NL1027640C2 - Heat exchanger element, comprises spaced apart metal plates with wire mesh and channels in between - Google Patents
Heat exchanger element, comprises spaced apart metal plates with wire mesh and channels in between Download PDFInfo
- Publication number
- NL1027640C2 NL1027640C2 NL1027640A NL1027640A NL1027640C2 NL 1027640 C2 NL1027640 C2 NL 1027640C2 NL 1027640 A NL1027640 A NL 1027640A NL 1027640 A NL1027640 A NL 1027640A NL 1027640 C2 NL1027640 C2 NL 1027640C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- plates
- heat exchanger
- exchanger element
- mesh
- medium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/12—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/003—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by using permeable mass, perforated or porous materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/022—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being wires or pins
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
**
Warmtewisselaarelement, warmtewisselaar en werkwijze voor het wisselen van warmte.Heat exchanger element, heat exchanger and method for exchanging heat.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een warmtewisselaarelement 5 omvattende ten minste twee op afstand liggende platen waartussen kanalen begrensd worden, en waarbij een van die platen geschikt is voor uitwendig contact met een tweede medium, waarbij die platen met elkaar verbonden zijn.The present invention relates to a heat exchanger element 5 comprising at least two spaced-apart plates between which channels are bounded, and wherein one of said plates is suitable for external contact with a second medium, said plates being connected to each other.
Een dergelijke warmtewisselaar is in de stand der techniek algemeen bekend. Zogenaamde “dimple plate” warmtewisselaars bestaan uit twee tegenoverliggende 10 platen die met behulp van druklassen aan elkaar bevestigd zijn. Daardoor ontstaat een uitwendige “kussenstructuur”. Door het niet vlakke uiterlijk van de platen zijn dergelijke warmtewisselaars in het algemeen niet geschikt voor warmteoverdracht naar vaste stoffen met een plat oppervlak als tweede medium. Immers daarbij is een groot contact oppervlak gewenst. Bovendien kan met dergelijke constructies niet onder alle 15 omstandigheden een optimale stroming van het eerste medium tussen de twee platen gegarandeerd worden. Dat wil zeggen het eerste medium wordt niet optimaal tussen de platen verspreid.Such a heat exchanger is generally known in the prior art. So-called "dimple plate" heat exchangers consist of two opposite plates that are connected to each other by means of pressure welding. This creates an external "cushion structure". Due to the non-flat appearance of the plates, such heat exchangers are generally not suitable for heat transfer to solids with a flat surface as a second medium. After all, a large contact surface is desirable. Moreover, with such constructions an optimum flow of the first medium between the two plates cannot be guaranteed under all circumstances. That is, the first medium is not optimally spread between the plates.
Uit de Europese aanvrage 0049318 is een warmtewisselaar bekend die als sandwichplaat uitgevoerd is, waarbij de kem uit een kunststofvulling bestaat. In de 20 warmtewisselaar zijn afzonderlijke afstandhouders aangebracht welke als kolommen uitgevoerd zijn. Een dergelijke warmtewisselaar heeft door de kunststofVulling een beperkte sterkte en is niet geschikt voor toepassing bij hoge temperatuur.From European application 0049318 a heat exchanger is known which is designed as a sandwich plate, wherein the core consists of a plastic filling. Separate spacers are arranged in the heat exchanger which are designed as columns. Such a heat exchanger has a limited strength due to the plastic filling and is not suitable for use at high temperatures.
Het is het doel van de onderhavige uitvinding in een warmtewisselaarelement te voorzien waarbij de uitwendige vorm van de platen niet beïnvloed wordt door de 25 constructie voor het aan elkaar bevestigen respectievelijk op afstand houden van die platen en die onafhankelijk van andere platen gebruikt kan worden. Bovendien is het het doel van de onderhavige uitvinding in een warmtewisselaarelement te voorzien dat goedkoop te vervaardigen is. Tevens is het doel te voorzien in een warmtewisselaar die met grote drukverschillen en bij hoge temperatuur kan werken.It is the object of the present invention to provide a heat exchanger element in which the external shape of the plates is not influenced by the structure for attaching or keeping these plates together and which can be used independently of other plates. Moreover, it is the object of the present invention to provide a heat exchanger element that is inexpensive to manufacture. The aim is also to provide a heat exchanger that can work with large pressure differences and at high temperatures.
30 Dit doel wordt bij een hierboven omschreven warmtewisselaarelement verwezenlijkt doordat tussen die platen een draadgaas aanwezig is bestaande uit elkaar kruisende draden, waarbij op een kruising die draden op elkaar liggen en op een 1027640 * 2 kruising de totale dikte van het gaas groter is dan op een andere plaats en dat dat gaas aan elk van die platen bevestigd is.This object is achieved in the case of a heat exchanger element described above in that a wire mesh is present between these plates consisting of wires intersecting with each other, wherein at an intersection those wires are superposed and at a crossover the total thickness of the wire is larger than another place and that that mesh is attached to each of those plates.
Volgens de onderhavige uitvinding worden geen afzonderlijke afstandhouders gebruikt zoals de kolommen in de stand der techniek, en wordt de afstand tussen de 5 platen verwezenlijkt zonder dat de platen zelf gedeformeerd worden. Daardoor kan het uitwendige van de platen gemakkelijk aangepast worden aan de vereiste uitwendige omstandigheden. Dit speelt bijvoorbeeld een rol indien warmtewisseling plaats vindt tussen een fluïdum als eerste medium en een vaste stof met een plat eindvlak als tweede medium. Warmteoverdracht tussen de vaste stof en de betreffende plaat vindt in 10 hoofdzaak door geleiding plaats, waarbij het van belang is dat het contactoppervlak tussen de plaat en het vaste stof deel zo groot mogelijk is.According to the present invention, no separate spacers are used such as the columns in the prior art, and the distance between the plates is realized without the plates themselves being deformed. As a result, the exterior of the plates can easily be adapted to the required external conditions. This plays a role, for example, if heat exchange takes place between a fluid as the first medium and a solid with a flat end face as the second medium. Heat transfer between the solid and the relevant plate takes place mainly by conduction, it being important that the contact surface between the plate and the solid part is as large as possible.
Daartoe is de plaat uitwendig bij voorkeur vlak uitgevoerd.To this end, the plate is externally preferably flat.
Het gaas kan over het gehele oppervlak daarvan aan de platen bevestigd zijn. Volgens de uitvinding dient in ieder geval een bevestiging aanwezig te zijn op de 15 knooppunten in het gaas, dat wil zeggen bij de kruisingen van de elkaar kruisende draden. Zoals al aangegeven is op die kruising de materiaaldikte van het gaas het grootst. Op andere plaatsen worden kanalen begrensd voor doorstroming van het eerste medium. Door de constructie volgens de uitvinding zal bij doorstroming met het eerste medium dit regelmatig een hindernis ondervinden in de vorm van het gaas, hetgeen de 20 grenslaag breekt en warmteoverdracht bevordert.The mesh can be attached to the plates over its entire surface. According to the invention, an attachment must in any case be present at the nodes in the mesh, i.e. at the intersections of the intersecting wires. As already indicated, the material thickness of the mesh is greatest at that junction. At other places, channels are limited for the flow of the first medium. Due to the construction according to the invention, when flowing through with the first medium, this will regularly experience an obstacle in the form of the mesh, which breaks the boundary layer and promotes heat transfer.
Verbinding van het gaas met de platen kan uitgevoerd worden door lassen en lijmen. Volgens een van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding wordt echter (vacuüm) solderen toegepast. Dit is een eenvoudige techniek, die zowel kleinschalig als grootschalig toepasbaar is en een stevige verbinding tussen plaat en gaas mogelijk 25 maakt. Afhankelijk van het gebruikte soldeer kan het warmtewisselaarelement bij hoge temperaturen gebruikt worden.Connection of the mesh to the plates can be carried out by welding and gluing. However, according to an advantageous embodiment of the invention, (vacuum) soldering is used. This is a simple technique that can be used both on a small scale and on a large scale and which makes a strong connection between plate and mesh possible. Depending on the solder used, the heat exchanger element can be used at high temperatures.
De plaat en het gaas bestaan bij voorkeur uit een metaal. Afhankelijk van de toepassing omvat deze roestvast staal. Voor verdere geleiding van het eerste medium tussen de platen kunnen afzonderlijke stromingsgeleiders aangebracht zijn. Deze 30 kunnen strookvormig en dergelijke uitgevoerd zijn.The plate and the mesh preferably consist of a metal. Depending on the application, this includes stainless steel. Separate flow conductors may be provided for further conduction of the first medium between the plates. These can be strip-shaped and the like.
De warmtewisselaar kan elke gewenste vorm hebben zoals vlak of gekromd.The heat exchanger can have any desired shape such as flat or curved.
1027640 « 31027640 «3
De uitvinding heeft eveneens betrekking op een warmtewisselaar omvattende warmtewisselaarelement zoals hierboven beschreven, waarbij aan een van de platen grenzend een vaste stof als tweede fluïdum of vaste stof aanwezig is.The invention also relates to a heat exchanger comprising a heat exchanger element as described above, wherein a solid substance is provided as a second fluid or solid substance adjacent to one of the plates.
Bovendien heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het wisselen 5 van warmte tussen een eerste medium en een tweede medium, welke media van elkaar gescheiden blijven, waarbij het eerste medium door een eerste kanaalstelsel geleid wordt en waarbij die media door metallische scheidingsplaten gescheiden worden, met het kenmerk, dat dat eerste medium tussen die platen gespreid wordt door tussen die platen aanwezig gaas bestaande uit elkaar kruisende draden, waarbij op een kruising die 10 draden op elkaar liggen en op een kruising de totale dikte van het gaas groter is dan op een andere plaats, en dat dat gaas aan die platen bevestigd is.Moreover, the invention relates to a method for exchanging heat between a first medium and a second medium, which media remain separate from each other, wherein the first medium is guided through a first channel system and wherein said media are separated by metallic separation plates, characterized in that said first medium is spread between said plates by a gauze present between those plates consisting of wires intersecting with each other, wherein at an intersection those wires are superposed and at an intersection the total thickness of the gauze is greater than at a another place, and that that mesh is attached to those plates.
Met de uitvinding is het mogelijk op doelmatige wijze warmte te wisselen tussen een fluïdum als eerste medium dat tussen de twee door het gaas op afstand gebrachte platen stroomt en een vaste stof die aan een of beide zijden van het zo verkregen 15 warmtewisselaarelement aangebracht is.With the invention it is possible to efficiently exchange heat between a fluid as the first medium that flows between the two plates spaced by the mesh and a solid which is arranged on one or both sides of the thus obtained heat exchanger element.
De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van een in de tekening afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld van de warmtewisselaar volgens de uitvinding verduidelijkt worden. Daarbij toontThe invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment of the heat exchanger according to the invention shown in the drawing. It shows
Fig. 1 perspectivisch en gedeeltelijk opengewerkt een warmtewisselaarelement 20 volgens de onderhavige uitvinding;FIG. 1 shows a perspective and partially cut-away view of a heat exchanger element 20 according to the present invention;
Fig. 2 In de dwarsdoorsnede een warmtewisselaar volgens de uitvinding.FIG. 2 A heat exchanger according to the invention in the cross-section.
In Fig. 1 is met 2 een warmtewisselaarelement aangegeven. Dit bestaat uit twee op afstand liggende platen 4 en 5, waartussen een draadgaas 6 aangebracht is. Dit draadgaas 6 bestaat uit langsdraden 10 en dwarsdraden 11. Deze kruisen elkaar bij 12. 25 De constructie is zodanig dat de langsdraad soms boven dwarsdraad 11 ligt op kruising 12 en soms onder dwarsdraad 11 ligt op kruising 12. Dit wordt bijvoorbeeld door weven verkregen. Met behulp van een soldeer, bij voorkeur op nikkelbasis, zijn de draden 10 en 11 op de kruisingen 12 verbonden met platen 4 en 5. Aan de randen van de platen 4 en 5 kunnen deze aan elkaar afgedicht zijn of kan een afzonderlijke 30 afdichting aangebracht zijn. Tussen de platen 4 en 5 en door de aanwezigheid van het draadgaas 6 wordt een kanaalstelsel 3 begrensd voor het daardoor bewegen van een eerste medium, zoals een fluïdum. Dit fluïdum is in fig. 2 met 8 aangegeven.In FIG. 1 denotes a heat exchanger element. This consists of two spaced apart plates 4 and 5, between which a wire mesh 6 is arranged. This wire mesh 6 consists of longitudinal threads 10 and transverse threads 11. These cross each other at 12. The construction is such that the longitudinal thread sometimes lies above transverse thread 11 at junction 12 and sometimes below transverse thread 11 lies at junction 12. This is obtained, for example, by weaving. With the aid of a solder, preferably nickel-based, the wires 10 and 11 are connected at the junctions 12 to plates 4 and 5. At the edges of the plates 4 and 5 they can be sealed to each other or a separate seal can be provided to be. Between the plates 4 and 5 and due to the presence of the wire mesh 6, a channel system 3 is limited for moving a first medium, such as a fluid, through it. This fluid is indicated by 8 in FIG.
1027640 i ( 41027640 (4
Verdeelstukken en dergelijke constructies voor het inbrengen respectievelijk afVoeren van het fluïdum zijn niet afgebeeld.Manifolds and similar structures for introducing or discharging the fluid are not shown.
In fig. 2 is het warmtewisselaarelement 2 in combinatie met een plaat 14 getoond. Deze combinatie geeft een warmtewisselaar 1. Plaat 14 kan enigerlei vaste stof 5 constructie of tweede medium zijn. Als niet beperkend voorbeeld wordt de achterzijde van een fotovoltaisch zonnepaneel genoemd dat gekoeld dient te worden. Andere voorbeelden zijn delen van chemische warmtepompen, platen silicagel en dergelijke.Fig. 2 shows the heat exchanger element 2 in combination with a plate 14. This combination gives a heat exchanger 1. Plate 14 can be any solid state construction 5 or second medium. The rear side of a photovoltaic solar panel that must be cooled is mentioned as a non-limiting example. Other examples are parts of chemical heat pumps, silica gel plates and the like.
Het op deze wijze verkregen warmtewisselaarelement kan elke gewenste afmeting hebben. Bovendien kan door het variëren van de afmetingen van het draad en 10 eventueel de vorm daarvan in combinatie met de maaswijdte van het gaas in aanpassing aan verschillende omstandigheden voorzien worden. De platen kunnen elke voorstelbare vorm (rechthoekig, rond, e.d.) hebben. Indien solderen als verbindingstechniek gebruikt wordt, bepaalt het smeltpunt van het soldeer de maximum toepassingstemperatuur van het zo verkregen warmtewisselaarelement.The heat exchanger element obtained in this way can have any desired size. Moreover, by varying the dimensions of the wire and optionally its shape in combination with the mesh size of the mesh, adaptation to different conditions can be provided. The plates can have any conceivable shape (rectangular, round, etc.). If soldering is used as a connection technique, the melting point of the solder determines the maximum application temperature of the thus obtained heat exchanger element.
15 De hierboven beschreven constructie kan bijvoorbeeld als normale wisselaar bij een zonnecollector toegepast worden. Daarbij is het mogelijk bij gering gewicht een hoge sterkte en geringe warmteweerstand te verkrijgen en volledige benutting van het oppervlak door volledige doorstroming.The construction described above can be used, for example, as a normal exchanger for a solar collector. In addition, it is possible to obtain a high strength and low heat resistance with a low weight and complete utilization of the surface through complete flow.
Uit het bovenstaande zal begrepen worden dat door de uitvoering volgens de 20 werkwijze talloze nieuwe mogelijkheden ontstaan warmtewisselaars afhankelijk van de toepassing daarvan uit te voeren. Verdere varianten zullen bij dé degene bekwaam in de stand der techniek dadelijk opkomen na het lezen van bovenstaande beschrijving en liggen binnen het bereik van bijgaande conclusies.It will be understood from the above that, due to the embodiment according to the method, countless new possibilities arise for carrying out heat exchangers depending on the application thereof. Further variants will immediately arise to the person skilled in the art after reading the above description and are within the scope of the appended claims.
Zo is het mogelijk de draden op enige andere wijze aan te brengen. Voor het 25 weven van gaas worden als voorbeeld genoemd harmonicagaas, gaas gedrukt geweven, keper geweven gaas, tressenweefsel, zeskant vlechtwerk en tussen de platen ingeklemde spiralen.It is thus possible to arrange the wires in some other way. For weaving gauze, harmonica gauze, pressed woven gauze, twill woven gauze, addressing fabric, hexagonal braiding and spirals clamped between the plates are mentioned as an example.
10276401027640
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1027640A NL1027640C2 (en) | 2004-12-01 | 2004-12-01 | Heat exchanger element, comprises spaced apart metal plates with wire mesh and channels in between |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1027640A NL1027640C2 (en) | 2004-12-01 | 2004-12-01 | Heat exchanger element, comprises spaced apart metal plates with wire mesh and channels in between |
| NL1027640 | 2004-12-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1027640C2 true NL1027640C2 (en) | 2006-06-02 |
Family
ID=34974822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1027640A NL1027640C2 (en) | 2004-12-01 | 2004-12-01 | Heat exchanger element, comprises spaced apart metal plates with wire mesh and channels in between |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1027640C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2977702A1 (en) * | 2014-07-22 | 2016-01-27 | Hamilton Sundstrand Space Systems International, Inc. | Heat transfer plate |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB909142A (en) * | 1959-02-09 | 1962-10-24 | Air Preheater | Envelope for a plate type heat exchanger |
| NL6705482A (en) * | 1966-04-20 | 1967-10-23 | ||
| US4130233A (en) * | 1977-05-23 | 1978-12-19 | John Chisholm | Process for making porous metal heat sink from clad aluminum wire |
| EP0000992A1 (en) * | 1977-08-11 | 1979-03-07 | United Wire Group Public Limited Company | Heat transfer elements and method for the manufacture of such elements |
| EP0111459A2 (en) * | 1982-12-03 | 1984-06-20 | Tamara Pucci | Plate heat exchanger |
| FR2657954A1 (en) * | 1990-02-05 | 1991-08-09 | Inst Francais Du Petrole | Heat exchange device with flat plates and with mixers |
-
2004
- 2004-12-01 NL NL1027640A patent/NL1027640C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB909142A (en) * | 1959-02-09 | 1962-10-24 | Air Preheater | Envelope for a plate type heat exchanger |
| NL6705482A (en) * | 1966-04-20 | 1967-10-23 | ||
| US4130233A (en) * | 1977-05-23 | 1978-12-19 | John Chisholm | Process for making porous metal heat sink from clad aluminum wire |
| EP0000992A1 (en) * | 1977-08-11 | 1979-03-07 | United Wire Group Public Limited Company | Heat transfer elements and method for the manufacture of such elements |
| EP0111459A2 (en) * | 1982-12-03 | 1984-06-20 | Tamara Pucci | Plate heat exchanger |
| FR2657954A1 (en) * | 1990-02-05 | 1991-08-09 | Inst Francais Du Petrole | Heat exchange device with flat plates and with mixers |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2977702A1 (en) * | 2014-07-22 | 2016-01-27 | Hamilton Sundstrand Space Systems International, Inc. | Heat transfer plate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2050281C (en) | Heat exchangers | |
| US6014312A (en) | Cooler or heat sink for electrical components or circuits and an electrical circuit with this heat sink | |
| CN1321313C (en) | Heat exchange fin and method for manufacturing same | |
| CA2186061C (en) | Contact element and ceiling element for a heating and cooling ceiling | |
| US20070039609A1 (en) | Radiant panel | |
| JP4907703B2 (en) | Microchannel heat exchanger, method of cooling the heat source | |
| CA2283089A1 (en) | Heat exchanger and method for preparing it | |
| EP0311670A1 (en) | Plate heat exchanger. | |
| WO2004019379A3 (en) | Compact, high-efficiency thermoelectric systems | |
| ZA200603935B (en) | Heat exchange laminate | |
| US20110017436A1 (en) | Plate type heat exchanger | |
| CA1286283C (en) | Plate-fin heat exchanger | |
| JPH06117790A (en) | Heat exchanger | |
| WO2001081849A1 (en) | Integral fin passage heat exchanger | |
| JP4157768B2 (en) | Evaporator | |
| NL1027640C2 (en) | Heat exchanger element, comprises spaced apart metal plates with wire mesh and channels in between | |
| US6973961B2 (en) | Plate-type heat exchanger with single-walled and double-walled heat transfer plates | |
| JP2007093199A (en) | Heat exchanger core, heat exchanger equipped therewith | |
| US5657818A (en) | Permeable structure | |
| US5887625A (en) | Flat pipe | |
| WO2007089134A1 (en) | Heat exchanger and evaporation cooler | |
| CA2262800A1 (en) | Recuperative cross flow plate-type heat exchanger | |
| US20030070795A1 (en) | Coolant/air heat exchanger core assembly | |
| SE521382C2 (en) | Cross current type heat exchanger | |
| GB2426042A (en) | Plate fin heat exchanger assembly |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20090701 |