NO843967L - HEAT EXCHANGE - Google Patents

HEAT EXCHANGE

Info

Publication number
NO843967L
NO843967L NO843967A NO843967A NO843967L NO 843967 L NO843967 L NO 843967L NO 843967 A NO843967 A NO 843967A NO 843967 A NO843967 A NO 843967A NO 843967 L NO843967 L NO 843967L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
plate
fins
manifold
plates
height
Prior art date
Application number
NO843967A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
William Richard Wagner
Irwin E Rosman
Original Assignee
Rockwell International Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rockwell International Corp filed Critical Rockwell International Corp
Publication of NO843967L publication Critical patent/NO843967L/en

Links

Classifications

    • 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
    • F28F3/04Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F28F3/048Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of ribs integral with the element or local variations in thickness of the element, e.g. grooves, microchannels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • F28D9/0075Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements the plates having openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
    • 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
    • F28F3/08Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
    • F28F3/083Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning capable of being taken apart

Description

Oppfinnelsens bakgrunnThe background of the invention

1. Anvendelsesområdet1. The area of application

Foreliggende oppfinnelse vedrører varmevekslere av plate/- finne-typen samt finnede plater med åpen overflate som kan stables på hverandre for dannelsen av tverrstrøms-varmevekslere. The present invention relates to heat exchangers of the plate/fin type as well as finned plates with an open surface which can be stacked on top of each other to form cross-flow heat exchangers.

2. Beskrivelse av teknikkens stand2. Description of the state of the art

Varmevekslere av plate/finne-typen er i hovedsak byggetHeat exchangers of the plate/fin type are mainly built

opp av kanaler og ribbeformede konstruksjoner. Varmevekslere av motstrøms-typen kan oppnås. Å tilveiebringe en manifold som separerer fluidene ved inngangene og utgangene i plate-stablene, blir imidlertid i så fall særdeles kompleks. Siden manifolden ved tverrstrøms varmevekslere uten sammenligning up of channels and rib-shaped constructions. Heat exchangers of the counter-flow type can be obtained. However, providing a manifold that separates the fluids at the entrances and exits of the plate stacks becomes particularly complex in that case. Since the manifold in cross-flow heat exchangers without comparison

er enklere i oppbygning, er et slikt varmevekslingssystem oftere benyttet, dette til tross for at tverrstrøms-systemet er mindre effektivt enn motstrøms-systemet samt at tverrstrøms-systemet introduserer alvorlige termiske og mekaniske belast-ninger . is simpler in structure, such a heat exchange system is more often used, this despite the fact that the cross-flow system is less efficient than the counter-flow system and that the cross-flow system introduces serious thermal and mechanical loads.

Et motstrøms-system som har forsøkt å løse manifoldproble-met ved motstrøms varmevekslere er beskrevet i US-patentskrift nr. 3.305.010. Dette patentskrift beskriver en varmeveksler som består av på hverandre stablede plater og finneelementer samt en kompleks manifoldanordning for å introdusere fluider A counter-flow system which has attempted to solve the manifold problem with counter-flow heat exchangers is described in US Patent No. 3,305,010. This patent document describes a heat exchanger consisting of stacked plates and fin elements as well as a complex manifold arrangement for introducing fluids

med forskjellige temperaturer inn på motsatte ender av sammen-stillingen. US-patentskrift nr. 3.305.010 viser imidlertid ikke en plate som både tjener som plate og finne. Heller ikke viser dette patentskrift anordninger ved innvendig forgrening på platen i platens plan. with different temperatures into opposite ends of the assembly. However, US Patent No. 3,305,010 does not show a plate that serves as both a plate and a fin. Nor does this patent document show devices for internal branching on the plate in the plane of the plate.

Et annet motstrøms-system er Alfa-Laval-systemet beskrevetAnother counter-flow system is the Alfa-Laval system described

i "The Proceedings of the 5th OTEC Conference", Miami, Florida (februar 1978) sidene VI 288-320. Alfa-Laval-løsningen består hovedsakelig av en stabel med tynne metallplater, en ramme samt anordninger for å holde delene sammen. Platene er opphengt mellom horisontaltbærende staver ved toppen og bunnen, og presses sammen mot en stasjonær rammeplate ved hjelp av stram-ningsbolter og en bevegbar trykkplate. Rammeplaten er utstyrt med dyser for innløp og utløpstilkoblinger. Hver plate er tettet rundt platens omkrets med en tetningsring og er sammen- in "The Proceedings of the 5th OTEC Conference", Miami, Florida (February 1978) pages VI 288-320. The Alfa-Laval solution mainly consists of a stack of thin metal sheets, a frame and devices to hold the parts together. The plates are suspended between horizontally bearing rods at the top and bottom, and are pressed together against a stationary frame plate by means of tightening bolts and a movable pressure plate. The frame plate is equipped with nozzles for inlet and outlet connections. Each plate is sealed around the plate's circumference with a sealing ring and is

kittet i en sammenpresset stabel. Strømningsåpningene ved hvert av platens hjørner er individuelt tettet og følgelig deler opp det mellomliggende rom i to systemer for alternative strømningskanaler. To media passerer gjennom disse idet det varmere medium avgir varme til kjøleren ved ledning gjennom de tynne platene. Dette tetningsarrangement eliminerer risi-koen for interlekkasje mellom de to media. Platen som er basiselementet ifølge dette konsept har et korrugert mønster preget på platen. Disse korrugeringer kan være arrangert i et ubegrenset antall med plateformer. Det spesifikke mønster er et resultat av avveining mellom trykkfall og konvektiv varme-overgangskarakteristika. the putty in a compressed stack. The flow openings at each of the plate's corners are individually sealed and consequently divide the intermediate space into two systems for alternative flow channels. Two media pass through these, with the hotter medium emitting heat to the cooler by conduction through the thin plates. This sealing arrangement eliminates the risk of interleakage between the two media. The plate, which is the basic element according to this concept, has a corrugated pattern embossed on the plate. These corrugations can be arranged in an unlimited number of plates. The specific pattern is the result of a trade-off between pressure drop and convective heat transfer characteristics.

Tetningsringene ifølge Alfa-Laval-systemet er fastkittet til platene i sammenpressede spor og utgjøres generelt av elastisk materiale slik som naturgummi, nitril, butyl, neopren, viton osv. Valget av materiale er avhengig av arbeidsbetingel-sene. Det skal imidlertid anføres at de øvre grenser er rundt 360 PSI og rundt 400°F. The sealing rings according to the Alfa-Laval system are cemented to the plates in compressed grooves and are generally made of elastic material such as natural rubber, nitrile, butyl, neoprene, viton, etc. The choice of material depends on the working conditions. However, it should be noted that the upper limits are around 360 PSI and around 400°F.

Foreliggende oppfinnelse adskiller seg fra Alfa-Laval-løsningen på mange måter, blandt annet ved: (1) at Alfa-Laval-systemet er avhengig av tetningsringer, noe som begrenser ope-ras jonstrykk og temperatur; (2) at Alfa-Laval-systemet ikke har kontaktfinner eller i alt vesentlig flate platebunner for tilveiebringelse av nødvendig plate-mot-plate kontakt for å oppnå optimal varmeoverføringskoeffisient. The present invention differs from the Alfa-Laval solution in many ways, including: (1) that the Alfa-Laval system depends on sealing rings, which limits the operating pressure and temperature; (2) that the Alfa-Laval system does not have contact fins or essentially flat plate bottoms to provide the necessary plate-to-plate contact to achieve an optimal heat transfer coefficient.

Kravene til gass/væskekjølere, slik som f.eks. luft-til-olje eller luft-til-vann krever generelt et lavt trykkfall på omtrent 0, 5 psi i vann på luftsiden og må også være egnet til å innpasses i området slik som på fronten til en bilradiator hvor den største tillatte dybde er mindre enn 1,5 tomme. Videre er kravet til effektivitet ved disse løsninger mindre enn 50% slik at tverrstrømningsløsninger så vel som motstrøms-løsninger kan benyttes. De siste løsninger av en buktet finnerørsammenstilling og andre løsninger, lider av dårlig kontakt-areal mot væskerørene og krever styreanordninger for væske-hastigheten på væskesiden for å avpasse de nødvendige konvek-sjonsbetingelser. På grunn av behovet for lodding og slaglodding ved fremstilling er ikke sammenstilling av de hittil kjente løsninger egnet for automatisert masseproduksjon. The requirements for gas/liquid coolers, such as e.g. air-to-oil or air-to-water generally requires a low pressure drop of about 0.5 psi in water on the air side and must also be suitable for fitting in areas such as the front of a car radiator where the maximum allowable depth is less than 1.5 inch. Furthermore, the efficiency requirement for these solutions is less than 50% so that cross-flow solutions as well as counter-flow solutions can be used. The latest solutions of a bent fin tube assembly and other solutions suffer from poor contact area with the liquid tubes and require control devices for the liquid speed on the liquid side to adapt the necessary convection conditions. Due to the need for soldering and brazing during manufacture, assembly of the previously known solutions is not suitable for automated mass production.

Formål ved oppfinnelsenPurpose of the invention

Et formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en ett-stykkes innvendig forgrenet finneplate for en varmeveksler av plate/finnetypen. An object of the present invention is to provide a one-piece internally branched fin plate for a heat exchanger of the plate/fin type.

Et andre formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en åpen-endet finneplate som kan inneholde et flertall med finne-konfigurasjoner for derved å forbedre varmeoverføringen gjennom økt overflateareal og plate-mot-plate kontakt. A second object of the present invention is to provide an open-ended fin plate that can contain a plurality of fin configurations to thereby improve heat transfer through increased surface area and plate-to-plate contact.

Et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en varmeveksler som har forenklede manifolder. A further object of the present invention is to provide a heat exchanger which has simplified manifolds.

Et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en enkel manifold egnet for en innvendig forgrenet platestabel. A further object of the present invention is to provide a simple manifold suitable for an internally branched plate stack.

Nok et formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et kostnadseffektivt samt en effektiv tverrstrøms-varmeveksler. Another object of the present invention is to provide a cost-effective as well as an efficient cross-flow heat exchanger.

Ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en varmeveksler som har plater som er relativt fri fra mekaniske og termiske innebydge spenninger. A further object of the present invention is to provide a heat exchanger which has plates which are relatively free from mechanical and thermal built-in stresses.

Ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en varmeveksler som er billig i produksjon. A further object of the present invention is to provide a heat exchanger which is cheap to manufacture.

Oppsummering av oppfinnelsenSummary of the invention

Oppfinnelsen omfatter en varmeveksler av en stablet plate/- finnetype, vhor to typer finnede plater benyttes. Den første plate som fortrinnsvis benyttes for å overføre væsker, utgjøres av en åpenflated plate med en flat bunn og en topp dannet med en oppadragende periferisk vegg. Oppadragende i avstand fra hverandre liggende finner er dannet i den sentrale del på toppsiden av platen, idet der er anordnet konkave enderegioner mellom finneregionene og den periferiske vegg for dannelse av indre manifolder. Åpninger er anordnet gjennom platen, idet én åpning går gjennom hver manifoldregion. Kanalene mellom finnene strekker seg i området fra den ene manifoldregion til den andre. Høyden på finnene og den periferiske vegg er lik, slik at deres toppoverflater danner en i samme plan beliggende overflate. The invention comprises a heat exchanger of a stacked plate/fin type, where two types of finned plates are used. The first plate which is preferably used to transfer liquids consists of an open-faced plate with a flat bottom and a top formed with an upwardly extending circumferential wall. Upwardly spaced apart fins are formed in the central part on the top side of the plate, as concave end regions are arranged between the fin regions and the peripheral wall to form internal manifolds. Openings are provided through the plate, with one opening passing through each manifold region. The channels between the fins extend in the area from one manifold region to the other. The height of the fins and the peripheral wall are equal, so that their top surfaces form a coplanar surface.

Den andre plate som fortrinnsvis benyttes for overføringThe second disc which is preferably used for transfer

av gasser, utgjøres av en åpenflated plate med en flat bunn,of gases, consists of an open-faced plate with a flat bottom,

og i avstand fra hverandre beliggende finner i den sentrale del på platens toppside. Enderegionene har toppoverflater som har samme høyde som toppoverflaten på finnene, slik at en overflate beliggende i samme plan dannes av toppoverflåtene på finnene og enderegionene. En åpning er dannet tvers gjennom platen ved hver enderegion, slik at nevnte manifoldåpninger er sammenfallende når nevnte første og andre plate er stablet på hverandre for dannelse av en indre, eller ledende manifold. Det er også fordelaktig om platene utfyller hverandre i 180°, dvs. når en plate i stabelen asimutisk rotert 180° med hensyn til de andre, så vil dens åpninger fremdeles sammenfalle med åpningene i den resterende stabel. and located at a distance from each other fins in the central part on the top side of the plate. The end regions have top surfaces that have the same height as the top surface of the fins, so that a surface situated in the same plane is formed by the top surfaces of the fins and the end regions. An opening is formed transversely through the plate at each end region, so that said manifold openings coincide when said first and second plates are stacked on each other to form an inner, or conducting manifold. It is also advantageous if the plates complement each other by 180°, i.e. when one plate in the stack is azimuthally rotated 180° with respect to the others, its openings will still coincide with the openings in the remaining stack.

Topplaten kan dekkes av en flat plate, idet bunnen avThe top plate can be covered by a flat plate, with the bottom off

hver plate tjener som et deksel for platen under. Platene kan, om ønskelig, være innbyrdes avtettet eller sammenheftet. each plate serves as a cover for the plate below. The plates can, if desired, be mutually sealed or stapled together.

Finnene og kanalene på nevnte andre plate er anordnet iThe fins and channels on said second plate are arranged in

en retning på tvers av retningen til finnene og kanalene på nevnte første plate. a direction transverse to the direction of the fins and channels of said first plate.

Oppfinnelsen tilveiebringer en effektiv, enkel og lett fremstillbar, lett sammensettbar, og relativt lite kostbar platestabelvarmeveksler som ikke krever utvendig manifold om en væske skal luftkjøles i denne. The invention provides an efficient, simple and easy-to-manufacture, easy-to-assemble, and relatively inexpensive plate stack heat exchanger that does not require an external manifold if a liquid is to be air-cooled in it.

Andre formål, fordeler og nye trekk ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den følgende detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen sett i sammenheng med de medfølgende tegninger. Other purposes, advantages and new features of the present invention will be apparent from the following detailed description of the invention seen in connection with the accompanying drawings.

Kort beskrivelse av tegningeneBrief description of the drawings

Figur 1 viser et eksplodert, isometrisk oppriss av en platestabel for en varmeveksler ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 2 viser et eksplodert, isometrisk oppriss av en platestabel med en forskjellig type første plate. Figur 3 viser et isometrisk oppriss av en dekselplate. Figure 1 shows an exploded, isometric elevation of a plate stack for a heat exchanger according to the present invention. Figure 2 shows an exploded isometric view of a plate stack with a different type of first plate. Figure 3 shows an isometric elevation of a cover plate.

Figur 4 viser skjematisk forskjellige former på finnerFigure 4 schematically shows different shapes of fins

og kanaler som kan benyttes ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 5 viser skjematisk en type av en avbrutt finne som benyttes ifølge foreliggende oppfinnelse. and channels that can be used according to the present invention. Figure 5 schematically shows a type of interrupted fin used according to the present invention.

Figur 6 viser en delvis skjematisk illustrasjon av enFigure 6 shows a partial schematic illustration of a

type finne som har en sinusformet utforming.type of fin that has a sinusoidal design.

Figur 7 viser en delvis skjematisk illustrasjon av enFigure 7 shows a partial schematic illustration of a

type finne som har en fiskebensform.type of fin that has a herringbone shape.

De samme elementer eller deler på de forskjellige figurer er angitt med de samme henvisningstall, mens ekvivalente elementer er merket. The same elements or parts in the different figures are indicated by the same reference numerals, while equivalent elements are marked.

Detaljert beskrivelse av foretrukne utførelsesformerDetailed description of preferred embodiments

Figur 1 viser en eksplodert stabel 10 bestående av tre plater 12, 14 og 12'. To forskjellig formede plater 12 og 14 benyttes. Den første plate 12 utgjøres av en åpen-flated plate utstyrt med en flat bunn 16. Toppoverflaten 17 på platen 12 understøtter en oppadragende periferisk vegg 18 som har en høyde h^. Den sentrale del av nevnte første plate 12 understøt-ter et flertall oppadragende i avstand fra hverandre beliggende finner 20, fortrinnsvis parallelle finner, idet det tilveie-bringes kanaler 22 mellom finnene. Enderegionen mellom endene på finnene 20 og enden på den periferiske vegg 26 danner en fordypning eller hulhet, som utgjør en indre manifold 24 gjennom hvilken en manifoldåpning 28 er utboret. Som vist er det en manifold 24 og en manifoldåpning 28 ved hver ende av platen 12. Toppoverflåtene på finnene 20 ligger også en høyde h, over bunnen slik at toppoverflaten på finnene og veggen ligger i samme plan. Kanalene 22 og finnene 20 er dannet slik at deres akser strekker seg i alt vesentlig i samme retning som en linje trukket mellom manifoldåpningene 28. Figure 1 shows an exploded stack 10 consisting of three plates 12, 14 and 12'. Two differently shaped plates 12 and 14 are used. The first plate 12 consists of an open-flatted plate equipped with a flat bottom 16. The top surface 17 of the plate 12 supports an upwardly projecting peripheral wall 18 which has a height h^. The central part of said first plate 12 supports a plurality of fins 20, preferably parallel fins, extending upwards and at a distance from each other, channels 22 being provided between the fins. The end region between the ends of the fins 20 and the end of the peripheral wall 26 forms a recess or cavity, which constitutes an inner manifold 24 through which a manifold opening 28 is bored. As shown, there is a manifold 24 and a manifold opening 28 at each end of the plate 12. The top surfaces of the fins 20 are also a height h above the bottom so that the top surface of the fins and the wall lie in the same plane. The channels 22 and the fins 20 are formed so that their axes extend substantially in the same direction as a line drawn between the manifold openings 28.

Den andre plate 14 er også utstyrt med en åpen-flatet plate utstyrt med en flat bunn 34. Høyden på nevnte andre plate 14 mellom bunnen 3 4 og toppoverflaten 3 6 er h^. h2bør fortrinnsvis være større enn h^om nevnte første plate 12 benyttes for væskestrøm, slik som varm olje, mens nevnte andre plate 14 benyttes for fluidstrøm slik som kjølende luft. Den sentrale region på nevnte andre plate 14 inneholder også finner 20' og kanaler 22', idet kanalene 22' strekker seg nedover fra toppoverflaten 36. Finnene 20' og kanalene 22' er tilstøtende enderegionene 32, som hver er utstyrt med en manifoldåpning som strekker seg tvers gjennom platen og en slik beliggenhet at manifoldåpningene 28, 28' er sammenfallende når platene er stablet på hverandre, for derved å danne innvendige manifolder i stabelen. Strømmen av fluid gjennom manifoldåpningene og sporene i nevnte første plate er vist ved hjelp av piler og linjer merket henholdsvis A, resp. B. Strømmen av fluid gjennom sporene i nevnte andre plate er vist ved hjelp av pil merket C. Én eller begge nevnte retninger kan reverseres om ønskelig. The second plate 14 is also equipped with an open-flat plate equipped with a flat bottom 34. The height of said second plate 14 between the bottom 3 4 and the top surface 3 6 is h^. h2 should preferably be greater than h^ if said first plate 12 is used for fluid flow, such as hot oil, while said second plate 14 is used for fluid flow such as cooling air. The central region of said second plate 14 also contains fins 20' and channels 22', the channels 22' extending downwardly from the top surface 36. The fins 20' and channels 22' are adjacent to the end regions 32, each of which is provided with a manifold opening extending transversely through the plate and such a location that the manifold openings 28, 28' coincide when the plates are stacked on top of each other, thereby forming internal manifolds in the stack. The flow of fluid through the manifold openings and grooves in said first plate is shown by means of arrows and lines labeled A, resp. B. The flow of fluid through the grooves in said second plate is shown by means of arrow marked C. One or both of said directions can be reversed if desired.

Det skal anføres at platene 12 og 14 hver kan asimutisk roteres 180° idet åpningene fremdeles vil være sammenfallende. 180° roterbarhet kan opprettholdes selv om hver åpning i en plate er sidesatt med samme avstand, men i motsatt retning fra platens senterlinje i lengderetningen. Dette må selvfølgelig i så fall gjøres på alle platene i en stabel. It should be stated that the plates 12 and 14 can each be azimuthally rotated 180° as the openings will still coincide. 180° rotatability can be maintained even if each opening in a plate is offset by the same distance but in the opposite direction from the longitudinal centerline of the plate. In that case, of course, this must be done on all the plates in a stack.

Figur 2 viser en andre type av nevnte første plate 38.Figure 2 shows a second type of said first plate 38.

Her omfattes den sentrale region av finner 20" og kanaler 22" idet to sidefinner 40 og 42 erstatter den periferiske vegg på hver side av platen 38. Enderegionene er flate, idet topp-overf låtene 44 ligger under toppoverflåtene 30 på finnene 20", Here, the central region is comprised of fins 20" and channels 22", with two side fins 40 and 42 replacing the peripheral wall on each side of the plate 38. The end regions are flat, with the top-over tracks 44 lying below the top surfaces 30 of the fins 20".

og fortrinnsvis i samme plan som bunnen på kanalene. Et endestengsel, i form av en stort sett U-formet del 46, er plassert på overflaten 44 ved hver enderegion, for ved hver ende å være tilpasset tilsvarende ender på sidefinnene 40 og 42, for derved å danne en demning rundt periferien på platen 38, mens en indre manifold 24' dannes ved hver enderegion. Manifoldåpninger 28" and preferably in the same plane as the bottom of the channels. An end fence, in the form of a generally U-shaped portion 46, is placed on the surface 44 at each end region, to be matched at each end with corresponding ends of the side fins 40 and 42, thereby forming a dam around the periphery of the plate 38 , while an inner manifold 24' is formed at each end region. Manifold openings 28"

er anordnet i den indre manifoldregion på hver plate 38 beregnet på å sammenfalle med manifoldåpninger 28' i nevnte andre plate 14 når de to typer plater er stablet på hverandre. is arranged in the inner manifold region of each plate 38 intended to coincide with manifold openings 28' in said second plate 14 when the two types of plates are stacked on top of each other.

Demningdelene 46 er fast montert eller på annen måte for-seglet til enderegionene for å danne et endestengsel. Bunnen på nevnte andre plater 14 bør også tettes mot toppen på de underliggende første plater 12 (eller 38) for å forhindre lekkasje av fluider som strømmer gjennom kanalene 22" og de innvendige manifolder 24" på nevnte første plater 12 (eller 38). Dette kan oppnås f.eks. ved slaglodding i en slagloddingsform med plate-til-plate-loddende folier, eller ved hjelp av tetninger. Forseglingen mellom bunnen på nevnte første plater 12 og toppen på nevnte andre plater 14 er unødvendig om nevnte andre plater 14 benyttes for overføring av en gass, men kan være ønskelig for å stabilisere stabelen 10. The dam parts 46 are fixedly mounted or otherwise sealed to the end regions to form an end fence. The bottom of said second plates 14 should also be sealed against the top of the underlying first plates 12 (or 38) to prevent leakage of fluids flowing through the channels 22" and the internal manifolds 24" of said first plates 12 (or 38). This can be achieved e.g. by brazing in a brazing mold with plate-to-plate brazing foils, or by means of seals. The seal between the bottom of said first plate 12 and the top of said second plate 14 is unnecessary if said second plate 14 is used for the transfer of a gas, but may be desirable to stabilize the stack 10.

Nevnte første plater kan være beliggende under nevnteSaid first plates can be located below said

andre plater.other plates.

Den første plate 12 (Fig. 1) kan f.eks. være fremstiltThe first plate 12 (Fig. 1) can e.g. be produced

ved hjelp av en slagekstruderingsprosess, i hvilken den formende form presser den flate plate slik at finner og den periferiske vegg eller ramme ekstruderes til kanaler ved hjelp av pressen. by means of a blow extrusion process, in which the former presses the flat plate so that fins and the peripheral wall or frame are extruded into channels by means of the press.

Den andre plate 14 kan dannes ved hjelp av en ekstrude-ringsprosess, hvor den formede presse ekstruderer kanaler og finner i den sentrale region. The second plate 14 can be formed by means of an extrusion process, where the shaped press extrudes channels and fins in the central region.

Tilsvarende kan den demmende plate 38 dannes ved å ekstru-dere finnene over hele arealet på basisplaten og deretter maskinere bort finnene ved enderegionen på platen for derved å tilveiebringe endeoverflater, på hvilke de oppdemmende deler kan anbringes for dannelse av endestengsler. Similarly, the damming plate 38 can be formed by extruding the fins over the entire area of the base plate and then machining away the fins at the end region of the plate to thereby provide end surfaces on which the damming parts can be placed to form end fences.

Figur 3 viser en enkelt plate som kan benyttes som en dekkplate 48 på stabelen 10. Dekkplaten 48 kan være heftet til eller boltet til stabelen 10. Dekkplaten og den tilsvarende bunnplate kan være utstyrt med utadragende overflater utstyrt med hull for bolter eller spor for sammenbolting av den full-stendige stabelsammenstilling. Topplaten eller bunnplaten eller begge plater kan være utstyrt med innløps- og utløps-åpninger for platestabelsammenstillingen. Figure 3 shows a single plate which can be used as a cover plate 48 on the stack 10. The cover plate 48 can be attached to or bolted to the stack 10. The cover plate and the corresponding bottom plate can be equipped with projecting surfaces equipped with holes for bolts or grooves for bolting together the complete stack assembly. The top plate or the bottom plate or both plates may be equipped with inlet and outlet openings for the plate stack assembly.

Finnene 20, 20' og kanalene 22, 22' kan ha forskjellig tverrsnittsform som vist på Figur 4. Den konvensjonelle kanal og finnetype med skarpe hjørner representeres ved henvisnings-tallet 50. Imidlertid kan kanaler med avrundete hjørner 52, U-formede kanaler 54, V-formede kanaler 56, trapesformede kanaler 58, etc. også benyttes uten derved å avvike fra oppfinnelsen. I tillegg kan avbrutte finner 60, f.eks. som vist på Figur 5, benyttes. Kanalene kan også ha forskjellig bredde på én og samme plate. I tillegg kan finnene 20, 20' også ha en buktende form 62 (Figur 6) eller andre ikke-rettlinjete konfigurasjoner som vist ved hjelp av fiskebenskonfigurasjonen på Figur 7. The fins 20, 20' and the channels 22, 22' can have different cross-sectional shapes as shown in Figure 4. The conventional channel and fin type with sharp corners is represented by the reference number 50. However, channels with rounded corners 52, U-shaped channels 54, V-shaped channels 56, trapezoidal channels 58, etc. are also used without thereby deviating from the invention. In addition, fins 60 can be interrupted, e.g. as shown in Figure 5, is used. The channels can also have different widths on one and the same plate. In addition, the fins 20, 20' may also have a meandering shape 62 (Figure 6) or other non-rectilinear configurations as shown using the herringbone configuration in Figure 7.

Det er åpenbart at mange modifikasjoner og variasjonerIt is obvious that many modifications and variations

av foreliggende oppfinnelse er mulig sett i lys av ovennevnte beskrivelse. Det skal derfor bemerkes at foreliggende oppfinnelse kan praktiseres på andre måter enn de som er beskrevet ovenfor. of the present invention is possible in light of the above description. It should therefore be noted that the present invention can be practiced in other ways than those described above.

Claims (10)

1. En platestabelsammenstilling for en varmeveksler omfattende: i det minste en første plate som har en flat bunn og en oppadragende periferisk vegg på platens toppside, samt oppadragende i avstand fra hverandre liggende finner i platens sentrale region på toppsiden for dannelse av mellomliggende kanaler, idet høyden på den periferiske vegg og finnene er identiske og hvor platen ved motsatte ender har indre manifoldregioner mellom nevnte finner og den periferiske vegg, idet hver amnifoldregion er utstyrt med en manifoldåpning som strekker seg fra toppen til bunnen av nevnte plate og hvor aksene på finnene i alt vesentlig strekker seg i samme retning som en linje som forbinder nevnte manifoldåpninger; og i det minste en andre plate med samme form og dimensjoner som nevnte første plate, bortsett fra i retning på tvers av planet til platen, hvilken andre plate har en flat bunn og oppadragende i avstand fra hverandre beliggende finner i den sentrale region på toppsiden for dannelse av kanaler og med mot hverandre vendende enderegioner hvis høyde er identisk med høyden på nevnte finner, hvilke enderegioner er utstyrt med en gjennomgående manifoldåpning som er sammenfallende med manifoldåpningene ved hver ende av nevnte første plate, og hvor finnenes akser i alt vesentlig er beliggende på tvers av en linje mellom manifoldåpningene, slik at når nevnte første og andre plater stables på hverandre, så vil manifoldåpningene være sammenfallende for dannelse av en forskjellig tverrgående manifold ved hver ende og bunnen på én plate ligger i kontakt med den øvre kant på finnene på den underliggende andre plate for dannelse av lukkede kanaler i nevnte andre plate, slik at strømmen av fluider gjennom platene derved er tverrstrøms.1. A plate stack assembly for a heat exchanger comprising: at least a first plate having a flat bottom and a raised circumferential wall on the top side of the plate, as well as raised and spaced apart fins in the central region of the plate on the top side for forming intermediate channels, the height of the peripheral wall and the fins being identical and where the plate at opposite ends has internal manifold regions between said fins and the peripheral wall, each manifold region being equipped with a manifold opening that extends from the top to the bottom of said plate and where the axes of the fins extend substantially in the same direction as a line connecting said manifold openings; and at least a second plate of the same shape and dimensions as said first plate, except in the direction transverse to the plane of the plate, which second plate has a flat bottom and upwardly spaced apart fins in the central region of the top side for forming of channels and with mutually facing end regions whose height is identical to the height of said fins, which end regions are equipped with a continuous manifold opening which coincides with the manifold openings at each end of said first plate, and where the axes of the fins are essentially located across of a line between the manifold openings, so that when said first and second plates are stacked on each other, the manifold openings will coincide to form a different transverse manifold at each end and the bottom of one plate is in contact with the upper edge of the fins of the underlying second plate to form closed channels in said second plate, so that the flow of fluids through the plates is thereby cross-flow. 2. Sammenstilling som angitt i krav 1, hvilken sammenstilling inkluderer en dekkplate med samme dimensjoner som de andre plater, bortsett fra i en retning på tvers av planet til platene for dekking av toppen på den øverste plate.2. Assembly as stated in claim 1, which assembly includes a cover plate of the same dimensions as the other plates, except in a direction transverse to the plane of the plates for covering the top of the top plate. 3. Sammenstilling som angitt i krav 1, hvor nevnte platestabelsammenstilling utgjøres av et flertall med første plater og et flertall med nevnte andre plater.3. Compilation as stated in claim 1, where said plate stack assembly consists of a plurality of first plates and a plurality of said second plates. 4. Sammenstilling som angitt i krav 1, hvor den oppadragende periferiske vegg strekker seg kun langs begge sider av nevnte sentrale region på nevnte første plate, idet nevnte sammenstilling videre inkluderer demningsdeler som strekker seg langs de veggfrie deler av nevnte første plate mellom de periferisk beliggende vegger på hver side av platen for derved å danne en innvendig manifoldregion ved hver ende, idet høyden på nevnte demningsdeler er slik at deres toppoverflater ligger i samme plan som toppoverflåtene på finnene når demningsdelene er på plass på nevnte første plate.4. Compilation as stated in claim 1, where the upstanding peripheral wall extends only along both sides of said central region of said first plate, said assembly further including dam parts extending along the wall-free portions of said first plate between the circumferentially situated walls on each side of the plate to thereby form an internal manifold region at each end, the height of said dam parts being such that their top surfaces lie in the same plane as the top surfaces of the fins when the dam parts are in place on said first plate. 5. Sammenstilling som angitt i krav 2, hvor finnene på nevnte første og nevnte andre plate danner parallelle kanaler.5. Compilation as stated in claim 2, where the fins on said first and said second plate form parallel channels. 6. Sammenstilling som angitt i krav 4, hvor nevnte demningsdeler er forankret til nevnte første plate, og at platene er festet sammen.6. Compilation as stated in claim 4, where said dam parts are anchored to said first plate, and that the plates are fixed together. 7. Plate for en platestabelsammenstilling på en varmeveksler omfattende: en plate som har en flat bunn og en oppadragende vegg på platens toppside, hvilken vegg strekker seg langs periferien på toppsiden og har oppadragende, i avstand fra hverandre, beliggende finner anordnet i den sentrale region for dannelse av mellomliggende kanaler, idet høyden på den periferiske vegg og finnene er identisk, og hvor platene har motstående, innvendige manifoldregioner ved hver ende, beliggende mellom nevnte finner og den periferiske vegg, idet hver manifoldregion er utstyrt med manifoldåpning som strekker seg gjennom platen fra topp til bunn, mens finnenes akser i alt vesentlig er sammenfallende med retningen på en linje som strekker seg mellom manifoldens åpninger.7. Plate for a plate stack assembly on a heat exchanger comprising: a plate having a flat bottom and an upstanding wall on the top side of the plate, which wall extends along the periphery of the top side and has upstanding, spaced apart fins arranged in the central region for forming intermediate channels, the height of the peripheral wall and the fins are identical, and where the plates have opposing internal manifold regions at each end, located between said fins and the peripheral wall, each manifold region being equipped with a manifold opening that extends through the plate from top to bottom, while the axes of the fins essentially is coincident with the direction of a line extending between the manifold openings. 8. Plate som angitt i krav 7, hvor nevnte oppadragende periferiske vegg strekker seg kun langs begge sider på nevnte sentrale region av nevnte plate, og hvor nevnte plate videre inkluderer demningsdeler som strekker seg langs den veggfrie del av platen mellom de periferiske vegger på hver side for derved å danne en innvendig manifoldregion ved hver ende, idet høyden på nevnte demningsdeler er slik at deres toppoverflater ligger i samme plan som toppoverflåtene på finnene når demningsdelene er plassert på platen.8. Plate as specified in claim 7, where said upstanding peripheral wall extends only along both sides of said central region of said plate, and wherein said plate further includes dam portions extending along the wall-free portion of the plate between the peripheral walls on each side to thereby form an internal manifold region at each end, the height of said dam parts being such that their top surfaces lie in the same plane as the top surfaces of the fins when the dam parts are placed on the plate. 9. Plate for en platestabelsammenstilling i en varmeveksler, omfattende: en plate som har en flat bunn og oppadragende, i avstand fra hverandre beliggende finner anordnet på den sentrale region på platens toppside for dannelse av mellomliggende kanaler, hvilken plate er utstyrt med enderegioner hvis høyde er identisk med høyden på nevnte finner, idet nevnte enderegioner er utstyrt med en manifoldåpning som strekker seg gjennom denne, og hvor toppoverflåtene på nevnte finner og enderegioner ligger i samme plan, men hvor finnenes akser i alt vesentlig ligger på tvers av en tenkt linje mellom manifoldåpningene.9. Plate for a plate stack assembly in a heat exchanger, comprising: a plate having a flat bottom and upwardly projecting, spaced apart fins arranged on the central region on the top side of the plate for forming intermediate channels, which plate is provided with end regions whose height is identical to the height of said fins, said end regions being equipped with a manifold opening which extends through this, and where the top surfaces of said fins and end regions lie in the same plane, but where the axes of the fins essentially lie across an imaginary line between the manifold openings. 10. Plate som angitt i krav 9, hvor nevnte finner har et, i alt vesentlig rektangulært tverr-snitt .10. Plate as stated in claim 9, where said fins have an essentially rectangular cross-section.
NO843967A 1983-10-03 1984-10-02 HEAT EXCHANGE NO843967L (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US53824883A 1983-10-03 1983-10-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO843967L true NO843967L (en) 1985-04-09

Family

ID=24146114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO843967A NO843967L (en) 1983-10-03 1984-10-02 HEAT EXCHANGE

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0136481A3 (en)
JP (1) JPS6096891A (en)
DK (1) DK442284A (en)
NO (1) NO843967L (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4893673A (en) * 1984-10-31 1990-01-16 Rockwell International Corporation Entry port inserts for internally manifolded stacked, finned-plate heat exchanger
EP0212878A1 (en) * 1985-08-08 1987-03-04 Heatric Pty. Limited Plate-type cross-flow heat exchanger
DE8607689U1 (en) * 1986-03-20 1986-07-03 Roehm Gmbh, 6100 Darmstadt A plastic plate that can be welded to form a stack of plates and a stack of plates made from it
CA2150437C (en) * 1995-05-29 1999-06-08 Alex S. Cheong Plate heat exchanger with improved undulating passageway
FR2755217B1 (en) * 1996-10-28 1999-01-08 Valeo Climatisation IMPROVED STACKED PLATE EVAPORATOR FOR AIR CONDITIONING INSTALLATION, ESPECIALLY A MOTOR VEHICLE
JP2004508525A (en) * 2000-03-16 2004-03-18 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Heat exchanger used for CO2 air conditioner installed in vehicle
EP1757887B1 (en) 2005-08-25 2011-10-12 SGL Carbon SE Heat exchanger block
US7637112B2 (en) 2006-12-14 2009-12-29 Uop Llc Heat exchanger design for natural gas liquefaction
SE530970C2 (en) * 2007-03-07 2008-11-04 Airec Ab Cross current type heat exchanger
CN105190217B (en) * 2013-03-15 2017-04-26 达纳加拿大公司 Heat exchanger with jointed frame
CN104748605B (en) * 2015-03-25 2017-03-01 华南理工大学 A kind of electric field-enhanced nano-fluid phase-change heat transfer close-coupled multilamellar micro-channel heat exchanger
EP4303519A1 (en) * 2022-07-08 2024-01-10 Stig Gregersen A gas-liquid plate heat exchanger and method of assembling same

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE216789C (en) *
FR437925A (en) * 1910-12-28 1912-05-03 Unit Engineering Company Ltd Apparatus for heating and cooling liquids, and for other similar uses
GB732637A (en) * 1952-10-30 1955-06-29 Machf Bolnes Voorheen J H Van Improvements in or relating to plate heat exchangers
FR1345815A (en) * 1962-12-01 1963-12-13 Parsons C A & Co Ltd heat exchanger
GB1178113A (en) * 1965-11-23 1970-01-21 Rootes Motors Ltd Improvements in or relating to Heat Exchangers
FR95666E (en) * 1966-01-22 1971-04-16 Snecma Improvements to plate heat exchangers.
GB1339542A (en) * 1970-03-20 1973-12-05 Apv Co Ltd Plate heat exchangers
DE2117138A1 (en) * 1971-04-08 1972-10-19 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Heat exchangers, especially for low-boiling liquids
US4347896A (en) * 1979-10-01 1982-09-07 Rockwell International Corporation Internally manifolded unibody plate for a plate/fin-type heat exchanger

Also Published As

Publication number Publication date
DK442284A (en) 1985-04-04
DK442284D0 (en) 1984-09-17
EP0136481A3 (en) 1986-02-26
JPS6096891A (en) 1985-05-30
EP0136481A2 (en) 1985-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2413152C2 (en) Heat exchanger from hollow flat sections
US3931854A (en) Plate-type heat-exchange apparatus
US8033326B2 (en) Heat exchanger
NO843967L (en) HEAT EXCHANGE
EP2172728B1 (en) A plate-fin type heat exchanger without sealing strip
US10215496B2 (en) Multi-flow heat exchanger for exchanging heat between cool fluid and hot fluid
EP2267391B1 (en) Asymmetric heat exchanger
US4029146A (en) Corrugated sheet heat exchanger
US20060249282A1 (en) Coupling structure of heat transfer plate and gasket of plate type heat exchanger
US4403652A (en) Plate heat exchanger
CN1248320A (en) Plate heat exchanger for three heat exchanging fluids
PL208367B1 (en) Plate heat exchanger
CN109863360A (en) Heat exchanger plate and heat exchanger
EP2199723B1 (en) Heat exchanger
CN1275710A (en) Condenser
SE2050094A1 (en) A brazed plate heat exchanger and use thereof
EP0735930B1 (en) Plate heat exchanger and method for its manufacture
SE519306C2 (en) Heat transfer plate, plate package and plate heat exchanger
US20070235174A1 (en) Heat exchanger
US4282834A (en) Boiler structure embodying a plurality of heat exchange units
FR2391444A1 (en) PLATE HEAT EXCHANGER
EP0097726B1 (en) A heat exchanger
NO854327L (en) PLATE HEAT EXCHANGE.
CN1051844C (en) Improved heat exchanger element
KR20050004498A (en) Shell and Tube Type Heat Exchanger