DE2709317A1

DE2709317A1 - Plattenwaermeaustauscher

Info

Publication number: DE2709317A1
Application number: DE19772709317
Authority: DE
Inventors: Ake Ahlrot; Sjunne Baeckman
Original assignee: Svenska Flaktfabriken AB
Current assignee: FLAEKT 13134 NACKA SE AB
Priority date: 1976-03-31
Filing date: 1977-03-03
Publication date: 1977-10-13
Also published as: FR2346661B1; NO143115C; FR2346661A1; NO770750L; SE405642B; SE7603807L; NO143115B; FI64718C; FI770886A; FI64718B

Description

TERGAU&POHL PAT ENTANWÄLTE HEFNERSPL. 3 · POSTF. O347 Ο 1 Π Q O Π

ΘΒΟΟ NÜRNBERG 11 3 Z/üSOl/

AB Svenska Fläktfabriken, Nacka (Schweden)

"Platt enwänneaustauscher"

Vorliegende Erfindung betrifft einen Plattenwärmeaustau-3cher der in der Einleitung von Anspruch 1 näher bezeichneten Art.

Derartige Wärmeaustauscher können zur Anwendung gelangen bei der Wärmewiedergewinnung in Ventilationsanlagen, da solche Austauscher einen vergleichsweise hohen Temperaturwirkungsgrad zeigen. Die Wärmewi eder ge winnung oder -überführung geht derart vonstatten, dass die wärme Abluft den Austauscher durch in die·· sem ebenen - oder etagenweise angeordnete Kanäle durchströmt, während die kältere Zuluft den Austauscher ebenso durch ebenen oder etagenweise angeordnete Kanäle durchströmt, wobei die Strömungsriohtungen einander kreuzen und die so gebildeten Strömungsebenen weohselweis· vorgesehen sind, d.h. eine Ebene oder Etage von Zuluftkanälen ist zwischen zwei Ebenen oder Etagen von Abluftkanälen angeordnet und umgekehrt. Dadurch dass die Anzahl Kanäle relativ gross und dass die Kanäle bildende bzw. begrenzende Material, gewöhnlich Aluminiumfolie, relativ dünn ist, ergibt sich eine schnelle Wärmeaufnahme und dank der grossen Kontaktfläohe auch eine relativ gute Wärmeübertragung.

Während die prinzipielle Wirkungsweise derartiger Plattenaustauscher gut ist, so haben sich in der Praxis bei der Ausübung dieses Frinzipes vielerlei Schwierigkeiten eingestellt. Eine von diesen ist das Diohtungsproblem. Werden die verschieden temperierten Ströme miteinander gemischt, so verfehlt der Wärme-

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austauscher einen gro3sen Teil aeineu Zweckes,, Leckage ist ein sehr ern3tea Problem und da es sich um 3ehr grosse Flächen handelt» die gegeneinander abzudichten sind, 30 hat 3ich dieses Problem als sehr schwer Iö3bar und bi3her unbemeistert ergeben«, Ein anderes Problem besteht in der Schwierigkeit, den bestmöglichen Kontaktdruck zu erzielen, ohne welchen ein grosser Teil der Wärme verloren geht, der ansonsten ausgewonnen werden könnte. Ein weiteres Problem besteht darin, dass der Färmeaustauscher trotz starken Kontaktdruckes und zufriedenstellender Dichtung in allen Bereichen im Stande sein soll, Stösse und andere Beanspruchungen elastisch aufzufangen, ohne dass wenigstens nennenswerte Schäden entstehen. Ein anderer sehr wesentlicher Gesichtspunkt ist, dass der "Wärmeaustauscher relativ einfach und billig in der Herstellung sein soll und dass die Herstellungsprozedur keine nennenswerten Risiken mitsichbringt, dass Teile beschädigt oder unzufriedenstellend zusammengefügt werden.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, vorstehend genannten Uebelständen entgegenzuwirken und sie weitgehend zu beseitigen« Auch obliegt es der Erfindung, den Stand der Technik auf diesem Gebiet im allgemeinen zu verbessern und weiterzuentwiekeln.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäsa dadurch gelöst, dass ein Plattenwärmeaustauscher der eingangs genannten Art im wesentlichen wie im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben beschaffen ist»

Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung gehen aus folgender Beschreibung unter Hinweis auf beigefügte Zeichnungen hervor. Auf diesen zeigen:

Fig. 1 in teilweise schematisierter Ausführung einen er* findungsgemässen Plattenwärmeaustausoher in einer Seitenansicht,

Fig. 2 den Plattenwärmeaustausoher gemäss Fig. 1 in Draufsicht oder Unteraneioht,

Fig. 3 zwei Eckverbindungen genäse Fig. 2 in vergrösser-

ter Darstellung, Fig. 4 den oberen linken Bereich in Fi g_e 1 in vergrösser-

ter Darstellung,

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Fig. 5 eine Sprengdarstellung von Elementen, die in einen erfindungsgemässen V/ärmeaustauscher übereinander anzu -ordnen sind,

Pig. 6 zwei Elemente geinäss Fig. 1, 4 oder 5» die übereinander anzuordnen sind und

Fig. 7 einen zu einem Plattenwärmeaustauscher gemäss der Erfindung gehörenden Eckpfeiler in einer perspektivischen Ansicht.

Als Material in der Wärmeaustauscherstruktur gemäss vorliegender Erfindung wird Metall vorgezogen, insbesondere Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, aber können auch Papier, Pappe oder Kunststoff oder auch verschiedene Werkstoffe gemischt zur Anwendung gelangen.

Auf an und für sich bekannte Weise sind in einem erfindungsgemäBsen Wärmeaustauscher ebene Folien 1 und korrugierte oder gewellte Folien 2 wechselweise angeordnet. Diese Folien 1 und 2 sind übereinander geschichtet, um eine blockförmige Einheit zu bilden, wobei die korrugierten Folien 2 einander mit ihren Wellenlinien in einem Winkel von 90 wechselweise kreuaen. Auf diese Weise kann man durch einen Wärmeaustauscher in Richtung .A beispielsweise Abluft und in Richtung B Zuluft führen.

Bas Korrugierungsmuster der Folien 2 ist im Querschnitt vorzugsweise Zickzack;-förmig, kann jedoch auch weich wellenför ,mig oder auf eine andere geeignete Weise ausgeführt sein.

Erfindungsgemäss sind zwei entgegengesetzte Kanten der ebener Folien 1 alt Stützelementen 3 versehen, die als Stützbalken bezeichnet werden können· Diese Balken haben die gleiche Laufrichtung wie die Korrugierungslinien der Folie 2, die zwischen den Balken 3 einer Folie 1 liegt. Die Balken 3 liegen somit seitlich der Folie 1 und sind dazu vorgesehen, zwischen sich eine korrugierte Folie 2 einzuschliessen (siehe insbesondere Fig. 5).

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsfomi der Erfindung ist die HShe der Balken 3 über der Foliel ,etwas geringer als die Profilhöhe der Folien 2. Der Unterschied kann beispielsweise gleich der Dicke der Folien 1 sein, die in einem praktischen Ausführungebeispiel 0,06 mm diok sein können, während die Höhe der Balken und die Profil-

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höhe der Folien 2 4 mm betragen können. Auf diese Weise werden die Folien 2 etwas zusammengepresst, wodurch ein ausgezeichneter Kontaktdruck erhalten wird,

Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäss der Erfindung sind die Balken 3 mit den Folien 1 integriert. Diee kann dadurch geschehen, dass die betreffenden Kanten der Folien 1 in Balken oder Stützelemente 3 umgebildet sind. Diese sind dabei vorzugsweise zusammengerollt, beispielsweise in Form einer Volldrehung mit wenigstens angenähert kreisförmigem Profil. Man kann jedoch zwecks Erhöhung der Stärke und Wiederstandskraft der Balken die betreffenden Kanten der Folien 1 über eine Volldrehung hinaus rollen, beispielsweise etwa 1J Drehungen.

Gemäss einem anderen Kennzeichen der Erfindung sind die korrugierten Folien 2 in Querschnittsrichtung gesehen schmaler als der Innenabstand eines Balkenpaares 3· Auf diese Weise können sich die korrugierten Folien 2 frei bewegen und bei Druckausübung beim Zusammensetzen des Wärmeaustauschers etwas in ihrer Ebene expandieren.

Natürlich lassen sich die Stützelemente 3 auch auf andere Weise bilden. Sie können beispielsweise als lose Elemente auf den Folien 1 angebracht und z.B. durch Kleben befestigt werden. Auch läset sich ein anderes Profil als ein kreisrundes vorsehen, beispielsweise ein ovales oder vierkantiges. Auch ist es möglich, mehrere Stützelemente nebeneinander anzuordnen, beispielsweise zwei, wovon das eine mit der Folie 1 integriert ist, während das andere lose aufgelegt sein kann. Auf diese Weise lässt sich eine noch bessere Stärke falls erwünscht erhalten.

Es kann vorteilhaft sein, einen aus Folien 1 und 2 gebildeten Block zwischen Deckeln 4 anzuordnen, die von Eckleisten 5 zusammengehalten sind. Die Deckel 4 können jeweils aus ebenem Blech bestehen, dessen Kanten 6 in einem Winkel von 90 in gleicher Richtung umgebogen sind, wie dies insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht. Beim Zusammen setzen zeigen die Kanten 6 beider Deckel in entgegengesetzter Riohtungen.

Die Eckleisten 5 sind vorzugsweise Winkelprofile, welche einen rechten Winkel miteinander einschliessen, wobei jedoch das Ende 7 des einen Schenkels in axialer Richtung etwas verlängert ist, um einen Lappen zu bilden, der beim Zusammensetzen des Austauschers nach innen

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abjebo.^er» wird über die Xante Ci des betreffenden Deckels 4» vie dies nun Pi^. 4 hervorgeht. Auf diese V'eise wird eine einfache und wirksame

Verbindung sämtlicher Elemente des '.'/."rmepustauschers erhalten.

Tm Bereiche der !"ckleisten 5 kann ,jeder Deckel 4 mit '''Iinbuchtun^en ° versehen sein, welche der Dicke der T'ickleisten ? entsOrechende Verrenkungen sind, wodiirch ein ausaen ebener Wärmeaustauscher erhalten \r*rd.

^1;Tör dem Anbringen der Fckleisten 5 werden diese vorzugsweise auf der Innenseite mit einem Dichtungsmittel versehen, z.B. schwellendem ⁱ:inkomt>onentenpolyuretan-.üichtun;jsraittel, welches unter dem Peuchti?- keitseinfluss der Luft echwellt und die gesamte Konstruktion des Wärmeaustauschers weiter versteift und stabilisiert. Natürlich wird auf diese 'JeisG eine voll zufriedenstellende Dichtunj in den .'ickbercichen erhalten.

"Bei einer solchen erfindun^sjemäsnen PlattenwärmeaußtauGcherkonstruktion ist es nicht erforderlich, die einzelnen JToIien miteinander zu verkleben, um einen siiten Kontakt und eine ^ute Li chtunjswirlcun^ zu erhalten. Falls jedoch erwünecht, kann iaan selbstverständlich die elemente "lit einem Klebemittel versehen, welches vorzugsweise vor dem Zursamainnftetzer» angebracht wird, beisnielsweise indem die Elemente mit Klebemittel in Oprühform versehen werden.

Bank den Stützelementen oder Balken 3 wird eine ausgezeichnete Bichtun» zwischen den verschiedenen Schichten erhalten, insbesondere auch in den Sckbereichen. Die Balken sind im Stande, Stösse, Drücke und andere Bfianapruchungen elastisch aufzufangen, ohne dass Schaden im allgemeinen entstehen.

Vorstehend beschriebene und in den Zeichrmngen gezeigte Ausführun^sformen sind nur als nicht begrenzende Beispiele anzusehen, die sich im Rahmen des Erfindungsgedankens bzw. folgender Ans-prüche beliebig abändern und ergänzen lassen.

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Claims

Patentansprüche

( 1JPlattenwärmeaustauscher für strömende Medien, vorzugsweise Luft, mit wechselweise ebenen und korrugierten Folien, wobei die Korrugierungslinien benachbarter korrugierter Folien einander kreuzen, und wobei ein aus ebenen und korrodierten Folien gebildeter Block von einer Rahmenkonstruktion zusammengehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die ebenen Folien (1) an zwei entgegengesetzten Kantenbereichen mit vorzugsweise als Balken ausgeführten Stützelementen (3) versehen sind, die von der einen Flachseite der Folien in gleicher Richtung abragen und die in gleicher Richtung höchstens eine der Profilhöhe der korrigierten Folien (2) entsprechende Ausdehnung aufweisen.
2. Plattenwärmeaustauscher gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (3) kreisförmiges Profil zeigen.
3. Plattenwärmeaustauscher gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (3) mit der zugehörigen Folie (1) integriert und vorzugsweise durch Umformen von deren betreffendem Kantenbereich gebildet sind.
4. Plattenwärmeaustauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daes das die Stützelemente (3) bildende Material wenigstens eine Tolldrehung umgebogen ist.
, 5* Plattenwärmeaustauacher gemäss wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stützelemente (3) nebeneinander angeordnet Bind, vorzugsweise zwei Stück, wovon das eine mit der zugehörigen Folie integriert und das andere lose aufgelegt ist.
6. Plattenwärmeaustauscher naoh wenigatena einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch* gekennzeichnet, dass der Inenabstand zwischen chi zu einer Folie (1) gehörenden Stützelementen etwas grosser ist als die Breite der eingeschlossenen korrugierten Folie (2).
7. Plattenwänneauetauecher gemäss wenigatena einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daaa die Folien (1,2) und/oder die Sttitzelemente (3) vor des Zusammensetzen des Wärmeaustauschers mit einem Klebemittel versehen aind.
8. Plattenwärmeaustauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daaa ein aua ebenen und korrugierten Folien (1, 2) sowie Stützelementen (3) gebildeter Blook von einer Rahmenkonstruktion

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ORIGINAL INSPECTED

zusammengehalten ist, die aus Deckeln (4) auf zwei entgegengesetzten Seiten gebildet ist, welche von Eckleisten (5) zusammengehalten werden.
9. Plattenwärraeaustauscher gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten der Deckel (4) in vom Wärmeaustauscher gewendete Richtungen umgebogen sind, um rundumlaufende Zargen (6) zu bilden.
10. Plattenwärmeaustauscher gemäss Anspruch 8 und 9» dadurch gekennzeichnet, dass die Eckleisten (5) winkelförmig sind und dass ein Endbereich (7) von wenigstens einem der Schenkel in . Axialrichtung verlängert und um die Zarge (6) des betreffenden Deckels (4) abgebogen ist.
11. Plattenwärmeaustauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis

10, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckel (4) mit Einbuchtungen (8) zur Aufnahme der Eckleisten (3) versehen sind.
12. Plattenwärmeaustauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis

11, dadurch gekennzeichnet, dass die Eckleisten (5) auf der Innenseite mit einem Dichtmittel versehen sind, welches vor dem Zusammensetzen angebracht ist und vorzugsweise aus schwellendem Einkomponentenpolyuretan-Dichtungsmittel besteht.

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