DE1043362B - Heat exchanger - Google Patents

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft die neuartige und besonders wirkungsvolle Ausbildung eines Wärmeaustauschers, bei dem die Wärme durch eine Trennwand hindurch von einem Fktidum auf ein anderes Fluidum übertragen wird.The invention relates to the novel and particularly effective design of a heat exchanger, in which the heat is transferred from one fctidum to another fluid through a partition will.

Man hat bereitsi eine Ausbildungsform von Wärmeaustauschern in Vorschlag gebracht, bei der eine Mehrzahl dünner, endloser Metallblechbänder zur Übertragung der Wärme von einem Fluidum auf ein zweites Fluidum in der Weise dienen, daß die Bänder kontinuierlich durch zwei mittels einer Trennwand voneinander getrennte, die erwähnten Fluida enthaltende Kammern bewegt werden.One already has a form of design of heat exchangers Brought into proposal in which a plurality of thin, endless sheet metal belts for transmission serve to heat from one fluid to a second fluid in such a way that the ribbons are continuous by two separated by a partition and containing the fluids mentioned Chambers are moved.

Bei. Wärmeaustauschern dieser Art ist es, insbesondere wenn ein beträchtlicher Unterschied zwischen den Drücken in den beiden Kammern besteht, äußerst schwierig, eine zuverlässige Dichtung für die Bänder bei dem Übergang von der einen Kammer in die andere zu erzielen. Erfindungsgemäß wird bezweckt, bei einem solchen mit einer Mehrzahl endloser, durch die Kammern sich bewegender Metallbänder versehenen Wärmeaustauscher ein Austreten des Wärme abgebenden oder aufnehmenden Fluidums an den Übergangsstellen auf ein Mindestmaß zu reduzieren.At. Heat exchangers of this type are, in particular if there is a considerable difference between the pressures in the two chambers, extreme difficult to achieve a reliable seal for the ligaments in the transition from one chamber to the other to achieve. According to the invention is intended in such a with a plurality of endless, by the Chambers of moving metal strips are provided with heat exchangers that give off heat or absorbing fluid at the transition points to a minimum.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Bänder, die getrennt voneinander durch die Kammern hindurchgehen, derart zusammengeführt werden, daß sie, mit ihren Flachseiten gegeneinanderliegend, durch einen gemeinsamen, in der Trennwand für die Bänder angeordneten Führungsschlitz bewegt werden. Bei solcher Ausbildung der Durchführung der Bänder sind nur zwei Dichtungsstellen mit gegenseitig beweglichen Dichtungsflächen vorhanden, und zwar zwischen den freien Flachseiten der äußersten Bänder und den Grenzflächen des Schlitzes.According to the invention this is achieved in that the bands, which are separated from one another by the chambers go through, are brought together in such a way that they, with their flat sides facing each other, can be moved through a common guide slot arranged in the partition for the bands. With such a design, the implementation of the bands are only two sealing points with each other movable sealing surfaces present, between the free flat sides of the outermost strips and the interfaces of the slot.

Zweckmäßig werden erfindungsgemäß die Bänder quer über die als Durchströmkanäle für die Fluida ausgebildeten Kammern geführt, wobei die Ebenen der Bänder im wesentlichen mit der Strömungsrichtung der Fluida in den Kammern zusammenfallen können.According to the invention, the bands are expediently transversely across the as flow channels for the fluids formed chambers guided, the planes of the bands essentially with the direction of flow the fluids in the chambers can collapse.

Der Durchführungsschlitz kann dabei von einem Paar gegenüber den Bändern quer gestellter, drehbar gelagerter Rollen begrenzt sein, zwischen welchen die zusammengeführten Bänder den Schlitz durchlaufen, wobei die Rollen gegen die äußeren Bänder anliegen. Die Grenzflächen, des Schlitzes können ferner mit im Abstand voneinander vorgesehenen Riffelungen u. dgl. versehen sein, die sich parallel zu der Querrichtung der Bänder erstrecken. Ferner können die Bänder in der Längsrichtung gleichmäßig derart geteilt sein, daß mehrere Sätze beieinanderliegender, schmaler Bandstreifen gebildet werden.The lead-through slot can be rotated by a pair of transversely positioned relative to the bands be limited to stored rollers, between which the merged tapes pass through the slot, with the rollers resting against the outer belts. The interfaces of the slot can also be im Corrugations and the like provided at a distance from one another, which extend parallel to the transverse direction the ligaments extend. Furthermore, the bands can be evenly divided in the longitudinal direction such that multiple sets of adjacent, narrow strips of tape can be formed.

Die beschriebene Ausbildung eines Wärmeaustau-The described formation of a heat exchange

Anmelder:Applicant:

Ernst Rudolf Magnus Holmquist,
Gotenbürg (Schweden)Ernst Rudolf Magnus Holmquist,
Gotenbürg (Sweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. Dar. M. Herzfeld, Patentanwalt,
Düsseldorf, Kreuzstr. 32Representative: Dipl.-Ing. Dar. M. Herzfeld, patent attorney,
Düsseldorf, Kreuzstr. 32

Beanspruchte Priorität:
Italien vom 20. August 1954Claimed priority:
Italy from August 20, 1954

Ernst Rudolf Magnus Holmquist, Gotenburg (Schweden), ist als Erfinder genannt wordenErnst Rudolf Magnus Holmquist, Gothenburg (Sweden), has been named as the inventor

schers mir-den durch die Kammern geführten Metallblechbändern wie die Ausbildung ihrer Durchführungsstellen bietet den Vorteil, daß die Vorrichtung nur geringen, Laufwiderstand bietet. Bei der beschriebenen Anordnung der mit hoher Geschwindigkeit laufenden Bänder macht es auch keine Schwierigkeit,' die an ihnen etwa abgesetzten Rückstände mit Hilfe von Bürsten oder Schab- oder Kratzeinrichtungen zu entfernen, so daß eine Leistungsminderung infolge solcher Rückstände vermieden werden kann.Schers me-the sheet metal strips led through the chambers as the formation of their implementation points has the advantage that the device only offers low running resistance. With the described The arrangement of the tapes running at high speed also makes it no problem 'the to remove any residues deposited on them with the help of brushes or scraping or scratching devices, so that performance degradation due to such residues can be avoided.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes beispielsweise und schematisch dargestellt.In the drawing, various embodiments of the subject matter of the invention are for example and shown schematically.

Fig. 1 zeigt schaubildlich einen erfindungsgemäß gestalteten Wärmeaustauscher;1 shows a diagrammatic view of a heat exchanger designed according to the invention;

Fig. 2 ist ein» senkrechter Schnitt durch diesen Wärmeaustauscher;Figure 2 is a vertical section through this heat exchanger;

Fig. 3 ist ein waagerechter Schnitt durch den Wärmeaustauscher nach Linie III-III in Fig. 2. .FIG. 3 is a horizontal section through the heat exchanger according to line III-III in FIG.

In der in Fig. 1 bis 3 veranschaulichten Ausführungsform bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Gehäuse, dessen Innenraum durch eine Trennwand 2 in zwei Kammern 3 und 4 geteilt ist. Durch jede dieser Kammern 3, 4 erstreckt sich eine zylindrische Leitung 5, 6 mit Endflanschen 7, die an den einander gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses 1 fest angeschlossen, sind. Die parallel verlaufenden Leitungen 5 und 6 sind auf ihren einander abgewandten Seiten mit je sechs Schlitzen 8 versehen, die sich ihrer Länge nach im Abstand voneinander erstrecken-, wobei je zwei Schlitze der beiden Leitungen parallel mitein-In the embodiment illustrated in Figs the reference numeral 1 denotes a housing, the interior of which is separated by a partition wall 2 in two chambers 3 and 4 is divided. A cylindrical conduit extends through each of these chambers 3, 4 5, 6 with end flanges 7, which are firmly connected to the opposing walls of the housing 1, are. The parallel lines 5 and 6 are on their sides facing away from each other each provided with six slots 8, which extend along their length at a distance from each other-, each two slots of the two lines parallel with one another

ffl» 678/218ffl »678/218

Claims (1)

ander verlaufen. Die Leitungen sind beide mit der gang 20 zu laufen und zwischen die Rollen 14', 24 zu Trennwand 2 an ihren einander gegenüberliegenden laufen sowie weiter zu einer Führungsrolle H' zu geSeiten vermittels hohler Verbindungsstücke 9 verbun- langen, von welcher sie getrennt zu getrennten Fühden, die sich nach der Trennwand hin verjüngen und in rungsrollen D², E², F² geführt werden, um alsdann denen je fünf keilförmige Blöcke 10 mit geringem Ab- 5 durch die restlichen Schlitze 8 der Leitung 6 in diese stand voneinander angeordnet sind, so daß zwischen Leitung zu laufen und von letzterer durch die entihren sowie gegenüber den inneren Wandflächen des sprechenden Durchgänge 11 zu gehen und zwischen Verbindungsstücks 9 sechs enge Durchgänge 11 von die Rollen 13, IS' gemeinsam mit den Scheibensätzen flacher Gestaltung gebildet werden, die sich von der A, B, C zu gelangen.run differently. The lines are both to run with the aisle 20 and run between the rollers 14 ', 24 to the partition 2 on their opposite sides and further to a guide roller H' to the sides by means of hollow connecting pieces 9, from which they are separated to separate threads , which taper towards the partition wall and are guided in guiding rollers D ² , E ² , F ² , in order then to which five wedge-shaped blocks 10 are arranged with a small distance from each other through the remaining slots 8 of the line 6, so that to run between line and from the latter to go through the entihren and opposite the inner wall surfaces of the speaking passages 11 and between connecting piece 9 six narrow passages 11 are formed by the rollers 13, IS 'together with the flat design washer sets extending from the A, B, C to arrive. Rückseite bis zur Vorderseite des Gehäuses 1 erstrek- io Jeder Bandsatz umfaßt, wie aus Fig. 3 hervorgeht,The rear side to the front side of the housing 1 extends, as can be seen from FIG. 3, ken. In der Trennwand 2 ist ferner ein breiter Hohl- sechs Metallblechbänd'er, die Seite an Seite angeord-ken. In the partition 2 there is also a wide hollow six sheet metal bands, which are arranged side by side. raum 12 vorgesehen, in dessen Mitte der Scheitel des net sind. Jedes Band in den Bandsätzen C und D istSpace 12 is provided, in the middle of which the vertex of the net are. Each band in band sets C and D is Hohlraums jedes Verbindungsstücks hineinragt. An mit einer Reihe von Durchbrüchen25 versehen (inProjecting cavity of each connector. An with a series of breakthroughs25 (in jedem Ende des oberen Teils des Hohlraums 12 sind der Zeichnung ist nur eine einzige derartige Reihe dar-Rollen 13 und 14 in axialer Richtung angeschlossen, 15 gestellt), die mit Zahnreihen 26 zusammenarbeiten,each end of the upper part of the cavity 12 is shown in the drawing only a single such row of rollers 13 and 14 connected in the axial direction, 15 set), which work together with rows of teeth 26, zwischen denen eine Anzahl Druckfedern 15 angeord- die am Umfang der Rollen C¹, D¹, C², D² vorgesehenbetween which a number of compression springs 15 are arranged which are provided on the circumference of the rollers C ¹ , D ¹ , C ² , D ² net sind, die zwischen einander gegenüberliegenden be- sind. Jede Führungsrolle ist an ihren Enden in ent-are net that are opposed between each other. Every leadership role is at its ends in de- weglichen Schienen 16, an denen die Rollen 13, 14 an- sprechenden Lagern 27 gelagert, die an den einandermovable rails 16 on which the rollers 13, 14 are mounted responsive bearings 27, which are attached to each other greifen, zusammengedrückt werden. gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuses 1 an-grab, be squeezed. opposite side walls of the housing 1 In ähnlicher Weise sind an jedem Ende des unteren 20 geordnet sind. An einem Ende der Rolle C², das nach Teils des Hohlraums 12 Rollen 13' und 14' in axialer außen aus dem Gehäuse vorsteht, ist eine V-Rolle an-Richtung abgeschlossen gelagert, zwischen denen eine gebracht, die zum Antrieb der endlosen Metallblech-Anzahl von Druckfedern 15' angeordnet ist, die zwi- bänder vermittels eines Keilriemens 28 dient. Jenseits sehen entgegengesetzt beweglichen Schienen 16' zu- der V-Rolle ist ein gezahntes Rad 29 vorgesehen, das sammengedrückt werden, die mit den betreffenden 25 mit einem gezahnten Rad 30 im Eingriff steht, das an Rollen 13', 14' zusammenarbeiten. An den beiden ein- dem Ende der Rolle D² befestigt ist, die aus dem Geander gegenüberliegenden Innenwänden des Gehäu- häuse 1 herausragt. Benachbart zu den inneren Enden ses 1 und ausgerichtet gegenüber der Trennwand 2 der Schlitze 8 der Leitung 5 sind an der Innenwandsind zwei Glieder 17 und 18 befestigt, welche die fläche der letzteren Schaber in Form von Winkelpro-Trennwand ergänzen und mit den einander gegenüber- 30 filzangen 31 vorgesehen, die zur Entfernung der auf liegenden Kanten der Trennwand enge Durchgänge 19 den Bandflächeni angesammelten Verunreinigungen und 20 bilden, die sich von, der Hinterseite des Ge- dienen.Similarly, at each end of the lower 20 are ordered. At one end of the roller C ² , which after part of the cavity 12, rollers 13 'and 14' protrudes axially outward from the housing, a V-roller is mounted in a closed-off direction, between which one is brought, which is used to drive the endless metal sheet -A number of compression springs 15 'is arranged, which is used between belts by means of a V-belt 28. Beyond see oppositely movable rails 16 'to the V-roller, a toothed wheel 29 is provided, which are pressed together, which meshes with the relevant 25 with a toothed wheel 30 which works together on rollers 13', 14 '. The roller D ² , which protrudes from the opposite inner walls of the housing 1, is fastened to one of the two ends. Adjacent to the inner ends of ses 1 and aligned with the partition 2 of the slots 8 of the conduit 5 are attached to the inner wall two members 17 and 18, which complement the area of the latter scrapers in the form of Winkelpro-partition and with the opposite 30 Felting tongs 31 are provided, which form narrow passages 19 and 20 accumulated impurities and 20 impurities on the surface of the band in order to remove the lying edges of the partition wall, and which extend from the rear side of the serving. häuses 1 bis zu seiner Vorderseite erstrecken. An je- Während ihres Durchgangs durch die Leitung 6Housing 1 extend to its front. At each- During their passage through line 6 dem Glied 17, 18 wird in Richtung mit dem Hohlraum nehmen die Metallblechbänder Wärme aus dem Fluirthe member 17, 18 is in the direction with the cavity, the sheet metal strips take heat from the fluid 12 in der Trennwand 2 eine in der Längsrichtung sich 35 dum auf, das durch diese Leitung hindurchgeht. Wäh-12 in the partition 2 one in the longitudinal direction 35 dum, which passes through this line. Select erstreckende Aussparung 21, 22 vorgesehen, die axial rend ihres Durchgangs durch die Leitung 5 wird aufextending recess 21, 22 is provided, the axial end of its passage through the line 5 is on gerichtete Rollen 23, 24 aufnimmt. diese Weise absorbierte Wärme dem Fluidum mitge-directed rollers 23, 24 receives. in this way, heat is absorbed by the fluid. Um die Wärme von; dem höher erhitzten Fluidum, teilt, das durch diese Leitung hindurchgeht. Infolge das durch die Leitung 6 in der einen Richtung züge- des Umstandes, daß die Bänder verhältnismäßig geführt wird, auf das auf niedrigerer Temperatur befmdi- 40 ringe Breite besitzen, besteht keine Gefahr, daß die liehe Fluidum zu übertragen, das durch die Leitung 5 Bänder sich infolge ungleichmäßiger Erhitzung verin Gegenbewegung hindurchgeführt wird und zur werfen. Es ist zu bemerken, daß beim Durchgang Wärmeabsorption dient, sind solche Sätze dünn be- durch die Trennwand 2 und die Durchgänge 19, 20 messener, endloser Bänder A, B, C, D, E und F vor- zwischen den letzteren und den Ergänzungsgliedern gesehen, die z. B. aus Stahl, einer Kupferlegierung 45 17, 18 die Bänder zwischen den, betreffenden RoHen- oder einem anderen metallischen Material gefertigt paaren 13, 13', 14, 23 und 14', 24 hindurchgehen. Insind und große Wärmekapazität und gute Wärmeleit- folgedessen wird genügende Abdichtung erhalten, die fähigkeit besitzen. Diese Sätze von Bändern A bis F, es ermöglicht, daß ein¹ erheblicher Druckunterschied die in dem durch die Pfeile in Fig. 2 angezeigten Sinn zwischen den beiden Fluida besteht, ohne daß eine bewegt werden, werden zusammen zwischen, den RoI- 50 Gefahr eines Durchfließens zwischen den beiden Ab-__ len 13, 13' weiter durch die Durchgängen in die Lei- teilungen des Wärmeaustauschers besteht, tung 5 zugeführt sowie nach Durchgang durch die Der Wärmeaustauscher kann ferner mit einer Einletztere durch die Schlitze 8 heraus und zu den sechs richtung ausgestattet werden,, um die Bänder in einem Führungsrollen A¹, B¹, C¹, D¹, E¹, F¹ geführt. Von den bestimmten Spannungszustand trotz derselben Tem-Führungsrollen A¹, B¹, C¹ werden die Metallbandsätze 55 peraturbedingunigen zu halten.To the warmth of; the higher heated fluid that passes through this conduit. As a result of the fact that the strips are relatively guided through the line 6 in one direction and have a width at a lower temperature, there is no risk of the borrowed fluid being transferred through the line 5 Tapes are moved in a countermovement as a result of uneven heating and are thrown. It should be noted that the passage serves to absorb heat, such sets are thin through the partition 2 and the passages 19, 20 of metered, endless belts A, B, C, D, E and F in front between the latter and the supplementary members seen the z. B. made of steel, a copper alloy 45 17, 18 the bands between the respective RoHen- or another metallic material made pairs 13, 13 ', 14, 23 and 14', 24 pass. Insind and large heat capacity and good heat conduction consequently sufficient sealing is obtained which have the capability. These sets of bands A to F, it permits a ¹ significant difference in pressure that exists in the direction indicated by the arrows in Fig. 2 sense between the two fluids without requiring be moved together between the ROI 50 risk of Flow between the two Ab -__ len 13, 13 'continues through the passages in the conduits of the heat exchanger, device 5 is supplied and after passing through the The heat exchanger can also with one of the latter through the slots 8 out and to the six direction are equipped, around the belts in a guide roller A ¹ , B ¹ , C ¹ , D ¹ , E ¹ , F ¹ out. The metal band sets 55 are kept temperature-related by the certain tension state despite the same Tem-guide rollers A ¹ , B ¹ , C ^1. A, B und C zusammengefaßt und einer gemeinsamen Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenem und A, B and C combined and a common one. The invention is not limited to those described and Führungsrolle G zugeführt, um alsdann gemeinsam dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Sie kannGuide roller G supplied to then limited to embodiments shown together. she can durch den Durchgang 19 und zwischen den Rollen 14, mannigfach im Rahmen der wesentlichen Gedankenthrough the passage 19 and between the rollers 14, in many ways within the framework of the essential ideas 23 hindurch zu einer Führungsrolle G¹ zu laufen. Von erweitert und abgeändert werden, dieser letzten Rolle laufen sie getrennt über besondere 6023 to run through to a guide roller G ^1. From being expanded and modified, this last role they run separately through special 60 Führungsrollen A*, B², C² sowie durch drei der Patentansprüche:Guide rollers A *, B ² , C ² as well as three of the claims: Schlitze 8 in und durch die Leitung 6. Von dieser fer- 1. Wärmeaustauscher, bei denen die ÜbertragungSlots 8 in and through the line 6. From this fer- 1. Heat exchangers where the transfer ner durch drei der Schlitze 11 und zwischen den RoI- von. Wärme von einem Fluidum auf ein zweitesner through three of the slots 11 and between the RoI from. Heat from one fluid to another len 13, 13' hindurch. Die restlichen drei Bandsätze D, Fluidum vermittels einer Mehrzahl dünner, end-len 13, 13 'through. The remaining three sets of bands D, Fluidum by means of a plurality of thin, end- E und F laufen von den Rollen 13, 13' durch die 65 loser Metaldblechbänder bewirkt wird, die konti- E and F run from the rollers 13, 13 'through the 65 loose metal sheet bands that are continuously Durchgänge 11, durchqueren die Leitung 5 und 'gehen ■ nuierlich durch zwei durch eine Trennwand von-Passages 11, cross the line 5 and go through two through a partition of- durch die restlichen Schlitze 8 derselben zu getrennten einander getrennte, die erwähnten Fluida enthal-through the remaining slots 8 of the same to separate from each other separated, the mentioned fluids contain- Führungsrollen D¹, E¹, F¹, von denen sie zusammen- tende Kammern bewegt werden, dadurch gekenn- Guide rollers D ¹ , E ¹ , F ¹ , by which they are moved together chambers, characterized by gefaßt und zu einer Führungsrolle H geführt werden, zeichnet, daß die Bänder voneinander getrennttaken and led to a guide roller H , shows that the bands are separated from each other um alsdann gemeinsam mit letzterer durch den Durch- 70 durch die Kammern bewegt, aber derart zusatn-in order to then move together with the latter through the passage through the chambers, but in such a way mengeführt werden, daß sie mit ihren Flachseiten gegeneinander anliegen, wenn sie durch einen gemeinsamen, in der Trennwand für die Bänder angeordneten Durchführungsschlitz bewegt werden.be guided so that their flat sides rest against each other when they are through a common, in the partition for the bands arranged through slot are moved. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder quer über die als Durchströmungskanäle für die Fluida angeordneten Kammern geführt sind.2. Device according to claim 1, characterized in that that the bands across the arranged as flow channels for the fluids Chambers are led. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebenen der Bänder im wesentlichen mit der Strömungsrichtung der Fluida in den Kammern zusammenfallen.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the planes of the bands in the substantially coincide with the direction of flow of the fluids in the chambers. 4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchführungsschlitz von einem Paar gegenüber den Bändern quer gestellter, drehbar gelagerter Rollen begrenzt ist, zwischen welchen die zusammengeführten Bänder den Schlitz durchlaufen, wobei die Rollen gegen die äußeren Bänder anliegen.4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the lead-through slot of a pair opposite the bands transversely positioned, rotatably mounted rollers is limited, between which the merged Ribbons pass through the slot with the rollers resting against the outer ribbons. 5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzflächen des Schlitzes mit im Abstand voneinander vorgesehenen Riffelungen versehen sind, die sich parallel zu der Querrichtung der Bänder erstrecken.5. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the interfaces of the Slit are provided with corrugations provided at a distance from one another, which are parallel to the transverse direction of the bands extend. 6. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder in der Längsrichtung gleichmäßig derart geteilt sind, daß mehrere Sätze beieinanderliegender enger Bandstreifen gebildet werden.6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the bands in the Longitudinally are evenly divided in such a way that several sets of adjacent narrow strips of tape are formed. In Betracht gezogene Druckschriften:Considered publications: Schweizerische Patentschrift Nr. 289 813;
britische Patentschrift Nr. 468 047.Swiss Patent No. 289 813;
British Patent No. 468 047. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 11.5411.54