CH646512A5

CH646512A5 - Ringwaermetauscher.

Info

Publication number: CH646512A5
Application number: CH147980A
Authority: CH
Inventors: Dieter Christian Steeb
Original assignee: Steeb Dieter Chr
Priority date: 1979-12-20
Filing date: 1980-02-25
Publication date: 1984-11-30
Also published as: IT8012470A0; DE2951352C2; GB2065860A; ATA111680A; GB2065860B; SE8001520L; FR2472157A1; BE882032A; DE2951352A1; FR2472157B1; LU82197A1; IT1136146B; AT365775B; NL8001138A

Description

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzel-Die Erfindung betrifft einen Ringwärmetauscher, der n nen erläutert.

gleiche Rohrpakete aufweist, von welchen jedes aus für den 40 Es zeigen:

Durchfluss eines ersten Mediums vorgesehenen, gleichlangen Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer AusRohren besteht, die unter Bildung von Zwischenräumen für führungsform eines aus Flachrohrpaketen bestehenden Ring-den Durchfluss eines zweiten Mediums parallel und im Ab- Wärmetauschers;

stand voneinander zusammengebaut sind und deren je einan- Fig. 2 eine zum Teil geschnitten und abgebrochen darge-der benachbarten Enden zu zwei Endwänden verbunden sind, « stellte Draufsicht auf den Teil des Wärmetauschers nach Fi-die zwei Sammelkästen nach aussen abschliessen, wobei die gur 1 ;

Rohre an ihren beiden Enden mit je einem gemeinsamen Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau eines

Sammelraum des jeweiligen Sammelkastens verbunden sind, Flachrohrpaketes des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1 und wobei jeder Sammelkasten zwei der genannten Endwände 2 in zerlegtem Zustand zeigt;

von zwei Rohrpaketen aufweist, die in einem Winkel zueinan- so Fig. 4 und 4a perspektivische Ansichten von zwei ver-

, ,1 „,„01 . .. . j . , „ ,, schiedenen Ausführungsformen von Winkelkästen mit zwei der stehen, der- von 360 betragt, so dass jeder Sammelka- Sammelräumen bzw. mit einem Sammelraum;

sten einen Winkelkasten bildet, der die mit ihm verbundenen Fig. 5 bis 7 Draufsichten auf verschiedene erfmdungsge-

beiden Rohrpakete so verbindet, dass ihre Durchflussrichtun- mäss aufgebaute Ringwärmetauscher.

gen in dem genannten Winkel zueinander verlaufen. 55 In den Fig. 1 bis 4 ist der Aufbau eines Wärmetauschers dargestellt, der Flachrohrpakete 111 aufweist, die aus einan-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ring- der kongruenten, rechteckigen Platten 123 gebildet sind, die Wärmetauscher dieser Art zu schaffen, bei dem die Rohrpake- sich deckend übereinander angeordnet und durch Leisten 124 te so ausgebildet sind, dass sie sehr einfach und praktisch oh- und 125 im Abstand voneinander gehalten und mit diesen ne Verluste herstellbar sind. 60 Leisten verbunden, z.B. verlötet, sind. Die Leisten 124 sind

Diese Aufgabe ist gemäss der Erfindung durch die Kom- hierbei längs den Längsrändern der rechteckigen Platten 123 bination der folgenden Merkmale gelöst: angeordnet, so dass durch zwei einander benachbarte Platten a) dass die parallel und im Abstand voneinander angeord- 123 und die Längsleisten 124 je ein sich in der Längsrichtung neten Rohre jedes Rohrpaketes als Flachrohre ausgebildet der rechteckigen Platten 123 erstreckendes Flachrohr gebildet sind, die sich mit ihren Breitseiten zur Bildung der Zwischen- wird, das für den Durchfluss eines ersten Mediums, z.B. von räume für den Durchfluss des zweiten Mediums decken, öl in einen Ölkühler, dient. Der durch den Abstand zwischen b) dass jedes Flachrohr aus rechteckigen Platten gebildet zwei so aufgebauten Flachrohren gebildete Zwischenraum ist, die abwechselnd an verschiedenen, jeweils einander gegen- wird durch zwei Leisten 125 seitlich begrenzt, die sich längs

den einander gegenüberliegenden kurzen Rändern der Platten 123 erstrecken und dort mit den anliegenden Platten 123 verbunden sind. Durch diese Leisten 125 und die mit ihnen verbundenen Platten werden Durchflussräume begrenzt, deren Durchflussrichtung senkrecht zu der Durchflussrichtung der 5 Flachrohre verläuft und die für den Durchfluss eines zweiten Mediums, z.B. Luft in einem Ölkühler, dienen. Um den Wärmeübergang zwischen dem zweiten Medium durch die diese Zwischenräume begrenzenden Platten 123 und dem durch die Flachrohre strömenden ersten Medium zu verbessern, sind in j0 diesen sich längs den Leisten 125 erstreckenden Durchflussräumen Blechlamellen 126 angeordnet, die mit den benachbarten Platten 123 verlötet sein können. Ein solches Flachrohrpaket kann sehr einfach und praktisch ohne Zuschnittverlust hergestellt werden, indem die Platten 123 und die Lei- 15 sten 124 und 125, wie das in Fig. veranschaulicht ist, übereinander gelegt werden. Sind die Platten 123 und die Leisten 124 und 125 lotplattiert, dann braucht man ein so zusammengebautes Paket in bekannter Weise nur in einen Lötofen oder ein Lötbad einzuführen, so dass dann diese Teile in einem Ar- 20 beitsgang dicht zusammengelötet werden.

Bei einem auf diese Weise zusammengelöteten Flachrohrpaket 111 werden Endwände durch die kurzen Kanten der Platten 123, die Enden der Leisten 124 und die äusseren Breitseiten der Leisten 125 gebildet. Diese Endwände können 25 nun einfach mit den Rändern von Öffnungen 13 und 14 von Winkelkästen 12 oder 112 verbunden, z.B. zusammengelötet werden.

In den Fig. 5 bis 7 sind verschiedene, aus den Flachrohrpaketen 111 aufgebaute Ringwärmetauscher dargestellt. Bei 30 diesen Ringwärmetauschern werden ausser den Winkelkästen 12 auch mindestens ein Winkelkasten 112 benötigt. Der Winkelkasten 12, der allein in Fig. 4a perspektivisch dargestellt ist, weist zwei Öffnungen 13 und 14 auf, die jede eine ebene Öffnungsfläche definieren. Diese Öffnungsflächen stehen in 35 einem Winkel 15 zueinander und sind durch den Innenraum des Winkelkastens miteinander verbunden. Beim Winkelkasten 112 ist der Innenraum durch eine Innenwand 16 in zwei Sammelräume 17 und 18 unterteilt, denen die Öffnungen 13 bzw. 14 zugeordnet sind. Jeder dieser Sammelräume 17 und 40 18 ist mit einem Anschlussstutzen 19 verbunden. Je nach der Grösse des Winkels 15, den die beiden Öffnungsflächen der Winkelkästen 12,112 bilden, kann die Anzahl der Seiten der vielseitigen Ringwärmetauscher beliebig variiert werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 beträgt der mit 45 15 bezeichnete Winkel 90°. Dadurch wird ein vierseitiger Ringwärmetauscher geschaffen, bei dem zwei Winkelkästen 112 mit je zwei Sammelräumen und mit je zwei Anschlussstutzen 19 vorgesehen sind. Diese Winkelkästen 112 sind an einander gegenüberliegenden Ecken des Ringkühlers angeord- so net. Die beiden anderen Winkelkästen 12 umschliessen je einen einzigen durchgehenden Sammelraum. Wie das in Fig. 5

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durch die Pfeile 127 und 128 sowie durch die punktiert angedeuteten Flusslinien 129 bzw. 130 dargestellt ist, werden durch diese Ausbildung zwei Durchflussräume für das durch die Flachrohre hindurchströmende erste Medium geschaffen. Ein solcher Ringwärmetauscher kann für einen in zwei Ströme aufgeteilten Strom eines ersten Mediums oder für zwei verschiedene erste Medien verwendet werden.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Ringwärmetauscher dargestellt, bei dem die Öffnungsflächen

360°

der Winkelkästen 12' und 112' einen Winkel 15 von -j-= 120°

bilden. Mit diesen Winkelkästen 12' und 112' kann nun ein dreiseitiger Ringwärmetauscher aufgebaut werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist nur ein Winkelkasten 112' in zwei Sammelräume unterteilt und mit zwei Anschlussstutzen 19 versehen. Die beiden anderen Winkelkästen 12' weisen nur einen einzigen Sammelraum als Durchflussraum auf. Bei diesem Rundwärmetauscher strömt das erste Medium durch den einen Anschlussstutzen 19 in den Wärmetauscher ein, umläuft den ganzen Wärmetauscher durch die Flachrohre und fliesst dann aus dem zweiten Anschlussstutzen 19 heraus.

Der in Fig. 7 dargestellte Ringwärmetauscher weist zwei Winkelkästen 12" und frei Winkelkästen 112" auf, bei denen der

360°

Winkel 15 zwischen den Öffnungsflächen 72°beträgt. Mit diesen Winkelkästen kann ein fünfseitiger Wärmetauscher aufgebaut werden. Die hierbei verwendeten drei Winkelkästen 112" sind je in zwei Sammelräume unterteilt und mit je zwei Anschlussstutzen 19 versehen. Dadurch weist dieser Ringwärmetauscher drei Durchflussräume 131,132 und 133 auf. Er kann also für drei verschiedene erste Medien verwendet werden. Hierbei ist zu beachten, dass die verschiedenen Durchflussräume bei allen dargestellten, ringförmigen Wärmetauschern verschieden lang ausgebildet sein können, je nachdem, wo man die Winkelkästen 112,112' oder 112" anordnet. Dies hat den Vorteil, dass man bei der Verwendung von verschiedenen ersten Medien für diese verschiedene Wärmetauschbedingungen schaffen kann.

Durch den Aufbau der Ringwärmetauscher aus den Flachrohrpaketen nach den Fig. 1 und 3 ergibt sich der erstmalige und überraschende Vorteil, dass hier der Ringwärmetauscher aus Flachrohrpaketen 111 aufgebaut werden kann, die praktisch ohne Materialverlust beim Zuschneiden der Platten 123 und der Leisten 124 und 125 hergestellt werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass diese Flachrohrpakete 111 für verschieden grosse Ringwärmetauscher anwendbar sind, je nachdem, was für Winkelkästen 12,12', 12", 112,112', 112" verwendet werden.

C

2 Blatt Zeichnungen

Claims

646 512 2 PATENTANSPRÜCHE überliegenden Rändern mit geraden Leisten verbunden sind,

1. Ringwärmetauscher, der n gleiche Rohrpakete auf- und weist, von welchen jedes aus für den Durchfluss eines ersten c) dass mindestens in einem Winkelkasten jeder der beiden

Mediums vorgesehenen, gleichlangen Rohren besteht, die un- Endwände je ein Sammelraum zugeordnet ist und dass die ter Bildung von Zwischenräumen für den Durchfluss eines 5 beiden Sammelräume durch eine Innenwand voneinander ge-

zweiten Mediums parallel und im Abstand voneinander zu- trennt und mit je einem Anschlussstutzen für das erste Medi-

sammengebaut sind und deren je einander benachbarten En- um versehen sind.

den zu zwei Endwänden verbunden sind, die zwei Sammelka- Durch die Verwendung von Flachrohren nach dem Merk-

sten nach aussen abschliessen, wobei die Rohre an ihren bei- mal a) wird ein verhältnismässig guter Wirkungsgrad des den Enden mit je einem gemeinsamen Sammelraum des jewei- i0 Wärmetauschers erreicht.

ligen Sammelkastens verbunden sind, wobei jeder Sammelka- Durch das Merkmal b) wird erreicht, dass die Flachrohre sten zwei der genannten Endwände von zwei Rohrpaketen sehr einfach hergestellt werden können, indem lotplattierte i - . j . , j 1 rechteckige Platten und entsprechende Leisten übereinander aufweist, die m einem Winkel zueinander stehen, der—von . ° , . . l4. K, . . v . ,

n zu emem Paket gestapelt und dann in einem Ofen miteinander

360° beträgt, so dass jeder Sammelkasten einen Winkelkasten 15 verlötet werden. Ein besonderer Vorteil dieses Merkmals bebildet, der die mit ihm verbundenen beiden Rohrpakete so steht darin, dass das Zuschneiden der Rechteckplatten und verbindet, dass ihre Durchflussrichtungen in dem genannten der geraden Leisten praktisch ohne Verlust möglich ist. Winkel zueinander verlaufen, gekennzeichnet durch die Durch das Merkmal c) wird erreicht, dass ein Wärmeaus-

Kombination der Merkmale tauscher so ausgebildet werden kann, dass sein Wirkungsgrad a) dass die parallel und im Abstand voneinander angeord- 20 nicht durch die Lage des Wärmeaustauschers beeinflusst neten Rohre jedes Rohrpaketes als Flachrohre (111) ausgebil- wird. Dadurch nämlich, dass mindestens in einem Winkelka-det sind, die sich mit ihren Breitseiten zur Bildung der Zwi- sten jedem der beiden Flachrohrpakete ein Sammelraum zu-schenräume für den Durchfluss des zweiten Mediums decken, geordnet ist und dass die beiden Sammelräume durch eine In-

b) dass jedes Flachrohr aus rechteckigen Platten (123) ge- nenwand voneinander getrennt und mit je einem Anschluss-bildet ist, die abwechselnd an verschiedenen, jeweils einander 25 stutzen für das erste Medium versehen sind, wird erreicht, gegenüberliegenden Rändern mit geraden Leisten (124,125) dass dieses erste Medium unabhängig von der Lage des Wärverbunden sind, und metauschers, nämlich ob die Flachrohre horizontal oder ver-

c) dass mindestens in einem Winkelkasten (112,112', 112") tikal hegen, die Flachrohre gleichmässig durchströmen muss. jeder der beiden Enwände je ein Sammelraum (17,18) zuge- Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ordnet ist und dass die beiden Sammelräume durch eine In- 30 sind mindestens zwei in zwei Sammelräume unterteilte Winnenwand (16) voneinander getrennt und mit je einem An- kelkästen vorgesehen. Dadurch sind mindestens zwei Durch-schlussstutzen (19) für das erste Medium versehen sind. flussräume für ein einziges erstes Medium oder für mindestens

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zwei verschiedene erste Medien geschaffen, so dass man mit zeichnet, dass mindestens zwei jeweils in zwei Sammelräume einem und demselben Ringwärmetauscher und mit einem und (17,18) unterteilte Winkelkästen (112) vorgesehen sind. 35 demselben zweiten Medium, z.B. Luft, mehrere verschiedene erste Medien kühlen kann.