DE20302208U1 - Heat exchanger module profiled panels also incorporate ultra-fine admixture of metals and carbon including carbon fibre and/or other fibres - Google Patents
Heat exchanger module profiled panels also incorporate ultra-fine admixture of metals and carbon including carbon fibre and/or other fibresInfo
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Abstract
Description
Christoph Schmid 05.02.2003Christoph Schmid 05.02.2003
Im Burghof 12In the castle courtyard 12
53773 Hennef53773 Hennef
Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager aus Kunststoff, Metall oder Keramik (vorzugsweise Siliciumcarbid -Keramik) zur Durchleitung zweier voneinander getrennter Medien im Kreuz-, Kreuzgegen- oder Gegenstrom, umfassend eine Anzahl von parallel zueinander liegenden Böden, die Zwischenräume bilden, die jeweils abwechselnd von dem einen und dem anderen Medium durchströmt werden, und eine Vielzahl von im wesentlichen parallel zu einander verlaufenden senkrecht zu den Böden liegenden Rippen, die diese miteinander verbinden und gegeneinander abstützen und die Zwischenräume in einzelne parallel verlaufende Kanäle teilen, wobei 1. Formteile vorgesehen sind, die jeweils mit zwei Böden mit dazwischen liegenden Stegen (Doppelstegplatten) ausgebildet sind und im Wechsel jeweils um 90 ° gedreht übereinander geschichtet und verklebt sind und 2. aus in einer Richtung verlaufenden Formteilen übereinander geschichtet sind, wobei seitlich unter und über den Formteilen je ein quadratisches waagerechtes Vollprofil aus Vergussmasse die Formteile verbindet und somit große rechteckige Kanäle zwischen den Vollprofilen aus Vergussmasse entstehen, die jeweils um 90 ° gedreht zu den darüber oder darunter liegenden Formteilen angeordnet sind. In diesen großen Kanälen können gegebenenfalls gerade oder gewellte Stege liegen, die in Längsrichtung zu den gegossenen Profilen verlaufen. Eine andere Variante sieht vor, an Stelle der oben genannten Doppelstegplatten glatte Platten einzusetzen, die wie vor beschrieben im Abstand in der Vergussmasse eingebettet sind.The invention relates to a heat exchanger made of plastic, metal or ceramic (preferably silicon carbide ceramic) for the passage of two separate media in cross, cross counter or counter flow, comprising a number of parallel bases which form intermediate spaces through which one and the other medium flows alternately, and a multiplicity of ribs which run essentially parallel to one another and perpendicular to the bases, which connect them to one another and support one another and divide the intermediate spaces into individual parallel channels, wherein 1. molded parts are provided which are each formed with two bases with webs in between (double web plates) and are alternately layered and glued on top of one another, each rotated by 90 °, and 2. are layered on top of one another from molded parts running in one direction, wherein a square horizontal solid profile made of casting compound connects the molded parts laterally below and above the molded parts, thus creating large rectangular channels between the solid profiles made of casting compound, each rotated by 90 °. to the molded parts above or below. In these large channels, straight or corrugated webs can be placed if necessary, which run lengthways to the cast profiles. Another variant provides for the use of smooth sheets instead of the double-webbed sheets mentioned above, which are embedded in the casting compound at a distance as described above.
Derartige Wärmeübertrager sind üblicherweise aus Blechen aufgebaut, wobei die Bleche, im wesentlichen ebene Böden bilden, die durch gewellte Bleche abgestützt sind und seitlich in Flussrichtung durch Profile begrenzt werden. Wärmeübertrager dieser Art sind beispielsweise unter DE 40 09 556 CE beschrieben.Such heat exchangers are usually constructed from metal sheets, whereby the metal sheets essentially form flat bases that are supported by corrugated metal sheets and are laterally limited in the direction of flow by profiles. Heat exchangers of this type are described, for example, in DE 40 09 556 CE.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Wärmeübertragermodule bereitzustellen, die wesentlich einfacher hergestellt sind und günstigere Wärmeübertragungsverhältnisse aufweisen. Die Lösung hierfür besteht darin, dass dem Kunststoff Metalle und / oder Kohlenstoff in feinster Form zugemischt werden, um den schlechten Wärmedurchgang des Kunststoffes wesentlich zu verbessern, und zur Erhöhung der Festigkeit können Kohlenstoff- oder andere Fasern zugemischt werden. Metalle und Siliciumcarbid -Keramik weisen ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeiten bei guten Festigkeitswerten auf. Die vor beschriebenen modifizierten Kunststoffe lassen sich aber nicht nur in den hier beschriebenen Wärmeübertragermodulen einsetzen, sondern überall dort, woThe present invention is based on the object of providing heat exchanger modules that are significantly easier to manufacture and have more favorable heat transfer conditions. The solution to this is that metals and/or carbon in the finest form are mixed into the plastic in order to significantly improve the poor heat transfer of the plastic, and carbon or other fibers can be mixed in to increase the strength. Metals and silicon carbide ceramics have excellent thermal conductivity with good strength values. The modified plastics described above can not only be used in the heat exchanger modules described here, but also wherever
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Christoph Schmid 05.02.2003Christoph Schmid 05.02.2003
Im Burghof 12In the castle courtyard 12
53773 Hennef53773 Hennef
Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager aus Kunststoff, Metall oder Keramik ( vorzugsweise Siliciumcarbid -Keramik ) zur Durchleitung zweier voneinander getrennter Medien im Kreuz-, Kreuzgegen- oder Gegenstrom, umfassend eine Anzahl von parallel zueinander liegenden Böden, die Zwischenräume bilden, die jeweils abwechselnd von dem einen und dem anderen Medium durchströmt werden, und eine Vielzahl von im wesentlichen parallel zu einander verlaufenden senkrecht zu den Böden liegenden Rippen, die diese miteinander verbinden und gegeneinander abstützen und die Zwischenräume in einzelne parallel verlaufende Kanäle teilen, wobei 1. Formteile vorgesehen sind, die jeweils mit zwei Böden mit dazwischen liegenden Stegen ( Doppelstegplatten ) ausgebildet sind und im Wechsel jeweils um 90 ° gedreht übereinander geschichtet und verklebt sind und 2. aus in einer Richtung verlaufenden Formteilen übereinander geschichtet sind, wobei seitlich unter und über den Formteilen je ein quadratisches waagerechtes Vollprofil aus Vergussmasse die Formteile verbindet und somit große rechteckige Kanäle zwischen den Vollprofilen aus Vergussmasse entstehen, die jeweils um 90 ° gedreht zu den darüber oder darunter liegenden Formteilen angeordnet sind. In diesen großen Kanälen können gegebenenfalls gerade oder gewellte Stege liegen, die in Längsrichtung zu den gegossenen Profilen verlaufen. Eine andere Variante sieht vor, an Stelle der oben genannten Doppelstegplatten glatte Platten einzusetzen, die wie vor beschrieben im Abstand in der Vergussmasse eingebettet sind.The invention relates to a heat exchanger made of plastic, metal or ceramic (preferably silicon carbide ceramic) for the passage of two separate media in cross, cross counter or counter flow, comprising a number of parallel bases which form intermediate spaces through which one and the other medium flows alternately, and a multiplicity of ribs which run essentially parallel to one another and perpendicular to the bases, which connect them to one another and support one another and divide the intermediate spaces into individual parallel channels, wherein 1. molded parts are provided which are each formed with two bases with webs in between (double web plates) and are alternately layered and glued on top of one another, each rotated by 90 °, and 2. are layered on top of one another from molded parts running in one direction, wherein a square horizontal solid profile made of casting compound connects the molded parts laterally below and above the molded parts, thus creating large rectangular channels between the solid profiles made of casting compound, each rotated by 90 °. to the molded parts above or below. In these large channels, straight or corrugated webs can be placed if necessary, which run lengthways to the cast profiles. Another variant provides for the use of smooth sheets instead of the double-webbed sheets mentioned above, which are embedded in the casting compound at a distance as described above.
Derartige Wärmeübertrager sind üblicherweise aus Blechen aufgebaut, wobei die Bleche, im wesentlichen ebene Böden bilden, die durch gewellte Bleche abgestützt sind und seitlich in Flussrichtung durch Profile begrenzt werden. Wärmeübertrager dieser Art sind beispielsweise unter DE 40 09 556 CE beschrieben.Such heat exchangers are usually constructed from metal sheets, whereby the metal sheets essentially form flat bases that are supported by corrugated metal sheets and are laterally limited in the direction of flow by profiles. Heat exchangers of this type are described, for example, in DE 40 09 556 CE.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Wärmeübertragermodule bereitzustellen, die wesentlich einfacher hergestellt sind und günstigere Wärmeübertragungsverhältnisse aufweisen. Die Lösung hierfür besteht darin, dass dem Kunststoff Metalle und / oder Kohlenstoff in feinster Form zugemischt werden, um den schlechten Wärmedurchgang des Kunststoffes wesentlich zu verbessern, und zur Erhöhung der Festigkeit können Kohlenstoff- oder andere Fasern zugemischt werden. Metalle und Siliciumcarbid -Keramik weisen ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeiten bei guten Festigkeitswerten auf. Die vor beschriebenen modifizierten Kunststoffe lassen sich aber nicht nur in den hier beschriebenen Wärmeübertragermodulen einsetzen, sondern überall dort, woThe present invention is based on the object of providing heat exchanger modules that are significantly easier to manufacture and have more favorable heat transfer conditions. The solution to this is that metals and/or carbon in the finest form are mixed into the plastic in order to significantly improve the poor heat transfer of the plastic, and carbon or other fibers can be mixed in to increase the strength. Metals and silicon carbide ceramics have excellent thermal conductivity with good strength values. The modified plastics described above can not only be used in the heat exchanger modules described here, but also wherever
auf eine gute Wärme- oder elektrische Leitfähig bei Kunststoffen erwünscht ist. Der Aufbau der Wärmeübertrager ist so gestaltet, dass zwischen den Formteilen, bestehend aus je zwei ebenen Böden, mit dazwischen liegenden senkrechten Rippen oder ebenen Platten bzw. profilierten Platten, einzelne Kanäle entstehen, die jeweils um 90 ° zu den darüber und darunter liegenden Rippen gedreht sind und an den Rändern in Strömungsrichtung Verguss Vollprofile liegen, zwischen denen einzelne senkrechte oder gewellte Profile angebracht werden können, die die darüber liegenden Profile abstützen. Ein Wärmeübertragermodul besteht aus mindestens drei, meist aber aus mehreren Schichten, wobei der Grundboden und der Deckboden in der Regel jeweils von einem Profil mit zwei Böden, mit den dazwischen liegenden Stegen gebildet wird; es kann auch sein, dass die zwischen den an den Rändern aus Verguss - Vollprofilen gelegenen senkrechten Rippen oder Wellprofile, die wie die Randprofile, um 90° zu den darüber und darunter gelegenen Profilen mit den ebenfalls senkrechten Rippen entfallen, dafür können dann aber quadratische Hohl- oder Vollprofile die Abstützung übernehmen. Um eine Abdichtung auf den An- und Abströmseiten des Wärmeübertragers und zu einzelnen Modulen untereinander zu ermöglichen, sind die Außenkanten des Wärmeübertragers mit Dichtleisten zu versehen, so dass glatte oder profilierte umlaufende Dichtleisten aus Vergussmasse entstehen. Die Einzelteile des Wärmeübertragermoduls werden durch Verkleben oder Verschmelzen miteinander verbunden. Da häufig mehrere Module der genannten Art zu größeren Blöcken gestapelt werden, dichten sie an den vorgenannten Flächen der Vergussmasse ab.good thermal or electrical conductivity is desired for plastics. The structure of the heat exchanger is designed in such a way that individual channels are created between the molded parts, each consisting of two flat bases with vertical ribs or flat plates or profiled plates in between, which are each rotated by 90 ° to the ribs above and below and have solid casting profiles on the edges in the direction of flow, between which individual vertical or corrugated profiles can be attached to support the profiles above. A heat exchanger module consists of at least three, but usually several layers, with the base base and the top base usually each being formed by a profile with two bases with the webs in between; It is also possible that the vertical ribs or corrugated profiles located between the edges of the cast solid profiles, which, like the edge profiles, are angled 90° to the profiles above and below with the vertical ribs, are omitted, but square hollow or solid profiles can then provide support. In order to enable sealing on the inflow and outflow sides of the heat exchanger and between individual modules, the outer edges of the heat exchanger must be provided with sealing strips so that smooth or profiled, all-round sealing strips made of casting compound are created. The individual parts of the heat exchanger module are connected to one another by gluing or fusing. Since several modules of the type mentioned are often stacked to form larger blocks, they seal on the aforementioned surfaces of the casting compound.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen dargestellt.Preferred embodiments of the invention are illustrated below with reference to drawings.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Wärmeübertragermodul (9) inFigure 1 shows a heat exchanger module (9) according to the invention in
Kreuzstrombauweise in variabeler BauweiseCross-flow design in variable construction
Figur 2 zeigt den Grund-, Deck- bzw. Zwischenboden (10) mit senkrechten Stegen (11)Figure 2 shows the base, cover or intermediate floor (10) with vertical webs (11)
Figur 3 zeigt die an den Rändern gelegenen Verguss - Profile (14) und DichtleistenFigure 3 shows the edge-mounted casting profiles (14) and sealing strips
(17) und (18)(17) and (18)
Figur 4 zeigt die zwischen den an den Rändern aus Verguss - Profilen (14) gelegenenFigure 4 shows the gaps between the edges of the cast profiles (14)
Wellprofile (15)Corrugated profiles (15)
Figur 5 zeigt die über und unter den an den Rändern aus Verguss - Profilen (14)Figure 5 shows the above and below the edges of cast profiles (14)
gelegenen profilierten Böden (13) mit den senkrechten Rippen (16)located profiled floors (13) with the vertical ribs (16)
Figur 6 zeigt die zwischen den an den Rändern aus Verguss - Profilen gelegenenFigure 6 shows the gaps between the edges of the cast profiles
senkrechten Rippen (16)vertical ribs (16)
Figur 7 zeigt die über und unter den Verguss - Profilen (14) gelegenen glatten BödenFigure 7 shows the smooth floors above and below the casting profiles (14)
(12)(12)
In Figur 1 ist ein etwa würfelförmiges Grundmodul (9) dargestellt. Das Modul umfasst je einen Grund- und Deckboden (10) mit senkrechten Stegen (11), sowie die glatten- (12) bzw. profilierten Zwischenböden (13), zwischen den Elementen (10) bzw. (12) und (13) liegen an den Rändern die Verguss - Profile (14), und dazwischen die Grund- und Deckböden (10), die glatten Böden (12), die Wellprofile (15), bzw. die senkrechten Rippen (16). Die AußenkantenFigure 1 shows a roughly cube-shaped basic module (9). The module comprises a base and cover floor (10) with vertical webs (11), as well as the smooth (12) or profiled intermediate floors (13). Between the elements (10) or (12) and (13) are the casting profiles (14) on the edges, and in between are the base and cover floors (10), the smooth floors (12), the corrugated profiles (15) and the vertical ribs (16). The outer edges
des Grundmoduls werden von den glatten- (17) bzw. profilierten Dichtleisten (18), die eine Einheit mit den Verguss - Profilen (14) bilden, eingefasst.of the basic module are framed by the smooth (17) or profiled sealing strips (18), which form a unit with the casting profiles (14).
Christoph Schmid 05.02.2003Christoph Schmid 05.02.2003
Im Burghof 12In the castle courtyard 12
53773 Hennef53773 Hennef
BezugszeichenlisteList of reference symbols
9 Grundmodul9 Basic module
10 Grund- und Deckboden mit senkrechten Stegen10 Base and deck floor with vertical webs
11 Senkrechte Stege11 Vertical bars
12 Glatte Böden12 Smooth floors
13 Profilierte Böden13 Profiled floors
14 Verguss - Profile14 Casting profiles
15 Wellprofile15 corrugated profiles
16 Senkrechte Rippen16 Vertical ribs
17 Glatte Dichtleisten aus Vergussmasse17 Smooth sealing strips made of casting compound
18 Profilierte Dichtleisten aus Vergussmasse18 Profiled sealing strips made of casting compound
19 Kanäle19 channels
20 Strömungsrichtung20 Flow direction
21 Anströmseite21 Inflow side
22 Abströmseite22 Downstream side
Claims (5)
dass den gegebenenfalls verwendeten Kunststoffen Metalle und oder Kohlenstoff in feinster Form zugemischt werden
dass den verwendeten Kunststoffen, Kohlenstofffasern und/oder andere Fasern zugemischt werden,
dass für die Formteile verschiedene Materialien wie Kunststoff, Metall, Kohlenstoff und/oder Siliciumcarbid-Keramik verwendet werden
dass die vor beschriebenen modifizierten Kunststoffe sich auch in anderen, hier nicht näher beschriebenen Bereichen der Technik einsetzen lassen. 1. Heat exchanger module for the passage of two separate media in cross-current, cross-counter-current or counter-current, comprising a number of parallel floors which form intermediate spaces through which one and the other medium flow alternately, and a multiplicity of vertical ribs, webs, corrugated profiles and casting profiles which form channels and support the floors above and below against each other, wherein molded parts made of different materials such as plastic, metal, carbon or silicon carbide ceramic are used and form the aforementioned arrangement, characterized in that
that metals and/or carbon in the finest form are added to the plastics used
that carbon fibres and/or other fibres are added to the plastics used,
that different materials such as plastic, metal, carbon and/or silicon carbide ceramic are used for the molded parts
that the modified plastics described above can also be used in other areas of technology not described in detail here.
dass die Grund- Deck- bzw. Zwischenböden (10) mit den senkrechten Stegen (11) Kanäle (17) bilden
dass an Stelle der Grund- Deck- bzw. Zwischenböden (10) mit den senkrechten Stegen (11) die glatten Böden (12) sowie die profilierten Böden (13) treten. 2. Heat exchanger module according to claim 1, characterized in
that the base, cover or intermediate floors ( 10 ) with the vertical webs ( 11 ) form channels ( 17 )
that the base, cover or intermediate floors ( 10 ) with the vertical webs ( 11 ) are replaced by the smooth floors ( 12 ) and the profiled floors ( 13 ).
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE20302208U DE20302208U1 (en) | 2003-02-11 | 2003-02-11 | Heat exchanger module profiled panels also incorporate ultra-fine admixture of metals and carbon including carbon fibre and/or other fibres |
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Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10304077A1 (en) * | 2003-01-31 | 2004-08-12 | Heinz Schilling Kg | Air / water heat exchanger with partial water paths |
| DE10361346A1 (en) * | 2003-12-16 | 2005-07-14 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Plate heat exchanger, method for producing a plate heat exchanger and ceramic fiber composite material, in particular for a plate heat exchanger |
-
2003
- 2003-02-11 DE DE20302208U patent/DE20302208U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10304077A1 (en) * | 2003-01-31 | 2004-08-12 | Heinz Schilling Kg | Air / water heat exchanger with partial water paths |
| DE10361346A1 (en) * | 2003-12-16 | 2005-07-14 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Plate heat exchanger, method for producing a plate heat exchanger and ceramic fiber composite material, in particular for a plate heat exchanger |
| EP1544565A3 (en) * | 2003-12-16 | 2009-02-18 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Plate heat exchanger, process for manufacturing a plate heat exchanger, and ceramic fibre reinforced composite material, more particularly for plate heat exchanger |
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