WO2011022738A1 - Liquid-gas heat exchanger - Google Patents

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WO2011022738A1
WO2011022738A1 PCT/AT2009/000427 AT2009000427W WO2011022738A1 WO 2011022738 A1 WO2011022738 A1 WO 2011022738A1 AT 2009000427 W AT2009000427 W AT 2009000427W WO 2011022738 A1 WO2011022738 A1 WO 2011022738A1
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WO
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liquid
plates
heat exchanger
plate
flow
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PCT/AT2009/000427
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Gerhard Kunze
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Gerhard Kunze
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    • 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
    • F28F3/042Elements 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 local deformations of the element
    • F28F3/046Elements 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 local deformations of the element the deformations being linear, e.g. corrugations

Definitions

  • Liquid-gas heat exchangers are heat exchangers in which heat is exchanged between a gas flow moved by a fan and a liquid flow moved by a pump. They are mainly used for the recovery of waste heat in the building ventilation. In the application and thus also in the design, they differ from pure heating or cooling fans. In the latter, either air should be brought to a predetermined temperature with the aid of water, which is preferably achieved by a significant excess of water, or hot water should be cooled by an air stream, which am
  • V 1 * ⁇ ⁇ ⁇ * c V 2 * p * c 2 2 (2)
  • liquid-gas heat exchanger is therefore understood as a generic term for all applications mentioned, even if when weighing up the advantages and disadvantages of individual features of the building to the narrow definition according to equation (1) or (2) is intended.
  • equation (2) means that the volume flow of the air is about 4000 times greater than that of the water. On the air side, this results in the basic problem of keeping the flow cross-section as large as possible and the flow resistance as small as possible. On the water side, there is a risk of dirt deposits and problems with tight air bubbles due to the slow flow.
  • Liquid-gas heat exchangers in particular water-air heat exchangers, are usually represented by finned tubes.
  • finned tubes In this case, several finned tubes can be connected to a larger package.
  • the air then flows through between the parallel ribs, that is, the heat flow between the water pipe and air is for the most part not directly, but flows a fairly long way through the rib surface.
  • the thermal resistance in this way is not negligible.
  • the argument that speaks anyway for this construction is that the thermal resistance at the transition between rib surface and air is in any case so large that the additional thermal resistance along the ribs is justifiable, if these ribs
  • WO 2004 / 068052A1 comes closest to the present invention.
  • the liquid flows through thermally conductive tubes, through which the tubes form complex serpentine systems, parallel to the air flow, forming the intervening "air flow areas" of thermally conductive fins, so that there is a problem with the heat being dissipated Path from the liquid medium to the gas must spread along a metal surface, resulting in a loss of temperature.
  • thermally conductive ribs whether in combination with pipes or with plates, an evil that should be waived in principle.
  • liquid-gas heat exchanger in the literature, which dispense with thermally conductive ribs.
  • An example of this is DE102004054006A1, in which a bundle of liquid-carrying pipes is placed in the parallel gas stream.
  • groups of such liquid-carrying pipes are combined into plates, each with a plurality of straight, parallel, through-flow channels by means of distribution areas and collecting areas.
  • Another approach is to incorporate, instead of many straight and parallel channels, only one thin channel per plate, which pervades the plate in serpentines, because this single channel does not have to be as extremely thin as in the case of a plurality of straight, parallel channels.
  • this concept for liquid-gas heat exchangers must be extended to allow additional gaps for the gaseous medium between plate groups.
  • a liquid-gas heat exchanger consists of a set of thin parallel plate combinations, which are traversed serpentinely in their interior over the entire surface of liquid, the path is oriented substantially in the opposite direction to the air flow and nowhere along its course may lead downwards, with thin columns between the plates (typically 1-2 mm) for the gas flow in between.
  • the inflow and outflow of water of the plates are orthogonal to the plate plane by common channels, which through
  • Each of the flow-through plate combinations according to the invention consists of 3 or 2 partial plates. These partial plates of each plate combination have thicknesses of the order of 0.2-0.5 mm.
  • each of these panel combinations is a panel with cut-out channels and holes such that the remaining ridges or guides ensure that the water in all panels is serpentine, parallel to the respective adjacent panel combination and substantially opposite to the flow
  • the said plate combinations can also be produced by a combination of two mutually mirror-symmetrical partial plates.
  • These Partial plates are molded or deep-drawn, so that over its entire surface one or more shallow channels separated by narrow webs arise, which corresponds to the shape of the webs of the middle of the 3 part plates in the first form of the invention and which guarantee the composition of the sub-plates to heat exchanger plates in that the liquid flows in all the plates of the heat exchanger in parallel serpentine and substantially opposite to the flow of air between the plate pairs.
  • the partial plates are folded, pressed, welded, soldered or otherwise as firmly and tightly connected.
  • the spacers for the air gaps can be formed by folding or bulging the deep-drawn sheets, wherein the liquid passages are guided from one plate to its neighboring plate by such bulges, which are then connected directly to each other in this case.
  • each of the liquid-conducting plates can consist of a combination of two plastic foils welded together, the welds having a shape which corresponds to the middle sub-plate in the plate version of three sub-plates.
  • the spacers for the air gaps can be welded according to the invention by folding or bulging of the air gaps
  • Plastic films are formed, whereby the liquid feedthroughs are guided from plate to plate through such bulges, which are then welded directly to the adjacent plate in this case.
  • the invention it is advantageous in the case of very thin plates through which water flows, in particular when using plastic films, when the plates have one or more weak bends, because this causes the part plates to be stiffened. Placing a curvature axis in the direction of air flow, the angle of curvature can be large, since this means no additional air resistance. Conversely, at
  • each of the flow-through plates has an input and an output that all plates have identical shape and are combined into a package that all inputs and all outputs are in parallel alignment and that the liquid medium enters the package at the entrance to the first plate from below and leaves this at the output of the last plate upwards.
  • the removal of gas bubbles is further facilitated by allowing the liquid to flow from bottom to top.
  • the surfaces of the liquid-flowed plates may be coated with a material having a low surface tension at the e.g. when Teflon (PTFE) - nothing can adhere, coat.
  • PTFE Teflon
  • the plate body of some radiators differs from
  • Heat exchanger according to the invention has only a fraction of the size and weight of a comparable heater of the same power.
  • Water-flow type radiator of the conventional type require a heating water temperature, the 20 - is 3O 0 C over target room temperature.
  • the heat exchanger according to the invention is able to reach a discharge temperature of the air, which differs only by 1 ° C from the inflow temperature of the water. This is due, in particular, to the serpentine movement of the liquid proposed by the invention in countercurrent to the gas stream.
  • An essential advantage of this invention is that the design ensures a uniform temperature gradient along the plates and thus optimal heat transfer, which causes a heat exchanger according to the invention in comparison to a liquid-gas heat exchanger with finned tubes with the same size better heat transfer and so that has a much better temperature efficiency. While a good finned-tube air-cooled heat exchanger typically has a 70% temperature efficiency, a heat exchanger of the same size and air and water flow strengths achieves a temperature efficiency in excess of 97%, as evidenced by calculation and experimental measurement.
  • the advantage of forming the spacers for the air gaps by folding or bulging the deep-drawn sheets is that plates and spacers can be manufactured in one operation.
  • Another advantage of this invention is that the building material of a heat exchanger according to the invention has virtually no effect on the performance. In the conventional tube fin heat exchanger, the opposite is the case. It takes metals such as copper or aluminum, because very good heat conductive materials significantly improve the efficiency. This is because the total thermal resistance of the three thermal resistors
  • the advantage of building the heat exchanger made of plastic is that raw material and production method are cheap and there is no corrosion.
  • the slight curvature of the plates according to the invention is advantageous because it stiffens the construction of such a heat exchanger without additional structural means.
  • the slightly tilted construction according to the invention as well as the provision that the path of the liquid must nowhere lead downwards, has the advantage that any gas bubbles are transported away with certainty.
  • Fixed gas bubbles would namely on the one hand reduce the active area of the heat exchanger and on the other hand increase the flow resistance of the liquid through individual plates, with different plates in the heat exchanger would have different temperatures, whereby the heat transfer between the two media would not be optimal.
  • the advantage according to the invention in the case of larger heat exchangers to subdivide the liquid-flow-through plates into parallel sections is that thereby the mathematical optimization of the heat exchanger dimensions less
  • Fig. 1. shows the entire system, the plate block including water connections and
  • Fig. 1a shows the plate block of Fig. 1 for a case in which the plates are curved.
  • Fig. 2 shows an exploded view of a section of the plate block, where the
  • FIG. 3 shows an even smaller section of FIG. 2 with a smaller distortion due to the explosion. It can be seen the structure of the liquid passage through the plates.
  • Fig. 4 shows a typical middle sub-plate (mold plate), which liquid from the
  • Inlet opening to the outlet opening of the plate passes.
  • Fig. 5 shows a combination of 2 welded plastic plates, which fulfill the functions of the heat exchanger plates according to the invention in the same way.
  • Fig. 6 shows a deep-drawn sheet metal plate
  • Fig. 7 shows 3 details (a, b, c) of a cross section through a heat exchanger with deep-drawn plates.
  • Fig. 8 shows 3 details (a, b, c) of a cross section through a heat exchanger with a
  • Fig. 9 shows a sectional view of a heat exchanger assembly.
  • Fig. 10 shows a side tilted heat exchanger.
  • Fig. 11 shows a deep-drawn plate for larger heat exchangers.
  • Fig.1 The liquid-traversed plates -1-, separated by spacers -2-, arranged in a stack.
  • the water comes through the inflow -4- in the first plate, and distributed over the recesses -3c- in the spacers -2- from plate to plate.
  • the liquid flows in the main flow direction -8- to the liquid outlet -5-, this way
  • Serpentine has, by which is ensured that the liquid is steady and monotone against the gas direction -7- progressing from -4- to -5- moves.
  • a blower -6- a gas flow -7- is generated, which is the Fiüsstechniksströmungsraum -8- predominantly opposite.
  • Each plate -1- consists of 3 partial plates -1a, 1b, 1a and is separated by spacers -2- from the neighboring plates -1-.
  • the middle sub-plate -1b- forces the liquid through its webs -12- to a serpentine path on which it is steadily and monotonously progressing from the liquid inlet -3b- to the liquid outlet -3b 1 - is performed.
  • All 2 plate types -1a, 1b- and the spacers -2- have at the corresponding points liquid passages -3a, 3b, 3c-.
  • the liquid outlet -3a'- (in the picture only partially visible) is constructed identically
  • Fig.3 This figure shows above all the liquid passage through the plates -1-.
  • the openings -3a and -3b are congruent.
  • the opening of the middle plate -3b- has a restricted flow -15- to the -Fidsswegsweg -10-, whereby it should be ensured that the liquid flow through all plates is approximately equal.
  • In the Ausappelu ⁇ ge ⁇ -3c- of the spacers can be sealing rings -3c "- insert, if you do not want to connect the plates -1- firmly, but compresses the whole package from the outside as in a conventional bolted plate heat exchanger.
  • This illustration shows a middle plate -1b- »n of the plan view.
  • This partial plate consists only of a closed outer edge -11- and webs -12-.
  • the liquid openings are outwardly -3b, 3b'- with the restricted passage -15- to the liquid path -10-. Since a regular and reproducible small opening -15- is not easy to accomplish with the methods of blank punching or laser cutting, it helps to insert into the liquid opening -3b- a standard spring washer -9-, a wave washer or a similar elastic element which in the compressed state is a little thinner than the plate thickness of -1b-. Then the flow restriction is not at the constriction -15- but at the recess of the inserted ring.
  • FIG. 5 The figure shows the design of a heat exchanger plate -1- of two welded plastic films. In the concrete example, there are several parallel ones
  • Fluid paths -10- which are separated from each other by the welds -14-.
  • each liquid path -10- there are bumps with passages which communicate with such openings of the adjacent plates e.g. be tightly connected by welding.
  • Fig. 6 The figure shows a deep-drawn sheet metal plate -1a in plan view.
  • the inclined surface pieces are hatched, all other surfaces are parallel to the picture plane.
  • the edges -11- and the webs -12- remain unchanged in their initial plane, while the serpentine channel -10- is deep drawn into a second plane.
  • the spacers -2-, as well as the inlet and outlet openings -3a are formed as nubs, which are a little further deep drawn to a third level.
  • the liquid flow -8- flows in the drawing through the upper left opening -3a in the direction of arrow -8- to the lower right opening -3a'-.
  • the gas flow direction is indicated by arrows -7-.
  • Fig. 7 shows 3 details of a cross section through the deep-drawn plate of Fig. 6. Die
  • Drawings Figures 7a, 7b and 7c refer to the same section plane taken along the line SS 1 .
  • Fig. 7a shows a cross section through a single plate -1a. You recognize edge
  • Fig. 7b shows two joined plates -1a-which are placed in mirror image one above the other, thereby forming a liquid-flowed plate -1- with the channel -10- is formed.
  • Fig. 7c shows a plurality of liquid-flowed plates -1-, which lie on one another, wherein an air gap -7- is kept free by the spacers -2- as well as by the bulged inlet opening -3a between the plates -1-.
  • the arrows -7- give the
  • FIG. 8 shows 3 details of a cross section of a non-mirror-image plate assembly, in which a deep-drawn sheet, as in Fig. 6 with a flat sheet to a
  • Fig. 8a shows a cross section through a deep-drawn sheet -1a and a still separate flat sheet -1c-.
  • edge -11- and webs -12- which lie in the first level.
  • the outer wall of the channels -10- which lies in a second plane, and the inlet opening -3a and the spacer -2-, which come to rest in a third plane.
  • Fig. 8b shows two assembled sheets, a deep-drawn sheet -1a and a flat sheet -1c, which are superimposed with congruent openings 3a-one above the other, so that thereby a liquid-flow plate -1- with the channel -10- is formed ,
  • FIG. 8c shows a plurality of liquid-flowed plates -1- in non-mirror-image construction, which lie on one another, wherein an air gap is kept free by the spacers -2- as well as by the bulged inlet opening -3a between the plates -1-.
  • the arrows -7- indicate the gas flow direction.
  • Fig. 9 shows a schematic vertical section through a heat exchanger according to the invention, which is designed so that all parallel fluid paths -8- are the same length.
  • the liquid enters the heat exchanger at the entrance of the first plate -4-, spreads over the escape of the inlet openings through the liquid passages -3c- on all plate entrances, flows through these parallel -8-, after which all these parallel paths -8- in the Escape the output openings -3c'- open where they join the output current -5-.
  • Fig. 10 shows a vertical section through a heat exchanger according to the invention, which is designed so that the liquid can flow from bottom to top, whereby they can carry along air bubbles easier.
  • the heat exchanger is slightly tilted sideways, so that the liquid entrances -3c of all plates at the bottom and the liquid outlets -3c'- come to lie at the top.
  • the liquid enters the heat exchanger at the inlet of the first plate 4- flows upwardly through the escape of the inlet openings -3c- through the liquid passages -3c- to all plate entrances, flows through them substantially upwards, even if these paths are horizontal Serpentines include, parallel -8-, after which all these parallel paths -8- in the likewise upward-oriented alignment of the exit openings -3c'- open, where they join the output current -5-, which comes to rest at the highest point.
  • Fig. 11 shows a deep-drawn plate for larger heat exchangers.
  • three parallel channels -10- are accommodated on a disk. Each of these channels has one input -3a and one output -3a'-.
  • the individual webs are bounded by the analogous webs -12- and surrounded jointly by the outer wall -11-.
  • From such a deep-drawn plate -1a can be formed either analogously to Figure 7 with a mirror image plate -1a or analogous to FIG. 8 with a flat plate -1c- a large liquid-flowed plate -1-.
  • From a plurality of such plates -1- arises a large heat exchanger, which consists of parallel sections of parallel heat exchangers, each section having its own plate inputs and outputs.

Abstract

The invention relates to a liquid-gas heat exchanger, comprising a packet of identical thin plates (1) that do not have thermal conduction ribs, through which liquid is moved in a serpentine shape by means of a pump, the heat exchanger having air gaps and spacers (2) between the plates (1), through which the air (7) to be temperature-controlled is moved by a fan (6), wherein the temperature-control medium (8) flows through the inside of the plates (1) over the whole area except for guide webs (12) and edge zones (11), wherein the liquid flow (8) of all plates (1) in planes parallel to the gas flow (7) follows a serpentine-shaped path (10), which is substantially oriented in the direction opposite the gas flow (7) and may not flow downward anywhere along the course of the path, while the liquid inflow (4) and the liquid outflow (5) of the plates occur orthogonally to the plate planes through common channels, which are formed in the air gaps by corresponding openings (3a, 3a') in the plates (1a) and passages (3c) in the spacers (2).

Description

Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher  Liquid-gas heat exchanger
Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher sind Wärmetauscher, in denen Wärme zwischen einem durch ein Gebläse bewegten Gasstrom und einem durch eine Pumpe bewegten Flüssigkeitsstrom ausgetauscht wird. Sie werden vor allem zur Wiedergewinnung von Abwärme in der Gebäudelüftung eingesetzt. In der Anwendung und damit auch in der Bauform unterscheiden sie sich von reinen Heiz- oder Kühlgebläsen. Bei den letzteren soll entweder Luft mit Hilfe von Wasser auf eine vorgegebene Temperatur gebracht werden, was vorzugsweise durch einen deutlichen Wasserüberschuss erreicht wird, oder es soll heißes Wasser durch einen Luftstrom abgekühlt werden, was am Liquid-gas heat exchangers are heat exchangers in which heat is exchanged between a gas flow moved by a fan and a liquid flow moved by a pump. They are mainly used for the recovery of waste heat in the building ventilation. In the application and thus also in the design, they differ from pure heating or cooling fans. In the latter, either air should be brought to a predetermined temperature with the aid of water, which is preferably achieved by a significant excess of water, or hot water should be cooled by an air stream, which am
einfachsten mit einem deutlichen Luftüberschuss geschieht. Bei wirklichen Wärmetauschern gilt dagegen die Näherung (1): easiest with a clear excess of air happens. For real heat exchangers, on the other hand, the approximation (1) applies:
Vι * pι *C1 n V2 * p2 *C2 (1) mit: V11 V2 ...Volumenströme für das erste und das zweite Medium V ι * p ι * C 1 n V 2 * p 2 * C 2 (1) with: V 11 V 2 ... volume flows for the first and the second medium
P1 , p2 ... Dichte für das erste und das zweite Medium P 1 , p 2 ... density for the first and the second medium
C1 1C2 ... spezifische Wärmekapazität für das erste und das zweite Medium C 1 1 C 2 ... specific heat capacity for the first and second medium
Soll der Prozess umkehrbar sein, wie es in mehrstufigen Verfahren vorkommt, muss statt der genannten Näherung (1) sogar das Gleichheitszeichen gelten: If the process is to be reversible, as occurs in multi-stage processes, instead of the aforementioned approximation (1), even the equal sign must apply:
V1ι *cι = V2 *p2 *c2 (2) V 1 * ρ ι ι * c = V 2 * p * c 2 2 (2)
In der Praxis wird allerdings auch von Wasser-Luft Wärmetauschern gesprochen, wenn eigentlich Heiz- oder Kühlgebläse gemeint sind. Das liegt daran, dass ein für Wasser- Luft-Wärmeaustausch gebautes System sehr wohl auch als Heiz- oder Kühlgebläse eingesetzt werden kann, was aber nicht umgekehrt gilt. In der vorliegenden Arbeit wird der Begriff Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher daher als Oberbegriff für alle genannten Anwendungen verstanden, auch wenn bei der Abwägung von Vor- und Nachteilen einzelner Baumerkmale an die enge Definition laut Gleichung (1) oder (2) gedacht ist.In practice, however, is also spoken of water-air heat exchangers, if actually meant heating or cooling fan. This is because a system built for water-air heat exchange can very well be used as a heating or cooling fan, but this is not the other way around. In the present work, the term liquid-gas heat exchanger is therefore understood as a generic term for all applications mentioned, even if when weighing up the advantages and disadvantages of individual features of the building to the narrow definition according to equation (1) or (2) is intended.
Im Gegensatz zu Wärmetauschern, bei denen ähnliche Medien (flüssig/flüssig oder Gas/Gas) miteinander in Kontakt gebracht werden, ist beim Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher, insbesondere beim Wasser-Luft Wärmetauscher von einer sehr starken Asymmetrie auszugehen. Für das Medienpaar Wasser-Luft bedeutet die Gleichung (2) beispielsweise, dass der Volumenstrom der Luft etwa 4000-mal größer ist, als der des Wassers. Auf der Luftseite ergibt sich dabei das Grundproblem, den Strömungsquerschnitt möglichst groß und den Strömungswiderstand möglichst klein zu halten. Auf der Wasserseite bestehen durch die langsame Strömung die Gefahr von Schmutzablagerungen sowie Probleme mit fest sitzenden Luftblasen. In contrast to heat exchangers, in which similar media (liquid / liquid or gas / gas) are brought into contact with each other, the liquid-gas heat exchanger, in particular in the water-air heat exchanger from a very strong asymmetry. For example, for the water-air media pair, equation (2) means that the volume flow of the air is about 4000 times greater than that of the water. On the air side, this results in the basic problem of keeping the flow cross-section as large as possible and the flow resistance as small as possible. On the water side, there is a risk of dirt deposits and problems with tight air bubbles due to the slow flow.
Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher, insbesondere Wasser-Luft Wärmetauscher werden üblicherweise durch Rippenrohre dargestellt. Dabei können auch mehrere Rippenrohre zu einem größeren Paket verbunden werden. Die Luft strömt dann zwischen den parallelen Rippen durch, das heißt, der Wärmefluss zwischen Wasserrohr und Luft erfolgt zum größten Teil nicht direkt, sondern fließt einen ziemlich langen Weg durch die Rippenfläche. Der Wärmewiderstand auf diesem Weg ist nicht zu vernachlässigen. Das Argument, das trotzdem für diese Bauweise spricht ist, dass der Wärmewiderstand am Übergang zwischen Rippenoberfläche und Luft auf jeden Fall so groß ist, dass der zusätzliche Wärmewiderstand entlang der Rippen vertretbar ist, wenn man diese Rippen Liquid-gas heat exchangers, in particular water-air heat exchangers, are usually represented by finned tubes. In this case, several finned tubes can be connected to a larger package. The air then flows through between the parallel ribs, that is, the heat flow between the water pipe and air is for the most part not directly, but flows a fairly long way through the rib surface. The thermal resistance in this way is not negligible. The argument that speaks anyway for this construction is that the thermal resistance at the transition between rib surface and air is in any case so large that the additional thermal resistance along the ribs is justifiable, if these ribs
entsprechend dick und/oder aus gut Wärme leitendem Material macht. Dafür bieten sich insbesondere Kupfer und Aluminium an. Die Preise für diese Metalle sind allerdings in den letzten Jahren stark gestiegen, und die Suche nach Alternativen hat begonnen.makes correspondingly thick and / or good heat conducting material. Copper and aluminum are particularly suitable for this purpose. However, prices for these metals have risen sharply in recent years, and the search for alternatives has begun.
Abgesehen von den fertigungstechnischen Problemen, die Rippen gut Wärme leitend mit einem Rohr zu verbinden, ergibt sich dabei das physikalische Problem, dass die Wärme, die vom Wasser zur Luft (oder umgekehrt) laufen soll, sich zuerst innerhalb der ganzen Rippe entlang der Flächenebene verteilen muss. Dadurch entsteht notwendigerweise ein Temperaturgradient entlang der Rippe, der ein optimales Funktionieren des Wärmetauschers nicht zulässt. Der Luftstrom bewegt sich nämlich zuerst vom Rippenrand zum zentralen Rohr und dann zum gegenüberliegenden Rippenrand. Das heißt auf der einen Weghälfte sind die Temperaturgradienten von Luft und Rippe gleichsinnig, auf der andern Weghälfte sind sie gegensinnig. Bei einem guten Wärmetauscher sollen aber die Temperaturgradienten der beteiligten Medien immer gleichsinnig sein (wie in einem Gegenstromwärmetauscher). Apart from the manufacturing problems of connecting the fins to a tube with good heat conduction, there is the physical problem that the heat which is to run from the water to the air (or vice versa) first spreads along the surface plane within the entire ridge got to. This necessarily creates a temperature gradient along the rib that does not allow optimal functioning of the heat exchanger. Namely, the air flow first moves from the rib edge to the central tube and then to the opposite rib edge. That is, on one half of the way, the temperature gradients of air and rib are in the same direction, on the other half of the way they are in opposite directions. In the case of a good heat exchanger, however, the temperature gradients of the media involved should always be in the same direction (as in a countercurrent heat exchanger).
Man versucht zwar, die Oberflächentemperatur der Rippen weitgehend konstant zu halten, indem man sie aus sehr gut Wärme leitendem - und somit teurem - Material baut, aber auch dadurch wird nur die Temperatur innerhalb einer einzelnen Rippe stabilisiert. Bedenkt man, dass ein größerer Rohrrippenwärmetauscher normalerweise aus einer Rohrschlange besteht, die in mehreren Windungen durch alle parallelen Rippen hindurchgeht und dass das Wasser innerhalb des Rohrs kontinuierlich seine Temperatur verändert, so kommt man zu dem Schluss, dass der Luftstrom mit einem sehr komplexen Temperaturfeld konfrontiert ist, das in keinem Fall optimal sein kann. Although one tries to keep the surface temperature of the ribs largely constant, by building them from very good heat conducting - and thus expensive - material, but also by only the temperature is stabilized within a single rib. Considering that a larger tube-and-tube heat exchanger normally consists of a coil that passes through all the parallel ribs in multiple turns and that the water within the tube continuously changes temperature, it is concluded that the airflow is confronted with a very complex temperature field is that in no case can be optimal.
Um das komplexe Temperaturfeld der Rippenrohrwärmetauscher zu vereinfachen, versuchen manche veröffentlichte Konzepte flüssigkeitsdurchströmte Platten mit Rippen zu kombinieren. In order to simplify the complex temperature field of finned tube heat exchangers, some published concepts attempt to combine liquid-flow plates with fins.
Der vorliegenden Erfindung am nächsten kommt dabei WO 2004/068052A1. Dabei strömt die Flüssigkeit in wärmeleitenden, von Röhren durchzogenen Platten, wobei die Röhren komplexe Serpentinensysteme bilden, parallel zum Luftstrom, wobei die dazwischen liegenden„Luftströmungsbereiche" von wärmeleitenden Lamellen gebildet werden. Auch hier gibt es also das Problem, dass die Wärme sich auf dem Weg vom flüssigen Medium zum Gas entlang einer Metallfläche ausbreiten muss, was zu einem Temperaturverlust führt.  WO 2004 / 068052A1 comes closest to the present invention. In the process, the liquid flows through thermally conductive tubes, through which the tubes form complex serpentine systems, parallel to the air flow, forming the intervening "air flow areas" of thermally conductive fins, so that there is a problem with the heat being dissipated Path from the liquid medium to the gas must spread along a metal surface, resulting in a loss of temperature.
Das legt für den Fachmann den Schluss nahe, dass wärmeleitende Rippen, ganz gleich ob in Kombination mit Rohren oder mit Platten, ein Übel sind, auf das prinzipiell verzichtet werden sollte. Es finden sich auch entsprechende Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher in der Literatur, die auf wärmeleitende Rippen verzichten. Ein Beispiel dafür ist DE102004054006A1, bei dem ein Bündel von flüssigkeitsführenden Rohren in den dazu parallelen Gasstrom gelegt wird. In einem späteren Gebrauchsmuster vom gleichen Erfinder DE202008000496U1 werden Gruppen solcher flüssigkeitsführender Rohre zu Platten mit jeweils mehreren geraden, parallelen, durchströmten Kanälen mittels Verteilbereichen und Sammelbereichen zusammengefasst.  This suggests to those skilled in the conclusion that thermally conductive ribs, whether in combination with pipes or with plates, an evil that should be waived in principle. There are also corresponding liquid-gas heat exchanger in the literature, which dispense with thermally conductive ribs. An example of this is DE102004054006A1, in which a bundle of liquid-carrying pipes is placed in the parallel gas stream. In a later utility model of the same inventor DE202008000496U1 groups of such liquid-carrying pipes are combined into plates, each with a plurality of straight, parallel, through-flow channels by means of distribution areas and collecting areas.
Problematisch ist dabei allerdings die Verteilung der Flüssigkeit auf die zueinander parallelen Rohre oder Kanäle, speziell unter Berücksichtigung von Gleichung (2). In einem normalen Rohrrippenwärmetauscher ist das kein Problem, weil der Strömungsquerschnitt der Luft wesentlich größer ist, als der der beteiligten Wasserrohre. In einem System mit glatten Platten ohne Rippen kann der Luftquerschnitt aber nicht viel größer sein, als der Strömungsquerschnitt des Wassers. Das bedeutet, dass das Wasser oder die Flüssigkeit extrem langsam fließt. Für den Fachmann folgen daraus die Gefahr von Schmutzablagerungen sowie das Problem, dass allfällige Luftblasen nicht abtransportiert werden, wodurch der Flüssigkeitsstrom durch einzelne Platten zum Erliegen kommen kann. The problem, however, is the distribution of the liquid on the mutually parallel tubes or channels, especially taking into account equation (2). In This is not a problem with a normal tube fin heat exchanger, because the flow cross section of the air is considerably larger than that of the water pipes involved. However, in a system with smooth plates without ribs, the air cross section may not be much larger than the flow area of the water. This means that the water or liquid flows extremely slowly. For the expert from the risk of dirt deposits and the problem that any air bubbles are not removed, whereby the flow of liquid through individual plates can come to a standstill.
Man kann natürlich auch bei einer Plattenkonstruktion den Querschnitt des Flüssigkeitsstroms verringern, indem man den inneren Durchmesser der beteiligten Kanäle verkleinert. Wenn allerdings eine Verkleinerung um einen Faktor <0,001 gefordert ist, stößt man auf prinzipielle technische Probleme.  Of course, it is also possible to reduce the cross-section of the liquid flow in a plate construction by reducing the inner diameter of the channels involved. If, however, a reduction by a factor of <0.001 is required, one encounters fundamental technical problems.
Ein anderer Lösungsweg besteht darin, anstelle vieler gerader und paralleler Kanäle pro Platte nur einen einzigen dünnen Kanal einzubauen, der die Platte in Serpentinen durchzieht, weil dieser einzige Kanal dann nicht so extrem dünn sein muss, wie im Fall einer Vielzahl gerader, paralleler Kanäle.  Another approach is to incorporate, instead of many straight and parallel channels, only one thin channel per plate, which pervades the plate in serpentines, because this single channel does not have to be as extremely thin as in the case of a plurality of straight, parallel channels.
Aus diesem Blickwinkel ist die der gegenständlichen Erfindung am nahesten liegende Veröffentlichung WO2007/127048A2, die einen Luft-Wasser Wärmetauscher, der mit Klebestreifen verbundene Platten aufweist, beschreibt. Leider beschränkt sich der Autor bei den technischen Details vor allem auf die Beschreibung seiner Klebstreifenkonstruktion. Eine besondere Verengung der Kanalquerschnitte ist daher nicht vorgesehen und wäre wegen der Dicke des Schaumstoff-Klebebandes (ca. 3 mm) auch nicht möglich. Soweit man aus den Beschreibungen der Zeichnungen erkennen kann, sind serpentinenförmige Kanäle als eine von mehreren Möglichkeiten angedacht, dabei stehen die Platten aufrecht und der Luftstrom ist horizontal. Somit sind die Serpentinenbewegungen der Kanäle auf- und abwärts. Es ist dem Autor bewusst, dass diese Position Probleme mit Luftblasen bringen könnte. Daher schlägt er vor, benachbarte Serpentinenrichtungsänderungen am oberen Plattenende durch kleine Öffnungen miteinander zu verbinden, so dass die Luft abziehen könnte. Bei einer Wasserströmungsgeschwindigkeit von Bruchteilen eines Millimeters pro Sekunde (wie sich aus seinen Daten errechnen lässt), ist davon auszugehen, dass der Wasserströmungswiderstand durch die besagten Löcher ebenfalls so gering wäre, dass damit zu rechnen ist, dass ein wesentlicher Teil des Wassers den kürzesten Weg durch diese Löcher nehmen würde und somit nicht am Wärmetauschprozess teilnähme. Eine sichere Entfernung von Luftblasen ist nur möglich, wenn der Flüssigkeitsstrom einerseits einen hinreichend kleinen Querschnitt hat und andererseits die Bewegungsrichtung der Flüssigkeit im gesamten Wärmetauscher nirgends von oben nach unten verläuft.  From this point of view, the publication closest to the subject invention WO2007 / 127048A2, which describes an air-water heat exchanger having plates connected with adhesive strips describes. Unfortunately, the author's technical details are mainly limited to the description of his adhesive tape construction. A special narrowing of the channel cross sections is therefore not provided and would not be possible because of the thickness of the foam adhesive tape (about 3 mm). As can be seen from the descriptions of the drawings, serpentine channels are thought of as one of several possibilities, with the plates standing upright and the airflow being horizontal. Thus, the serpentine movements of the channels are up and down. The author is aware that this position could cause problems with air bubbles. Therefore, he suggests to connect adjacent Serpentinenrichtungsänderungen at the upper end of the plate through small openings with each other, so that the air could peel off. At a water flow rate of fractions of a millimeter per second (as can be calculated from its data), it can be assumed that the water flow resistance through said holes would also be so low that a substantial portion of the water is expected to be the shortest path through these holes and thus would not participate in the heat exchange process. A safe removal of air bubbles is only possible if the liquid flow on the one hand has a sufficiently small cross-section and on the other hand, the direction of movement of the liquid in the entire heat exchanger nowhere from top to bottom.
Ein weiteres Problem bei WO2007/127048A2 ebenso wie bei DE202008000496U1 ist die technische Ausführung der Flüssigkeitsversorgung für die durchströmten Platten von der Seite her. Das erfordert aufwendige (vermutlich auch teure) und geometrisch komplexe Verbindungsteile, die in der Praxis vermutlich zur Undichtigkeit neigen werden. Dem Erfinder von WO2007/127048A2 ist dies auch klar. Er empfiehlt, die kritischen Stellen schon vorbeugend mit einer passenden Klebe- oder Dichtungsmasse zu überstreichen. Eine solche Konstruktion hat sicher keine hohe Lebenserwartung. Another problem with WO2007 / 127048A2 as well as DE202008000496U1 is the technical design of the liquid supply for the flow-through plates from the side. This requires complex (probably expensive) and geometrically complex connecting parts, which are prone to leak in practice probably. This is also clear to the inventor of WO2007 / 127048A2. He recommends coating the critical areas with a suitable adhesive or sealant as a preventative measure. Such a construction certainly has no high life expectancy.
Eine andere Art flüssigkeitsdurchströmte Platten mit Flüssigkeit zu versorgen findet sich in DE102005037708A1. Dabei handelt es sich aber nicht um einen Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher, sondern zwischen den durchströmten Platten soll ein festes Adsorbens temperiert werden. Somit sind die Fragen nach der Durchströmungsrichtung und der Flussgeschwindigkeit für diese Erfindung irrelevant. Originell ist die Art wie die Platten durch kongruente Bohrungen für Einlass und Auslass, verbunden durch hülsenförmige Sammelkanäle, die gleichzeitig als Abstandshalter dienen, mit Flüssigkeit versorgt werden. Diese Doppelfunktion ist sicher zielführend und sieht auch einfach aus, hat aber die problematische Folge, dass die statische Fixierung der Platten zu einem großen Teil an diesen Hülsen und Plattenbohrungen erfolgt. Der Erfinder schlägt daher an diesen Punkten zusätzliche Stabilisierungselemente vor, deren Einbau in die Platten (siehe seinen Anspruch 18) als aufwendig bezeichnet werden kann. Another type of liquid-flow plates to supply with liquid can be found in DE102005037708A1. However, this is not a liquid-gas heat exchanger, but between the flow-through plates, a solid adsorbent is to be tempered. Thus, the questions about the direction of flow and the Flow rate irrelevant to this invention. Original is the way the plates are supplied with fluid through congruent inlet and outlet bores connected by sleeve-shaped collection channels that also serve as spacers. This dual function is certainly expedient and looks easy, but has the problematic consequence that the static fixation of the plates takes place to a large extent on these sleeves and plate holes. The inventor therefore proposes additional stabilizing elements at these points, the incorporation of which into the plates (see his claim 18) can be described as expensive.
In der PCT-Anmeldung WO 2009/097639 (basierend auf österr. Patentanmeldung AT195/2008) wird eine Methode entwickelt, hydraulische und hydropneumatische Systeme aus kompakten Piattenpaketen darzustellen, weitestgehend ohne Rohrverbindungen, wodurch die Herstellung von relativ komplexen Konzepten einfach und billig wird. Insbesondere ist es dadurch auch möglich Wasser-Wärmetauscher mit extrem hohem Wirkungsgrad zu bauen. Dieses Verfahren bezieht sich aber nur auf nach außen abgeschlossene Medien, die sich innerhalb der dort beschriebenen Formplatten bewegen, während sie von anderen Formplatten und deren Medien durch Trenn- bzw. Dämmplatten getrennt sind.  In the PCT application WO 2009/097639 (based on Austrian Patent Application AT195 / 2008), a method is developed to represent hydraulic and hydropneumatic systems from compact plate packs, largely without pipe joints, whereby the production of relatively complex concepts is easy and cheap. In particular, it is thereby also possible to build water heat exchangers with extremely high efficiency. However, this method only relates to externally sealed media moving within the mold plates described therein, while being separated from other mold plates and their media by separation or insulation boards.
Erfindungsgemäß muss dieses Konzept für Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher dahingehend erweitert werden, dass man zusätzliche Spalten für das gasförmige Medium zwischen Plattengruppen zulässt.  According to the invention, this concept for liquid-gas heat exchangers must be extended to allow additional gaps for the gaseous medium between plate groups.
Erfindungsgemäß besteht ein Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher aus einem Paket dünner paralleler Plattenkombinationen, die in ihrem Inneren ganzflächig serpentinenförmig von Flüssigkeit durchströmt werden, wobei der Weg im Wesentlichen in der zur Luftströmung entgegengesetzten Richtung orientiert ist und entlang seines Verlaufs nirgends abwärts führen darf, mit dünnen Spalten zwischen den Platten (typischerweise 1-2 mm) für den Gasstrom dazwischen.  According to the invention, a liquid-gas heat exchanger consists of a set of thin parallel plate combinations, which are traversed serpentinely in their interior over the entire surface of liquid, the path is oriented substantially in the opposite direction to the air flow and nowhere along its course may lead downwards, with thin columns between the plates (typically 1-2 mm) for the gas flow in between.
Erfindungsgemäß erfolgen der Wasserzufluss und der Wasserabfluss der Platten orthogonal zu den Platteneben durch gemeinsame Kanäle, welche durch  According to the invention, the inflow and outflow of water of the plates are orthogonal to the plate plane by common channels, which through
korrespondierende Öffnungen in den Platten und Durchlässe in den Abstandhaltern in den Luftspalten gebildet werden. corresponding openings are formed in the plates and passages in the spacers in the air gaps.
Jede der durchströmten erfindungsgemäßen Plattenkombinationen besteht aus 3 oder 2 Teilplatten. Diese Teilplatten jeder Plattenkombination haben Dicken in der Größenordnung von 0,2 - 0,5 mm.  Each of the flow-through plate combinations according to the invention consists of 3 or 2 partial plates. These partial plates of each plate combination have thicknesses of the order of 0.2-0.5 mm.
Im Falle einer Kombination von 3 Teilplatten ist die mittlere jeder dieser Plattenkombinationen eine Platte mit ausgeschnittenen Kanälen und Löchern, dergestalt, dass die verbleibenden Stege oder Leitvorrichtungen garantieren, dass das Wasser in allen Platten serpentinenförmig, parallel zur jeweiligen benachbarten Plattenkombination und im Wesentlichen entgegengesetzt zur Strömung der Luft zwischen den Platten fließt, wobei die Flüssigkeit, zur Vermeidung festsitzender Gasblasen immer nur aufwärts oder horizontal aber niemals abwärts fließen darf. An den ohnehin notwendigen Verbindungsstellen zwischen den Platten kann Wasser von einer Platte in die Nachbarplatte übertreten. Dadurch wird gewährleistet, dass durch alle Platten etwa gleich viel Wasser fließt.  In the case of a combination of 3 sub-panels, the middle of each of these panel combinations is a panel with cut-out channels and holes such that the remaining ridges or guides ensure that the water in all panels is serpentine, parallel to the respective adjacent panel combination and substantially opposite to the flow The air flows between the plates, the liquid, to avoid stuck gas bubbles always only upwards or horizontally but never allowed to flow down. Water can pass from one plate into the neighboring plate at the necessary connection points between the plates. This ensures that about the same amount of water flows through all plates.
In Weiterbildung der Erfindung kann man die genannten Plattenkombinationen auch durch eine Verbindung von 2 zueinander spiegelbildlichen Teilplatten herstellen. Diese Teilplatten werden formgepresst oder tiefgezogen, so dass über ihre ganze Fläche ein oder mehrere flache Kanäle getrennt durch schmale Stege entstehen, die der Form der Stege der mittleren der 3 Teilplatten in der ersten Form der Erfindung entspricht und die nach der Zusammensetzung der Teilplatten zu Wärmetauscherplatten garantieren, dass die Flüssigkeit in allen Platten des Wärmetauschers parallel serpentinenförmig und im Wesentlichen entgegengesetzt zur Strömung der Luft zwischen den Plattenpaaren fließt. An den Rändern sowie Berührungsstellen der Stege werden die Teilplatten gefalzt, verpresst, verschweißt, verlötet oder sonst wie fest und dicht verbunden. Wird das gesamte Plattenpaket unter leichtem Druck von außen zusammengehalten, ist eine Verschweißung oder Verlötung der Stege nicht unbedingt notwendig, da die Druckunterschiede des fließenden Mediums innerhalb einer Platte so klein sind, dass die Gefahr, dass das Medium auf dem Weg von einer Serpentinenschleife zur nächsten den kürzesten Weg quer durch den Steg nimmt, nahezu ausgeschlossen ist. In a further development of the invention, the said plate combinations can also be produced by a combination of two mutually mirror-symmetrical partial plates. These Partial plates are molded or deep-drawn, so that over its entire surface one or more shallow channels separated by narrow webs arise, which corresponds to the shape of the webs of the middle of the 3 part plates in the first form of the invention and which guarantee the composition of the sub-plates to heat exchanger plates in that the liquid flows in all the plates of the heat exchanger in parallel serpentine and substantially opposite to the flow of air between the plate pairs. At the edges and contact points of the webs, the partial plates are folded, pressed, welded, soldered or otherwise as firmly and tightly connected. If the entire plate pack is held together under slight pressure from the outside, welding or soldering of the webs is not absolutely necessary, since the pressure differences of the flowing medium within a plate are so small that the danger that the medium on the way from one serpentine loop to the next takes the shortest path across the jetty, is almost impossible.
In Weiterbildung der Erfindung kann man an Stelle der beiden zueinander spiegelbildlichen Teilplatten auch nur eine der beiden Teilplatten wie eben beschrieben tiefziehen, während die dazu gehörende zweite Teilplatte eben bleibt. An den Rändern sowie Berührungsstellen der Stege werden dann auch diese Teilplatten gefalzt, verpresst, verschweißt, verlötet oder sonst wie fest und ausreichend dicht verbunden. In a further development of the invention, it is possible to deep-draw only one of the two partial plates as just described, instead of the two mutually mirror-symmetrical partial plates, while the associated second partial plate remains flat. At the edges and contact points of the webs then these part plates are folded, pressed, welded, soldered or otherwise as firmly and sufficiently tightly connected.
Erfindungsgemäß können die Abstandhalter für die Luftspalten durch Falten oder Ausbuchtungen der tiefgezogenen Bleche gebildet werden, wobei auch die Flüssigkeits- durchführungen von einer Platte zu ihrer Nachbarplatte durch solche Ausbuchtungen geführt werden, welche in diesem Falle dann direkt miteinander verbunden werden.According to the invention, the spacers for the air gaps can be formed by folding or bulging the deep-drawn sheets, wherein the liquid passages are guided from one plate to its neighboring plate by such bulges, which are then connected directly to each other in this case.
Erfindungsgemäß kann jede der Flüssigkeit führenden Platten aus einer Kombination von zwei miteinander verschweißten Kunststofffolien bestehen, wobei die Schweißnähte eine Formgebung haben, die der mittleren Teilplatte in der Plattenversion aus drei Teilplatten entspricht. According to the invention, each of the liquid-conducting plates can consist of a combination of two plastic foils welded together, the welds having a shape which corresponds to the middle sub-plate in the plate version of three sub-plates.
Wenn die Flüssigkeit führenden Platten aus einer Kombination von zwei miteinander verschweißten Kunststofffolien bestehen, so können erfindungsgemäß die Abstandhalter für die Luftspalten durch Falten oder Ausbuchtungen der verschweißten  If the liquid-conducting plates consist of a combination of two plastic foils welded together, the spacers for the air gaps can be welded according to the invention by folding or bulging of the air gaps
Kunststofffolien gebildet werden, wobei auch die Flüssigkeitsdurchführungen von Platte zu Platte durch solche Ausbuchtungen geführt werden, welche in diesem Falle dann direkt an die benachbarte Platte angeschweißt werden. Plastic films are formed, whereby the liquid feedthroughs are guided from plate to plate through such bulges, which are then welded directly to the adjacent plate in this case.
Erfindungsgemäß ist es bei sehr dünnen, wasserdurchströmten Platten, insbesondere bei Verwendung von Kunststofffolien, vorteilhaft, wenn die Platten eine oder mehrere schwache Krümmungen aufweisen, weil dadurch die Teilplatten versteift werden. Legt man eine Krümmungsachse in Luftströmungsrichtung, kann der Krümmungswinkel groß sein, da dies keinen zusätzlichen Luftwiderstand bedeutet. Umgekehrt ist bei  According to the invention, it is advantageous in the case of very thin plates through which water flows, in particular when using plastic films, when the plates have one or more weak bends, because this causes the part plates to be stiffened. Placing a curvature axis in the direction of air flow, the angle of curvature can be large, since this means no additional air resistance. Conversely, at
Krümmungsachsen in anderen Richtungen zu beachten, dass eine zu starke Krümmung ein Hindernis für die Luftströmung bedeuten kann. Curves in other directions to note that excessive curvature can be an obstacle to the flow of air.
Zur weiteren Verbesserung der Erfindung ist es vorteilhaft, dafür Sorge zu tragen, dass der Flüssigkeitsstrom durch alle Platten eines Wärmetauschers gleich stark ist. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher auf Rohrrippenbasis fließt beim erfindungsgemäßen Wärmetauscher die Flüssigkeit gleichzeitig über viele parallele Wege. Erfindungsgemäß ist es daher wichtig, auf allen Wegen den gleichen Strömungswiderstand zu haben, was dadurch erreicht wird, dass jede der durchströmten Platten einen Eingang und einen Ausgang hat, dass alle Platten identische Form haben und so zu einem Paket zusammengefasst werden, dass alle Eingänge und alle Ausgänge in zueinander parallelen Fluchten liegen und dass das flüssige Medium beim Eingang in die erste Platte in das Paket von unten eintritt und dieses beim Ausgang der letzten Platte nach oben verlässt. To further improve the invention, it is advantageous to ensure that the liquid flow through all the plates of a heat exchanger is the same. In contrast to a conventional liquid-gas heat exchanger tube-base based flows in the heat exchanger according to the invention, the liquid simultaneously over many parallel paths. According to the invention it is therefore important to have the same flow resistance in all ways, which is achieved in that each of the flow-through plates has an input and an output that all plates have identical shape and are combined into a package that all inputs and all outputs are in parallel alignment and that the liquid medium enters the package at the entrance to the first plate from below and leaves this at the output of the last plate upwards.
Erfindungsgemäß wird der Abtransport von Gasblasen weiter erleichtert, wenn man die Flüssigkeit von unten nach oben strömen lässt. In der Praxis bedeutet das, dass man den Wärmetauscher leicht seitlich kippt, so dass die Flüssigkeitseingänge aller Platten zuunterst und die Flüssigkeitsausgänge zuoberst zu liegen kommen. Man kann die Platten auch ganz senkrecht stellen, nur müsste dann der Luftstrom senkrecht von oben nach unten verlaufen, was nicht immer praktisch ist.  According to the invention, the removal of gas bubbles is further facilitated by allowing the liquid to flow from bottom to top. In practice, this means that you tilt the heat exchanger slightly laterally, so that the liquid inputs of all plates at the bottom and the liquid outlets are at the top. You can also put the plates completely vertical, only then would the air flow run vertically from top to bottom, which is not always practical.
Erfindungsgemäß ist es für größere Wärmetauscher vorteilhaft, die flüssigkeitsdurch- strömten Platten in parallele Sektionen zu unterteilen, wobei jede Sektion dann ihre eigenen Platteneingänge und -ausgänge hat, so dass ein kompaktes Paket von parallel geschalteten Wärmetauschern entsteht.  According to the invention, it is advantageous for larger heat exchangers to subdivide the liquid-flow plates into parallel sections, each section then having its own plate inputs and outputs, so that a compact package of parallel-connected heat exchangers is produced.
In Weiterbildung der Erfindung kann man die Oberflächen der flüssigkeitsdurch-strömten Platten mit einem Material mit niedriger Oberflächenspannung an dem -wie z.B. beim Teflon (PTFE) - nichts anhaften kann, beschichten.  In a further development of the invention, the surfaces of the liquid-flowed plates may be coated with a material having a low surface tension at the e.g. when Teflon (PTFE) - nothing can adhere, coat.
Durch diesen simplen Aufbau aus ebenen Elementen, die in der Herstellung einfach und billig sind, unterscheidet sich der Plattenkörper von manchen Heizkörpern von  Due to this simple structure of flat elements, which are simple and cheap to manufacture, the plate body of some radiators differs from
Zentralheizungen, die zwar auch von Wasser durchflössen sind, aber aus schwergewichtigen, gegossenen, formgepressten oder gefrästen Teilen bestehen. Der Central heating, which are also flowed through by water, but consist of heavyweight, cast, molded or milled parts. Of the
erfindungsgemäße Wärmetauscher hat nur einen Bruchteil der Größe und des Gewichts eines vergleichbaren Heizkörpers gleicher Leistung. Wasserdurchströmte Heizkörper der herkömmlichen Art benötigen eine Temperatur des Heizwassers, die um 20 - 3O0C über der angestrebten Raumtemperatur liegt. Der erfindungsgemäße Wärmetauscher ist in der Lage eine Ausströmtemperatur der Luft zu erreichen, die sich nur um 1°C von der Einströmtemperatur des Wassers unterscheidet. Das liegt insbesondere an der erfindungsgemäß vorgeschlagenen serpentinenförmigen Bewegung der Flüssigkeit im Gegenstrom zum Gasstrom. Heat exchanger according to the invention has only a fraction of the size and weight of a comparable heater of the same power. Water-flow type radiator of the conventional type require a heating water temperature, the 20 - is 3O 0 C over target room temperature. The heat exchanger according to the invention is able to reach a discharge temperature of the air, which differs only by 1 ° C from the inflow temperature of the water. This is due, in particular, to the serpentine movement of the liquid proposed by the invention in countercurrent to the gas stream.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass durch die Bauweise ein gleichmäßiger Temperaturgradient entlang der Platten und damit ein optimaler Wärmeübergang gewährleistet ist, der bewirkt, dass ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher im Vergleich zu einem Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher mit Rippenrohren bei gleicher Baugröße eine bessere Wärmeübertragung und damit einen viel besseren Temperaturwirkungsgrad hat. Während ein guter Luft-Wärmetauscher mit Rippenrohren typischerweise einen Temperaturwirkungsgrad von 70% hat, kommt ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher bei gleicher Baugröße und unter identischen Luft- und Wasserstromstärken auf einen Temperaturwirkungsgrad von über 97%, was durch Rechnung und experimentelle Messung übereinstimmend bewiesen wurde.  An essential advantage of this invention is that the design ensures a uniform temperature gradient along the plates and thus optimal heat transfer, which causes a heat exchanger according to the invention in comparison to a liquid-gas heat exchanger with finned tubes with the same size better heat transfer and so that has a much better temperature efficiency. While a good finned-tube air-cooled heat exchanger typically has a 70% temperature efficiency, a heat exchanger of the same size and air and water flow strengths achieves a temperature efficiency in excess of 97%, as evidenced by calculation and experimental measurement.
Der Vorteil die flüssigkeitsdurchströmten Platten aus jeweils 3 Teilplatten zusammen zu fügen besteht darin, dass man solche Platten durch Wasserstrahl- oder Laserschneiden in kleinen Werkstätten leicht und kostengünstig herstellen kann.  The advantage of joining the liquid-flow-through plates, each consisting of 3 partial plates, is that such plates can be produced easily and inexpensively by water jet or laser cutting in small workshops.
Der Vorteil die flüssigkeitsdurchströmten Platten aus jeweils 2 Teilplatten zusammen zu fügen besteht darin, dass man solche Platten großindustriell noch viel billiger herstellen kann. Der Vorteil im Falle von flüssigkeitsdurchströmten Platten aus jeweils 2 Teilplatten, eine der beiden Platten eben zu gestalten, besteht in der Kostenersparnis, weil nur die Hälfte aller Teilplatten tiefgezogen werden muss. The advantage of joining together the liquid-flow-through plates, each consisting of 2 partial plates, is that it is possible to produce such plates even more cheaply on a large industrial scale. The advantage in the case of liquid-flow plates made of 2 partial plates to make one of the two plates even, consists in the cost savings, because only half of all partial plates must be thermoformed.
Der Vorteil die Abstandhalter für die Luftspalten durch Falten oder Ausbuchtungen der tiefgezogenen Bleche zu bilden besteht darin, dass Platten und Abstandhalter in einem Arbeitsgang gefertigt werden können.  The advantage of forming the spacers for the air gaps by folding or bulging the deep-drawn sheets is that plates and spacers can be manufactured in one operation.
Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass das Baumaterial eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers nahezu keinen Einfluss auf die Leistung hat. Beim herkömmlichen Rohrrippenwärmetauscher ist das Gegenteil der Fall. Man nimmt Metalle wie Kupfer oder Aluminium, weil sehr gut Wärme leitende Materialien den Wirkungsgrad merklich verbessern. Das liegt daran, dass sich der Gesamtwärmewiderstand aus den drei Wärmewiderständen  Another advantage of this invention is that the building material of a heat exchanger according to the invention has virtually no effect on the performance. In the conventional tube fin heat exchanger, the opposite is the case. It takes metals such as copper or aluminum, because very good heat conductive materials significantly improve the efficiency. This is because the total thermal resistance of the three thermal resistors
- Übergang Wasser zur Platte  - Transfer water to the plate
- Leitung innerhalb der Platte  - Line inside the plate
- Übergang Platte zur Luft  - Transition plate to the air
zusammensetzt. In einem Rohrrippenwärmetauscher ist nur der Wärmewiderstand zwischen Wasser und Platte klein, die beiden anderen Wärmewiderstände sind groß. Speziell ist der Wärmewiderstand innerhalb der Platte groß, weil die Wärme mehrere Zentimeter weit entlang einer sehr dünnen Platte fließen muss. composed. In a tube fin heat exchanger, only the thermal resistance between water and plate is small, the other two heat resistances are large. Specifically, the thermal resistance within the plate is large because the heat must flow several centimeters along a very thin plate.
Beim erfindungsgemäßen Wärmetauscher dagegen fließt die Wärme quer zur Plattenfläche - das ist ein kurzer Weg mit einem großen Querschnitt. Folglich ist dieser mittlere der drei Wärmewiderstände vernachlässigbar klein, ganz gleich, ob die spezifische Wärmeleitfähigkeit des Plattenmaterials groß ist oder klein. Damit ergibt sich die  In the heat exchanger according to the invention, however, the heat flows across the plate surface - this is a short path with a large cross-section. Consequently, this average of the three thermal resistances is negligibly small, regardless of whether the specific thermal conductivity of the plate material is large or small. This results in the
Möglichkeit, an Stelle von teuren Metallen wie Kupfer billige und leicht verarbeitbare Kunststoffe zu verwenden. Possibility to use cheap and easily processable plastics instead of expensive metals like copper.
Der Vorteil den Wärmetauscher aus Kunststoff zu bauen besteht darin, dass Rohstoff und Herstellungsweise billig sind und es keine Korrosion gibt.  The advantage of building the heat exchanger made of plastic is that raw material and production method are cheap and there is no corrosion.
Die erfindungsgemäße leichte Krümmung der Platten ist vorteilhaft, weil sie ohne zusätzliche strukturelle Mittel die Konstruktion eines derartigen Wärmetauschers versteift.  The slight curvature of the plates according to the invention is advantageous because it stiffens the construction of such a heat exchanger without additional structural means.
Die erfindungsgemäße gleiche Länge bei gleichem Querschnitt aller Flüssigkeitswege soll verhindern, dass einzelne Wege stärker durchflössen werden als andere. In der Praxis würde das dazu führen, dass verschiedene Platten im Wärmetauscher unterschiedliche Temperaturen hätten, wodurch der Wärmeübergang zwischen den beiden Medien nicht mehr optimal wäre. The same length according to the invention with the same cross section of all fluid paths to prevent individual paths are flowed through stronger than others. In practice, this would mean that different plates would have different temperatures in the heat exchanger, whereby the heat transfer between the two media would no longer be optimal.
Die erfindungsgemäße leicht gekippte Bauform, ebenso wie die Vorschrift, dass der Weg der Flüssigkeit nirgends abwärts führen darf, bringt den Vorteil, dass allfällige Gasblasen mit Sicherheit abtransportiert werden. Festsitzende Gasblasen würden nämlich einerseits die aktive Fläche des Wärmetauschers verringern und andererseits den Strömungswiderstand der Flüssigkeit durch einzelne Platten erhöhen, wobei verschiedene Platten im Wärmetauscher unterschiedliche Temperaturen hätten, wodurch der Wärmeübergang zwischen den beiden Medien nicht mehr optimal wäre. Der Vorteil erfindungsgemäß im Falle von größeren Wärmetauschern die flüssigkeits- durchströmten Platten in parallele Sektionen zu unterteilen besteht darin, dass dadurch der rechnerischen Optimierung der Wärmetauscherdimensionen weniger The slightly tilted construction according to the invention, as well as the provision that the path of the liquid must nowhere lead downwards, has the advantage that any gas bubbles are transported away with certainty. Fixed gas bubbles would namely on the one hand reduce the active area of the heat exchanger and on the other hand increase the flow resistance of the liquid through individual plates, with different plates in the heat exchanger would have different temperatures, whereby the heat transfer between the two media would not be optimal. The advantage according to the invention in the case of larger heat exchangers to subdivide the liquid-flow-through plates into parallel sections is that thereby the mathematical optimization of the heat exchanger dimensions less
Beschränkungen auferlegt werden. Restrictions are imposed.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen BeSchichtung der Wärmetauscherplatten mit einem teflonartigen Material ergibt sich aus den Anforderungen der Optimierungsberechnungen. Demnach kann ein Wärmetauscher bei gleicher Leistung und bei gleichem Temperaturwirkungsgrad umso kleiner gebaut werden, je enger die Spalten für den Gasstrom sind. Wird als Gas leicht verunreinigte normale Umgebungsluft verwendet, werden diese Spalten normalerweise mindestens 2 mm weit gehalten, damit eine leichte Reinigung mit Pressluft oder Wasserstrahl möglich ist. Eine speziell beschichtete Oberfläche würde sich weniger leicht verschmutzen und wäre leichter zu reinigen.  The advantage of the inventive coating of the heat exchanger plates with a Teflon-like material results from the requirements of the optimization calculations. Accordingly, a heat exchanger with the same power and the same temperature efficiency can be built smaller, the narrower the columns for the gas flow. If lightly contaminated normal ambient air is used as the gas, these gaps are normally kept at least 2 mm wide for easy cleaning with compressed air or water jet. A specially coated surface would be less likely to stain and be easier to clean.
Dadurch würden kleinere Luftspalte ermöglicht. This would allow smaller air gaps.
Die Abbildungen The pictures
Fig. 1. zeigt die gesamte Anlage, den Plattenblock samt Wasseranschlüssen undFig. 1. shows the entire system, the plate block including water connections and
Gebläse. Fan.
Fig. 1a zeigt den Plattenblock aus Fig. 1 für einen Fall, in dem die Platten gekrümmt sind.  Fig. 1a shows the plate block of Fig. 1 for a case in which the plates are curved.
Fig. 2 zeigt eine Explosionszeichnung eines Ausschnitts des Plattenblocks, wo die Fig. 2 shows an exploded view of a section of the plate block, where the
Abfolge der Teilplatten zu erkennen ist. Sequence of the part plates can be seen.
Fig. 3 zeigt einen noch kleineren Ausschnitt von Fig. 2 mit kleinerer Verzerrung durch die Explosion. Man erkennt den Aufbau der Flüssigkeitsdurchführung durch die Platten. FIG. 3 shows an even smaller section of FIG. 2 with a smaller distortion due to the explosion. It can be seen the structure of the liquid passage through the plates.
Fig. 4 zeigt eine typische mittlere Teilplatte (Formplatte), welche Flüssigkeit von derFig. 4 shows a typical middle sub-plate (mold plate), which liquid from the
Einlassöffnung zur Auslassöffnung der Platte leitet. Inlet opening to the outlet opening of the plate passes.
Fig. 5 zeigt eine Kombination aus 2 verschweißten Kunststoffplatten, die die Funktionen der erfindungsgemäßen Wärmetauscherplatten in gleicherweise erfüllen.  Fig. 5 shows a combination of 2 welded plastic plates, which fulfill the functions of the heat exchanger plates according to the invention in the same way.
Fig. 6 zeigt eine tiefgezogene Blechplatte  Fig. 6 shows a deep-drawn sheet metal plate
Fig. 7 zeigt 3 Details (a, b, c) eines Querschnitts durch einen Wärmetauscher mit tiefgezogenen Platten.  Fig. 7 shows 3 details (a, b, c) of a cross section through a heat exchanger with deep-drawn plates.
Fig. 8 zeigt 3 Details (a, b, c) eines Querschnitts durch einen Wärmetauscher mit einer Fig. 8 shows 3 details (a, b, c) of a cross section through a heat exchanger with a
Kombination aus tiefgezogenen Platten mit ebenen Platten. Combination of deep-drawn plates with flat plates.
Fig. 9 zeigt ein Schnittbild einer Wärmetauscheranordnung.  Fig. 9 shows a sectional view of a heat exchanger assembly.
Fig. 10 zeigt einen seitlich gekippten Wärmetauscher.  Fig. 10 shows a side tilted heat exchanger.
Fig. 11 zeigt eine tiefgezogene Platte für größere Wärmetauscher.  Fig. 11 shows a deep-drawn plate for larger heat exchangers.
Im Detail zeigen die Abbildungen: In detail, the illustrations show:
Fig.1: Die von Flüssigkeit durchflossenen Platten -1- sind, durch Abstandshalter -2- voneinander getrennt, zu einem Stapel geordnet. Das Wasser kommt über den Zufluss -4- in die erste Platte, und verteilt sich über die Ausnehmungen -3c- in den Abstandshaltern -2- von Platte zu Platte. Innerhalb jeder Platte strömt die Flüssigkeit in der Hauptströmungsrichtung -8- zum Flüssigkeitsausgang -5-, wobei dieser Weg  Fig.1: The liquid-traversed plates -1-, separated by spacers -2-, arranged in a stack. The water comes through the inflow -4- in the first plate, and distributed over the recesses -3c- in the spacers -2- from plate to plate. Within each plate, the liquid flows in the main flow direction -8- to the liquid outlet -5-, this way
Serpentinen hat, durch die gewährleistet ist, dass sich die Flüssigkeit stetig und monoton gegen die Gasrichtung -7- fortschreitend von -4- nach -5- bewegt. Durch ein Gebläse -6- wird ein Gasstrom -7- erzeugt, der der Fiüssigkeitsströmungsrichtung -8- vorwiegend entgegengesetzt ist. Serpentine has, by which is ensured that the liquid is steady and monotone against the gas direction -7- progressing from -4- to -5- moves. By a blower -6- a gas flow -7- is generated, which is the Fiüssigkeitsströmungsrichtung -8- predominantly opposite.
Fig.ia: Es kann bei sehr dünnen flüssigkeitsdurchströmten Platten -1-, insbesondere bei Verwendung von Kunststofffolien vorteilhaft sein, wenn die Platten eine oder mehrere schwache Krümmungen aufweisen um die Konstruktion zu versteifen. Dabei sollen aber alle Platten A- in der Form identisch und abschnittsweise parallel bleiben, das heißt, die Abstaπdshalter -2- sind überall gleich stark.  It may be advantageous for very thin sheets through which liquid flows, particularly when using plastic films, if the plates have one or more weak bends to stiffen the structure. In this case, however, all plates A- should remain identical in shape and sections in parallel, that is, the support holders -2- are the same everywhere.
Fig.2: Jede Platte -1- besteht aus 3 Teilplatten -1a, 1b, 1a- und ist durch Abstandshalter -2- von den Nachbarplatten -1- getrennt. Oie mittlere Teilplatte -1b- zwingt die Flüssigkeit durch ihre Stege -12- zu einem serpentinenförmigen Weg, auf dem sie stetig und monoton fortschreitend vom Flüssigkeitseinlass -3b- zum Flüssigkeitsauslass -3b1- geführt wird. Alle 2 Plattentypen -1a, 1b- und die Abstandhalter -2- haben an den korrespondierenden Stellen Flüssigkeitsdurchlässe -3a, 3b, 3c-. Der Flüssigkeitsauslass -3a'- (auf dem Bild nur teilweise sichtbar) ist identisch aufgebaut Fig.2: Each plate -1- consists of 3 partial plates -1a, 1b, 1a and is separated by spacers -2- from the neighboring plates -1-. The middle sub-plate -1b- forces the liquid through its webs -12- to a serpentine path on which it is steadily and monotonously progressing from the liquid inlet -3b- to the liquid outlet -3b 1 - is performed. All 2 plate types -1a, 1b- and the spacers -2- have at the corresponding points liquid passages -3a, 3b, 3c-. The liquid outlet -3a'- (in the picture only partially visible) is constructed identically
Fig.3: Diese Abbildung zeigt vor allem die Flüssigkeitsdurchführung durch die Platten -1-. Die Öffnungen -3a- und -3b- sind deckungsgleich. Die Öffnung der Mittelplatte -3b- hat einen verengten Durchfluss -15- zum FIDssigkeitsweg -10-, wodurch erreicht werden soll, dass der Flüssigkeitszufluss durch alle Platten in etwa gleich stark ist. In den Ausnehmuπgeπ -3c- der Abstandshalter kann man Dichtungsringe -3c"- einfügen, wenn man die Platten -1- nicht fest verbinden will, sondern das ganze Paket von außen wie bei einem herkömmlichen verschraubten Plattenwärmetauscher zusammendrückt.  Fig.3: This figure shows above all the liquid passage through the plates -1-. The openings -3a and -3b are congruent. The opening of the middle plate -3b- has a restricted flow -15- to the -Fidsswegsweg -10-, whereby it should be ensured that the liquid flow through all plates is approximately equal. In the Ausnehmuπgeπ -3c- of the spacers can be sealing rings -3c "- insert, if you do not want to connect the plates -1- firmly, but compresses the whole package from the outside as in a conventional bolted plate heat exchanger.
Fig.4: Diese Abbildung zeigt eine mittlere Tertplatte -1b- »n der Draufsicht. Diese Teil- platte besteht nur aus einem geschlossenen Außenrand -11- und Stegen -12-.  4: This illustration shows a middle plate -1b- »n of the plan view. This partial plate consists only of a closed outer edge -11- and webs -12-.
Verbunden mit dem Außenrand -11- sind die Flüssigkeitsöffnungen nach außen -3b, 3b'- mit dem verengten Durchlass -15- zum Flüssigkeitsweg -10-. Da eine regelmäßige und reproduzierbare kleine Öffnung -15- nicht leicht mit den Methoden des Plattenstanzens oder Laserschneidens zu bewerkstelligen ist, hilft es in die Flüssigkeitsöffnung -3b- einen standardmäßig genormten Federring -9-, eine Wellenscheibe oder ein ähnliches elastisches Element einzulegen, das im zusammengedrückten Zustand ein wenig dünner ist, als die Plattendicke von -1b-. Dann erfolgt die Strömungsbegrenzung nicht an der Verengung -15- sondern an der Ausnehmung des eingelegten Rings. Connected to the outer edge -11-, the liquid openings are outwardly -3b, 3b'- with the restricted passage -15- to the liquid path -10-. Since a regular and reproducible small opening -15- is not easy to accomplish with the methods of blank punching or laser cutting, it helps to insert into the liquid opening -3b- a standard spring washer -9-, a wave washer or a similar elastic element which in the compressed state is a little thinner than the plate thickness of -1b-. Then the flow restriction is not at the constriction -15- but at the recess of the inserted ring.
Fig. 5.: Die Abbildung zeigt die Ausführung einer Wärmetauscherplatte -1- aus zwei verschweißten Kunststofffolien. Im konkreten Beispiel gibt es mehrere parallele  Fig. 5 .: The figure shows the design of a heat exchanger plate -1- of two welded plastic films. In the concrete example, there are several parallel ones
Flüssigkeitswege -10-, die von den Schweißnähten -14- gegeneinander abgegrenzt werden. Fluid paths -10-, which are separated from each other by the welds -14-.
Insbesondere bei der Verwendung von Kunststofffolien kann es vorteilhaft sein, mehrere kurze parallele Flüssigkeitswege einzusetzen, um den Druckabfall in der Flüssigkeitsströmung möglichst klein zu halten, damit sich die Folien nicht deformieren. An den Ein- und Ausgängen -3a, 3a'- jedes Flüssigkeitsweges -10- befinden sich Aufwölbungen mit Durchlässen, die mit ebensolchen Öffnungen der benachbarten Platten z.B. durch verschweißen dicht verbunden werden. Um elastische Durchbiegung der dünnen Platten möglichst klein zu halten gibt es zusätzliche Abstandhalter in Form von Falten oder Ausbuchtungen -2a- der Folien.  In particular, when using plastic films, it may be advantageous to use a plurality of short parallel liquid paths in order to keep the pressure drop in the liquid flow as small as possible so that the films do not deform. At the inlets and outlets -3a, 3a'- of each liquid path -10- there are bumps with passages which communicate with such openings of the adjacent plates e.g. be tightly connected by welding. In order to keep elastic deflection of the thin plates as small as possible, there are additional spacers in the form of folds or bulges -2a of the films.
Fig. 6: Die Abbildung zeigt eine tiefgezogene Blechplatte -1a- in der Draufsicht. Die geneigten Flächenstücke sind schraffiert gezeichnet, alle anderen Flächen liegen parallel zur Bildebene. Von der ursprünglich ebenen Blechplatte bleiben die Ränder -11- und die Stege -12- unverändert in ihrer Ausgangsebene bestehen, während der serpentinenförmige Kanal -10- in eine zweite Ebene tiefgezogen wird. Die Abstandshalter -2-, ebenso wie die Ein- und Auslassöffnungen -3a- sind als Noppen ausgebildet, die noch etwas weiter, bis in eine dritte Ebene tiefgezogen sind. Der Flüssigkeitsstrom -8- strömt in der Zeichnung durch die linke obere Öffnung -3a- in Pfeilrichtung -8- zur rechten unteren Öffnung -3a'-. Die Gasströmungsrichtung wird durch die Pfeile -7- angegeben. Die Linie S S' bezeichnet die Schnittebene, des Querschnitts von Fig. 7.Fig. 6: The figure shows a deep-drawn sheet metal plate -1a in plan view. The inclined surface pieces are hatched, all other surfaces are parallel to the picture plane. From the originally flat sheet metal plate, the edges -11- and the webs -12- remain unchanged in their initial plane, while the serpentine channel -10- is deep drawn into a second plane. The spacers -2-, as well as the inlet and outlet openings -3a are formed as nubs, which are a little further deep drawn to a third level. The liquid flow -8- flows in the drawing through the upper left opening -3a in the direction of arrow -8- to the lower right opening -3a'-. The gas flow direction is indicated by arrows -7-. The line SS 'denotes the sectional plane of the cross section of FIG. 7.
Fig. 7 zeigt 3 Details eines Querschnitts durch die tiefgezogene Platte von Fig. 6. DieFig. 7 shows 3 details of a cross section through the deep-drawn plate of Fig. 6. Die
Zeichnungen Fig. 7a, Fig. 7b und Fig. 7c beziehen sich auf die gleiche Schnittebene entlang der Linie S S1. Drawings Figures 7a, 7b and 7c refer to the same section plane taken along the line SS 1 .
Fig. 7a zeigt eine einen Querschnitt durch eine einzelne Platte -1a-. Man erkennt Rand Fig. 7a shows a cross section through a single plate -1a. You recognize edge
-11- und Stege -12-, die in der ersten Ebene liegen. Die Außenwand der Kanäle -10-, die in einer zweiten Ebene liegt, sowie die Einlassöffnung -3a- sowie die Abstandhalter-11- and webs -12-, which lie in the first level. The outer wall of the channels -10-, which lies in a second plane, as well as the inlet opening -3a and the spacers
-2-, die in einer dritten Ebene zu liegen kommen. -2-, which lie in a third level.
Fig. 7b zeigt zwei zusammengefügte Platten -1a- die spiegelbildlich übereinander gelegt werden, so dass dadurch eine flüssigkeitsdurchströmte Platte -1- mit dem Kanal -10- gebildet wird.  Fig. 7b shows two joined plates -1a-which are placed in mirror image one above the other, thereby forming a liquid-flowed plate -1- with the channel -10- is formed.
Fig. 7c zeigt mehrere flüssigkeitsdurchströmte Platten -1-, die aufeinander liegen, wobei durch die Abstandshalter -2- sowie durch die ausgebuchtete Einlassöffnung -3a- zwischen den Platten -1- ein Luftspalt -7- freigehalten wird. Die Pfeile -7- geben die Fig. 7c shows a plurality of liquid-flowed plates -1-, which lie on one another, wherein an air gap -7- is kept free by the spacers -2- as well as by the bulged inlet opening -3a between the plates -1-. The arrows -7- give the
Gasströmungsrichtung an. Gas flow direction on.
Fig.8 zeigt 3 Details eines Querschnitts einer nicht spiegelbildlichen Plattenanordnung, in der ein tiefgezogenes Blech, wie in Fig. 6 mit einem ebenen Blech zu einer  8 shows 3 details of a cross section of a non-mirror-image plate assembly, in which a deep-drawn sheet, as in Fig. 6 with a flat sheet to a
flüssigkeitsdurchströmten Platte -1- kombiniert wird. Die Zeichnungen Fig. 8a, Fig. 8b und Fig. 8c beziehen sich auf die gleiche Schnittebene entlang der Linie S S' in Fig. 6.liquid-flowed plate -1- is combined. The drawings Fig. 8a, Fig. 8b and Fig. 8c refer to the same sectional plane along the line S S 'in Fig. 6.
Fig. 8a zeigt einen Querschnitt durch ein tiefgezogenes Blech -1a- und ein noch davon getrenntes ebenes Blech -1c-. Man erkennt Rand -11- und Stege -12-, die in der ersten Ebene liegen. Die Außenwand der Kanäle -10-, die in einer zweiten Ebene liegt, sowie die Einlassöffnung -3a- sowie die Abstandhalter -2-, die in einer dritten Ebene zu liegen kommen. Fig. 8a shows a cross section through a deep-drawn sheet -1a and a still separate flat sheet -1c-. One recognizes edge -11- and webs -12-, which lie in the first level. The outer wall of the channels -10-, which lies in a second plane, and the inlet opening -3a and the spacer -2-, which come to rest in a third plane.
Fig. 8b zeigt zwei zusammengefügte Bleche, ein tiefgezogenes Blech -1a- und ein ebenes Blech -1c-, die mit deckungsgleichen Öffnungen -3a- übereinander gelegt werden, so dass dadurch eine flüssigkeitsdurchströmte Platte -1- mit dem Kanal -10- gebildet wird.  Fig. 8b shows two assembled sheets, a deep-drawn sheet -1a and a flat sheet -1c, which are superimposed with congruent openings 3a-one above the other, so that thereby a liquid-flow plate -1- with the channel -10- is formed ,
Fig. 8c zeigt mehrere flüssigkeitsdurchströmte Platten -1- in nicht spiegelbildlicher Bauweise, die aufeinander liegen, wobei durch die Abstandshalter -2- sowie durch die ausgebuchtete Einlassöffnung -3a- zwischen den Platten -1- ein Luftspalt freigehalten wird. Die Pfeile -7- geben die Gasströmungsrichtung an.  8c shows a plurality of liquid-flowed plates -1- in non-mirror-image construction, which lie on one another, wherein an air gap is kept free by the spacers -2- as well as by the bulged inlet opening -3a between the plates -1-. The arrows -7- indicate the gas flow direction.
Fig. 9 zeigt einen schematischen senkrechten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher, der so ausgelegt ist, dass alle parallelen Flüssigkeitswege -8- gleich lang sind. Die Flüssigkeit tritt beim Eingang der ersten Platte -4- in den Wärmetauscher ein, verteilt sich über die Flucht der Eingangsöffnungen durch die Flüssigkeitsdurchlässe -3c- auf alle Platteneingänge, durchströmt diese parallel -8- , wonach alle diese parallelen Wege -8- in die Flucht der Ausgangsöffnungen -3c'- münden, wo sie sich zum Ausgangsstrom -5- zusammenfügen. Fig. 10 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher, der so ausgelegt ist, dass man die Flüssigkeit von unten nach oben strömen lässt, wodurch sie Luftblasen leichter mittransportieren kann. Dabei ist der Wärmetauscher leicht seitlich kippt, so dass die Flüssigkeitseingänge -3c- aller Platten zuunterst und die Flüssigkeitsausgänge -3c'- zuoberst zu liegen kommen. Die Flüssigkeit tritt beim Eingang der ersten Platte ~4- in den Wärmetauscher ein, verteilt sich aufwärts fließend über die Flucht der Eingangsöffnungen -3c- durch die Flüssigkeitsdurchlässe -3c- auf alle Platteneingänge, durchströmt diese im Wesentlichen aufwärts fließend, auch wenn diese Wege horizontale Serpentinen beinhalten, parallel -8-, wonach alle diese parallelen Wege -8- in die ebenfalls aufwärts orientierte Flucht der Ausgangsöffnungen -3c'- münden, wo sie sich zum Ausgangsstrom -5-, der am höchsten Punkt zu liegen kommt, zusammenfügen. Fig. 9 shows a schematic vertical section through a heat exchanger according to the invention, which is designed so that all parallel fluid paths -8- are the same length. The liquid enters the heat exchanger at the entrance of the first plate -4-, spreads over the escape of the inlet openings through the liquid passages -3c- on all plate entrances, flows through these parallel -8-, after which all these parallel paths -8- in the Escape the output openings -3c'- open where they join the output current -5-. Fig. 10 shows a vertical section through a heat exchanger according to the invention, which is designed so that the liquid can flow from bottom to top, whereby they can carry along air bubbles easier. In this case, the heat exchanger is slightly tilted sideways, so that the liquid entrances -3c of all plates at the bottom and the liquid outlets -3c'- come to lie at the top. The liquid enters the heat exchanger at the inlet of the first plate 4-, flows upwardly through the escape of the inlet openings -3c- through the liquid passages -3c- to all plate entrances, flows through them substantially upwards, even if these paths are horizontal Serpentines include, parallel -8-, after which all these parallel paths -8- in the likewise upward-oriented alignment of the exit openings -3c'- open, where they join the output current -5-, which comes to rest at the highest point.
Fig. 11 zeigt eine tiefgezogene Platte für größere Wärmetauscher. In dem Beispiel sind drei parallele Kanäle -10- auf einer Platte untergebracht. Jeder dieser Kanäle hat je einen Eingang -3a- und einen Ausgang -3a'-. Die einzelnen Stege werden von den analogen Stegen -12- begrenzt und gemeinsam vom Außenwand -11- umfangen. Aus einer solchen tiefgezogenen Platte -1a- kann entweder analog zu Fig.7 mit einer spiegelbildlichen Platte -1a- oder analog zu Fig. 8 mit einer ebenen Platte -1c- eine große flüssigkeitsdurchströmte Platte -1- gebildet werden. Aus mehreren solcher Platten -1- entsteht ein großer Wärmetauscher, der aus parallelen Sektionen von parallel geschalteten Wärmetauschern besteht, wobei jede Sektion ihre eigenen Platteneingänge und -ausgänge hat.  Fig. 11 shows a deep-drawn plate for larger heat exchangers. In the example, three parallel channels -10- are accommodated on a disk. Each of these channels has one input -3a and one output -3a'-. The individual webs are bounded by the analogous webs -12- and surrounded jointly by the outer wall -11-. From such a deep-drawn plate -1a can be formed either analogously to Figure 7 with a mirror image plate -1a or analogous to FIG. 8 with a flat plate -1c- a large liquid-flowed plate -1-. From a plurality of such plates -1- arises a large heat exchanger, which consists of parallel sections of parallel heat exchangers, each section having its own plate inputs and outputs.

Claims

Ansprüche claims
1) Flüssigkeits-Gas-Wärmetauscher, bestehend aus einem Paket identischer dünner Platten (1) ohne Wärmeleitungsrippen, durch die mit einer Pumpe Flüssigkeit serpentinenförmig bewegt wird, mit Luftspalten und Abstandhaltem (2) zwischen den Platten (1), durch die die zu temperierende Luft (7) von einem Gebläse (6) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (1) innen bis auf Leitstege (12) und Randzonen (11) ganzflächig durch das Temperierungsmedium (8) durchströmt werden, wobei der Flüssigkeitsfluss (8) aller Platten (1) in parallelen Ebenen zur Gasströmung (7) einem serpentinenförmigen Weg (10) folgt, der im Wesentlichen in der zur Gasströmung (7) entgegengesetzten Richtung orientiert ist und entlang seines Verlaufs nirgends abwärts strömen darf, während der Flüssig- keitszufluss (4) und der Flüssigkeitsabfluss (5) der Platten orthogonal zu den 1) liquid-gas heat exchanger, consisting of a package of identical thin plates (1) without heat conducting ribs, is moved through the serpentine with a pump liquid, with air gaps and Abstandhaltem (2) between the plates (1), through which the tempered Air (7) by a blower (6) is moved, characterized in that the plates (1) inside of the guide webs (12) and edge zones (11) over the entire surface through the tempering medium (8) are flowed through, wherein the liquid flow (8) of all plates (1) in parallel planes to the gas flow (7) follows a serpentine path (10) which is oriented substantially in the direction opposite to the gas flow (7) and is not allowed to flow downwardly along its course, during the flow of liquid ( 4) and the liquid drain (5) of the plates orthogonal to the
Platteneben durch gemeinsame Kanäle erfolgen, welche durch korrespondierende Öffnungen (3a, 3a') in den Platten (1a) und Durchlässe (3c) in den Abstandhaltern (2) in den Luftspalten gebildet werden.  Plate levels by common channels formed by corresponding openings (3a, 3a ') in the plates (1a) and passages (3c) in the spacers (2) in the air gaps.
2) Flüssigkeits-Gas-Wärmetauscher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jede der Wasser führenden Platten (1) aus einer Kombination dreier ebener dünner Teilplatten (1a,1b,1a) besteht, die miteinander durch verkleben, verpressen, verlöten, verschweißen oder durch ein anderes zielführendes Verfahren fest und dicht verbunden sind, wobei alle diese Teilplatten zwei oder mehrere Ein- (3a, 3b) oder Auslässe (3a',3b') für Flüssigkeit haben und alle Teilplatten (1a,1b,1a) in Bezug auf diese Einlass- (3a,3b) und Auslassöffnungen (3a',3b') deckungsgleich sind und wo die mittlere Teilplatte (1b) einen geschlossenen Außenwand (11) aufweist, aber aus ihrem Inneren Wege oder Kanäle (10) ausgeschnitten sind, die durch Stege (12) voneinander getrennt sind, welche den Weg der Flüssigkeit (8) von den Einlassöffnungen (3a) zu den Auslassöffnungen (3a1) definieren. 2) liquid-gas heat exchanger according to claim 1, characterized in that each of the water-carrying plates (1) consists of a combination of three flat thin partial plates (1 a, 1 b, 1 a), which bond together by pressing, soldering, welding or are firmly and tightly connected by another expedient method, all of these sub-panels having two or more inlets (3a, 3b) or outlets (3a ', 3b') for liquid and all sub-panels (1a, 1b, 1a) with respect to these inlet (3a, 3b) and outlet (3a ', 3b') are congruent and where the middle part plate (1b) has a closed outer wall (11) but are cut out of its interior paths or channels (10) passing through Webs (12) are separated from each other, which define the path of the liquid (8) from the inlet openings (3a) to the outlet openings (3a 1 ).
3) Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jede der flüssigkeitsführenden Platten (1) aus einer Kombination von zwei spiegelbildlichen tiefgezogenen miteinander gefalzten, verpressten, verschweißten, verlöteten oder sonst dicht miteinander verbundenen Blechen (1a) besteht, wobei die Formgebung dieser Bleche (1a) derart ist, dass über ihre ganze Fläche ein oder mehrere flache Kanäle (10) getrennt durch schmale Stege (12) entstehen, und die Form dieser Stege (11 , 12) der mittleren der 3 Teilplatten (1b) in Anspruch 2 entspricht.  3) liquid-gas heat exchanger according to claim 1, characterized in that each of the liquid-carrying plates (1) consists of a combination of two mirror-image deep-drawn folded, pressed, welded, soldered or otherwise closely interconnected sheets (1 a), wherein the shaping of these sheets (1a) is such that over its entire surface one or more shallow channels (10) separated by narrow webs (12) arise, and the shape of these webs (11, 12) of the middle of the 3 sub-panels (1b) to complete 2 corresponds.
4) Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jede der flüssigkeitsführenden Platten (1) aus einer Kombination von einer  4) liquid-gas heat exchanger according to claim 1, characterized in that each of the liquid-conducting plates (1) consists of a combination of a
tiefgezogenen Platte (1a) mit einer ebenen Platte (1c) besteht, die bezüglich ihrer Einlass- (3a) und Auslassöffnungen (3a1) deckungsgleich miteinander gefalzt, verpresst, verschweißt, verlötet oder sonst dicht miteinander verbunden sind. deep-drawn plate (1a) with a flat plate (1c), which with respect to their inlet (3a) and outlet openings (3a 1 ) congruent folded together, pressed, welded, soldered or otherwise sealed together.
5) Flüssigkeits-Gas-Wärmetauscher nach Ansprüchen 3 oder 4, dadurch  5) Liquid-gas heat exchanger according to claims 3 or 4, characterized
gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (2) für die Luftspalten durch Falten oder Ausbuchtungen der tiefgezogenen verschweißten, verlöteten oder sonst dicht miteinander verbundenen Bleche (1a) gebildet werden, wobei auch die  in that the spacers (2) for the air gaps are formed by folding or bulging the thermoformed welded, soldered or otherwise closely interconnected sheets (1a), wherein the
Flüssigkeitsdurchführungen (3a, 3a') von einer Platte (1), Teilplatte (1a) zu ihrer Nachbarplatte (1), Teilplatte (1b oder 1c) durch solche Ausbuchtungen geführt werden, welche in diesem Falle dann direkt miteinander verbunden werden.  Liquid feedthroughs (3a, 3a ') from a plate (1), sub-plate (1a) to its neighboring plate (1), sub-plate (1b or 1c) are guided through such bulges, which are then directly connected together in this case.
6) Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Wasser führenden Platten (1) aus einer Kombination von zwei mit einander verschweißten oder verklebten Kunststofffolien oder -platten (1a) besteht, wobei die Nähte eine Formgebung haben, die der mittleren Teilplatte (1b) im Anspruch 2 entspricht. 6) liquid-gas heat exchanger according to claim 1, characterized in that each of the water-carrying plates (1) of a combination of two with each other welded or glued plastic films or plates (1a), wherein the seams have a shape corresponding to the central part plate (1b) in claim 2.
7) Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (2) für die Luftspalten durch Falten oder Ausbuchtungen der verschweißten Kunststofffolien (1a) gebildet werden, wobei auch die  7) liquid-gas heat exchanger according to claim 6, characterized in that the spacers (2) for the air gaps by folding or bulges of the welded plastic films (1 a) are formed, wherein the
Wasserdurchführungen von Platte(1) zu Platte (1) durch solche Ausbuchtungen (3a, 3a') geführt werden, welche in diesem Falle dann direkt an die benachbarte Platte (1, 3a, 3a') angeschweißt werden.  Water passages from plate (1) to plate (1) by such bulges (3a, 3a ') are guided, which are then welded directly to the adjacent plate (1, 3a, 3a') in this case.
8) Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher nach einem der obigen Ansprüche, dadurch  8) liquid-gas heat exchanger according to one of the above claims, characterized
gekennzeichnet, dass die verwendeten wasserdurchströmten Platten (1) jeweils eine oder mehrere gleiche leichte Krümmungen aufweisen, wodurch aber alle Platten (1) in der Form identisch und abschnittsweise parallel bleiben.  characterized in that the used water-flow plates (1) each have one or more equal slight curvatures, whereby, however, all plates (1) remain identical in shape and partially parallel.
9) Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher nach einem der obigen Ansprüche, dadurch  9) liquid-gas heat exchanger according to one of the above claims, characterized
gekennzeichnet, dass jede der durchströmten Platten (1) eine Einlass- (3a) und eine Auslassöffnung (3a') hat, und dass die Platten (1) so zu einem Paket zusammen- gefasst werden, dass alle Einlasse (3a) und alle Auslässe (3a1) in zueinander parallelen Fluchten liegen und dass das flüssige Medium beim Einlass in die erste Platte (4) von unten in das Paket eintritt und dieses beim Auslass der letzten Platte (5) nach oben verlässt. characterized in that each of the flow-through plates (1) has an inlet (3a) and an outlet (3a '), and that the plates (1) are combined into a package so that all inlets (3a) and all outlets (3a 1 ) are in parallel alignment with one another and that the liquid medium enters the package from below at the inlet into the first plate (4) and leaves it upwards at the outlet of the last plate (5).
10) Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher nach einem der obigen Ansprüche, dadurch  10) liquid-gas heat exchanger according to one of the above claims, characterized
gekennzeichnet, dass man den Wärmetauscher leicht seitlich kippt, so dass die Flüssigkeitseinlässe (3a) aller Platten zuunterst und die Flüssigkeitsauslässe (3a1) zuoberst zu liegen kommen. characterized in that one tilts the heat exchanger slightly laterally, so that the liquid inlets (3a) of all plates at the bottom and the liquid outlets (3a 1 ) come to lie on top.
11) Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche,  11) Liquid-gas heat exchanger according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass mehrere solcher Pakete dergestalt zusammengefasst werden, dass jede der Platten (1) aus zwei oder mehreren Sektionen zusammengesetzt ist, wovon jede einen Einlass (4) und einen Auslass (5) hat, so dass für jede Sektion getrennt alle Einlasse (3a) und alle Auslässe (3a1) in zueinander parallelen Fluchten liegen, wobei die Flüssigkeitsströme aller Sektionen parallel zueinander verlaufen. characterized in that several such packages are grouped together such that each of the panels (1) is composed of two or more sections, each having an inlet (4) and an outlet (5), so that for each section separately all the inlets ( 3a) and all the outlets (3a 1 ) lie in mutually parallel alignments, wherein the liquid flows of all sections are parallel to each other.
12) Flüssigkeits-Gas Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche,  12) liquid-gas heat exchanger according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass man die Oberflächen der flüssigkeitsdurchströmten Platten (1) mit einem Material mit niedriger Oberflächenspannung ähnlich dem Teflon (PTFE), dem nichts anhaften kann, beschichtet.  characterized in that the surfaces of the liquid-flow-through plates (1) are coated with a material having a low surface tension similar to the Teflon (PTFE), which can not adhere.
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