WO1983001401A1 - Method for manufacturing a heat exchanger - Google Patents
Method for manufacturing a heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- WO1983001401A1 WO1983001401A1 PCT/CH1982/000111 CH8200111W WO8301401A1 WO 1983001401 A1 WO1983001401 A1 WO 1983001401A1 CH 8200111 W CH8200111 W CH 8200111W WO 8301401 A1 WO8301401 A1 WO 8301401A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- flat
- spiral
- channel
- longitudinal
- fluid
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/0008—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
- F28D7/0016—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being bent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/02—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
- B21D53/027—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers by helically or spirally winding elongated elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-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
- F28D9/04—Heat-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 being formed by spirally-wound plates or laminae
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2275/00—Fastening; Joining
- F28F2275/14—Fastening; Joining by using form fitting connection, e.g. with tongue and groove
Definitions
- the present invention relates to a method for producing a heat exchanger, each having a channel for the fluids flowing through it, each channel running in a spiral, from two corrugated profiled, metal side wall sections and flat metal band sections forming the channel cover and the channel bottom is described.
- the aim of the invention is a method that meets the above requirements.
- the method according to the invention is characterized in that, to form the side walls, at least one metal strip is profiled in an undulating manner such that it has at least one undulating region, the waves of which run in the longitudinal direction of the metal strip, which metal strip is simultaneously cold-formed into a spiral that To form at least a number of channel floors and channel ceilings, a flat strip is cold-formed into a flat strip spiral, the turns of which describe a common plane, and that the wavy, profiled, spiral-shaped metal strip is connected to the longitudinal edge of at least one of the flat strips deformed to form the flat strip spiral , such that each Flat strip protrudes from the wavy profiled metal strip and thus fluid channels with a rectangular cross-sectional shape are formed.
- FIG. 1 shows a diagram, partly in section, of the production of a first fluid channel
- FIG. 4 a top view of the heat exchanger manufactured according to FIGS. 1-3,
- Fig. 11 Diagram and in section a multilayer heat exchanger with spiral fluid channels.
- Two metal strips 3, 4, which consist of any suitable, " highly thermally conductive metal or metal alloy, for example copper, are deformed in a roller or rolling machine in such a way that they are profiled in a wave shape and at the same time formed into a spiral
- the waves run in the longitudinal direction of the respective metal strip 3, 4.
- two metal flat strips 7, 8 are cold-deformed in such a way that they form a flat strip spiral, the turns of which describe a common plane.
- the profiled metal strips 3, 4 with the spiral-- The flat strips 7,8 are brought together and the strips and strips are joined together along their longitudinal edges 5,6
- This connection can be carried out by means of welding, brazing or soldering, depending on the respective metal
- a roller seam welding machine is used for the connection, for example. 1 structures shown before, namely a spiral-shaped first fluid channel 1, which has wave-shaped profiled side walls 3, 4, a laughing cover band 7 and a flat bottom band 8.
- The. 2 shows in simplified form a section through this first spiral-shaped " " ⁇ ⁇ fluid channel 1.
- the distance X between the turns is now selected depending on the width of a third 9 or fourth flat belt 10.
- These flat strips 9, 10 also run spirally, form a flat strip spiral and are produced in the same way as the first and second flat strips 7, 8.
- the third 9 and fourth flat strips 10 are now inserted into the spaces between the turns of the first fluid channel 1 such that the third flat strip 9 with the first flat strip 7 and the fourth flat strip 10 with the second flat strip 8 escapes and on, according to. 3, also welded at its longitudinal edges.
- the second fluid channels 2 are now also formed. It is evident that the process described above is a continuous one and the production of the first 1 and second. 2 fluid channels, which. Fluid channels form a spiral heat exchanger that is extremely easy to carry out. 4 shows a simplified top view of a heat exchanger produced in this way.
- a flat metal strip is deformed in such a way that it has a flat longitudinal center section 11, to each of which a wavy profiled longitudinal section 12, 13 adjoins.
- a flat longitudinal edge section 14 or 15 is connected to each profiled longitudinal section 12, 13.
- the width of the flat longitudinal central section 11 is selected such that it is equal to the width of the respective flat strips 17, 18 deformed to form the flat strip spiral.
- the width of the flat longitudinal edge sections 14, 15 is selected such that they are metallurgically bonded together when.
- FIGS. 3, 7 and 10 are now stacked on top of one another, so that a multilayer, spiral heat exchanger is present, as in FIG 11 is shown in simplified form.
- each fluid channel 1. surrounded by fluid channels 2 or each fluid channel 2 surrounded by fluid channels 1 so that on the one hand the heat exchange surface of the heat exchanger is relatively large and on the other hand the areas generating heat loss are relatively small.
- the fluid channels 1 and fluid channels 2 of each laminated body of this multilayer heat exchanger are then connected to one another by a distributor, so that an external Very crowded heat exchanger is present.
Abstract
Two metal bands (3, 4) having a corrugated profile are deformed and are given the form of a spiral. At the same time, a first flat band (7) and a second flat band (8) are subjected to cold-working so that each of them forms a flat spiral of which the whorls describe the same plane. Said flat spirals (7, 8) form the ceiling and the floor of a first channel (1) for the fluid of a heat exchanger and are connected by a continuous working process to the metal band (3, 4) by their respective longitudinal edges. Thus, a first spiral-shaped channel (1) is obtained. Between the whorls of the channel (1), there are arranged additional flat bands (9, 10) which are also deformed into flats spirals, and which are fixed by their edges on the angular portion of the first channel (1) for the fluid. Thereby, a second channel (2) for the fluid is obtained. Said method being implemented as a continuous process, the manufacturing of such heat exchanger is extremely economical.
Description
Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers Process for manufacturing a heat exchanger
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers, der je einen Kanal für die ihn durchströmenden Fluide aufweist, wobei jeder Kanal spiralförmig verläuft, von zwei wellenförmig profi- lierten, metallenen Seitenwandabschnitten sowie die Kanal¬ decke und der Kanalboden bildenden flachen Metallbandab¬ schnitten beschrieben ist.The present invention relates to a method for producing a heat exchanger, each having a channel for the fluids flowing through it, each channel running in a spiral, from two corrugated profiled, metal side wall sections and flat metal band sections forming the channel cover and the channel bottom is described.
Bei solchen Wärmetauschern besteht, das Erfordernis einer möglichst billigen Herstellung, wobei das Herstel- lungsverfahren kontinuierlich sein soll, also ein Minimum" an getrennten Produktionsschritten aufweisen soll.Exists in such heat exchangers, the need for the cheapest possible production, wherein the production method to be continuous, that is to have a minimum "on separate production steps.
Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, das die oben genannten Anforderungen erfüllt.The aim of the invention is a method that meets the above requirements.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch ge- kennzeichnet, dass zur Bildung der Seitenwände mindestens ein Metallstreifen derart wellenförmig profiliert wird, dass er mindestens einen wellenförmigen Bereich aufweist, dessen Wellen in Längsrichtung des Metallstreifens verlau¬ fen, welcher Metallstreifen gleichzeitig zu einer Spirale kaltverformt wird, dass zur Bildung mindestens einer An¬ zahl Kanalböden und Kanaldecken jeweils ein Flachband zu einer Flachbandspirale kaltverformt wird, deren Windungen eine gemeinsame Ebene beschreiben, und dass der wellen¬ förmig profilierte, spiralförmige Metallstreifen mit dem Längsrand mindestens einer der zur Flachbandspirale ver¬ formten Flachbändern verbunden wird, derart, dass jedes
Flachband vom wellenförmig profilierten Metallstreifen ab¬ steht und damit Fluidkanäxe mit rechteckiger Querschnitts¬ form gebildet sind.The method according to the invention is characterized in that, to form the side walls, at least one metal strip is profiled in an undulating manner such that it has at least one undulating region, the waves of which run in the longitudinal direction of the metal strip, which metal strip is simultaneously cold-formed into a spiral that To form at least a number of channel floors and channel ceilings, a flat strip is cold-formed into a flat strip spiral, the turns of which describe a common plane, and that the wavy, profiled, spiral-shaped metal strip is connected to the longitudinal edge of at least one of the flat strips deformed to form the flat strip spiral , such that each Flat strip protrudes from the wavy profiled metal strip and thus fluid channels with a rectangular cross-sectional shape are formed.
Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 schaubildlich und teilweise im Schnitt ge¬ zeichnet die Herstellung eines ersten Fluidkanales,The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings, for example. 1 shows a diagram, partly in section, of the production of a first fluid channel,
Fig. 2 und 3 schematisch im Schnitt die vollstän¬ dige Herstellung des. Wärmetauschers, Fig. 4 eine Aufsicht auf den gemäss den Fig. 1 - 3 hergestellten Wärmetauschers,2 and 3 schematically in section the complete manufacture of the heat exchanger, FIG. 4 a top view of the heat exchanger manufactured according to FIGS. 1-3,
Fig. 5 - 7 eine weitere Ausführung des. erfindungs- gemässen Verfahrens,5 - 7 a further embodiment of the method according to the invention,
Fig. 8 - 10 eine noch weitere Ausführung des er- findungsgemässen Verfahrens, und8-10 a still further embodiment of the method according to the invention, and
Fig. 11.schaubildlich und im Schnitt einem mehr¬ schichtigen Wärmetauscher mit spiralförmig verlaufenden Fluidkanälen.Fig. 11. Diagram and in section a multilayer heat exchanger with spiral fluid channels.
Es wird nun Bezug auf die Fig. 1 genommen. Zwei Metallstreifen 3, 4 die aus irgendwelchen zweckdienlichen," gut wärmeleitfähigem Metall- oder Metallegierung bestehen, z.B. Kupfer, werden in einer Rollen- oder Walzmaschine der¬ art verformt, dass sie wellenförmig profiliert und gleich¬ zeitig zu einer Spirale. erformt werden. Dabei verlaufen die Wellen in Längsrichtung des jeweiligen MetallStreifens 3,4. Gleichzeitig werden, zwei metallene Flachbänder 7,8 derart kaltverformt, dass sie eine Flachbandspirale bilden, deren Windungen eine gemeinsame Ebene beschreiben. Darauf werden die profilierten Metallstreifen 3,4 mit den spiral-- förmigen.Flachbändern- 7,8 zusammengebracht und die-Bänder und Streifen entlang ihrer Längsränder 5,6 miteinander ver¬ bunden. Dieses Verbinden kann mittels eines Schweissens, eines Hartlötens oder Lötens, abhängig vom jeweiligen Me¬ tall, durchgeführt werden. Zur Herstellung der Verbindung wird beispielsweise eine Rollennaht-Schweissmaschine ver¬ wendet. Danach liegt das. in der Fig. 1 gezeigte Gebilde
vor, nämlich ein spiralförmig verlaufender erster Fluidka¬ nal 1, der wellenförmig profilierte Seitenwände 3,4, ein lachverlaufendes Deckband 7 und ein flachverlaufendes Bo¬ denband 8 aufweist. Die. Fig. 2 zeigt vereinfacht einen Schnitt durch diesen ersten spiralförmig verlaufenden ""■ Fluidkanal 1. Der Abstand X zwischen den Windungen ist nun abhängig von der Breite eines dritten 9 bzw.. vierten Flach¬ bandes 10 gewählt. Diese Flachbänder 9, 10 verlaufen eben¬ falls spiralförmig, bilden eine Flachbandspirale und wer- den gleich dem ersten und zweiten Flachband 7,8 hergestellt. Das dritte 9 und vierte Flachband 10 werden nun in die Zwischenräume zwischen den Windungen des ersten Fluidkana¬ les 1 eingesetzt, derart,, dass.das dritte.Flachband 9 mit dem ersten Flachband 7, und das. vierte Flachband 10 mit dem zweiten Flachband 8 fluchtet und darauf, gemäss. der Fig. 3, bei ihren Längsrändern ebenfalls angeschweisst. Damit sind nun auch die zweiten Fluidkanäle 2 gebildet. Es ist offen¬ sichtlich, dass der oben beschriebene Vorgang ein kontinu- ierlicher ist und das Herstellen des ersten 1 und zweiten . 2 Fluidkanales, welche. Fluidkanäle einen spiralförmigen Wärmetauscher bilden, äusserst einfach durchführbar ist. Die Fig. 4 zeigt eine vereinfachte Aufsicht auf einen der- art hergestellten Wärmetauscher.Reference is now made to FIG. 1. Two metal strips 3, 4, which consist of any suitable, " highly thermally conductive metal or metal alloy, for example copper, are deformed in a roller or rolling machine in such a way that they are profiled in a wave shape and at the same time formed into a spiral The waves run in the longitudinal direction of the respective metal strip 3, 4. At the same time, two metal flat strips 7, 8 are cold-deformed in such a way that they form a flat strip spiral, the turns of which describe a common plane. The profiled metal strips 3, 4 with the spiral-- The flat strips 7,8 are brought together and the strips and strips are joined together along their longitudinal edges 5,6 This connection can be carried out by means of welding, brazing or soldering, depending on the respective metal A roller seam welding machine is used for the connection, for example. 1 structures shown before, namely a spiral-shaped first fluid channel 1, which has wave-shaped profiled side walls 3, 4, a laughing cover band 7 and a flat bottom band 8. The. 2 shows in simplified form a section through this first spiral-shaped "" ■ ■ fluid channel 1. The distance X between the turns is now selected depending on the width of a third 9 or fourth flat belt 10. These flat strips 9, 10 also run spirally, form a flat strip spiral and are produced in the same way as the first and second flat strips 7, 8. The third 9 and fourth flat strips 10 are now inserted into the spaces between the turns of the first fluid channel 1 such that the third flat strip 9 with the first flat strip 7 and the fourth flat strip 10 with the second flat strip 8 escapes and on, according to. 3, also welded at its longitudinal edges. The second fluid channels 2 are now also formed. It is evident that the process described above is a continuous one and the production of the first 1 and second. 2 fluid channels, which. Fluid channels form a spiral heat exchanger that is extremely easy to carry out. 4 shows a simplified top view of a heat exchanger produced in this way.
Eine weitere Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird nun anhand der Fig. 5-7 beschrieben. Wie in der Fig. 5 dargestellt ist,, wird ein flacher Metall¬ streifen derart verformt, dass er.einen flachen Längsmit¬ telabschnitt 11 aufweist, an welchem beidseitg je ein wellenförmig profilierter Längsabschnitt 12,13 anschliesst. An jedem profilierten Längsabschnitt 12,13 schlies-st ein wieder flacher Längsrandabschnitt 14 bzw. 15 an. Die Brei¬ te des flachen Längsmittelabschnittes 11. ist dabei derart gewählt, dass er gleich der Breite jeweiliger zur Flach¬ bandspirale verformten Flachbändern 17,18 ist. Die Breite der flachen Längsrandabschnitte 14,15 ist derart gewählt, dass sie zusammen, wenn .miteinander metallurgisch verbun-A further embodiment of the method according to the invention will now be described with reference to FIGS. 5-7. As shown in FIG. 5, a flat metal strip is deformed in such a way that it has a flat longitudinal center section 11, to each of which a wavy profiled longitudinal section 12, 13 adjoins. A flat longitudinal edge section 14 or 15 is connected to each profiled longitudinal section 12, 13. The width of the flat longitudinal central section 11 is selected such that it is equal to the width of the respective flat strips 17, 18 deformed to form the flat strip spiral. The width of the flat longitudinal edge sections 14, 15 is selected such that they are metallurgically bonded together when.
OM
den, dieselbe Breite des Längsmittelabschnittes 11 auf ei¬ sen. Das derart vorliegende Metallband wird dann bei den Uebergangsbereichen 16 zwischen den flachen und wellen- förmigen Längsabschnitten rechtwinklig umgebogen, so dass 5 das in der Fig. 6 gezeigte Hohlprofil gebildet ist. Dabei „ liegen sich die Längsränder der Längsrandabschnitte 14,15 unmittelbar gegenüber und können miteinander verbunden wer¬ den, so dass wieder ein erster spiralförmiger Fluidkanal 1 gebildet ist. Der Ordnung halber soll noch bemerkt wer- 0 den, dass beim Umbiegen der einzelnen Abschnitte gleich¬ zeitig die Verformung zur Bildung des spiralförmigen Fluid¬ kanales durchgeführt wird. Somit liegt wieder ein Gebilde vor,' das abgesehen von den Schweissstellen gleich dem in der Fig. 1 gezeigten Gebilde, nämlich einem ersten spiral- 5 förmig verlaufenden Fluidkanal 1 ist. Zwischen den Windunr- . gen werden nun wieder zur Flachbandspirale verformte Flach¬ bänder 17,18 eingesetzt und bei Biegestellen des zum er¬ sten Fluidkaήals 1 verformten Metallbandes 5 mit diesem metallurgisch verbinden, so dass der. zweite Fluidkanal 2 " 0 gebildet ist. Aus der Fig. 7 geht insbesondere hervor, dass die Querschnittsfläche des ersten Fluidkanales von derje¬ nigen der Fig. 2.verschieden ist. Diese Querschnittsflachen werden offensichtlich abhängig von den Fluiden gewählt, welche die jeweiligen Kanäle durchströmen sollen. 5 Anhand der Fig. 8-10 wird ein weiteres Ausführungs¬ beispiel des erfindungsgemässen .Verfahrens beschrieben. Da¬ bei werden zwei Metallstreifen derart profiliert, dass sie einen wellenförmig profilierten Längsmittelabschnitt 19 aufweisen, an welchem beidseitig je ein flacher Längsrand- 0 abschnitt 20,21. anschliesst. Beide derart profilierte Me- tallstreifen werden darauf bei den Uebergangsbereichen 16 zwischen dem Längsmittelabschnitt 19 und den Längsrandab- schnitten 20,21 rechtwinklig umgebogen und zu der in der Fig. 9 gezeigten Form, um also wieder einen" ersten Fluid- 5 kanal 1 zu bilden und dann miteinander zu verbinden. Die¬ ses Verformen erfolgtwieder gleichzeitig mit der Verfor-
mung zur Spirale. Dabei ist zu bemerken, dass beim einen Metallstreifen das Umbiegen der flachen Längsrandabschnit- te 20,21 derart erfolgt, dass diese Längsrandabschnitte 20,21 gegen das Zentrum der Spirale weisen und offensicht- 5 lieh beim anderen Metallstreifen diese von diesem Zentrum «■ der Spirale weg weisen. Somit liegt wieder das in der Fig. 1 gezeigte Gebilde vor. Zwischen den Windungen der vom Fluidkanal 1 beschriebenen Spirale werden nun wieder zur Flachbandspirale verformte Flachbänder 17,18 angeordnet, 0 wobei der Abstand zwischen den Windungen des spiralförmi¬ gen Fluidkanales 1 gleich der Breite der Flachbänder 17,18 ist. Darauf werden diese Flachbandspiralen 17,18 an den Biegestellen, dessen ersten Fluidkanal 1 bildenden Metall¬ bändern verbunden und somit ist wieder der zweite Fluid- 5 kanal 2 gebildet.OM the same width of the longitudinal central section 11 on egg. The metal strip present in this way is then bent at right angles at the transition regions 16 between the flat and undulating longitudinal sections, so that the hollow profile shown in FIG. 6 is formed. The longitudinal edges of the longitudinal edge sections 14, 15 lie directly opposite one another and can be connected to one another, so that a first spiral fluid channel 1 is again formed. For the sake of order, it should also be noted that when the individual sections are bent, the deformation to form the spiral fluid channel is carried out at the same time. Thus, there is another structure in front of, 'which is apart from the welding points is equal to the structure shown in Fig. 1, namely a first spiral-5-extending fluid passage 1. Between the wind. Now, flat strips 17, 18 deformed to form the flat spiral are inserted again and metallurgically connect them to the bending points of the metal strip 5 deformed to the first fluid channel 1, so that the. 7 is formed in particular from FIG. 7 that the cross-sectional area of the first fluid channel is different from that of FIG. 2. These cross-sectional areas are obviously chosen depending on the fluids which flow through the respective channels 8-10 describes a further exemplary embodiment of the method according to the invention, in which two metal strips are profiled in such a way that they have an undulating longitudinal central section 19, on each of which a flat longitudinal edge section Both metal strips profiled in this way are then bent at right angles at the transition regions 16 between the longitudinal center section 19 and the longitudinal edge sections 20, 21 and to the shape shown in FIG. 9, that is to say again a "first fluid" - Form 5 channels 1 and then connect them together. This deformation takes place again simultaneously with the deformation spiral. It should be noted here that in one metal strip the flat longitudinal edge sections 20, 21 are bent in such a way that these longitudinal edge sections 20, 21 point towards the center of the spiral, and obviously in the other metal strip they borrowed from this center of the spiral point away. Thus, the structure shown in FIG. 1 is again available. Between the turns of the spiral described by the fluid channel 1, flat strips 17, 18 deformed to form the flat ribbon spiral are again arranged, the distance between the turns of the spiral fluid channel 1 being equal to the width of the flat strips 17, 18. These flat ribbon spirals 17, 18 are then connected at the bending points, the metal strips forming its first fluid channel 1, and the second fluid channel 2 is thus formed again.
Betrachtet man nun die Ausführung des Wärmetau¬ schers gemäss den Fig. 3,7 und 10, ist ersichtlich, dass durch die profilierten Seitenwände z.B. 3,4 ein ausge¬ zeichneter Wärmetausch stattfindet, jedoch die Fluidkanal- decken bzw. Fluidkanalböden einen Wärmeverlust .(abgesehen■ von irgendwelchen Isolierungen) verursachen.If one now looks at the design of the heat exchanger according to FIGS. 3, 7 and 10, it can be seen that an excellent heat exchange takes place through the profiled side walls, for example 3, 4, but the fluid channel ceilings or fluid channel bottoms lose heat. apart from ■ any insulation).
Um diesen Nachteil zu beheben und die Wärmetausch¬ fläche eines gegebenen Wärmetauschers als solches zu ver- grössern, werden nun mehrere Gebilde gemäss den Fig. 3,7 und 10 aufeinandergeschichtet, so dass ein mehrschichti¬ ger, spiralförmiger Wärmetauscher vorliegt, wie in der Fig. 11 vereinfacht dargestellt ist. Von den äussersten Fluidkanälen 1,2 abgesehen ist jeder Flμidkanal 1 . von Fluidkanälen 2 umgeben bzw. jeder Fluid- kanal 2 von Fluidkanälen 1 umgeben, so dass einerseits die Wärmetauschflache des Wärmetauschers verhältnismässig gross ist und andererseits die einen Wärmeverlust erzeu¬ genden Flächen verhältnismässig klein sind. Die Fluid¬ kanäle 1.und Fluidkanäle 2 jedes Schichtkörpers dieses mehrschichtigen Wärmetauschers werden dann jeweils mit einem Verteiler miteinander verbunden., s.o dass ein äus-
serst gedrängter Wärmetauscher vorliegt.In order to remedy this disadvantage and to enlarge the heat exchange surface of a given heat exchanger as such, several structures according to FIGS. 3, 7 and 10 are now stacked on top of one another, so that a multilayer, spiral heat exchanger is present, as in FIG 11 is shown in simplified form. Apart from the outermost fluid channels 1, 2, each fluid channel 1. surrounded by fluid channels 2 or each fluid channel 2 surrounded by fluid channels 1, so that on the one hand the heat exchange surface of the heat exchanger is relatively large and on the other hand the areas generating heat loss are relatively small. The fluid channels 1 and fluid channels 2 of each laminated body of this multilayer heat exchanger are then connected to one another by a distributor, so that an external Very crowded heat exchanger is present.
Die oben beschriebenen Herstellungsvorgänge, näm¬ lich das Profilieren, das Umbiegen und schliesslich das metallurgische Verbinden erlaubt ein kontinuierliches Her- stellungsverfahren, welches vollständig automatisch auf einer Maschine durchführbar ist, so dass der Wärmetauscher in kurzer Zeit und dementsprechend billig herstellbar ist.The manufacturing processes described above, namely the profiling, the bending and finally the metallurgical joining, permit a continuous manufacturing process which can be carried out completely automatically on a machine, so that the heat exchanger can be manufactured in a short time and accordingly inexpensively.
ERSATZBLATT
REPLACEMENT LEAF
Claims
1. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers, der je einen Kanal (1,2) für die ihn durchströmenden Flui- de aufweist, wobei jeder Kanal spiralförmig verläuft, von zwei wellenförmig profilierten,, metallenen Seitenwandab- 5 schnitten sowie die Kanaldecke und der Kanalboden bilden¬ den flachen Metallbandabschnittten beschrieben ist, da¬ durch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Seitenwände mindestens ein Metallstreifen derart wellenförmig profi¬ liert wird, dass er mindestens einen wellenförmigen Be- 0 reich (3,4;12,13,19) aufweist, dessen Wellen.,in Längsrich¬ tung des Metallstreifens verlaufen, welcher Metallstrei¬ fen gleichzeitig zu einer Spirale kaltverformt wird, dass zur Bildung mindestens einer Anzahl Kanalböden und Kanal- '.' decken jeweils ein Flachband (9,10;17,18) zu. einer Flach- 5 bandspirale kaltverformt wird, deren Windungen eine ge¬ meinsame Ebene beschreiben, und dass der wellenförmig pro¬ filierte, spiralförmige Metallstreifen mit dem Längsrand . mindestens einer der zur Flachbandspriale verformten Flachbändern. (9,10;17,18) verbunden wird, derart, dass 0 jedes Flachband vom wellenförmig profilierten. Metallstrei- • fen absteht und damit Fluidkanäle mit rechteckiger Quer¬ schnittsform gebildet sind.1. Method for producing a heat exchanger, each having a channel (1, 2) for the fluids flowing through it, each channel running in a spiral, from two corrugated, profiled, metal side wall sections and forming the channel cover and the channel bottom ¬ the flat metal strip sections are described, characterized in that at least one metal strip is corrugated to form the side walls in such a way that it has at least one undulating area (3, 4; 12, 13, 19), the waves., in Längsrich¬ of the metal strip extend tung which Metallstrei¬ fen is cold-formed simultaneously in a spiral that, to form at least one channel number, and channel floors'. ' each cover a flat ribbon (9,10; 17,18). a flat strip spiral is cold worked, the windings of which describe a common plane, and that the wavy profiled, spiral-shaped metal strip with the longitudinal edge. at least one of the flat tapes deformed into the flat tape spiral. (9,10; 17,18) is connected in such a way that 0 each flat band of the wavy profiled. Metal strip protrudes and thus fluid channels are formed with a rectangular cross-sectional shape.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass zwei Metallstreifen (3,4) wellenförmig profi- 5 liert und entlang ihrer Längsränder (5) mit dem jeweiligen Längsrand (6) eines ersten (7) , zu einer Flachbandspirale verformten, die Kanaldecke bildenden Flachbandes und ei¬ nes zweiten, zu einer Flachbandspirale verfόrmten,~-den Kanalboden bildenden Flachbandes(8) verbunden werden, um 0 einen ersten, spiralförmigen. Fluidkanal (.1) zu bilden, bei dem der Abstand (X) zwischen den Windungen gleich der Breite eines dritten (9) und eines vierten,' zur Flach¬ bandspirale verformten Flachbandes (10) ist, dass die letzteren Flachbänder (9,10) zwischen den Windungen des2. The method according to claim 1, characterized in that two metal strips (3, 4) are corrugated and deformed along their longitudinal edges (5) with the respective longitudinal edge (6) of a first (7) into a flat ribbon spiral, the flat band forming the duct ceiling and a second flat band (8), which is formed into a flat band spiral and forms the duct bottom, are connected by 0 a first, spiral-shaped. To form fluid channel (.1), wherein the distance (X) between the windings equal to the width of a third (9) and a 'is the fourth to Flach¬ ribbon spiral deformed flat strip (10) that the latter flat strips (9,10 ) between the turns of the
OMPI ersten Fluidkanales (.1) derart angeordnet- werden, dass das dritte Flachband (9) mit dem ersten (7) und das. vierte Flachband ( 0) mit dem zweiten .(8) ausgerichtet ist, und dass die Längsränder des dritten (9) bzw.. vierten (10) Flachbandes mit den Längsrändern des ersten . (.7) bzw. zwei- ten Flachbandes (8) verbunden werden, um einen zweiten Fluidkanal (2) zu bilden (Fig. 1-3)OMPI first fluid channel (.1) are arranged such that the third flat band (9) is aligned with the first (7) and the fourth flat band (0) with the second. (8), and that the longitudinal edges of the third (9th ) or fourth (10) ribbon with the longitudinal edges of the first. (.7) or second flat belt (8) are connected to form a second fluid channel (2) (Fig. 1-3)
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich¬ net, dass der Metallstreifen derart profiliert,wird, dass er einen flachen Längsmittelabschnitt (1.1)- aufweist, des¬ sen Breite gleich der Breite des eweiligen.-zur. Flachband¬ spirale verformten Flachbandes (-17,18) ist, an welchem Längsmittelabschnitt (.11) beidseitig je ein wellenförmig profilierter Längsabschnitt (12,13) anschliesst, an welchem seinerseits je ein flacher Längsrandabschnitt .(.14,15) an- schliesst, dass der Metallstreifen bei den jeweiligen3. The method according to claim 1, characterized in that the metal strip is profiled in such a way that it has a flat longitudinal central section (1.1) - whose width is equal to the width of the eternal. Flat-band spiral deformed flat band (-17, 18) is connected to each longitudinal central section (.11) on each side by a wavy profiled longitudinal section (12, 13), to which in turn a flat longitudinal edge section (. 14, 15) connects that the metal strip at the respective
Uebergangsbereichen (16) zwischen' flachen Längsabschnitten (11,14,15) und wellenförmigen Längsabschnitten (12,13) rechtwinklig umgebogen, wird, um ein Hohlprofil zu bilden," bei dem sich die Längsränder der Längsrandabschnitte (14/ 15) unmittelbar gegenüberliegen, dass die Längsränder mit¬ einander verbunden werden, um einen ersten spiralförmigen - Fluidkanal (1) zu bilden, bei dem der Abstand zwischen den Windungen gleich der Breite des jeweiligen zur Flachband- spirale verformten Flachbandes (17,18) ist, dass zwischen den Windungen des ersten spiralförmigen Fluidkanales (1) ein erstes (17), mit dem.flachen Längsmittalabschnitt (11) ausgerichtetes und ein zweites, mit den flachen. Längsrand- abschnitten . (14,15) ausgerichtetes spiralförmig verlaufendes Flachband (18) eingesetzt wird, welche Flachbänder (17,18) bei ihren jeweiligen Längsrändern mit den Biegestellen . (16) des den ersten Fluidkanal (1) bildenden Metallstrei¬ fen verbunden werden, um einen zweiten Fluidkanal (2) zu bilden. .(Fig. 5-7) 4. Verfahren nach Anspruch 1-, dadurch gekennzeich¬ net, dass zwei Metallstreifen derart profiliert werden, dass sie jeweils einen wellenförmig profilierten Längsmit¬ telabschnitt (19)-" ufweisen, an welchem beidseitig ein flacher Längsrandabschnitt (20,21) anschliesst, dass die Metallstreifen bei den zwei. Uebergangsbereichen..(1.6) 5 zwischen dem Längsmittelabschnitt (19) .und den Längsrand- abschnitten (20,21). rechtwinklig umgebogen..werde , wobei bei einem Metallstreifen die umgebogenen Längsrandabschnit- te (20,21) gegen das Zentrum der Spirale und beim anderen Metallstreifen die Längsrandabschnitte (20.,.21.) vom Zentrum 10 der Spirale weg weisen, - dass... die zwei Metallstreifen ent¬ lang ihrer Längsränder.miteinander verbunden werden, um einen ersten spiralförmigen Fluidkanal (1) zu bilden, bei dem der Abstand zwischen. den. Windungen gleich der Breite der zur Flachbandspirale verformten Flachbänder. (17,18) 15 ist, dass zwischen den Windungen.des Fluidkanales ein er¬ stes und ein zweites, mit., den jeweiligen, flachen Längs¬ randabschnitten ausgerichtetes, spiralförmig-verlaufen¬ des Flachband (17,18) eingesetzt wird, welche Flachbänder an ihren jeweiligen Längsrändern mit den Biegestellen (16) 20 des den ersten Fluidkanal (1) bildenden Metallstreifen verbunden werden, um einen zweiten Fluidkanal zu. bilden. (Fig. 8-10)Transition areas (16) between ' flat longitudinal sections (11, 14, 15) and undulating longitudinal sections (12, 13) are bent at right angles to form a hollow profile " in which the longitudinal edges of the longitudinal edge sections (14/15) lie directly opposite one another, that the longitudinal edges are connected to one another in order to form a first spiral fluid channel (1), in which the distance between the turns is equal to the width of the respective flat band (17, 18) deformed into the flat band spiral, that between the turns of the first spiral fluid channel (1), a first (17), aligned with the flat longitudinal central section (11) and a second, with the flat longitudinal edge sections (14, 15) aligned spiral flat ribbon (18) is used, which Flat strips (17, 18) are connected at their respective longitudinal edges to the bending points (16) of the metal strip forming the first fluid channel (1) by a second To form fluid channel (2). (Fig. 5-7) 4. The method according to claim 1-, characterized gekennzeich¬ net that two metal strips are profiled such that they each have a wavy profiled longitudinal central section (19) - ", to which a flat longitudinal edge section (20, 21) adjoins on both sides, that the metal strips at the two transition regions .. (1.6) 5 between the longitudinal central section (19). and the longitudinal edge sections (20, 21) are bent at right angles, the bent longitudinal edge sections (20, 21) against the center of the spiral in the case of one metal strip and the longitudinal edge sections (20, 21st) in the other metal strip. point away from the center 10 of the spiral, - that ... the two metal strips are connected to one another along their longitudinal edges in order to form a first spiral fluid channel (1) in which the distance between the turns is equal to the width of the (17, 18) 15 is that between the turns of the fluid channel, a first and a second spiral, aligned with the respective, flat longitudinal edge sections RMIG verlaufen¬ the ribbon (17,18) is used which flat ribbons are joined at their respective longitudinal edges with the bending points (16) 20 of the first fluid passage (1) forming metal strip to a second fluid channel. form. (Fig. 8-10)
5. Verfahren .nach einem der vorangehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, einen ersten5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that several, a first
25 und einen zweiten. spiralförmigen Fluidkanal enthaltende Gebilde aufeinandergeschichtet. erden, derart, dass an keiner Stelle zwei.erste oder zwei zweite Fluidkanäle un¬ mittelbar aneinander anliegen, und dass die ersten Fluid¬ kanäle bei beiden Enden, mit jeweils einem ersten und die '30 zweiten Fluidkanäle bei beiden Enden mit jeweils einem zweiten Verteilerstück verbunden werden.25 and a second. Formations containing spiral-shaped fluid channels are stacked on top of one another. ground, such that at any point zwei.erste second or two fluid channels un¬ indirectly abut each other, and that the first Fluid¬ channels at both ends, each having a first and 'second fluid passages 30 at both ends, each with a second manifold get connected.
6. Wärmetauscher, hergestellt nach, dem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet. durch mehrere,, aufeinan- dergeschichtete, spiralförmige Gebilde, wobei. jedes spi-6. Heat exchanger, manufactured according to, the method according to claim 1, characterized. by several, stacked, spiral-shaped structures, whereby . every game
35 ralförmige Gebilde einen ersten und einen unmittelbar da¬ neben gelegenen zweiten, spiralförmigen Fluidkanal auf-35 raliform structures on a first and a directly adjacent second spiral fluid channel
LATT __°M T U weist, alle ersten Fluidkanäle bei beiden Enden mit jeweils einem zweiten Verteilerstück verbunden sind, wobei an kei¬ ner Stelle zwei erste oder zwei zweite Fluidkanäle unmit¬ telbar aneinander anliegen. LATT __ ° M TU indicates that all first fluid channels are connected at both ends to a second distributor piece, with no first or two second fluid channels directly abutting one another at any point.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH658581 | 1981-10-14 | ||
CH6585/81-8811014 | 1981-10-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO1983001401A1 true WO1983001401A1 (en) | 1983-04-28 |
Family
ID=4311911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/CH1982/000111 WO1983001401A1 (en) | 1981-10-14 | 1982-10-13 | Method for manufacturing a heat exchanger |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0077009A1 (en) |
JP (1) | JPS58131000A (en) |
WO (1) | WO1983001401A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015162077A1 (en) * | 2014-04-23 | 2015-10-29 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. | Heat-transfer device, solar collector, and heat pipe |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6169677U (en) * | 1984-10-03 | 1986-05-13 | ||
DE3934545A1 (en) * | 1989-10-17 | 1991-05-02 | Haver & Boecker | Heat storage unit or heat exchanger - is formed from coiled woven wire strip |
DE4413867A1 (en) * | 1994-04-21 | 1995-10-26 | Paul Grote | Process for the production of a recuperative spiral heat exchanger |
DK2365270T3 (en) * | 2010-03-08 | 2014-07-21 | Alfa Laval Corp Ab | SPIRAL HEAT EXCHANGE |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE180784C (en) * | ||||
US2011201A (en) * | 1933-05-12 | 1935-08-13 | Rosenblads Patenter Ab | Heat exchange apparatus made of sheet metal |
US2129300A (en) * | 1936-04-10 | 1938-09-06 | Dow Chemical Co | Spiral heat interchanger |
US2131265A (en) * | 1937-03-01 | 1938-09-27 | Dow Chemical Co | Spiral heat interchanger and method of making same |
US2136086A (en) * | 1936-02-01 | 1938-11-08 | Rosenblads Patenter Ab | Heat exchangers |
US2663549A (en) * | 1950-07-14 | 1953-12-22 | Griscom Russell Co | Spiral heat exchanger |
US3007680A (en) * | 1959-07-02 | 1961-11-07 | William E Harris | Heat exchange device |
FR1324655A (en) * | 1962-06-06 | 1963-04-19 | Uddeholms Ab | heat exchanger element |
FR2050249A1 (en) * | 1969-07-08 | 1971-04-02 | Rebuffe Pascal | Spiral chamber heat exchangers |
FR2301795A1 (en) * | 1975-02-20 | 1976-09-17 | Alfa Laval Ag | Heat exchanger coil for boiler - is made of two sheets welded horizontally with flow channels between and formed into spiral |
US4274186A (en) * | 1978-05-26 | 1981-06-23 | United States Steel Corporation | Heat exchanger |
-
1982
- 1982-10-06 EP EP82109216A patent/EP0077009A1/en not_active Withdrawn
- 1982-10-13 WO PCT/CH1982/000111 patent/WO1983001401A1/en unknown
- 1982-10-14 JP JP18052982A patent/JPS58131000A/en active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE180784C (en) * | ||||
US2011201A (en) * | 1933-05-12 | 1935-08-13 | Rosenblads Patenter Ab | Heat exchange apparatus made of sheet metal |
US2136086A (en) * | 1936-02-01 | 1938-11-08 | Rosenblads Patenter Ab | Heat exchangers |
US2129300A (en) * | 1936-04-10 | 1938-09-06 | Dow Chemical Co | Spiral heat interchanger |
US2131265A (en) * | 1937-03-01 | 1938-09-27 | Dow Chemical Co | Spiral heat interchanger and method of making same |
US2663549A (en) * | 1950-07-14 | 1953-12-22 | Griscom Russell Co | Spiral heat exchanger |
US3007680A (en) * | 1959-07-02 | 1961-11-07 | William E Harris | Heat exchange device |
FR1324655A (en) * | 1962-06-06 | 1963-04-19 | Uddeholms Ab | heat exchanger element |
FR2050249A1 (en) * | 1969-07-08 | 1971-04-02 | Rebuffe Pascal | Spiral chamber heat exchangers |
FR2301795A1 (en) * | 1975-02-20 | 1976-09-17 | Alfa Laval Ag | Heat exchanger coil for boiler - is made of two sheets welded horizontally with flow channels between and formed into spiral |
US4274186A (en) * | 1978-05-26 | 1981-06-23 | United States Steel Corporation | Heat exchanger |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015162077A1 (en) * | 2014-04-23 | 2015-10-29 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. | Heat-transfer device, solar collector, and heat pipe |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58131000A (en) | 1983-08-04 |
EP0077009A1 (en) | 1983-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0519334B1 (en) | Flat tube heat exchanger, process for manufacturing same, applications and flat tubes for heat exchanger | |
DE60102725T2 (en) | Heat exchangers, fins for heat exchangers, as well as methods for producing the same | |
DE2619371C3 (en) | Method for producing hollow objects, in particular solar collectors, and hollow object produced by the method, in particular plate-shaped bodies | |
DE112006001071B4 (en) | Heat exchangers with turbulators with turns of varying heights | |
DE60102104T2 (en) | Heat exchanger and heat exchanger tube therefor | |
DE19528116A1 (en) | Heat exchanger with plate sandwich structure | |
DE2905402C2 (en) | Coiled pipe for a heat exchanger and process for their manufacture | |
EP1253391A1 (en) | Folded flat tube with multiple cavities | |
DE112005001295T5 (en) | heat exchangers | |
DE102006002627A1 (en) | Heat exchanger tube has internal chamber extends from center of tube past location to interior surface of second narrow side | |
DE112005001950T5 (en) | Flat tube, plate-shaped body for the production of the flat tube and heat exchanger | |
EP1163484B1 (en) | Collector tube for a heat transfer unit and method for producing same | |
EP1203922A2 (en) | Condenser and tube therefor | |
EP1411310B1 (en) | Heat exhanger with serpentine structure | |
DE102006002932A1 (en) | Heat exchanger tube has internal chamber extends from center of tube past location to interior surface of second narrow side | |
EP1640684A1 (en) | heat exchanger with flat tubes and corrugated fins | |
DE19723801A1 (en) | Heat exchanger collector with offtake tubes | |
WO1983001401A1 (en) | Method for manufacturing a heat exchanger | |
EP1567820B1 (en) | Heat exchanger | |
EP1668303B1 (en) | Soldered heat exchanger network | |
DE112005000422T5 (en) | A flat tube forming plate-shaped body, a flat tube, a heat exchanger and a method for producing a heat exchanger | |
EP0253167A1 (en) | Heat-exchanger, more particularly evaporator for refrigerant | |
DE10210016B9 (en) | Heat exchange tube with a ribbed inner surface | |
EP1647341B1 (en) | Method for making a corrugated fin and heat exchange block containing these corrugated fins | |
EP1248063B1 (en) | Heat exchanger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AK | Designated states |
Designated state(s): BR US |