DE19933426C2

DE19933426C2 - heat exchanger module

Info

Publication number: DE19933426C2
Application number: DE1999133426
Authority: DE
Inventors: Christoph Schmid
Original assignee: Individual
Current assignee: SCHMID, CHRISTOPH, 53773 HENNEF, DE
Priority date: 1999-07-16
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2019-07-17
Also published as: DE19933426A1

Abstract

Wärmetauschermodul zur Durchleitung zweier voneinander getrennter Medien im Kreuzstrom oder im Gegenstrom, umfassend eine Anzahl von parallel zueinander liegenden Böden, die Zwischenräume bilden, die jeweils abwechseld von dem einen und dem anderen Medium durchströmt werden und eine Vielzahl von im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden senkrecht zu den Böden liegenden Rippen, die diese miteinander verbinden und gegeneinander abstützen und die Zwischenräume in einzelne parallel verlaufende Kanäle teilen, wobei Formteile vorgesehen sind, die jeweils einen Boden und anschließende Rippen einstückig ausbilden, wobei eine Mehrzahl von Formteilen als Zwischenböden mit zumindest einseitig an diesen einstückig angeformten Rippen ausgebildet ist, und mehrere Formteile als rippenlose Grund-, Abschluß- oder Zwischenböden ausgebildet sind, und die Gesamtheit der Böden bei übereinstimmender Orientierung der Zwischenböden unmittelbar zueinander gesetzt sind.Heat exchanger module for the passage of two mutually separate media in cross-flow or counter-flow, comprising a number of floors lying parallel to one another, which form gaps, each of which is alternately flowed through by one and the other medium and a plurality of substantially parallel to one another Bottoms ribs that connect them to each other and support each other and divide the gaps into individual parallel channels, whereby molded parts are provided, each of which form a bottom and subsequent ribs in one piece, a plurality of molded parts as intermediate floors with at least one side integrally molded thereon Ribs is formed, and several molded parts are designed as ribless base, end or intermediate floors, and the totality of the floors are set directly to each other with the same orientation of the intermediate floors.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmetauschermodul zur Durchleitung zweier voneinander getrennter Medien im Kreuzstrom oder im Ge genstrom, umfassend eine Anzahl von parallel zueinander liegen den Böden, die Zwischenräume bilden, die jeweils abwechselnd von dem einen und dem anderen Medium durchströmt werden, und eine Vielzahl von im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden senkrecht zu den Böden liegenden Rippen, die diese miteinander verbinden und gegeneinander abstützen und die Zwischenräume in einzelne parallel verlaufende Kanäle teilen, wobei Formteile vorgesehen sind, die jeweils einen Boden und anschließende Rip pen einstückig ausbilden. Derartige Wärmetauschermodule sind üblicherweise aus Blechen aufgebaut, wobei erste Bleche die im wesentlichen ebenen Böden bilden und zweite Bleche zickzackför mig oder S-linienförmig gewellt sind und die zwischen zwei Böden liegenden Rippen bilden. Wärmetauschermodule dieser Art sind beispielsweise in der EP 0 448 991 B1 beschrieben. Es ist auch bereits bekannt, für Wärmetauschermodule Böden zu verwenden, an denen beidseitig senkrecht abstehende Rippen einstückig ange formt sind. Hierbei sind Wellenformationen der Böden und Rippen vorgesehen, die in Strömungsrichtung der von ihnen gebildeten Kanäle laufen. Böden der genannten Art sind mit weiteren ebenen Böden und mit S-linienförmig gewellten Rippenelementen kombi niert. Wärmetauscher dieser Art sind in der DE 35 21 914 A1 beschrieben. The invention relates to a heat exchanger module for passage two separate media in cross flow or in ge genstrom, comprising a number of parallel to each other the floors that form gaps, each alternating from flow through one and the other medium, and one Variety of substantially parallel to each other ribs lying perpendicular to the floors, these these together connect and support each other and the gaps in divide individual parallel channels, with molded parts are provided, each having a bottom and subsequent rip Train the pen in one piece. Such heat exchanger modules are usually made up of sheets, with the first sheets in the form essential flat floors and zigzag second sheets mig or S-line-shaped corrugation and that between two floors form lying ribs. Heat exchanger modules of this type are described for example in EP 0 448 991 B1. It is also already known to use floors for heat exchanger modules with the ribs projecting vertically on both sides in one piece are shaped. Here are wave formations of the bottoms and ribs provided in the direction of flow of those formed by them Channels run. Floors of the type mentioned are with other levels Bottoms and combi with S-line corrugated rib elements ned. Heat exchangers of this type are in DE 35 21 914 A1 described.

Aus der DE 37 30 137 A1 ist ein Wärmetauscher für den Einsatz im Rauchgasstrom einer Heizungsanlage bekannt, der keramische Grundplatten umfaßt, die in einem Wärmetauscherinnenraum mit Abstand voneinander parallel und labyrinthartig ineinandergrei fend eingesetzt sind. Die Grundplatten tragen quer zur Ober flächenströmungsrichtung des ersten Mediums verlaufende zuein ander parallele Rippen und enthalten in Richtung der Rippen verlaufende das zweite Medium führende Röhren. Letztere sind in Schlingenform untereinander verbunden.DE 37 30 137 A1 describes a heat exchanger for use in Flue gas flow of a heating system known, the ceramic Includes base plates in a heat exchanger interior Distance from each other parallel and in a labyrinthine manner fend are used. The base plates carry across to the upper surface flow direction of the first medium other parallel ribs and contain towards the ribs running tubes carrying the second medium. The latter are in Loop shape interconnected.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wärmetau schermodule bereitzustellen, die vereinfacht herstellbar sind und günstige Wärmeübergangsverhältnisse aufweisen.The present invention has for its object, heat accumulation To provide shear modules that are easier to manufacture and have favorable heat transfer conditions.

Gemäß der hiermit angegebenen Lösung ist vorgesehen, daß ein erstes Formteil als rippenloser Grundboden ausgebildet ist, daß eine Mehrzahl von zweiten Formteilen als Zwischenböden mit ein seitig an diesen einstückig angeformten Rippen ausgebildet sind und daß ein drittes Formteil als Abdeckboden mit einseitig an diesem angeformten Rippen ausgebildet ist, und daß Grundboden, Zwischenböden und Abdeckboden bei übereinstimmender Orientierung der Rippen bezüglich ihrer jeweiligen Böden unmittelbar anein andergesetzt sind. Vereinfachend können hierbei Zwischenböden und Abdeckboden übereinstimmend ausgebildet sein, insbesondere wenn das Modul als Einzelelement Verwendung findet; es kann darüber hinaus sogar der Grundboden in völliger Übereinstimmung mit den Zwischenböden ausgestaltet werden, wobei dann funktions lose Rippen außen am Modul abstehen. Da häufig eine Mehrzahl von Modulen der genannten Art jedoch zu größeren Blöcken gestapelt werden, ist die Verwendung nach außen ebener Grund- und Abdeck böden zu bevorzugen.According to the solution specified herewith it is provided that a first molded part is designed as a ribless base that a plurality of second moldings as intermediate floors are formed on these integrally molded ribs and that a third molding as a cover with on one side this molded ribs is formed, and that base floor, Intermediate shelves and cover shelf with the same orientation of the ribs directly in relation to their respective bottoms are changed. Intermediate floors can simplify this and cover base must be designed to match, in particular if the module is used as a single element; it can moreover, even the basic soil in complete agreement be designed with the intermediate floors, then functional Project loose ribs on the outside of the module. Since often a plurality of Modules of the type mentioned, however, stacked into larger blocks is the use of flat base and cover to the outside prefer floors.

Mit der Erfindung wird ein Wärmetauschermodul bereitgestellt, das bei einer geringstmöglichen Anzahl von unterschiedlichen Einzelelementen eine entsprechend reduzierte Anzahl von Verbin dungsstellen aufweist, so daß Probleme bezüglich der Wärmeleitung und der Dichtigkeit an den Verbindungsstellen weitgehend reduziert sind. Aufgrund der einstückigen Ausbildung der Zwi schenböden bzw. des Abdeckbodens mit anschließenden Rippen ist eine hohe Festigkeit gegeben. Die genannten Teile können als Formteile aus Keramik, Metallguß oder Kompositmaterial seriell hergestellt und problemlos miteinander verbaut werden.The invention provides a heat exchanger module, with the least possible number of different ones Individual elements have a correspondingly reduced number of connections has expansion points, so that problems regarding heat conduction and the tightness at the joints largely are reduced. Due to the one-piece training of the Zwi shelf or cover plate with adjoining ribs given a high strength. The parts mentioned can be used as Molded parts made of ceramic, cast metal or composite material in series manufactured and easily installed together.

Es ist insbesondere vorgesehen, daß jede einen Kanal bildene Oberfläche der Böden quer zur Längsrichtung der Rippen, d. h. quer zur Strömungsrichtung, gleichmäßig gewellt oder geriffelt ist. Gewellt bezeichnet hierbei ein sinusartiges Profil und geriffelt ein zickzackförmiges Profil oder ein Sägezahnprofil. Letzteres kann bei entsprechender Höhe der Zähne auch als Quer verrippung bezeichnet werden. Weiter sind mit Noppen besetzte Oberflächen möglich. Alle diese Ausführungsformen dienen zur Vergrößerung der Oberfläche und zur Erzeugung von Turbulenzen in der Srömung, die den Wärmeübergang verbessern. Dabei wird wei terhin vorgeschlagen, daß die an den Böden angeformten Rippen jeweils in stumpfem Stoß an die unmittelbar benachbarten Böden anschließen. Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, daß die den angeformten Rippen gegenüberliegenden Oberflächen der Zwischen böden und die innenliegenden Oberflächen des Grundbodens oder des Abschlußbodens quer zur Strömungsrichtung der von diesen abgeschlossenen Kanäle durchgehend gewellt oder geriffelt sind und daß die freien Stirnkanten der daran jeweils anstoßenden Rippen entsprechend gewellt oder geriffelt sind. Alternativ kann vorgesehen werden, daß die Oberflächen der an die angeformten Rippen angesetzten Böden gleichmäßig durchgehend mit Noppen besetzt sind und daß die freien Stirnkanten der daran jeweils anstoßenden Rippen entsprechend mit Vertiefungen versehen sind. Durch den genannten formschlüssigen Eingriff der Längsstirnkan ten der Rippen in die Oberflächen der benachbarten Böden ist die Montage erleichtert und eine lagegenaue Positionierung der ein zelnen Böden zueinander bei der Montage sichergestellt.In particular, it is contemplated that each form a channel Surface of the bottoms transverse to the longitudinal direction of the ribs, d. H. transverse to the direction of flow, evenly corrugated or corrugated is. Wavy denotes a sinusoidal profile and corrugated a zigzag profile or a sawtooth profile. The latter can also be used as a cross if the height of the teeth is appropriate ribbing can be called. Next are studded Surfaces possible. All of these embodiments are used Enlargement of the surface and generation of turbulence in the flow, which improve the heat transfer. It becomes white further suggested that the ribs formed on the bottoms each in butt joint with the immediately adjacent floors connect. Furthermore, it is preferably provided that the molded ribs opposite surfaces of the intermediate floors and the inner surfaces of the base floor or of the bottom plate transverse to the direction of flow of these closed channels are continuously corrugated or corrugated and that the free end edges of each adjoining it Ribs are corrugated or corrugated accordingly. Alternatively, you can be provided that the surfaces of the molded on Ribbed floors evenly with knobs are occupied and that the free front edges of each abutting ribs are correspondingly provided with depressions. Due to the positive engagement of the longitudinal face th of the ribs in the surfaces of the adjacent floors is the Assembly easier and a precise positioning of the individual floors ensure each other during assembly.

In weiterer Ausgestaltung, die insbesondere zu der gewellten Oberflächen der Böden hinzutreten kann, ist vorgesehen, daß die Rippen quer zu ihrer Längsrichtung, d. h. quer zur Strömungs richtung im wesentlichen parallelwandig gewellt sind. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, daß die einen Kanal bildenden be nachbarten Rippen zu einer Längsmittelebene des Kanals spiegel symmetrische Oberflächen bilden. Auch diese Merkmale dienen der Vergrößerung der Oberfläche und der Erhöhung der Turbulenzen in den strömenden Medien, durch die der Wärmeübergang verbessert werden kann.In a further embodiment, which is particularly corrugated Surfaces of the floors can join, it is provided that the Ribs transverse to their longitudinal direction, d. H. across the flow direction are corrugated substantially parallel wall. in this connection it is particularly provided that the channel forming be neighboring ribs to a longitudinal median plane of the channel mirror form symmetrical surfaces. These features also serve Increase in surface area and increase in turbulence in the flowing media, through which the heat transfer is improved can be.

Die Rippen sind vorzugsweise im Querschnitt vom angeformten Boden zu den freien Enden hin zumindest teilweise keilstumpf förmig verjüngt ausgebildet. Bei der Herstellung der Formteile erleichtert dies ein Entformen der relativ dünnwandigen und damit empfindlichen Rippen wesentlich. In der auch anhand der Ausführungsbeispiele beschriebenen Ausgestaltung als Kreuzstrom wärmetauscher sind die beiden Oberflächen eines Zwischenbodens zueinander rechtwinklig gewellt und die Rippen zu beiden Seiten eines Zwischenbodens liegen rechtwinklig zueinander. Sammler für jeweils ein Medium können hierbei jeweils offen an eine der gesamten Quaderflächen des Wärmetauschermoduls anschließen. In einer Ausgestaltung als Gegenstromwärmetauscher sind die beiden Oberflächen eines Zwischenbodens parallel zueinander verlaufend gewellt und die Rippen zu beiden Seiten eines Zwischenbodens verlaufen parallel zueinander. Hierbei sind an den zwei sich gegenüberliegenden Seitenflächen des Moduls, an denen die Kanäle austreten, noch Übergangselemente anzusetzen, mit Hilfe derer die abwechselnd geschichteten Teilströme der beiden Medien durch Richtungsumleitung getrennt werden, wobei sich dann offene Samm ler für jeweils ein Medium an diese Übergangselemente anschlie ßen können.The ribs are preferably formed in cross-section from the Bottom truncated at least partially towards the free ends tapered shape. In the manufacture of the molded parts this facilitates demolding of the relatively thin-walled and sensitive ribs essential. In the also based on the Embodiments described embodiment as a cross flow heat exchangers are the two surfaces of an intermediate floor corrugated at right angles to each other and the ribs on both sides of an intermediate floor are at right angles to each other. Collector for one medium each can be open to one of the Connect the entire cuboid areas of the heat exchanger module. In a configuration as a counterflow heat exchanger are the two Surfaces of an intermediate floor running parallel to each other corrugated and the ribs on both sides of an intermediate floor run parallel to each other. Here are the two themselves opposite side faces of the module on which the channels emerge, still apply transition elements, with the help of them the alternating layered partial flows of the two media Direction diversion can be separated, whereby then open collection Connect these transition elements for one medium at a time can eat.

In der Gegenstromausführung können jeweils die äußeren Rippen an jedem Boden an der Außenseite mit einem gerundetn Anströmprofil versehen sein, wobei diese Anströmprofile einstückig aus den Rippen ausgebildet sein können oder diese, was beispielsweise das Entformen erleichert, auch nachträglich aufgesetzt sein können.In the counterflow version, the outer ribs can be on each floor on the outside with a rounded inflow profile be provided, these inflow profiles in one piece from the Ribs can be formed or what, for example the demoulding easier, can also be put on afterwards can.

Nach einer Weiterbildung können die Böden an ihren Ecken recht winklige Ausklinkungen haben, in die über die Höhe des Moduls reichende Vierkantprofile eingesetzt sind. Dies kann eine alter native oder ergänzende Maßnahme zur Erleichterung einer lagege nauen Montage der Böden darstellen. Wenn die Vierkantprofile gegenüber dem einen äußeren Boden zurückstehen und gegenüber dem anderen äußeren Boden vorstehen, werden hierdurch Hilfsmittel zur Erleichterung der Stapelbarkeit mehrere Module gebildet, da die Module dann formschlüssig ineinandergreifen.After further training, the floors can be right at their corners have angular notches in which the height of the module Reaching square profiles are used. This can be an old one native or additional measure to facilitate a situation represent exact assembly of the floors. If the square profiles stand back from one outer floor and towards the one protrude other outer floor, become tools formed several modules to facilitate stackability, because the modules then interlock positively.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Formteile aus Keramik bestehen, die nach dem Trocknen zusammen gesetzt werden und durch ein nachfolgendes Brennen zugleich miteinander verbunden werden, wobei quasi ein fugenloser Mono lith entsteht. Die Verwendung von Zusatzmaterial, d. h. insbeson dere von Lot oder dergleichen erübrigt sich bei diesem Werkstoff und bei dieser Art der Herstellung.In a preferred embodiment it is provided that the Molded parts made of ceramic that come together after drying be put and by a subsequent burning at the same time be connected to each other, with a seamless mono lith arises. The use of additional material, i.e. H. insbeson there is no need for solder or the like with this material and in this way of manufacturing.

Es ist alternativ auch möglich, daß die Formteile Metallgußteile sind und nach dem Zusammensetzen miteinander verschweißt oder verlötet oder verklebt werden. Das gleiche gilt für Formteile bestehend aus Kompositmaterialien aus mit Metall versetztem Kunststoff, bei dem der Kunststoff insbesondere im Hinblick auf die Formbarkeit vorgesehen wird und die metallischen Anteile die notwendige Wärmeleitung und den guten Wärmeübergang sicherstel len sollen. Alternatively, it is also possible for the molded parts to have metal castings are and welded together after assembly or be soldered or glued. The same applies to molded parts consisting of composite materials made of metal Plastic, in which the plastic, particularly with regard to the formability is provided and the metallic parts ensure the necessary heat conduction and good heat transfer len should.

Wenn das erfindungsgemäße Wärmetauschermodul als Luft/Luft- oder als Flüssigkeit/Flüssigkeits-Wärmetaucher eingesetzt werden soll, ist es möglich, alle Rippen mit gleicher Höhe und gleichem Abstand auszubilden, so daß nur ein Typ von Zwischenböden er forderlich wird. Ist dagegen die Verwendung als Luft/Flüssig keits-Wärmetauscher vorgesehen, so bietet es sich an, die Rip pen, die Kanäle für die Flüssigkeit bilden, mit geringerer Höhe und gegebenenfalls auch mit größerem Abstand voneinander auszu bilden, da hier der Wärmeübergang wesentlich besser als in den Kanälen für die Luft sein wird.If the heat exchanger module according to the invention as an air / air or can be used as a liquid / liquid heat exchanger , it is possible to have all the ribs of the same height and the same Form distance so that only one type of intermediate floors becomes necessary. In contrast, is the use as air / liquid provided heat exchanger, so it makes sense to use the Rip pen, which form channels for the liquid, with a lower height and possibly also with a greater distance from each other form, since here the heat transfer much better than in the Channels for the air will be.

Mehrere Module, insbesonderer auch solche aus Keramik, können aufgestapelt und miteinander verlötet oder verschweißt werden. Die bereits genannten erforderlichen Sammler können angelötet oder angeschweißt werden, insbesondere auch an Modulen aus Kera mik, wobei Titan oder auch Keramik bevorzugte Materialien für die Sammler bilden.Several modules, especially ceramic ones, can stacked and soldered or welded together. The required collectors already mentioned can be soldered on or welded, especially on modules made of Kera mik, with titanium or ceramic preferred materials for form the collectors.

Zu dem vorstehend genannten Verschweißen von Teilen aus Keramik miteinander wird ein Mörtel zur Verbindung der Teile eingesetzt, der bei einem Erhitzen in einem Brennofen in einer exothermen Reaktion erhärtet, die das Keramikmaterial der Module in die schmelzflüssige Phase überführt, so daß von einem Verschweißen gesprochen werden kann.For the above-mentioned welding of ceramic parts a mortar is used to connect the parts, that when heated in a kiln in an exothermic Reaction hardened, which the ceramic material of the modules in the molten phase transferred so that from welding can be spoken.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach stehend anhand der Zeichnungen dargestellt.A preferred embodiment of the invention will follow shown standing with the drawings.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Wärmetauschermodul in Kreuzstrombauweise in isometrischer Darstellung; Fig. 1 shows an inventive heat exchanger module in cross-flow design in an isometric view;

Fig. 2 zeigt einen Block aus acht Modulen gemäß Fig. 1 in isometrischer Darstellung; FIG. 2 shows a block of eight modules according to FIG. 1 in an isometric representation;

Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Wärmetauschermodul ähnlich Fig. 1
FIG. 3 shows a heat exchanger module according to the invention similar to FIG. 1

a) in a first side view;
b) in a vertical side view;

Fig. 4 zeigt einen Grundboden eines Moduls nach Fig. 3
FIG. 4 shows a base of a module according to FIG. 3

a) in a first side view;
b) in a vertical side view;
c) in top view;
d) in bottom view;

Fig. 5 zeigt einen Zwischenboden eines Moduls nach Fig. 3 mit einseitig angeformten Rippen
FIG. 5 shows an intermediate floor of a module according to FIG. 3 with ribs formed on one side

a) in a first side view of the end faces the ribs;
b) in a second side view perpendicular thereto;
c) in top view;
d) in the enlarged detail Z according to a);
e) in section A-A according to d);
f) in section B-B according to d);

Fig. 6 zeigt einen Abdeckboden eines Moduls nach Fig. 3
FIG. 6 shows a cover base of a module according to FIG. 3

a) in a first side view of the end faces the ribs;
b) in a second view perpendicular thereto;
c) in view of the outer surface;
d) in section A-A according to a);
e) in section B-B according to a);

Fig. 7 zeigt einen Zwischenboden abweichender Form mit beid seitig angeformten Rippen
Fig. 7 shows an intermediate floor of a different shape with ribs formed on both sides

a) in a first side view;
b) in a second side view perpendicular thereto;
c) in top view;

Fig. 8 zeigt ein Wärmetauschermodul nach Fig. 1 in isome trischer Darstellung von schräg vorne mit einem Schräg- schnitt; Fig. 8 1 shows a heat exchanger module as claimed in Fig Isome tric view obliquely from the front section with a skew.

Fig. 9 zeigt einen Einblick in drei Strömungskanäle einer Strömungsebene in perspektivischer Darstellung; Fig. 9 shows an insight into three flow channels of a flow plane in perspective view;

In Fig. 1 ist ein etwa würfelförmiges Wärmetauschermodul 11 gemäß der Erfindung gezeigt. Das Modul 11 umfaßt einen Grundbo den 12, Zwischenböden 13 und einen Abdeckboden 14 als wesentli che Bauteile, auf deren Einzelheiten noch eingegangen wird. Die Böden liegen mit Abstand parallel zueinander. Der Grundboden 12 hat eine nicht sichtbare ebene Außenfläche 15 und eine voll ständig gewellte Oberfläche 17. Er bildet mit einem ersten Boden 13a, an dem Rippen 19a einstückig angeformt sind, erste Kanäle 20a für ein erstes Medium, deren Eintrittsöffnungen von vorne rechts sichtbar sind. Die Wellen im Grundboden 12 laufen quer zur Längsrichtung der Rippen 19a bzw. der Kanäle 20a. Es ist erkennbar, daß die Oberflächen der Rippen 19a gleichsinnig mit der Oberfläche 17 des Grundbodens 12 quer zur Längsrichtung der Kanäle 20a gewellt sind. Die nicht sichtbare Unterseite 21a des Bodens 13a ist parallel zur Oberfläche 17 des Grundbodens 12 gewellt. Die Oberseite 18a des Bodens 13a ist senkrecht zur Oberfläche 17 des Grundbodens 12 gewellt.An approximately cube-shaped heat exchanger module 11 according to the invention is shown in FIG. 1. The module 11 includes a Grundbo 12 , intermediate floors 13 and a cover 14 as wesentli che components, the details of which will be discussed. The floors are parallel to each other at a distance. The base floor 12 has a flat outer surface 15 , which is not visible, and a completely corrugated surface 17 . With a first base 13 a, on which ribs 19 a are integrally formed, it forms first channels 20 a for a first medium, the inlet openings of which are visible from the front right. The waves in the base floor 12 run transversely to the longitudinal direction of the ribs 19 a and the channels 20 a. It can be seen that the surfaces of the ribs 19 a are corrugated in the same direction with the surface 17 of the base 12 transversely to the longitudinal direction of the channels 20 a. The invisible underside 21 a of the bottom 13 a is corrugated parallel to the surface 17 of the base 12 . The top 18 a of the bottom 13 a is corrugated perpendicular to the surface 17 of the base 12 .

Die vorne links sichtbare äußere Rippe 19' des Zwischenbodens 13a ist mit einem Anströmprofil 22a versehen.The outer rib 19 'of the intermediate base 13 a visible at the front left is provided with an inflow profile 22 a.

Auf den Boden 13a ist ein Boden 13b aufgesetzt, dessen Ober flächen 18b ebenfalls gewellt sind und an dem Rippen 19b ein stückig angeformt sind, die zweite, zu den Strömungskanälen 20a senkrecht verlaufende Strömungskanäle 20b bilden, deren Ein strömöffnungen vorne links erkennbar sind. Die Oberseite 18b des Bodens 13b ist parallel zur Oberfläche 17 des Grundbodens ge wellt. Die nicht sichtbare Unterseite 21b des Bodens 13b ist senkrecht zur Oberfläche 17 des Grundbodens 12 gewellt. Die Oberflächen der Rippen 19b sind entsprechend der Oberfläche 18a des ersten Bodens 13a gleichsinnig quer zur Strömungsrichtung der Kanäle 20b gewellt. Die vorne rechts sichtbare äußere Rippe 19' des Zwischenbodens 13b ist mit einem Anströmprofil 22b ver sehen. In gleicher Weise sind zwei weitere Zwischenböden 13a und zwei weitere Zwischenböden 13b aufeinander gesetzt. Auf den obersten Zwischenboden 13b₃ ist der Abdeckboden 14 aufgesetzt, der sich von den Zwischenböden 13a nur dadurch unterscheidet, daß seine Außenfläche 16 eben ist. Die Böden 12, 13, 14 sind jeweils an ihren Ecken mit rechtwinkligen Ausklinkungen verse hen, in die Vierkantprofile 24 eingesetzt sind. Diese stehen gegenüber der nicht sichtbaren Außenfläche des Grundbodens 12 um einen bestimmten Betrag zurück und gegenüber der sichtbaren Außenfläche 16 des Abschlußbodens 14 um den gleichen Betrag in ihrer Längsrichtung vor. Der axiale Versatz der Stirnenden der Vierkantprofile 24 gegenüber den Außenflächen des Moduls 11 erleichtert eine Aufstapelung gleichartiger Module.On the bottom 13 a, a bottom 13 b is placed, the upper surfaces 18 b are also corrugated and are integrally formed on the ribs 19 b, the second, to the flow channels 20 a perpendicular flow channels 20 b, the one flow openings in the front are recognizable on the left. The top 18 b of the bottom 13 b is parallel to the surface 17 of the base ge corrugated. The invisible underside 21 b of the base 13 b is corrugated perpendicular to the surface 17 of the base 12 . The surfaces of the ribs 19 b are corrugated corresponding to the surface 18 a of the first bottom 13 a in the same direction transverse to the flow direction of the channels 20 b. The outer rib 19 'of the intermediate base 13 b, visible at the front right, is seen with an inflow profile 22 b. In the same way, two further intermediate floors 13 a and two further intermediate floors 13 b are placed on one another. On the uppermost shelf 13 b ₃ , the cover 14 is placed, which differs from the shelves 13 a only in that its outer surface 16 is flat. The bottoms 12 , 13 , 14 are hen at their corners with right-angled notches, in which square profiles 24 are inserted. These protrude from the invisible outer surface of the base floor 12 by a certain amount and from the visible outer surface 16 of the end floor 14 by the same amount in their longitudinal direction. The axial offset of the ends of the square profiles 24 relative to the outer surfaces of the module 11 facilitates stacking of modules of the same type.

Fig. 2 zeigt eine solche Aufstapelung von acht Modulen 11 gemäß Fig. 1, wobei die Module so anzuordnen sind, daß die Strömungs kanäle für jeweils eines der Medien durchgehend aneinander an schließen. Aus dieser Anordnung wird deutlich, daß die Anström profile 22 an äußeren Rippen 19' nur dort auszubilden sind, wo eine freie Anströmung der Module erfolgt, während an den Außen seiten der Module, die unmittelbar aneinander anstoßen sollen, die äußeren Rippen rechtwinklig bis an die Ebene der Vierkant profile vorzuziehen sind, so daß keine Störung im Kanalquer schnitt erfolgt. Fig. 2 shows such a stacking of eight modules 11 as shown in FIG. 1, wherein the modules are to be arranged so that the flow channels for each of the media are continuously connected to each other. From this arrangement it is clear that the inflow profiles 22 on the outer ribs 19 'are only to be formed where there is a free flow of the modules, while on the outside of the modules that are intended to abut one another directly, the outer ribs at right angles to the Level of the square profiles are preferable so that there is no interference in the cross-section of the channel.

In Fig. 3 ist ein Modul ähnlich wie in Fig. 1 dargestellt, wobei dieses jedoch keine Ausnehmungen und Vierkantprofile an den Ecken der Böden hat. Fig. 3a entspricht der Ansicht in Fig. 1 von unten rechts; Fig. 3b entspricht der Ansicht in Fig. 1 von unten links.In Fig. 3 a module is shown similar to Fig. 1, but this has no recesses and square profiles at the corners of the floors. Fig. 3a corresponds to the view in Fig. 1 from the bottom right; Fig. 3b corresponds to the view in Fig. 1 from the bottom left.

In beiden Figuren sind der Grundboden 12 mit ebener Außenfläche 15 und gewellter Oberfläche 17, die Zwischenböden 13a, 13b mit gewellter Oberseite 18 und senkrecht dazu gewellter Unterseite 21 sowie der Abdeckboden 14 mit ebener Außenfläche 16 und ge wellter Unterseite 23 erkennbar. An den Stirnseiten der Rippen 19 ist sichtbar, daß diese eine Oberflächenwellung haben, die sinngemäß der der anschließenden Böden entspricht, d. h. also quer zur Längsrichtung der jeweiligen Kanäle 20 ausgeführt ist. Weiterhin ist gut erkennbar, daß die Längsstirnkanten der Rippen die Wellung der Oberflächen 17, 18 eingreifen und im stumpfen Stoß mit diesem verbunden sind. Anströmprofile 22 sind hierbei an allen außenliegenden Rippen angeformt, so daß das hier ge zeigte Modul einzeln zu Einsatz kommen kann, indem Sammler un mittelbar an allen Seiten angesetzt werden. Sofern ein Modul dieser Art in einen Block integriert werden soll, sind an zu mindest zwei der vier Seiten die hier gezeigten Anströmprofile 22 zu entfernen. Anstelle der hier gezeigten einstückigen Anfor mung der Anströmprofile 22 ist es auch möglich, das Modul mit eben abschließenden äußeren Rippen auszubilden und Anströmprofi le nur bedarfsweise auf äußere Flächen anzusetzen.In both figures, the base floor 12 with a flat outer surface 15 and a corrugated surface 17 , the intermediate floors 13 a, 13 b with a corrugated upper side 18 and a corrugated underside 21 perpendicular thereto and the cover base 14 with a flat outer surface 16 and a corrugated underside 23 can be seen . On the end faces of the ribs 19 it can be seen that they have a surface corrugation which corresponds to that of the adjoining bottoms, that is to say is executed transversely to the longitudinal direction of the respective channels 20 . It can also be clearly seen that the longitudinal end edges of the ribs engage the corrugation of the surfaces 17 , 18 and are butted to it. Inflow profiles 22 are integrally formed on all external ribs, so that the module shown here can be used individually by collectors being attached directly to all sides. If a module of this type is to be integrated into a block, the inflow profiles 22 shown here must be removed on at least two of the four sides. Instead of the one-piece molding of the inflow profiles 22 shown here, it is also possible to design the module with flat outer ribs and to apply inflow profiles only to external surfaces as required.

Fig. 4 zeigt einen Grundboden 12, an dem die ebene Unterseite 15 und die gewellte Oberseite 17 bezeichnet und erkennbar sind. Fig. 4 shows a base 12 , on which the flat underside 15 and the corrugated top 17 are identified and recognizable.

Fig. 5 zeigt einen erfindungsgemäßen Zwischenboden 13, an dem die gewellte Oberseite 18 und die gewellte Unterseite 21 sicht bar und bezeichnet sind. Weiterhin sind die Anströmprofile 22, die mit den äußeren Rippen 19' einstückig ausgebildet sind, sowie die abwechselnd paarweise zueinander symmetrischen Rippen 19a, 19b erkennbar. Fig. 5 shows an intermediate floor 13 according to the invention, on which the corrugated top 18 and the corrugated bottom 21 are visible and labeled bar. Furthermore, the inflow profiles 22 , which are formed in one piece with the outer ribs 19 ', as well as the alternating pairs of symmetrical ribs 19 a, 19 b can be seen.

In der Einzelheit nach d) zusammen mit dem Schnitt A-A nach e) wird erkennbar, daß die Rippen 19 zum freien Ende hin keil stumpfförmig zulaufen. Aus dem Schnitt B-B nach f) wird weiter hin deutlich, daß die Rippen 19 im wesentlichen parallelwandig und im Verhältnis zu einer Längsmittelebene eines von ihnen gebildeten Kanals spiegelsymmetrisch zueinander verlaufen. Ins besondere im Schnitt A-A nach e) wird sichtbar, daß alle Wel lungen, insbesondere auch die der Oberfläche 21 des Zwischenbo dens 13 senkrecht zur Durchströmungsrichtung angelegt sind.In the detail according to d) together with the section AA according to e) it can be seen that the ribs 19 taper in a wedge shape towards the free end. From the section BB according to f) it is further clear that the ribs 19 are essentially parallel-walled and mirror-symmetrical to one another in relation to a longitudinal center plane of a channel formed by them. In particular, in section AA according to e) it can be seen that all Wel lungs, in particular also the surface 21 of the Zwischenbo dens 13 are perpendicular to the flow direction.

In Fig. 6 ist der Abdeckboden 14 als einstückiges Einzelteil gezeigt, an dem die ebene Außenfläche 16 und die gewellte Unter seite 23 sowie an den äußeren Rippen 19' einstückig angeformte Anströmprofile 22 zu sehen sind. Die einstückige Verbindung der Anströmprofile 22 mit der letzten Rippe 19' sind insbesondere im Schnitt B-B nach e) zu erkennen. Die Einzelheiten nach dem Schnitt A-A gemäß d) entsprechen denen nach Fig. 5e). Der Abschlußboden 14 unterscheidet sich von den Zwischenböden 13 im wesentlichen nur durch die ebene Außenfläche 16.In Fig. 6, the cover base 14 is shown as a one-piece part, on which the flat outer surface 16 and the corrugated lower side 23 and on the outer ribs 19 'integrally molded inflow profiles 22 can be seen. The one-piece connection of the inflow profiles 22 with the last rib 19 'can be seen in particular in section BB according to e). The details according to the section AA according to d) correspond to those according to Fig. 5e). The end floor 14 differs from the intermediate floors 13 essentially only by the flat outer surface 16 .

Fig. 7 zeigt einen erfindungsgemäßen Zwischenboden 25 abwei chender Art, an dem eine gewellte Oberseite 26 erkennbar und bezeichnet ist. Auf der Oberseite sind paarweise symmetrische Rippen 28, 28' ausgebildet, auf der Unterseite 27 paarweise symmetrische Rippen 29, 29', die im rechten Winkel zu den erst genannten verlaufen. Die Rippen verlaufen jeweils zu ihrem frei en Ende hin keilstumpfförmig und im wesentlichen parallelwandig. Hierbei sind benachbarte Rippen im Verhältnis zu einer Längs mittelebene eines von ihnen gebildeten Kanals symmetrisch wie in der Draufsicht nach c) erkennbar ist. Die freien Enden der Rip pen verlaufen in Längsrichtung gewellt, so daß sie stumpf an die durchgehend gewellte Oberfläche eines rippenlosen Grund- oder Abschlußbodens oder eines rippenlosen Zwischenbodens, dessen beide Oberflächen gewellt sind, angesetzt werden können. Zwi schenböden 25 können also im Wechsel mit rippenlosen Zwischenbö den aufgestapelt werden. Jeweils an außenliegenden Rippen 28 sind Strömungsprofile 30 und an außenliegenden Rippen 29 Strömungsprofile 31 angeformt. Fig. 7 shows an intermediate floor 25 deviating type, on which a corrugated top 26 is recognizable and labeled. On the upper side symmetrical ribs 28 , 28 'are formed in pairs, on the underside 27 in pairs symmetrical ribs 29 , 29 ' which run at right angles to the former. The ribs each run towards their free end in the shape of a truncated wedge and are essentially parallel-walled. Here, adjacent ribs are symmetrical in relation to a longitudinal median plane of a channel formed by them, as can be seen in the top view according to c). The free ends of the rip pen are corrugated in the longitudinal direction, so that they can be butted against the continuously corrugated surface of a ribless base or end plate or a ribless intermediate plate, the two surfaces of which are corrugated. Intermediate floors 25 can alternately be stacked with ribless intermediate panels. Flow profiles 30 are formed in each case on outer ribs 28 and flow profiles 31 are formed on outer ribs 29 .

In Fig. 8 sind gleiche Einzelheiten wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugsziffern versehen. Auf die Beschreibung derselben wird insoweit Bezug genommen. Die Darstellung verdeutlicht besonders, daß sowohl in den Strömungskanälen 20a als auch in den in senk recht versetzten Ebenen dazu verlaufenden Strömungskanälen 20b die von den Rippen und den Böden gebildeten Oberflächen jeweils gleichsinnig quer zur Längsrichtung der Kanäle gewellt sind.In Fig. 8, the same details as in Fig. 1 are given the same reference numerals. To this extent, reference is made to the description thereof. The illustration makes it particularly clear that both in the flow channels 20 a and in the perpendicularly offset planes to the flow channels 20 b, the surfaces formed by the ribs and the bottoms are each corrugated transversely to the longitudinal direction of the channels.

In Fig. 9 sind ein Anströmprofil 22 sowie drei Kanäle 20, 20', 20" erkennbar, deren Oberflächen jeweils quer zur Längsrichtung des Kanals gewellt sind. Rippen 19, 19' laufen im Querschnitt nach unten keilstumpfförmig zu.A flow profile 22 and three channels 20 , 20 ', 20 "can be seen in FIG. 9, the surfaces of which are corrugated transversely to the longitudinal direction of the channel. Ribs 19 , 19 ' run downward in the shape of a truncated wedge in cross section.

Abwandlungen des vorstehenden sind dem Fachmann ohne weiteres möglich. Charakteristisches Merkmal ist der unmittelbare forman gepaßte Anschluß der Längsstirnseiten der Rippen an die gewell ten Oberflächen des jeweils anschließenden Bodens.Modifications to the above are readily apparent to those skilled in the art possible. A characteristic feature is the immediate forman Fit connection of the longitudinal end faces of the ribs to the corrugated th surfaces of the adjoining floor.

Claims

1. Heat exchanger module for the passage of two separate media in cross-flow or counter-flow, comprising a number of floors lying parallel to each other, which form gaps, each of which is alternately flowed through by one and the other medium and a plurality of substantially parallel to each other the ribs lying perpendicular to the floors, which connect these to one another and support one another and the gaps are divided into individual parallel channels, with molded parts being provided, each of which forms a floor and subsequent ribs in one piece, wherein
a first molded part is formed as a ribless base ( 12 ),
a plurality of second molded parts are designed as intermediate floors ( 13 ) with ribs ( 19 ) integrally molded onto them on one side and
a third molded part is designed as a cover base ( 14 ) with ribs ( 19 ) molded onto it on one side, and
said base bottom (12), shelves (13) and cap base (14) in a matching orientation of the ribs (19) with respect to their respective bases (13, 14) are each placed directly on.

2. Heat exchanger module according to claim 1, characterized in that the channel ( 20 ) forming surfaces of the bottoms ( 12 , 13 , 14 , 25 ) and the ribs ( 19 , 28 , 29 ) transverse to the longitudinal direction of the ribs ( 19 , 28 , 29 ), ie to the direction of flow, are evenly corrugated or corrugated or are fitted with smaller transverse ribs.

3. Heat exchanger module according to claim 1, characterized, that the channel-forming surfaces of the floors and the Ribs are studded.

4. Heat exchanger module according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ribs ( 19 , 28 , 29 ) formed on the bottoms ( 13 , 14 , 25 ) are each butt-butted against the immediately adjacent bottoms ( 12 , 13 , 14 ) connect.

5. Heat exchanger module according to claims 2 and 4, characterized in
that the surfaces of the ribs ( 19 , 28 , 29 ) attached to the bases ( 12 , 13 , 14 ) transversely to the direction of flow of the channels ( 20 ) closed by these are uniformly corrugated or corrugated and
that the free end edges of the abutting ribs ( 19 , 28 , 29 ) are corrugated or corrugated accordingly.

6. Heat exchanger module according to claims 3 and 4, characterized in
that the surfaces of the bottoms attached to the molded ribs are evenly studded all the time and
that the free end edges of the abutting ribs are provided with depressions accordingly.

7. Heat exchanger module according to one of claims 1 to 6, characterized in that the base ( 12 ) has a flat outer surface ( 15 ).

8. Heat exchanger module according to one of claims 1 to 7, characterized in that the end plate ( 14 ) has a flat outer surface ( 16 ).

9. Heat exchanger module according to one of claims 1 to 8, characterized in that the ribs ( 19 , 28 , 29 ) transversely to their longitudinal extent, ie transversely to the direction of flow, are corrugated or corrugated substantially parallel to the wall.

10. Heat exchanger module according to one of claims 1 to 9, characterized in that the ribs ( 19 , 28 , 29 ) in cross-section from the integrally formed bottom ( 13 , 14 , 25 ) to the free ends are at least partially tapered in the shape of a wedge.

11. Heat exchanger module according to one of claims 9 or 10, characterized in that the one channel ( 20 ) forming adjacent ribs ( 19 a, 19 b, 28 a, 28 b, 29 a, 29 b) to a longitudinal central plane of the channel ( 20 ) form mirror-symmetrical surfaces.

12. Heat exchanger module according to one of claims 1 to 9 as a cross-flow heat exchanger, characterized in that the ribs ( 19 , 28 , 29 ) on both sides of an inter mediate bottom extend at right angles to one another.

13. Heat exchanger module according to one of claims 1 to 9 as Countercurrent heat exchanger, characterized, that the ribs on both sides of an intermediate floor par allel to each other.

14. Heat exchanger module according to one of claims 1 to 13, characterized in that the bottoms ( 12 , 13 , 14 ) have rectangular notches at their corners, into which square profiles ( 24 ) reaching over the height of the module ( 11 ) are inserted.

15. A heat exchanger module according to claim 14, characterized in that the square profiles ( 24 ) project from the one outer floor ( 12 ) and project from the other outer floor ( 14 ).

16. Heat exchanger module according to claim 12, characterized in that in each case the outer ribs ( 19 ', 28 , 29 ) on each floor ( 13 , 14 , 25 ) on the outside with a rounded flow profile ( 22 , 30 , 31 ) are provided and are curled on the inside.

17. Heat exchanger module according to one of claims 1 to 16, characterized, that the molded parts are made of ceramic, which before firing assembled and baked together by burning are.

18. Heat exchanger module according to one of claims 1 to 16, characterized, that the molded parts are metal castings and ver welded or soldered or glued.

19. Heat exchanger module according to one of claims 1 to 16, characterized, that the molded parts from a composite material made of metal offset plastic and welded together or are soldered or glued.

20. Heat exchanger module according to one of claims 1 to 19, characterized in that for use for media of the same phase (gaseous / gaseous; liquid / liquid) the ribs ( 19 , 28 , 29 ) on all floors ( 13 , 14 , 25 ) are the same Height and the same distance from each other.

21. Heat exchanger module according to one of claims 1 to 19, characterized in that for use for media of different phases (gaseous / liquid) the ribs ( 19 , 28 , 29 ) on both sides of an intermediate base ( 13 a, 13 b, 25 ) have different heights and / or different distances from each other.

22. Heat exchanger, in which several modules - in particular also made of ceramic - are assembled into a larger block according to one of claims 1 to 21, characterized in that the modules ( 11 ) are welded or soldered together.

23. Heat exchanger, in which a block of several modules - In particular also made of ceramic - according to one of the claims 1 to 22 is connected to collectors, characterized, that the collectors, which consist in particular of titanium, with are soldered to the block.

24. Heat exchanger, in which a block of several modules - In particular also made of ceramic - according to one of the claims 1 to 23 is connected to collectors, characterized, that the collectors, which consist in particular of ceramics, with are welded to the block.