Einleitung

Bei Aluminium-Plattenwärmetauschern spielt jede Komponente eine wichtige Rolle für Dichtheit, Festigkeit und thermische Leistung. Unter ihnen ist die interne Leiste (auch bekannt als Mittel-Dichtleiste oder Kanal-Trennleiste) ein kritisches Strukturelement innerhalb des Strömungskanals.

Im Gegensatz zu externen Seitenleisten, die hauptsächlich externe Leckagen verhindern, sind interne Leisten dazu bestimmt, verschiedene Flüssigkeitsdurchgänge zu trennen, den Druckwiderstand zu verbessern, die Strömungsverteilung zu optimieren und die Zuverlässigkeit des Vakuumlötens zu erhöhen.

Für Anwendungen wie Batteriekühlsysteme, Flüssigkeitskühlplatten für Energiespeicher, IGBT-Kühlmodule und Hochleistungs-Aluminiumwärmetauscher ist ein korrektes Design der internen Leiste unerlässlich, um eine stabile Leistung und eine lange Lebensdauer zu erreichen.

1. Verhindern von internen Leckagen durch Trennung von Flüssigkeitskanälen

Die Hauptfunktion einer internen Leiste besteht darin, unabhängige Strömungskanäle im Inneren des Wärmetauscherkerns zu unterteilen.

In Anwendungen, die mehrere Flüssigkeitskreisläufe erfordern, wie z. B.:

• Batteriekühler mit Kühlmittel- und Kältemittelkanälen
• Mehrpass-Flüssigkeitskühlplatten
• Doppelflüssigkeits-Aluminiumwärmetauscher

trennt die interne Leiste verschiedene Medien und verhindert eine Querströmung zwischen benachbarten Kanälen.

Während des Vakuumlötprozesses werden die Ober- und Unterseite der internen Leiste mit Aluminium-Trennplatten verbunden. Die Lötlegierung bildet kontinuierliche Dichtnähte und schafft eine zuverlässige Barriere gegen interne Leckagen.

Diese Struktur ist besonders wichtig für Mehrkanal-Wärmetauscher, bei denen die Verhinderung von internem Flüssigkeitsgemisch die Systemsicherheit und -leistung direkt beeinflusst.

2. Verbesserung der Kernfestigkeit und des Druckwiderstands

Aluminiumrippen bieten eine ausgezeichnete Wärmeübertragungsfähigkeit, haben aber eine begrenzte mechanische Festigkeit.

Die interne Leiste fungiert als starre Stützstruktur zwischen Aluminiumplatten und erhöht die Gesamtfestigkeit des Wärmetauscherkerns.

Ihre Hauptfunktionen umfassen:

• Unterstützung von Innendrucklasten
• Reduzierung von Plattenverformung und -wölbung
• Spannungsverteilung über die Kernstruktur
• Schutz der Lötverbindungen vor übermäßiger Belastung

Für Hochdruckanwendungen wie Kühlsysteme für Neufahrzeuge und industrielle Flüssigkeitskühlanlagen, das Hinzufügen von 1-2 internen Leisten kann den Druckwiderstand erheblich verbessern und das Risiko von Leckagen während der Druckprüfung reduzieren.

Während des Stapel- und Montageprozesses vor dem Löten helfen interne Leisten auch, die Rippenpositionen zu fixieren und reduzieren Rippenbewegungen oder -kollapse während des Transports und der Hochtemperatur-Ofenverarbeitung.

3. Verbesserung der Vakuumlötqualität und Reduzierung von Defekten

Das Design der internen Leiste hat direkten Einfluss auf die Lötqualität.

Die Seitenfläche einer richtig gestalteten internen Leiste weist in der Regel eine leichte Neigung von 3‰ auf. Nach dem Stapeln erzeugt dies einen geeigneten Kapillarausgleich, der es der Aluminium-Lötlegierung ermöglicht, sich vollständig auszubreiten und mit der Kontaktfläche zu verbinden.

Dies hilft zu erreichen:

• Vollständige Lötverbindungen
• Bessere Lotverteilung
• Reduziertes Risiko unvollständiger Schweißnähte

Bei großen Wärmetauscherkernen unterteilen interne Leisten auch überdimensionierte Strömungsbereiche in kleinere Abschnitte.

Dies verhindert:

• Ungleichmäßige Wärmeverteilung während des Lötens
• Übermäßiger Fluss der Lötlegierung
• Lokale Überhitzung und Aluminiumerosion
• Schwache Verbindung im Bereich der Rippen

Durch die Verbesserung der internen Temperaturgleichmäßigkeit während des Vakuumlötens helfen interne Leisten, die Erfolgsquote beim ersten Lötversuch zu erhöhen.

4. Optimierung der Strömungsverteilung und der Wärmeübertragungsleistung

Neben Abdichtung und Verstärkung verbessern interne Leisten auch das Strömungsverhalten der Flüssigkeit.

Ein großer einzelner Strömungskanal kann zu einer ungleichmäßigen Geschwindigkeitsverteilung, Stillstandsbereichen und einer reduzierten Wärmeübertragungseffizienz führen.

Durch die Unterteilung großer Kanäle in kleinere Kanäle helfen interne Leisten:

• Verbesserung der Kühlmittelverteilung
• Reduzierung von Totzonen
• Ausgleich der Strömungsgeschwindigkeit
• Erhöhung der gesamten Wärmeübertragungseffizienz

In Kombination mit optimierten Rippenstrukturen können interne Leisten die Flüssigkeitsbewegung steuern, lokale Temperaturunterschiede reduzieren und eine gleichmäßigere Kühlleistung erzielen.

Dieses Design wird häufig in kompakten Aluminiumwärmetauschern eingesetzt, bei denen sowohl die thermische Effizienz als auch die Größenoptimierung wichtig sind.

Interne Leiste vs. externe Seitenleiste: Was ist der Unterschied?

Obwohl beide Komponenten in Aluminium-Lötwärmetauschern verwendet werden, sind ihre Funktionen unterschiedlich.

Einfach ausgedrückt:

Externe Seitenleisten schützen vor externen Leckagen.

Interne Leisten verhindern interne Kreuzleckagen und verbessern die strukturelle Leistung.

Für Hochdruck- und Mehrkanal-Plattenwärmetauscher sind interne Leisten eine Schlüsselkomponente des Designs.

Typische Anwendungen von internen Leisten

Batteriekühlungs-Kühler

In Wärmemanagementsystemen für Elektrofahrzeuge trennen interne Leisten Kühlmittel- und Kältemittelkanäle, verhindern Flüssigkeitsgemische und verbessern die Kühlstabilität.

Flüssigkeitskühlplatten für Energiespeicher

Große Energiespeichersysteme erfordern eine zuverlässige Druckbeständigkeit. Interne Leisten stärken die Kernstruktur und helfen, Verformungen während des Betriebs zu verhindern.

Kühlung von IGBTs und Leistungselektronik

Für Hochleistungs-Elektronikgeräte unterstützen interne Leisten eine stabile Strömungsverteilung und verbessern die Wärmeableitungsleistung.

Große Aluminium-Kühlkerne

In großen Radiator- und Kondensatorkernen mit großem Seitenverhältnis bieten interne Leisten zusätzliche Unterstützung während des Vakuumlötens und reduzieren Probleme mit Rippenkollaps.

SUNHOPE Unterstützung für die Herstellung von Aluminium-Lötwärmetauschern

Mit mehr als 16 Jahren Erfahrung in Lösungen für die Herstellung von Kühlern und Wärmetauschern bietet SUNHOPE Ausrüstung und technische Unterstützung für die Produktion von Aluminium-Lötkerne.

Unsere Lösungen umfassen:

• Plattenrippenkern-Montagemaschinen
• Kühlerkern-Aufbaumachinen
• Aluminium-Vakuumlötöfen
• Rippenformmaschinen
• Komplette Wärmetauscher-Produktionslinien

Von der Berücksichtigung des Komponentendesigns bis zur Auswahl der Produktionsausrüstung hilft SUNHOPE Herstellern, die Lötqualität, die Produktionseffizienz und die Produktzuverlässigkeit zu verbessern.

Schlussfolgerung

Die interne Leiste ist nicht einfach nur eine Dichtkomponente. Sie ist eine Schlüsselstruktur, die die Zuverlässigkeit von Aluminium-Plattenwärmetauschern bestimmt.

Ihre vier Hauptfunktionen umfassen:

• Trennung von Flüssigkeitskanälen und Verhinderung interner Leckagen
• Verbesserung des Druckwiderstands und der strukturellen Festigkeit
• Verbesserung der Vakuumlötqualität
• Optimierung der Strömungsverteilung und der Wärmeübertragungsleistung

Für moderne Anwendungen wie Batteriekühlung, Energiespeichersysteme und industrielle Wärmetauscher sind die Auswahl des richtigen Designs der internen Leiste und die Verwendung zuverlässiger Produktionsanlagen unerlässlich, um hochwertige Aluminium-Lötkerne herzustellen.