plaque de distribution et d'une plaque intermédiaire. In the case of the heat exchanger according to the present invention, special provision is made to manufacture the flow channel plate units from a plastic material and to add, to begin with, each flow channel plate unit to a coordinated face of a bond cover plate unit. Thus, combined plate units are created which each consist of a bond cover plate unit to which has been added, on one face or on each of the two faces, a flow channel plate unit. As in the exchanger according to the aforementioned patent, the units for connection cover plates can be produced in one piece or in the form of a double plate consisting of a distribution plate and an intermediate plate.
Au cas où une unité de plaque à canaux d'écoulement est adjointe à une seule face de chaque unité de plaque de recouvrement de liaisons, les unités de plaques combinées doubles, ainsi formées, sont superposées de manière appropriée pour que la structure en pile de plaques corresponde à celle selon le brevet précité. De façon analogue, au cas où une unité de plaque à canaux d'écoulement est adjointe à chacune des deux faces d'une unité de plaque de recouvrement de liaisons, les unités de plaques combinées triples, ainsi formées, sont empilées les unes sur les autres avec intercalation chaque fois d'une unité de plaque de recouvrement de liaisons à laquelle n'a pas été adjointe une unité de plaque à canaux d'écoulement. Dans chaque cas, on obtient, pour ltéchangeur de chaleur fini en pile de plaques, les mêmes propriétés et avantages, pour ce qui concerne la possibilité de faire passer à travers lui au moins deux fluides caloporteurs, que ceux indiqués dans le brevet précité en référence à l'échangeur de chaleur qui y est décrit. De plus, le choix d'une matière plastique pour les unités de plaques à canaux d'écoulement permet de fabriquer l'échangeur de chaleur avec une très grande tenue à la corrosion et à un poids relativement faible. En comparaison avec une exécution entièrement en métal, le poids peut ainsi être réduit à peu près de moitié. Ceci est particulièrement avantageux si l'échangeur de chaleur est utilisé par exemple pour des liquides corrosifs dans des applications mobiles. In case a flow channel plate unit is attached to only one side of each bond cover plate unit, the double combined plate units, thus formed, are appropriately superimposed so that the stack structure of plates correspond to that according to the aforementioned patent. Likewise, in the case where a flow channel plate unit is added to each of the two faces of a bond cover plate unit, the triple combined plate units, thus formed, are stacked one on the other. others with intercalation each time of a connection cover plate unit to which a flow channel plate unit has not been added. In each case, the same properties and advantages are obtained for the heat exchanger finished in a stack of plates, as regards the possibility of passing at least two heat transfer fluids through it, as those indicated in the aforementioned patent with reference to the heat exchanger described there. In addition, the choice of a plastic material for the flow channel plate units makes it possible to manufacture the heat exchanger with a very high resistance to corrosion and at a relatively low weight. Compared to an entirely metal version, the weight can thus be reduced by almost half. This is particularly advantageous if the heat exchanger is used for example for corrosive liquids in mobile applications.
Comme ltéchange thermique entre les fluides caloporteurs, au nombre de deux au moins, s'effectue en premier lieu au travers des unités de plaques de recouvrement de liaisons, le choix d'une matière plastique pour les unités de plaques à canaux d'écoulement nta pas d'effets nuisibles notables sur la capacité de transmission de chaleur de l'échangeur. Pour garantir une haute capacité de transmission de chaleur, il suffit plutôt d'employer un matériau à haute conductivité thermique pour les unités de plaques de recouvrement de liaisons, comme par exemple l'acier fin, un alliage nickel-fer-molybdène, A1, Cu, Ag ou analogue. I1 est cependant possible aussi d'employer des unités de plaques de recouvrement de liaisons en matière plastique, fabriquées par exemple comme des pièces moulées par injection en matière plastique, au cas où la capacité de transmission de chaleur ainsi obtenue est suffisante pour l'application envisagée. As the heat exchange between the heat transfer fluids, at least two in number, takes place primarily through the units of cover plates for connections, the choice of a plastic material for the units of plates with flow channels nta no significant harmful effects on the heat transfer capacity of the exchanger. To guarantee a high heat transmission capacity, it is rather sufficient to use a material with high thermal conductivity for the units of cover plates for connections, such as for example fine steel, a nickel-iron-molybdenum alloy, A1, Cu, Ag or the like. It is however also possible to use units of cover plates of plastic connections, manufactured for example as injection molded parts made of plastic, in case the heat transmission capacity thus obtained is sufficient for the application. considered.
Un perfectionnement de l'échangeur de chaleur selon l'invention prévoit que l'unité de plaque à canaux d'écoulement soit chaque fois moulée directement par injection sur la face concernée d'une unité de plaque de recouvrement de liaisons coordonnée, ou est fixée à cette face par collage ou vulcanisation sous la forme d'une unité de plaque préfabriquée séparément. An improvement of the heat exchanger according to the invention provides that the flow channel plate unit is each time molded directly by injection on the face concerned of a coordinated connection cover plate unit, or is fixed to this face by bonding or vulcanization in the form of a separately prefabricated plate unit.
Un développement analogue du procédé selon l'invention prévoit que l'adjonction de l'unité de plaque à canaux d'écoulement à la face concernée d'une unité de plaque de recouvrement de liaisons coordonnée s'effectue chaque fois par son moulage direct par injection sur cette face ou par la fixation par collage ou vulcanisation sur cette face d'une unité de plaque à canaux d'écoulement préfabriquée en matière plastique. An analogous development of the method according to the invention provides that the addition of the flow channel plate unit to the face concerned of a coordinated connection cover plate unit is carried out each time by its direct molding by injection on this face or by fixing by gluing or vulcanization on this face of a prefabricated plastic flow channel plate unit.
Selon ces développements, l'adjonction des unités de plaques à canaux d'écoulement s'effectue, sur une face de toutes les unités de plaques de recouvrement de liaisons ou sur les deux faces d'une moitié des unités de plaques de recouvrement de liaisons, directement par moulage par injection, selon une technique de moulage par injection de matières plastiques, ou, en variante, par la fixation par collage ou vulcanisation à la face concernée d'unités de plaques à canaux d'écoulement préfabriquées. Dans le dernier cas, les unités de plaques à canaux d'écoulement peuvent être fabriquées comme des pièces moulées par injection en matière plastique et/ou comme des pièces en forme de feuilles qui sont fixées par collage ou vulcanisation à la face coordonnée d'une unité de plaque de recouvrement de liaisons. Comme matières plastiques appropriées, permettant une mise en forme par moulage par injection, on peut employer par exemple des polyoléfines, du polytétrafluoroéthylène, des polysulfones, des polyamides et des élastomères pour réaliser les unités de plaques à canaux d'écoulement. According to these developments, the addition of the flow channel plate units is carried out, on one side of all the connection cover plate units or on the two faces of one half of the connection cover plate units. , directly by injection molding, according to a plastic injection molding technique, or, alternatively, by fixing by gluing or vulcanization to the face concerned of units of plates with prefabricated flow channels. In the latter case, the flow channel plate units can be manufactured as plastic injection molded parts and / or as sheet-shaped parts which are attached by bonding or vulcanization to the coordinated face of a link cover plate unit. As suitable plastics, allowing shaping by injection molding, polyolefins, polytetrafluoroethylene, polysulfones, polyamides and elastomers can be used, for example, to produce flow channel plate units.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre préféré, mais nullement limitatif, de l'invention, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels:
- la figure 1 est une vue éclatée, en perspective, d'un échangeur de chaleur ayant une structure en pile de plaques formée d'unités de plaques combinées doubles; et
- la figure 2 est une vue en perspective avec un arrachement de l'échangeur en pile de plaques selon la figure 1.Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the description which follows of a preferred, but in no way limiting, embodiment of the invention, as well as from the appended drawings, in which:
- Figure 1 is an exploded perspective view of a heat exchanger having a stack structure of plates formed from units of double combined plates; and
- Figure 2 is a perspective view with a cutaway of the plate stack exchanger according to Figure 1.
Les figures 1 et 2 montrent un échangeur de chaleur possédant une structure en pile de plaques 5 qui correspond à celle des figures 1 à 3 du brevet cité au début pour ce qui concerne la structure de canaux des différentes unités de plaques, donc aussi en ce qui concerne la technique de circulation des fluides. Cependant, à la différence de ltexemple décrit dans ce brevet, les plaques à canaux d'écoulement 1, en une seule pièce, sont faites ici d'une matière plastique et préfabriquées de façon intégrée, chacune avec une plaque de recouvrement de liaisons 2 coordonnée, en une pièce, pour constituer avec elle une unité de plaques combinées double 3. FIGS. 1 and 2 show a heat exchanger having a structure in stack of plates 5 which corresponds to that of FIGS. 1 to 3 of the patent cited at the beginning with regard to the channel structure of the different plate units, therefore also in which concerns the technique of circulation of fluids. However, unlike the example described in this patent, the flow channel plates 1, in one piece, are here made of a plastic material and prefabricated in an integrated manner, each with a coordinated connection cover plate 2 , in one piece, to constitute with it a unit of double combined plates 3.
Pour produire une unité de plaques combinées double 3, on met d'abord à disposition une plaque de recouvrement de liaisons 2 sous forme d'une plaque de tôle, laquelle est pourvue par découpage à la presse, au faisceau laser ou au jet d'eau, ou par érosion, d'ajours à canaux de liaisons 2a à 2d de forme oblongue, se terminant avant les zones d'extrémité de la plaque, qui s'étendent le long des quatre zones latérales de la plaque, ainsi que, dans les zones d'angles de celle-ci, de quatre perçages 4a à 4d pour le passage de boulons-tiges de serrage. La zone centrale de la plaque de recouvrement de liaisons n'est pas ajourée et forme donc une zone de recouvrement. Sur une face de chaque unité de plaque de recouvrement de liaisons 2, est moulée ensuite, par une technique de moulage par injection de matière plastique, une plaque à canaux d'écoulement 1 coordonnée en matière plastique. Des matières plastiques convenant à cet effet sont, par exemple, des polyoléfines, du polytétrafluoroéthylène, des polysulfones, des polyamides et des élastomères. Les plaques à canaux d'écoulement 1, ainsi moulées chacune par injection sur une unité de plaque de recouvrement de liaisons 2, présentent une pluralité d'ajours à canaux d'écoulement la disposés parallèlement côte à côte, s'étendant entre deux zones latérales opposées et débouchant chacun dans les ajours à canaux de liaison 2a, 2c se trouvant à ces endroits de la plaque de recouvrement de liaisons 2. A cette rangée d'ajours à canaux d'écoulement la, se raccorde, sur les deux côtés, un ajour à canal de liaison lb, de forme oblongue et s'étendant parallèlement aux ajours à canaux d'écoulement la, qui est aligné avec l'ajour à canal de liaison 2b ou 2d se trouvant sur le même côté de la plaque de recouvrement de liaisons 2. Dans chacune de ses zones d'angles, la plaque à canaux d'écoulement 1, moulée par injection, possède de nouveau un trou pour le passage d'un boulon-tige de serrage. To produce a unit of double combined plates 3, a connection cover plate 2 is first made available in the form of a sheet metal plate, which is provided by press, laser beam or jet cutting. water, or by erosion, of openings with connecting channels 2a to 2d of oblong shape, ending before the end zones of the plate, which extend along the four lateral zones of the plate, as well as in the angle zones thereof, four holes 4a to 4d for the passage of clamping rod bolts. The central area of the link cover plate is not perforated and therefore forms a cover area. On one face of each connection cover plate unit 2, is then molded, by a plastic injection molding technique, a coordinated flow channel plate 1 made of plastic. Plastics suitable for this purpose are, for example, polyolefins, polytetrafluoroethylene, polysulfones, polyamides and elastomers. The flow channel plates 1, each thus injection molded on a connection cover plate unit 2, have a plurality of flow channel openings la arranged parallel side by side, extending between two lateral zones opposite and each opening into the openings with connecting channels 2a, 2c located at these locations of the cover plate for connections 2. To this row of openings with flow channels la, there is connected, on both sides, a perforation with connecting channel 1b, oblong in shape and extending parallel to the perforations with flow channels la, which is aligned with the perforation with connecting channel 2b or 2d located on the same side of the cover plate of connections 2. In each of its corner zones, the flow channel plate 1, injection molded, again has a hole for the passage of a tightening bolt.
On obtient ainsi de manière très simple une unité de plaques combinées double 3 dans laquelle la plaque à canaux d'écoulement 1, ayant la structure désirée, est moulée par injection sur une face de la plaque métallique de recouvrement de liaisons 2. Pour former la structure en pile de plaques 5 de l'échangeur de chaleur à courants croisés, comme celle montrée en haut sur la figure 1, on pose chaque fois, pour commencer, une unité de plaques combinées double, après l'avoir tournée de 90 , sur une unité de plaques combinées sousjacente pour produire une paire de plaques combinées 3a; on forme ensuite l'échangeur de chaleur à pile de plaques 5 en posant les unes sur les autres un nombre désiré de paires de plaques combinées 3a. Une unité de plaques combinées est appliquée chaque fois par sa plaque de canaux d'écoulement 1, moulée par injection sur sa plaque de recouvrement de liaisons 2, contre la plaque de recouvrement de liaisons 2 de l'autre unité de plaques combinées, si bien que, dans la pile 5, les plaques de recouvrement de liaisons 2 alternent chaque fois avec les plaques à canaux d'écoulement 1 moulées sur elles. There is thus obtained very simply a unit of double combined plates 3 in which the flow channel plate 1, having the desired structure, is injection molded on one face of the metal plate for covering bonds 2. To form the stack structure of plates 5 of the cross-flow heat exchanger, like the one shown above in FIG. 1, each time, to start with, a unit of double combined plates, after having turned it 90, on an underlying combined plate unit for producing a pair of combined plates 3a; the plate stack heat exchanger 5 is then formed by placing a desired number of pairs of combined plates 3a on top of each other. A combined plate unit is applied each time by its flow channel plate 1, injection molded on its connection cover plate 2, against the connection cover plate 2 of the other combination plate unit, so that, in stack 5, the cover plates for links 2 alternate each time with the flow channel plates 1 molded thereon.
Comme on peut le voir plus clairement encore sur la figure 2, la pile de plaques 5 ainsi formée constitue un échangeur de chaleur à courants croisés, dans lequel un premier fluide est amené à passer à travers les ajours à canaux d'écoulement la, parallèles entre eux, d'une première moitié de plaques à canaux d'écoulement moulées par injection, première moitié qui comprend une première plaque et chaque deuxième plaque suivante de ce type dans la pile, deux jeux opposés 6, 7 d'ajours à canaux de liaison, mutuellement alignés dans la direction d'empilage des plaques, faisant office respectivement de canal distributeur et de canal collecteur coordonnés. Un second fluide est amené à traverser, suivant un écoulement croisé avec le premier, les ajours à canaux d'écoulement la de l'autre moitié de plaques à canaux d'écoulement, comprenant également une première plaque puis chaque deuxième plaque suivante de ce type de la pile, avec prévision de deux autres jeux 8, 9 d'ajours à canaux de liaison opposés, mutuellement alignés dans la direction d'empilage des plaques, comme canaux distributeur et collecteur respectifs coordonnés. Des unités de raccordement associées, par exemple sous forme de plaques de raccordement, ont été omises sur la figure 2 pour plus de clarté; à ce sujet, on peut se reporter à la description du brevet précité. Il ressort de ce qui précède et des dessins que ltéchange thermique entre les deux fluides s'opère principalement au travers de la zone centrale non ajourée de recouvrement des plaques de recouvrement de liaisons, lesquelles sont réalisées, pour cette raison, en un matériau ayant une conductivité thermique suffisante. As can be seen more clearly in FIG. 2, the stack of plates 5 thus formed constitutes a cross-flow heat exchanger, in which a first fluid is caused to pass through the openings with flow channels la, parallel between them, a first half of injection-molded flow channel plates, first half which comprises a first plate and each second second plate of this type in the stack, two opposite sets 6, 7 of openings with channel channels link, mutually aligned in the stacking direction of the plates, acting respectively as a coordinated distributor and collecting channel. A second fluid is brought through, in a flow crossed with the first, the openings with flow channels la of the other half of flow channel plates, also comprising a first plate and then each second second plate of this type. of the stack, with provision for two other sets 8, 9 of openings with opposite connecting channels, mutually aligned in the stacking direction of the plates, as respective distributing and collecting channels. Associated connection units, for example in the form of connection plates, have been omitted in FIG. 2 for greater clarity; on this subject, reference may be made to the description of the aforementioned patent. It appears from the above and from the drawings that the heat exchange between the two fluids takes place mainly through the non-perforated central zone for covering the connection cover plates, which are made, for this reason, of a material having a sufficient thermal conductivity.
En variante avec la formation illustrée de la structure en pile de plaques 5 à partir d'unités de plaques combinées doubles, préfabriquées et identiques, mais empilées les unes sur les autres en étant alternativement tournées de 90 l'une par rapport à l'autre, on peut prévoir de produire d'abord, par une moitié des plaques de recouvrement de liaisons préfabriquées, des unités de plaques combinées triples, par le moulage par injection d'une plaque à canaux d'écoulement en matière plastique sur chacune des deux faces de cette moitié des plaques de recouvrement de liaisons. Pour la réalisation d'une structure à courants croisés, les ajours à canaux d'écoulement de ces deux plaques à canaux d'écoulement, moulées par injection sur chaque plaque de recouvrement de liaisons, s'étendent perpendiculairement les uns par rapport aux autres. On réalise ensuite une structure en pile de plaques analogue à celle montrée, du point de vue de la technique de circulation des fluides, en empilant alternativement une unité de plaques combinées triple et une plaque de recouvrement de liaisons sans plaque à canaux d'écoulement moulée sur elle. As a variant with the illustrated formation of the stack structure of plates 5 from units of combined double plates, prefabricated and identical, but stacked on one another being alternately rotated by 90 relative to each other , provision may be made to produce, by one half of the cover plates for prefabricated connections, units of triple combined plates, by injection molding of a plate with plastic flow channels on each of the two faces. of this half of the connection cover plates. For the production of a cross-flow structure, the flow channel openings of these two flow channel plates, injection molded on each connection cover plate, extend perpendicular to each other. A structure in stack of plates similar to that shown is then produced, from the point of view of the fluid circulation technique, by alternately stacking a unit of triple combined plates and a cover plate for connections without plate with molded flow channels. on her.
Comme modification ou variante supplémentaire, on peut prévoir, à la place du moulage direct par injection décrit d'une plaque à canaux d'écoulement sur l'une ou les deux faces d'une plaque de recouvrement de liaisons, de préfabriquer les plaques de canaux d'écoulement comme des composants séparés, par exemple selon une technique de moulage par injection de matière plastique, puis de les fixer par collage ou vulcanisation à une plaque de recouvrement de liaisons coordonnée pour produire l'unité de plaques combinées désirée. C'est ainsi que, par exemple, les plaques de canaux d'écoulement peuvent être préfabriquées sous la forme de minces feuilles de matière plastique qui sont ensuite collées sur l'une ou les deux faces d'une plaque de recouvrement de liaisons préfabriquée en métal. As an additional modification or variant, provision may be made, in place of the direct injection molding described for a flow channel plate on one or both sides of a connection cover plate, for prefabricating the flow channels as separate components, for example using a plastic injection molding technique, then attaching them by gluing or vulcanizing to a coordinated bond cover plate to produce the desired combined plate unit. Thus, for example, the flow channel plates can be prefabricated in the form of thin sheets of plastic which are then glued to one or both sides of a prefabricated connection cover plate. metal.
Toute la pile de plaques 5 de ltéchangeur de chaleur peut être maintenue ensemble mécaniquement au moyen de boulons-tiges de serrage enfilés à travers les trous correspondants des zones d'angles de la pile de plaques. On peut prévoir aussi, en variante, afin de fixer les différentes unités de plaques combinées 3 les unes aux autres, d'enrober toute la structure de pile de plaques 5 par injection d'une matière plastique appropriée, de préférence de celle formant les plaques de canaux d'écoulement 1 moulées par injection sur les plaques de recouvrement de liaisons. Comme variante supplémentaire, on peut envisager l'assemblage des différentes unités de plaques combinées 3 par collage ou vulcanisation. The entire stack of plates 5 of the heat exchanger can be held together mechanically by means of clamping rods threaded through the corresponding holes in the corner areas of the stack of plates. It is also possible, as a variant, in order to fix the different units of combined plates 3 to each other, to coat the entire structure of stack of plates 5 by injection of an appropriate plastic material, preferably that forming the plates. of flow channels 1 injection molded on the cover plates for connections. As an additional variant, it is possible to envisage assembling the different units of combined plates 3 by bonding or vulcanization.
L'emploi d'une matière plastique pour les plaques de canaux d'écoulement permet de fournir des échangeurs de chaleur en pile de plaques qui ont une trés haute tenue à la corrosion et un poids relativement faible. I1 va de soi qutà cté de celui qui vient d'entre décrit, d'autres échangeurs de chaleurs ayant une structure en pile de plaques sont réalisables selon l'invention, en particulier aussi les échangeurs ayant une structure comme celle décrite dans la demande de brevet allemand 195 36 115.6, à travers lesquels on peut faire passer trois courants séparés de fluides. The use of a plastic material for the flow channel plates makes it possible to provide heat exchangers in stack of plates which have a very high resistance to corrosion and a relatively low weight. It goes without saying that next to the one just described, other heat exchangers having a structure in stack of plates can be produced according to the invention, in particular also exchangers having a structure like that described in the application for German patent 195 36 115.6, through which three separate streams of fluids can be passed.
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