JPH0442597B2 - - Google Patents

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JPH0442597B2
JPH0442597B2 JP58187139A JP18713983A JPH0442597B2 JP H0442597 B2 JPH0442597 B2 JP H0442597B2 JP 58187139 A JP58187139 A JP 58187139A JP 18713983 A JP18713983 A JP 18713983A JP H0442597 B2 JPH0442597 B2 JP H0442597B2
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JP
Japan
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heat exchanger
plate
steel
hollow body
heat
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JP58187139A
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JPS5986897A (en
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Maike Kurausu
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Schaefer Werke GmbH
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Publication of JPH0442597B2 publication Critical patent/JPH0442597B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/025Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements

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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流動性の、好ましくは液状の熱媒体
を通すための空〓を有する板状中空体及び鋼壁に
伝熱的に結合されかつ同壁から突出しており、鋼
の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する金属か
ら成る少なくとも1個の伝熱板を有し、伝熱板が
中空体に溶接された材料によつて中空体に対して
圧着されている構造の熱交換器、特にヒーター又
は吸熱器に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a plate-like hollow body having a cavity for passing a fluid, preferably liquid heat medium, and a plate-like hollow body thermally connected to a steel wall and protruding from the same wall. , at least one heat transfer plate made of a metal having a thermal conductivity greater than that of steel, the heat transfer plate being crimped to the hollow body by a material welded to the hollow body; The present invention relates to a heat exchanger, in particular a heater or a heat sink.

この種の熱交換器は、放熱面(例えばヒーター
の場合)又は吸熱面(例えば吸熱器の場合)が、
中空体のみから成る熱交換器と比べて極めて著し
く増大されるという利点を有する。伝熱板の効果
は、同板中の熱流が強ければ強い程それだけ大き
い。この熱流は一つには熱伝導率に依存し、二つ
には伝熱板断面積には依存する。
This type of heat exchanger has a heat dissipation surface (for example, in the case of a heater) or a heat absorption surface (for example, in the case of a heat sink).
This has the advantage of being very significantly increased compared to heat exchangers consisting only of hollow bodies. The effect of a heat exchanger plate is the greater the stronger the heat flow through the plate. This heat flow depends firstly on the thermal conductivity and secondly on the cross-sectional area of the heat exchanger plate.

冒頭記載の種類の公知熱交換器(DE−U−
1938253)の場合には、伝熱板は板状中空体に溶
接された舌状片によつて固定されている。これら
の舌状片は伝熱板のスリツトを貫通しかつ曲げら
れているか又は固定部材を通して保持されてい
る。このような結合の仕方では、中空体と伝熱板
との間の満足すべき伝熱が行なわれるような、伝
熱板と中空体との密着した接触は得られない。ま
た公知の熱交換器は著しい製造コストを要する、
それというのも多くの個々の舌状片を中空体に溶
接しなければならないからである。
Known heat exchangers of the type mentioned at the beginning (DE-U-
1938253), the heat exchanger plate is fixed by a tongue-like piece welded to the plate-like hollow body. These tongues pass through slits in the heat exchanger plate and are bent or held through fixing members. This type of connection does not provide intimate contact between the heat exchanger plate and the hollow body such that satisfactory heat transfer between the hollow body and the heat exchanger plate occurs. Known heat exchangers also require significant manufacturing costs;
This is because many individual tongues have to be welded to the hollow body.

他の公知熱交換器(DE−Al−2315035)の場
合には、平行な鉄又は銅管の間に、蛇行状に曲げ
られた薄板から形成されているアルミニウムのヒ
レが配置されている。薄板はろうによつて平行管
に結合されている。このようにして形成された熱
交換器は、アルミニウムの熱伝導率が極めて良好
なので、その大きさの割りには高い能力を有す
る。しかし製造が高価であるとともに、使用すべ
きろう付け方法のために煩雑である。
In the case of another known heat exchanger (DE-Al-2315035), aluminum fins formed from serpentine bent sheets are arranged between parallel iron or copper tubes. The lamellas are joined to the parallel tubes by solder. The heat exchanger formed in this manner has a high capacity considering its size because aluminum has extremely good thermal conductivity. However, they are expensive to manufacture and complicated due to the brazing methods that must be used.

また、層を溶接によつて結合する方法(DE−
Al−2723072)も公知であり、この方法を用いる
と、直接相互に溶接できない材料を相互に溶接す
ることができる。この目的のためには、一つの層
に孔をあけ、その孔に他の層と溶接可能の材料か
ら成る球を導入し、次にこの球を後者の層に溶接
し、これによつて孔をあけた層を他の層に圧着す
る。この刊行物には、熱交換器の製造は記載され
ていない。
In addition, a method of joining layers by welding (DE-
Al-2723072) is also known and with this method materials that cannot be directly welded together can be welded together. For this purpose, a hole is made in one layer, a ball made of a material weldable with the other layer is introduced into the hole, and this ball is then welded to the latter layer, thereby making the hole Crimp the layer with the opening to the other layer. This publication does not describe the manufacture of heat exchangers.

最後に、アルミニウム層の施された薄板を相互
に溶接することが公知である(SCHWEISS TE
−CHNIK、Band22、Haft8、1972、Berlin、J.
SZYMANSKI“Punktschweissen aluminierter
Bleche im Stahlbau”Seiten361〜362)。この場
合には、電気抵抗溶接を適用し、先ずアルミニウ
ム層を溶融し、その結果薄板の鋼核が直接相互に
接触する。極めて薄いアルミニウム層は自立的構
造部分ではなく、アルミニウムの鋼中への拡散に
よつて薄鋼板に強固に結合される。この刊行物に
も熱交換器の製造の示唆はない。
Finally, it is known to weld together thin sheets provided with an aluminum layer (SCHWEISS TE
−CHNIK, Band22, Haft8, 1972, Berlin, J.
SZYMANSKI“Punktschweissen aluminierter
Bleche im Stahlbau” Seiten 361-362). In this case, electric resistance welding is applied and the aluminum layer is first melted, so that the steel cores of the thin sheets are in direct contact with each other. The extremely thin aluminum layer is a self-supporting structural part. Rather, it is firmly bonded to the thin steel plate by diffusion of aluminum into the steel.There is also no suggestion in this publication of the manufacture of heat exchangers.

本発明は、小さい製造コストをもつて、伝熱板
と中空体との間の良好な伝熱結合が得られるよう
に、冒頭記載の種類の熱交換器を構成するという
課題を基礎にしている。
The invention is based on the problem of configuring a heat exchanger of the type mentioned at the outset in such a way that a good heat transfer connection between the heat exchanger plate and the hollow body is obtained with low manufacturing costs. .

本発明は前記課題の2つの解決手段を提案す
る。
The present invention proposes two means for solving the above problems.

その1つは、中空体に溶接された材料が、伝熱
板上に存在している鋼薄板より成りかつ同薄板が
数個所で貫通され、点溶接によつて中空体に溶接
されていることを特徴としている。
One of them is that the material welded to the hollow body consists of a thin steel plate lying on a heat exchanger plate, which is penetrated in several places and welded to the hollow body by spot welding. It is characterized by

他の解決手段は、中空体に溶接された材料が、
鋼粒子、例えばパンチ片又は削りくずから成り、
数個の鋼粒子が点溶接によつて鋼中空体に溶接さ
れていて、同時に伝熱板中に埋込まれており、こ
の際伝熱板の融点が鋼粒子の融点よりも低いこと
を特徴としている。
Another solution is that the material welded to the hollow body
consisting of steel particles, such as punch pieces or shavings;
Several steel particles are welded to a steel hollow body by spot welding and are simultaneously embedded in a heat exchanger plate, characterized in that the melting point of the heat exchanger plate is lower than the melting point of the steel particles. It is said that

前記の両解決手段の場合には、極めて経済的な
点溶接法を使用し、板状中空体への伝熱板の極め
て溶接な圧着が達成され、これによつて極めて良
好な伝熱が得られる。
In the case of both of the above solutions, a very economical spot welding method is used to achieve a very welded crimping of the heat exchanger plate to the plate-shaped hollow body, which results in very good heat transfer. It will be done.

初めの解決手段の場合には、予め穿孔された伝
熱板を使用することならびに伝熱板を貫通する孔
を、溶接電流によつて発生される熱を用いる融解
によつて作ることが可能である。予め形成された
孔は、伝熱板の融着が不要でありかつ帯状薄板と
鋼壁との間の極めて耐久的な結合が得られるとい
う利点を有する。特に帯状薄板を溶接電極によつ
て孔に押込む場合には、孔直径及び間隔に対する
製造許容範囲が大きくても、伝熱板の鋼壁に対す
る溶接な、ひいては伝熱的な接触が得られる。伝
熱板を融解によつて孔を設ける場合には、被着さ
れた鋼薄板が伝熱板との極めて強力な接触を有
し、それによつて鋼壁から伝熱板への極めて良好
な伝熱が達成されるという利点が得られる。溶接
の際に伝熱板を貫通融解しなければならない場
合、伝熱板の融点は鋼の融点よりも低い(少なく
とも約50℃)。この条件は特にアルミニウム及び
アルミニウム合金の場合に与えられる。伝熱板の
貫通融解は、このために、貫通融解後に帯状薄板
と鋼壁との間の溶接を成就する溶接電極を用いる
と、付加的作業なしに達成することができる。ま
た他の固定法の場合には伝熱板の融点は鋼の融点
より高くてよい。
In the case of the first solution, it is possible to use a pre-drilled heat exchanger plate and to make the holes through the heat exchanger plate by melting using the heat generated by the welding current. be. Preformed holes have the advantage that no welding of the heat exchanger plates is necessary and a very durable bond between the strip and the steel wall is obtained. Particularly when the sheet metal strips are pushed into the holes by means of welding electrodes, welding and thus thermally conductive contact of the heat exchanger plate to the steel wall can be achieved even with large manufacturing tolerances for the hole diameter and spacing. If the heat exchanger plate is perforated by melting, the deposited steel sheet has a very strong contact with the heat exchanger plate, which results in very good conduction from the steel wall to the heat exchanger plate. The advantage is that heat is achieved. If the heat exchanger plate must be penetrated during welding, the melting point of the heat exchanger plate is lower than the melting point of the steel (at least about 50°C). This condition applies in particular to aluminum and aluminum alloys. Through-melting of the heat exchanger plates can be achieved without additional operations using welding electrodes which, after through-melting, effect the welding between the strip and the steel wall. In other fastening methods, the melting point of the heat exchanger plate may be higher than the melting point of the steel.

伝熱板は好ましくはアルミニウム又はアルミニ
ウム合金によつて成つている。
The heat transfer plate is preferably made of aluminum or an aluminum alloy.

普通の鋼の熱伝導率は約40W/mKであり、ス
テンレス特殊鋼の熱伝導率は約15W/mKにすぎ
ない。他方アルミニウムの熱伝導率は約200W/
mKであつて、普通の鋼の熱伝導率の5倍であ
る。つまり所定の板厚であつてもアルミニウム板
においては、鋼板よりも5倍の量の伝達される。
The thermal conductivity of ordinary steel is about 40 W/mK, and the thermal conductivity of special stainless steel is only about 15 W/mK. On the other hand, the thermal conductivity of aluminum is approximately 200W/
mK, which is five times the thermal conductivity of ordinary steel. In other words, even with a predetermined thickness, five times as much energy is transmitted through an aluminum plate as compared to a steel plate.

これによつて伝熱板の効率は極めて増大され、
ひいては熱交換器全体の能力も増大される。また
鋼壁及びアルミニウム製伝熱板の組合せは腐蝕の
点でも難点がない。成程アルミニウムと鋼は金属
の電気化学列に関しては離れているけれども、こ
れは不利とならない。それというのも中空体と伝
熱板との間には電解質は一般に存在しないからで
ある。不利な取付け条件の場合時により万一発汗
水の形で電解質が生じても、これは中空体の密閉
性に対しても決して危険ではない。それというの
も卑金属、つまりアルミニウムは犠牲になり、そ
れにより場合によつて伝熱板は腐蝕されるが、中
空対は侵食されないからである。また本発明によ
る組合せは、公知のアルミニウム製ヒーターと比
べても有利である、それというのも熱水は鋼のみ
に接触し、従つて鋼管及び鋼管を欠点なくヒータ
ー又はその他の熱交換器に直接接続することがで
きるからである。従つて本発明による熱交換器の
場合には、アルミニウム製熱交換器を使用する場
合に腐蝕を考慮して必要となるような接続すべき
管におけるプラスチツク部分の中間接合が不要で
ある。本発明によれば、伝熱板を、鋼板を使用す
る場合よりも著しく長く形成することができる。
それというのも例えばヒーターの場合、鋼板との
接触部位から遥かに離れた伝熱板領域においても
なお大きな熱量が伝達されて、そこでもなお著し
い熱交換を可能にする環境に対する温度差が存在
するからである。本発明は良熱伝導性材料として
アルミニウムを使用するのみに限定されていな
い。熱伝導性の優れた他の金属、例えば多数のア
ルミニウム合金及び銅もまた適当である。
This greatly increases the efficiency of the heat exchanger plate,
Consequently, the capacity of the entire heat exchanger is also increased. Also, the combination of steel walls and aluminum heat exchanger plates has no problems in terms of corrosion. Although aluminum and steel are far apart in terms of the electrochemical series of metals, this is not a disadvantage. This is because there is generally no electrolyte between the hollow body and the heat exchanger plate. Even if electrolyte in the form of perspiration water should occasionally form under unfavorable installation conditions, this is in no way dangerous to the tightness of the hollow body. This is because the base metal, ie aluminum, is sacrificed, which may corrode the heat exchanger plates, but not the hollow pairs. The combination according to the invention is also advantageous compared to known aluminum heaters, since the hot water contacts only the steel and therefore the steel pipes and pipes can be directly connected to the heater or other heat exchanger without any drawbacks. This is because it can be connected. With the heat exchanger according to the invention, there is thus no need for intermediate joints of plastic parts in the pipes to be connected, as would be necessary due to corrosion considerations when using aluminum heat exchangers. According to the present invention, the heat exchanger plate can be made significantly longer than when using a steel plate.
This is because, for example, in the case of a heater, a large amount of heat is still transferred in the area of the heat exchanger plate that is far away from the point of contact with the steel plate, and even there there still exists a temperature difference with respect to the environment that allows a significant heat exchange. It is from. The invention is not limited to the use of aluminum as the thermally conductive material. Other metals with good thermal conductivity are also suitable, such as many aluminum alloys and copper.

アルミニウム板を使用する場合、伝熱板に関し
てはその肉厚は0.1〜0.9mmであり、極めて有利に
は0.3〜0.5mmである。このような肉厚は伝熱板に
比較的大きな安定性を与えかつ1.5〜2.5mmの厚さ
を有する鋼板に相当する熱伝導率を有する。しか
しまた熱伝導率が高いために、0.3mmよりも薄い
伝熱板も使用することができる。この場合には変
形を回避するために伝熱板の保護された配置が有
利である。
If aluminum plates are used, their wall thickness for the heat exchanger plates is between 0.1 and 0.9 mm, very preferably between 0.3 and 0.5 mm. Such a wall thickness gives the heat exchanger plate relatively great stability and has a thermal conductivity comparable to a steel plate with a thickness of 1.5 to 2.5 mm. However, due to the high thermal conductivity, heat exchanger plates thinner than 0.3 mm can also be used. A protected arrangement of the heat exchanger plates is advantageous in this case to avoid deformations.

鋼薄板を使用する場合、伝熱板に突起が設けら
れていて、同突起が鋼薄板を伝熱板上に定位する
ために鋼薄板のくぼみに嵌合されている場合に
は、製造が容易になる。
When using a thin steel plate, manufacturing is easier if the heat exchanger plate is provided with protrusions and the protrusions are fitted into the recesses of the thin steel plate to position the thin steel plate on the heat exchanger plate. become.

鋼薄板が伝熱板とほぼ同じ厚さを有する場合
が、鋼壁への伝熱板の溶接の圧着にとつて有利で
ある。従つてこのような厚さの選択が推奨され
る。
It is advantageous for the welding crimping of the heat exchanger plate to the steel wall if the steel sheet has approximately the same thickness as the heat exchanger plate. Therefore, selection of such a thickness is recommended.

本発明による熱交換器は数個の個々の伝熱板及
び1個以上の大きなつながりのある伝熱板を用い
て実現されうる。2つの実施態様の場合良熱伝導
のために、熱吸収又は熱放出面が可及的に大きく
なるように付形するのが有利である。特に鋼薄板
を使用する場合、蛇行状の曲折された伝熱板が有
利である。それというのも伝熱板のこの形状は製
造時に付加的費用なしに鋼薄板の側面固定を与え
るからである。
The heat exchanger according to the invention can be realized using several individual heat exchanger plates and one or more large interconnected heat exchanger plates. For good heat conduction in the two embodiments, it is advantageous to shape the heat-absorbing or heat-releasing surface to be as large as possible. Particularly when using sheet steel, serpentine bent heat exchanger plates are advantageous. This is because this shape of the heat exchanger plate provides lateral fixation of the steel sheet without additional costs during manufacture.

次に図面により本発明の実施例を説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図による熱交換器は中空体1及びこのもの
と伝熱的に結合された伝熱板2を有する。伝熱板
2は第2図に示されるように角形である。中空体
1は鋼から成り、例えば、第13及び14図に示
すようにそれぞれの縁で相互に溶接された2個の
外皮から構成されていてよい。他方伝熱板2は、
鋼の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する他の
材料から成つている。アルミニウム及びアルミニ
ウム合金が好適である。以下では、図示した実施
例の場合アルミニウム製伝熱板を使用しているこ
とを前提としている。アルミニウムと鋼とは周知
のように相互に溶接することができない。従つて
良熱伝導性結合を得るために次に記載する構造を
適用した。
The heat exchanger according to FIG. 1 has a hollow body 1 and a heat exchanger plate 2 thermally connected thereto. The heat exchanger plate 2 has a rectangular shape as shown in FIG. The hollow body 1 is made of steel and may, for example, consist of two shells welded together at their respective edges, as shown in FIGS. 13 and 14. On the other hand, the heat exchanger plate 2 is
Made of other materials with a thermal conductivity greater than that of steel. Aluminum and aluminum alloys are preferred. In the following, it is assumed that aluminum heat exchanger plates are used in the illustrated embodiment. Aluminum and steel cannot be welded together as is well known. Therefore, the structure described below was applied to obtain a bond with good thermal conductivity.

すべての伝熱板は、中空体1に平行な側片2a
及び中空体から突出している側片2bを有する。
第7図による実施態様の場合には側片2aは孔3
を有する。側片2a上に帯状薄板4が被着されて
いる。帯状薄板はどの孔の部分でも、配置された
孔3を貫通し、点溶接によつて中空体1に結合さ
れたくぼみ5を有する。溶接部分は6で表わして
ある。
All heat exchanger plates have side pieces 2a parallel to the hollow body 1.
and a side piece 2b protruding from the hollow body.
In the embodiment according to FIG. 7, the side piece 2a has a hole 3
has. A strip-shaped thin plate 4 is applied onto the side piece 2a. In every hole region, the strip has a recess 5 which passes through the arranged hole 3 and is connected to the hollow body 1 by spot welding. The welded portion is indicated by 6.

側片2aは帯状薄板4によつて中空体1に密接
に圧着され、その結果良熱伝導性結合が得られ
る。溶接は、溶接電極7及び8を用いて行われ、
これら電極は溶接の間中空体に接触している。
The side piece 2a is closely pressed onto the hollow body 1 by means of a strip 4, so that a good thermally conductive connection is obtained. Welding is performed using welding electrodes 7 and 8,
These electrodes are in contact with the hollow body during welding.

溶接電極7,8は引戻した状態で図示してあ
る。溶接作業の間電極8は帯状薄板4に、電極7
は中空体1に圧着されている。電極8はくぼみも
形成する。帯状薄板4は電極の圧着前には孔3の
範囲でも平坦である。
Welding electrodes 7, 8 are shown in a retracted state. During the welding operation, the electrode 8 is attached to the thin strip 4, and the electrode 7
is crimped to the hollow body 1. The electrode 8 also forms a depression. The thin strip 4 is also flat in the area of the hole 3 before the electrodes are crimped.

第8図による実施態様の場合にも同様に帯状薄
板4を2′aで表わした伝熱板の側片の固定のた
めに使用するが、側片2′aには予め打抜いた孔
は存在していない。帯状薄板4は、側片2′aを
溶接部位で貫通融解することによつて中空体1の
鋼壁に結合される。この貫通融解の際にも同様に
孔9が生じるが、その壁は円筒状ではなく、扁平
な中空円錐状を有する。この場合にも帯状薄板4
は押込まれる(くぼみ10)が、くぼみはより扁
平である。孔9の形成は融解によつて行われるの
で、くぼみ9の形状に孔壁9aが適合されて、極
めて強力な接触が形成されている。実際の溶接部
位は11で表わしてある。溶接のためにはこの場合
にも点溶接電極7及び8(少し引戻された状態で
図示してある)が用いられる。
In the embodiment according to FIG. 8, a strip 4 is likewise used for fixing the side piece 2'a of the heat exchanger plate, but the side piece 2'a does not have pre-drilled holes. Doesn't exist. The strip 4 is connected to the steel wall of the hollow body 1 by welding the side pieces 2'a through at the welding points. A hole 9 is similarly generated during this through melting, but its wall is not cylindrical but has a flat hollow conical shape. In this case as well, the thin strip 4
is pushed in (indentation 10), but the indentation is flatter. Since the formation of the holes 9 takes place by melting, the hole walls 9a are adapted to the shape of the depressions 9 and a very strong contact is created. The actual welding area is indicated by 11. For welding, spot welding electrodes 7 and 8 (shown slightly pulled back) are used here as well.

第9図による実施態様の場合には側片2″a中
に鋼粒子が埋込まれている。これらの鋼粒子は鋼
壁1、例えば中空体の壁に溶接されている。結合
を形成させる際には、スクラツプ材料から成つて
いてもよい鋼粒子を側片2″a上に散布する。溶
接電極7,8を圧着し、まず溶接電流によつて加
熱することによつて伝熱板材料を軟化し、この軟
化された材料中に粒子12を圧入する。これらの
鋼粒子はもちろんアルミニウムから成る伝熱板よ
りも著しく高い融点を有する。最終的には少なく
とも数個の粒子12が鋼壁1に接触して溶接が達
成される。この場合には溶接部位は13で表わし
てある。第9図による実施態様は、第7及び8図
による実施態様で使用するような特有な帯状薄板
を必要としないという利点を有する。
In the embodiment according to FIG. 9, steel particles are embedded in the side piece 2''a. These steel particles are welded to the steel wall 1, for example to the wall of the hollow body. In some cases, steel particles, which may consist of scrap material, are sprinkled onto the side piece 2''a. The welding electrodes 7 and 8 are crimped together, the heat exchanger plate material is first softened by heating with a welding current, and the particles 12 are press-fitted into the softened material. These steel particles naturally have a significantly higher melting point than heat exchanger plates made of aluminum. Eventually at least some particles 12 will come into contact with the steel wall 1 and welding will be achieved. In this case, the welding location is indicated by 13. The embodiment according to FIG. 9 has the advantage that it does not require special strips as used in the embodiments according to FIGS. 7 and 8.

第3〜6図では伝熱板の他の形状を図示してあ
る。第3図は、ウエブ20a及び側片20b,2
0cを有するU字状伝熱板20を示す。ウエブ2
0aは、第7〜9図により説明したようにして中
空体1に結合されていてもよい。第4図は、平坦
な側片21a及び付形された側片21bを有する
伝熱板21を示す。側片21aは前記のように固
定されていてよい。側片21bの付形により平坦
な側片と比べて表面が拡大される。このような表
面の拡大はアルミニウムにおける伝熱が良好なの
で有利である。
3 to 6 illustrate other shapes of the heat transfer plate. FIG. 3 shows the web 20a and the side pieces 20b, 2.
A U-shaped heat exchanger plate 20 with 0c is shown. web 2
0a may be connected to the hollow body 1 in the manner described with reference to FIGS. 7-9. FIG. 4 shows a heat transfer plate 21 having a flat side piece 21a and a shaped side piece 21b. The side piece 21a may be fixed as described above. The shape of the side piece 21b enlarges the surface compared to a flat side piece. Such surface enlargement is advantageous because heat transfer in aluminum is good.

第5図は帽子状断面を有する伝熱板22を示
す。この断面形は、側片22a及び22bの端に
エツジ曲げ部分22c及び22dの設けられてい
ることによつて第3図による断面形とは相違す
る。第6図は、固定片23a、これに対し12図
には溶接後の状態を図示してある。この点で第1
2図は第7図と一致する。第13図には再び溶接
前の状態を図示してある。伝熱板に対する帯状鋼
薄板18の正確な定位を容易にするためには、熱
伝導域16において伝熱板に突起24が設けられ
ていて、帯状薄板18の相応のくぼみ25に押込
みにより嵌る。第14図は溶接後の状態を示す。
溶接時にはまた突起及びくぼみ24,25を圧縮
して平滑にしてもよい。しかしまたそれを省略し
てもよい。
FIG. 5 shows a heat exchanger plate 22 having a hat-shaped cross section. This cross-section differs from that according to FIG. 3 by the provision of edge bends 22c and 22d at the ends of the side pieces 22a and 22b. FIG. 6 shows the fixed piece 23a, whereas FIG. 12 shows the state after welding. In this respect, the first
Figure 2 corresponds to Figure 7. FIG. 13 again shows the state before welding. In order to facilitate a precise positioning of the steel strip 18 relative to the heat exchanger plate, projections 24 are provided on the heat exchanger plate in the heat transfer region 16, which fit into corresponding recesses 25 in the strip 18 by pressing. FIG. 14 shows the state after welding.
The projections and depressions 24, 25 may also be compressed and smoothed during welding. However, it may also be omitted.

中空体15は2個の外皮26及び27から構成
されている。ここで、伝熱板の固定されている部
材が必ずしも中空体でなくてもよい。例えば伝熱
板の固定された鋼薄板壁を電気的に加熱すること
もでき、この場合には流動性熱媒体を通す中空体
は不要である。
The hollow body 15 is composed of two outer skins 26 and 27. Here, the member to which the heat exchanger plate is fixed does not necessarily have to be a hollow body. For example, it is also possible to electrically heat the fixed sheet steel wall of the heat exchanger plate, in which case a hollow body through which the fluid heat medium passes is not necessary.

曲折部の高さはbで表わし(第11図)、伝熱
板の厚さはaで表わす。所定の伝熱板厚さaの場
合、同伝熱板が鋼から成つているとしても、前記
高さbは有効値よりも著しく大きくてよい。アル
ミニウムの熱伝導性が著しく良好なために比較的
大きい高さbの場合でもなお多量の熱が曲折部の
外域に導出され、そこになお環境空気に対する注
目に値する温度差が存在している。
The height of the bent portion is represented by b (FIG. 11), and the thickness of the heat exchanger plate is represented by a. For a given heat exchanger plate thickness a, the height b may be significantly larger than the effective value, even if the heat exchanger plate is made of steel. Due to the extremely good thermal conductivity of aluminum, even with relatively large heights b, a large amount of heat is still conducted into the outer region of the bend, where there still exists a noticeable temperature difference with respect to the ambient air.

第15図は、第10〜14図による構造と原理
的に一致する構造を示す。第15図には、鋼壁2
8には異なる高さh1、h2又はh3の伝熱板29又は
30又は31を固定することができることを図示
してある。この場合にもまた被着された帯状薄板
32を用いる固定が採用されている。異なる高さ
の伝熱板の区分は同じなので、これらすべての伝
熱板に関して同一の鋼壁28を使用することがで
きる。適当な伝熱板の選択は出現する温度差なら
びに熱交換器の所望効率に応じて行なわれる。
FIG. 15 shows a structure which corresponds in principle to the structure according to FIGS. 10-14. Figure 15 shows the steel wall 2
8 shows that heat exchanger plates 29 or 30 or 31 of different heights h 1 , h 2 or h 3 can be fixed. In this case as well, fixing by means of applied strips 32 is used. Since the sections of heat exchanger plates of different heights are the same, the same steel wall 28 can be used for all these heat exchanger plates. The selection of a suitable heat exchanger plate is made depending on the temperature difference occurring as well as the desired efficiency of the heat exchanger.

第16図には、つながりのある大きな伝熱板
も、その表面が拡大されるように付形されていて
もよいことを図示してある。2個の中空体3及び
34が図示してあるが、これら中空体の相互に対
向する面には伝熱板35が固定されている。伝熱
板35は中空体33,34に接する熱伝導域36
を有する。これらの伝熱板も被着された帯状鋼薄
板を用いて並置された中空体に固定されている。
2つの熱伝導域の間には中空体から突出する曲折
部38が存在する。該曲折部は凹形39によつて
やはりそれ自体で蛇行状に付形されていて、その
表面、従つてまた環境空気に対する接触面が著し
く拡大されている。このようにしてまたアルミニ
ウムの良好な熱伝導性を十分に利用することがで
きる。またこの構造は、伝熱板の高さが設定され
ていて、伝熱板の大きさ表面が所望される場合に
も有利である。
FIG. 16 illustrates that a large connected heat exchanger plate may also be shaped so that its surface is enlarged. Two hollow bodies 3 and 34 are shown, and heat transfer plates 35 are fixed to mutually opposing surfaces of these hollow bodies. The heat transfer plate 35 has a heat conduction area 36 in contact with the hollow bodies 33 and 34.
has. These heat exchanger plates are also fixed to juxtaposed hollow bodies using applied steel strips.
Between the two heat transfer regions there is a bend 38 projecting from the hollow body. The bend is again shaped in a serpentine manner by means of the concave shape 39, so that its surface and thus also its contact area with the ambient air is significantly enlarged. In this way also the good thermal conductivity of aluminum can be fully exploited. This structure is also advantageous when the height of the heat exchanger plate is set and a sized surface of the heat exchanger plate is desired.

第17図は、鋼壁40に鋼から成る保持板41
が固定されており、次に前記保持板にアルミニウ
ムから成る実際の伝熱板42が結合されている場
合の実施態様を示す。
FIG. 17 shows a retaining plate 41 made of steel on a steel wall 40.
is fixed, and then an embodiment in which an actual heat transfer plate 42 made of aluminum is bonded to the holding plate will be shown.

保持板41は蛇行状に湾曲していて、固定域4
3において点溶接部位44により鋼壁40に結合
されている。2つの固定域43の間には、伝熱板
がそれに取付けられる平坦壁45aを有する曲折
部45が延びている。前記伝熱板は第10〜14
図により形成されており、また帯状鋼薄板18を
用いて同様に固定されている。この実施態様の場
合には保持板41も伝熱作用を有する、それとい
うのも熱は鋼壁40から伝熱板41へと伝達され
なければならないからである。環境空気は保持板
41上も流れるので、同保持板からも直接熱を受
取る。
The holding plate 41 is curved in a meandering manner, and the fixing area 4
3, it is connected to the steel wall 40 by a spot weld 44. Between the two fastening areas 43 extends a bend 45 with a flat wall 45a to which the heat exchanger plate is attached. The heat exchanger plates are 10th to 14th.
It is formed as shown in the figure and is similarly fixed using a strip-shaped steel sheet 18. In this embodiment, the holding plate 41 also has a heat transfer function, since heat has to be transferred from the steel wall 40 to the heat exchanger plate 41. Since the environmental air also flows over the retainer plate 41, it receives heat directly from the retainer plate as well.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は中空体壁及びそこに固定された数個の
角状伝熱板を有する熱交換器斜視図、第2〜6図
は第1図による熱交換器で使用される角状伝熱板
の種々の形の横断面図、第7図は被着された鋼薄
板が伝熱板の孔によつて押込まれている場合の中
空体と伝熱板との固定域における部分断面図、第
8図は伝熱板が貫通融解された場合の固定域の第
7図に相応する断面図、第9図は伝熱板の固定が
埋込まれた鋼粒子によつて行なわれる場合の第7
及び8図に相応する断面図、第10図は蛇行状に
曲折された、つながりのある大きな伝熱板の使用
されている熱交換器の斜視図、第11図は中空体
に伝熱板を固定する前の状態を示す第10図によ
る熱交換器の横断面図、第12図は伝熱板の固定
の終了後の状態を示す第11図に相応する断面
図、第13図は固定前の状態(第11図)におけ
る第10図による熱交換器の縦断面図、第14図
は固定後の状態(第12図)における第13図に
相応する縦断面図、第15図は種々の高さの伝熱
板を有する場合の熱交換器の横断面図、第16図
は2個の中空体及びこれらに固定され、付形され
た曲折部を有する大きな伝熱板を有する熱交換器
の横断面図、第17図は第7〜13図による結合
が保持板の使用下に行われている場合の熱交換器
の横断面図である: 1,15……中空体、2,20,21,22,
23,14,29,30,31,35,42……
伝熱板、2a,2′a,2″a,20a,21a,
22a,23a……伝熱板の側片、3,9……
孔、4,18,32,37……帯状鋼薄板、7,
8……溶接電極、12……鋼粒子、16,36…
…頂部、17,38……曲折部、24……突起、
25……くぼみ、28,40,33,34……鋼
壁、41……保持板。
FIG. 1 is a perspective view of a heat exchanger with a hollow body wall and several angular heat transfer plates fixed therein, and FIGS. 2 to 6 are angular heat transfer plates used in the heat exchanger according to FIG. Cross-sectional views of various shapes of plates; FIG. 7 is a partial sectional view in the fixing region of the hollow body and the heat exchanger plate when the applied thin steel plate is pushed through the holes of the heat exchanger plate; FIG. 8 is a sectional view corresponding to FIG. 7 of the fixation zone when the heat exchanger plate is melted through, and FIG. 9 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 7
8 is a cross-sectional view, FIG. 10 is a perspective view of a heat exchanger using large connected heat exchanger plates bent in a serpentine shape, and FIG. 11 is a hollow body with heat exchanger plates. Fig. 10 is a cross-sectional view of the heat exchanger before fixing, Fig. 12 is a cross-sectional view corresponding to Fig. 11 showing the heat exchanger plate after fixing, and Fig. 13 is before fixing. 14 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 13 in the fixed state (FIG. 12), and FIG. 15 is a longitudinal sectional view of the heat exchanger according to FIG. FIG. 16 is a cross-sectional view of a heat exchanger with two hollow bodies and a large heat exchanger plate fixed to these and having shaped bent parts. FIG. 17 is a cross-sectional view of the heat exchanger when the connection according to FIGS. 7 to 13 is carried out using retaining plates: 1, 15 ... hollow body, 2, 20 ,21,22,
23, 14, 29, 30, 31, 35, 42...
Heat exchanger plate, 2a, 2′a, 2″a, 20a, 21a,
22a, 23a... side piece of heat exchanger plate, 3, 9...
Hole, 4, 18, 32, 37... Strip steel thin plate, 7,
8... Welding electrode, 12... Steel particles, 16, 36...
...Top part, 17, 38...Bending part, 24...Protrusion,
25... recess, 28, 40, 33, 34... steel wall, 41... retaining plate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 流動性熱媒体を通すための空〓を有する鋼板
から成る板状中空体1;15;28;40及び鋼
壁に伝熱的に結合されかつ同壁から突出してお
り、鋼の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する
金属から成る少なくとも1個の伝熱板2;20;
21;22;23;14;29;30;31;3
5;42を有し、伝熱板2;20;21;22;
23;14;29;30;31;35;42が中
空体1;15;28;40に溶接された材料4;
18;32;37によつて中空体1;15;2
8;40に対して圧着されている構造の熱交換器
において、中空体1;15;28;40に溶接さ
れた材料が、伝熱板2;20;21;22;2
3;14;29;30;31;35;42上に存
在している鋼薄板4;18;32;37より成り
かつ同薄板が数個所で貫通され、点溶接6;11
によつて中空体1;15;28;40に溶接され
ていることを特徴とする前記熱交換器。 2 伝熱板2a;14が穿孔されていて、鋼薄板
4;18が孔3;9で伝熱板を貫通する特許請求
の範囲第1項記載の熱交換器。 3 伝熱板2′aが融解されておりかつ鋼薄板4
が融解部分9で伝熱板2′aを貫通し、この際伝
熱板2′aの融点が鋼薄板4の融点よりも低い特
許請求の範囲第1項又は第2項記載の熱交換器。 4 伝熱板2;20;21;22;23;14;
29;30;31;35;42がアルミニウム又
はアルミニウム合金から成りかつ0.1mm〜0.9mmの
厚さを有する特許請求の範囲第1項から第3項ま
でのいずれか1項記載の熱交換器。 5 伝熱板14に突起24が設けられていて、同
突起が鋼薄板18を伝熱板14上に定位するため
に鋼薄板18のくぼみ25に嵌つている特許請求
の範囲第1項から第4項までのいずれか1項記載
の熱交換器。 6 鋼薄板4;18;32;37が伝熱板2;1
4;29;30;31;35;42とほぼ同じ厚
さを有する特許請求の範囲第1項から第4項まで
のいずれか1項記載の熱交換器。 7 伝熱板14;29;30;31;35;42
が自体公知の手段で数個の曲折部17;38を有
しかつ同曲折部17;38の頂部16;36に沿
つて鋼壁27;28;33;34又は鋼壁に結合
された保持板41に接触し、この際鋼薄板4;1
8;32;37が前記頂部16;36の幅を有す
る特許請求の範囲第1項から第6項までのいずれ
か1項記載の熱交換器。 8 流動性熱媒体を通すための空〓を有する鋼板
から成る板状中空体1及び鋼壁に伝熱的に結合さ
れかつ同壁から突出しており、鋼の熱伝導率より
も大きい熱伝導率を有する金属から成る少なくと
も1個の伝熱板2″aを有し、伝熱板2″aが中空
体1に溶接された材料12によつて中空体1に圧
着されている構造の熱交換器において、中空体1
に溶接された材料が鋼粒子12から成り、数個の
鋼粒子が点溶接時に伝熱2″aに圧入されかつ鋼
中空体1に溶接され、同時に伝熱板2″a中に埋
込まれており、この際伝熱板の融点が鋼粒子12
の融点よりも低いことを特徴とする前記熱交換
器。
[Scope of Claims] 1. A plate-shaped hollow body made of a steel plate 1; 15; 28; 40 having a cavity for passing a fluid heat medium therethrough and thermally connected to a steel wall and protruding from the same wall. , at least one heat exchanger plate 2; 20 made of a metal having a thermal conductivity greater than that of steel;
21;22;23;14;29;30;31;3
5; has 42; heat exchanger plate 2; 20; 21; 22;
23; 14; 29; 30; 31; 35; 42 welded to hollow body 1; 15; 28; 40 material 4;
Hollow body 1; 15; 2 by 18; 32; 37
8; 40, the material welded to the hollow body 1; 15; 28; 40 is crimped to the heat exchanger plate 2; 20;
3; 14; 29; 30; 31; 35;
The heat exchanger, characterized in that it is welded to the hollow body 1; 15; 28; 40 by. 2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger plate 2a; 14 is perforated and the thin steel plate 4; 18 passes through the heat exchanger plate with holes 3; 9. 3 The heat transfer plate 2'a is melted and the thin steel plate 4
The heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the melting portion 9 penetrates the heat exchanger plate 2'a, and in this case, the melting point of the heat exchanger plate 2'a is lower than the melting point of the thin steel plate 4. . 4 Heat exchanger plate 2; 20; 21; 22; 23; 14;
3. A heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein 29; 30; 31; 35; 42 are made of aluminum or an aluminum alloy and have a thickness of 0.1 mm to 0.9 mm. 5. The heat transfer plate 14 is provided with a protrusion 24, and the protrusion fits into the recess 25 of the thin steel plate 18 in order to orient the thin steel plate 18 on the heat transfer plate 14. The heat exchanger according to any one of items 4 to 4. 6 Steel thin plate 4; 18; 32; 37 is heat transfer plate 2; 1
4; 29; 30; 31; 35; 42. 7 Heat exchanger plate 14; 29; 30; 31; 35; 42
has several bends 17; 38 and is connected to the steel walls 27; 28; 33; 34 or to the steel walls along the tops 16; 36 of the bends 17; 41, in this case the steel thin plate 4;1
8; 32; 37 has the width of the top portion 16; 36. Heat exchanger according to any one of claims 1 to 6. 8 A plate-shaped hollow body 1 made of a steel plate having a cavity for passing a fluid heat medium and a steel wall that is thermally connected to and protrudes from the same wall, and has a thermal conductivity higher than that of steel. A heat exchanger having at least one heat exchanger plate 2''a made of a metal having In the container, the hollow body 1
The welded material consists of steel particles 12, several steel particles are pressed into the heat transfer plate 2''a during spot welding and welded to the steel hollow body 1, and at the same time are embedded in the heat transfer plate 2''a. At this time, the melting point of the heat exchanger plate is steel particles 12
The heat exchanger is characterized in that the melting point of the heat exchanger is lower than the melting point of the heat exchanger.
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