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Wärme tauscher Die Erfindung betrifft einen Wämmetauscher mit von
Rohren wärmeleitend durchsetzten, parallel zueinander verlaufenden Lamellen, aus
denen zur Wahrung des Abstandes zwischen benachbarten Lamellen Stützlappen herausgebogen
sind um jeweils eine Biegekante, die mit zumindest einem ihrer Enden versetzt ist
gegenüber dem entsprechenden Ende des auf der jeweils benachbarten Lamelle aufliegenden
Bereichs des Stützlappens. Solche Wärmetauscher sind in der Weise bekannt, daß die
Stützlappen Halbkreisform besitzen, wobei die einen Durchmesser bildende Kante des
betrachteten Stützlappens parallel zu den Lamellen verläuft und auf der benachbarten
Lamelle aufliegt. Die Biegekante eines derartigen Stützlappens ist verständlicherweise
relativ kurz, sogar nahezu punktförmig, wobei an dieser Stelle infolge des halbkreisförmigen
Schnittes beim Herausbiegen des Stützlappens aus der Ezbene der Lamelle eine Krümmung
der Fläche des Stützlappens auftreten kann.
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Insbesondere bei Wärmetauschern, die zur Erzielung einer großen Oberfläche
für den Wärme austausch mit einer Vielzahl in geringen Abständen aufeinanderfolgender
Lamellen ausgerüstet sind, besteht nun die Gefahr, daß sich zwischen den Lamellen
eine ausgebildete laminare Strömung einstellt, wodurch der Wärmeübergang zwischen
den lamellen einerseits und einer sie durchsetzenden Strömung, in der Regel einer
Luftströmung, andererseits stark sinkt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
den oben beschriebenen bekannten Wärmetauscher so auszubilden, daß die Stützlappen
zugleich der Ausbildung dieser laminaren Strömung zwischen den Lamellen entgegenwirken.
Die erfindungsgemaße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Stützlappen
geradlinige Kanten und ebene Bläschen besitzen, die vm so viel größer sind als den
Abstand Zlfischen benachbarten Lamellen als Radius enthaltende H21bkreisflächen,
daß sich an den Stützlappen.Anlaufströmungen ausbilden.
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Infolge des Vorsehens geradliniger Kanten, a70rveter auch die Biegekanten
fallen, für die Stützlappen ist zunächst sichergestellt, daß die Flächen aller Stützlappen
eben verlaufen und demgemäß keinen unerwünschten zasätzlichen Strömungswiderstand
darstellen. Weiterhin bietet die Ausbildung der Stützlappen mit ebenen Begrenzungsflächen
die Möglichkeit, ihre Flächen so groß zu dimessionieren, wie es zur Erzeugung von
Anlauf strömungen zwecks Unterbindung ausgebildeter laminarer Strömungen zwischen
den Lamellen im jeweiligen Einzelfall erforderlich ist. Bei der bekannten Anordnung
mit Stützlappen, deren Flächen Halbkreisform besitzen, ist die Größe der Flächen
der Stützlarpen benachbarten Lamellen begrenzt, da der Radius der halbkreisförmigen
Flächen der Stützlappen bestimmt ist durch den
- kleinen - Abstand
zwischen jeweils benachbarten Lamellen.
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Von dieser Abhängigkeit der Flächengröße der Stützlappen von dem jeweiligen
Abstand benachbarter Lamellen ist der erfindungsgemäße Wärmetauscher frei; dabei
bleibt aber die Punktion der Stützlappen als den Abstand zwischen benachbarten Lamellen
wahrende Elemente gewahrt, da infolge Versatzes der Biegelangte relativ zu dem auf
der benachbarten Lamelle aufliegenden Bereich des betrachteten Stützlappens dieser
nicht in den in der benachbarten Lamelle zur Bildung des von dieser ausgehenden
Stützlappens vorgesehenen Ausschnitt hineinrutschen kann. Es ist also möglich, alle
Lamellen des Wärmetauschers identisch auszubilden.
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Bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung besitzen die Stützlappen
Trapez- oder Rhombusform, wobei im erstgenannten Fall die Biegekante und die ihr
gegenüberliegende Begrenzungskante des Stützlappens gegeneinander verschoben sind,
während bei einem rhombusförmigen Stütz lappen die auf der benachbarten Lamelle
aufliegende Kante desselben an ihren beiden Enden über die Biegekante hinausragt.
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Während man die Stützlappen an den Strömungseintrittsbereichen der
Lamellen mit ihren Flächen parallel zur Strömung weisend anordnen wird, können Stützlåppen
an anderen - inneren - Bereichen der Lamellen schräg zur Strömung weisend angeordnet
sein, damit an zu ausgebildeten laminaren Strömungen neigenden Bereichen des Wärmetauschers
Anlaufströmungen ausgebildet werden. So kann man zumindest einen Stützlappen in
Strömungsrichtung hinter einem Rohr zur
Vermeidung einer Strömungsablösung
anordnen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der figürlich dargestellten
Ausführungsbeispiele erläutert, wobei Figur 1 eine Draufsicht auf eine von Rohren
durchsetzte Lamelle darstellt, während die Figuren 2 und 3 die Schnittansichten
gemäß II-II bzw. II 1-111 in Figur 1 wiedergeben.
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Der Wärmetauscher enthält eine vom jeweiligen Einzelfall abhängige
Anzahl von Rohren 1, die in diesem Ausführungsbeispiel von einem zu kühlenden Medium,
beispielsweise Kühlwasser einer Brennkraftmaschine, durcbsetzt sind. Die Rohre 1
durchsetzen ihrerseits eine Vielzahl von Lamellen, von denen in Figur 1 nur die
mit 2 bezeichnete erkennbar ist, während die Figuren 2 und 3 drei Lamellen 2, 3
und 4 erkemlen lassen, die parallel zueinander verlaufen. Die Rohre 1 und die Lamellen
2, 3,4 sind in bekannter Weise wärmeleitend miteinander verbunden, beispielsweise
verlötet; grundsätzlich ist es verständlicherweise auch möglich, Rohre und Lamellen
einstückig herzustellen.
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Erfindungsgemäß dienen nun zur Wahrung der Abstände zwischen einander
benachbarten Lamellen und damit zur Wahrung sowohl der Strömungsverhältnisse in
den Abständen zwischen benachbarten Lamellen als auch der Größen der am Wärmeaustausch
beteiligten Flächen aus den einzelnen Lamellen herausgebogene Stützlappen, die so
ausgebildet sind, daß sie zugleich Anlaufströmungen erzeugen und dadurch die Ausbildung
laminarer Strömungen zumindest weitgehend unterbinden. Betrachtet man zunächst die
Stützlappen 5 und 6, so haben sie wie die in Figur 2 unter ihnen
liegenden
Stützlappen 7 bis 10 geradlinige Begrenzungskanten, wozu auch die für die Stützlappen
5 und 6 mit 11 und 12 bezeichneten Biegekanten gehören. Durch geradlinige Biegekanten
ist sichergestellt, daß beim Herausbiegen der Stützlappen aus der Ebene der mit
ihnen vertundenen Lamellen keine Kmmmmelgell der Flächen der Stützlappen auftreten.
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Betrachtet man nun beispielsweise die Stüczlappen 7 und 8, so sind
ihre auf der Lamelle 2 aufliegenden Kanten 13 und 14 zwar ebenso lang wie die Biegekanten
15 und 16, aber gegen diese etwas verschoben, so daß die Stützlappen 7 und 8 mit
ihren in Figur 2 oberen Bereichen nicht in die in Figur 1 mit 17 und 18 bezeichneten
Ausschnitte in der darüberliegenden Lamelle 2 hineinrutschen können.
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Die Flächen der Stützlappen sind so groß gewählt, daß die Stützlappen
Anlaß zu Anlaufströmungen der durch den Pfeil 19 angedeuteten Luftströmung geben.
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Die Stützlappen 20 bis 25 im rechten Teil der Figur 1 und in Figur
3 besitzen Trapezform, wodurch wiederum sichergestellt ist, daß ihre in Figur 3
oberen Bereiche nicht in die Ausschnitte in der jeweils darüberliegenden Lamelle
hineinrutschen können. Wiederum sind die Flächen der Stützlappen so groß bemessen,
daß an hinsichtlich der Ausbildung einer laminaren Strömung kritischen Stellen des
Wärmetauschers durch die Stützlappen eine Anlaufströmung erzeugt wird Betrachtet
man nochmals den rechten Teil der Figur 1, so erkennt man einen weiteren, rhombusförmigen
Stützlappen 26,
der in Abweichung von dem Verlauf der übrigen Stützl.ppen
schräg zur Strömung 19 angeordnet ist. Er dient dazu, einer Strömungsablösung in
Richtung der Strömung 19 hinter dem benachbarten Rohr 1 entgegenzuwirken.
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Gegenüber der bekannten Halbkreisform der Stützlappen bietet die Erfindung
also den Vorteil, daß Stützlappen mit ebenen Flächen beliebiger Größe eingesetzt
werden können, so daß die Stützlappen zugleich zur geanmschten Beeinflussung der
Strömung zwischen den Lamellen herangezogen werden können. Weiterhin stellen die
Stützlappen selber wärmeaustauschende Bestandteile des Wärmetauschers dar, da ihre
im Bereich der Biegekanten liegende Fußbereiche einen guten Wärmeübergang zwischen
den eigentlichen Lamellen einerseits und dem Material der Stützlappen zulassen.