DE2362400C2

DE2362400C2 - Kreuzstrom-Rekuperator-Element und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2362400C2
Application number: DE2362400A
Authority: DE
Inventors: Joseph Michael Chicago Ill. O'Connor; Stephen Francis Park Ridge Ill. Pasternak
Original assignee: Peerless of America Inc
Current assignee: Peerless of America Inc
Priority date: 1973-03-26
Filing date: 1973-12-15
Publication date: 1982-11-25
Also published as: US3850236A; DE2362400A1; JPS6030626Y2; JPS58102985U; JPS49122053A; CA991631A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kreuzstrom-Rekuperator-Element gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Derartige Elemente sind in den DE-OSen 22 41 407 und 2 t 16 358 beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Elemente so auszubilden, daß bei Zusammenstellung eines Wärmeaustauschers aus solchen Elementen die Querrohre einander nicht behindern, sondern ohne weiteres fluchtend aneinandergesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst

Der Querschnitt der Querrohre ist dabei vorteilhafterweise etwa halbmondförmig, indem die Kante eines ausgeschälten Spanes der Rundung des vorlaufenden Spanes aufliegt

Die Querrohre können in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung durch eine zum Hauptrohr achsparallele Spalte unterbrochen sein. Sie können sich aber auch ununterbrochen über die ganze Breite des Hauptrohres erstrecken. Die Querrohre sind zweckmäßigerweise auf zwei einander gegenüberliegenden Wänden des Hauptrohres angeordnet, so daß die Elemente mit fluchtenden Querrohren zu einem Rekuperator zusammensetzbar sind.

Dem Verfahren zur Herstellung solcher Elemente liegt die Aufgabe zugrunde, den Arbeitsvorgang möglichst einfach und schnell verlaufend zu gestalten.

ίο Ausgehend von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7 wird zur Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß jeder ausgeschälte Span bis zum Aufsetzen seiner Vorderkante auf den gekrümmten Rücken des vorher ausgeschalten Spanes umgebogen wird.

Die Zeichnung zeigt schematisch und teilweise im Schnitt zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele eines Kreuzstrom-Rekuperator-Elements gemäß der Erfindung.

In dieser Zeichnung ist

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform,

F i g. 2 eine Seitenansicht von F i g. 1 und
Fig.3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten

Ausführungsform.

Ein in den F i g. 1 und 2 mit 1 bezeichnetes Rekuperator-Element besteht aus einem Rohrstück 2 mit rechtekkigem Querschnitt -ΐ, dessen Querwände mit 3 und dessen Längswände mit 7 und 8 bezeichnet sind. Aus den zwei Längswänden 7, 8 des Rohres ragen Reihen 5, 6 von rolloförmigen Lamellen nach außen.

Das Element wird aus einem Rohr 9 (F i g. 2) gefertigt, indem die Bearbeitung bei A beginnt und nach B fortschreitet Von dem bearbeiteten Rohr wird dann das

Stück 2 in gewünschter Länge Λ bis C abgeschnittea Das Rohr 9 besteht z. B. aus Aluminium oder Kupfer

und hat auf der Außenseite seiner Wände 7 und 8 eine

Mehrzahl achsparalleler Längsrippen 10. Zur Herstellung der Rekuperator-Elemente werden

zunächst die eben beschriebenen R'puenrohre 9,10 hergestellt Dann werden aus den Rippen 10 durch stufenweises Ausspanen und Umbördein Rohre 18 hergestellt Bei jedem Span (Lamellenrollo) entsteht auf der Rippe 10 eine Schrägfläche 11. Nachdem jede Rippe 10 in dieser Weise aufgebördelt ist, werden die einzelnen Lamellenrollos, wie aus F i g. 2 ersichtlich, etwa ellipsensektorförmig gebogen, wenn sie sich nicht schon selbsttätig durch den Schälvorgang so gelegt haben.
Alle Lamellen der Reihen 5 und 6 sind untereinander

so gleich. Auf Grund der beschriebenen Herstellung sind sie einstückig mit den Längswänden 7 und 8.

Die Bögen 13 bzw. 14 der Lamellen sind nach dem F.nde A des Elements hin geneigt und die Kante 15 jeder Lamelle ruht dem Rücken 16 der Nachbarlamelle auf.

So umschließt jedes Lamellenpaar ein Rohr 18, das sich quer über das Rohr 9 erstreckt und von einem der beiden Fluide durchströmt wird, zwischen denen der Rekuperator den Wärmeaustausch vornimmt Der Rekuperator arbeitet also im Kreuzstromverfahren.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 sind die Rohre 18 entsprechend dem Abstand der Rippen 10 achsparallel zum Rohr 9 unterbrochen. Die Unterbrechungen sind mit 19 bezeichnet Die Unterbrechungen 19 sind Spalte zwischen den Lamellenreihen 5 bzw. 6 und erhöhen die Wirksamkeit des Wärmeaustauschers. Vom Rohr 9 wird der Abschnitt A-C(Vi g. 2) abgeschnitten und bildet das in F i g. 1 dargestellte Element Solche Elemente können in beliebiger Weise zusam-

mengesetzt werden, so daß die Lamellenreihen 5 oder 5 und 6 fluchten. Die spitzen Bögen 17 der Lamellen können leicht an Trägern, wie Platten o. dgl„ durch Kleben mit Epoxy-Kunststoff, durch Löten, Schweißen od. dgl. befestigt werden.

Die mit ihren Kanten 15 auf den Rücken 16 der Nachbarlamellen ruhenden Lamellenbögen sind gegen Verschiebungen gesichert. Sie können auch durch Löten, Schweißen oder Kleben aneinander befestigt sein.

Die in F i g. 3 dargestellte Ausführungsform hat, soweit die Einzelteile mit den Einzelteilen der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 gleich sind, für diese die gleichen Bezugszeichen mit dem Zusatz »a«. Diese Ausführungsform unterscheidet sich in folgenden Punkten von der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2.

Das Rohrstück 2a hat keine Rippen lO.viclmehr sind die Rohre 18a durch Aufbördeln des Werkstoffs der anfangs glatten Längswände 7a, 8a erzeugt Die Rohre 18a laufen ohne Unterbrechung über die ganze Breite des Elements la, sind im übrigen aber in jeder Hinsicht ebenso ausgebildet wie die durch die Spalte 19 unterbrochenen Rohre 18 des Elements 1. Auch die Elemente la

ίο können beliebig, auch mit Elementen la, zusammengesteckt und mit den Spitzbogen 1? an Platten oder anderen Trägern befestigt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. ICreuzstrom-Rekuperator-EIement, bei dem aus mindestens einer Wand eines Hauptrohres mit rechteckigem Querschnitt ausgespante querlaufende Lamellenreihen ragen, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgespanten Lamellen (5,6; Safia) zu Querrohren (18; 18a) ausgebildet sind.

2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Querrohre (18; 18a) etwa halbmondförmig ist, indem die Kante (15) eines ausgeschälten Spanes auf der Rundung (16) des Vorläufers aufliegt

3. Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrohre (18) durch zum Hauptrohr (2) achsparallele Spalte (19) unterbrochen sind.

4. Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrohre (18a) sich ununterbrochen fiiwr die ganze Breite des Hauptrohres (2a) erstrecken.

5. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Querrohre (18; 18a) auf zwei einander gegenüberliegenden Wänden (7, 8; 7a, 8a) des Hauptrohres (2; 2a) angeordnet sind, so daß die Elemente (1) mit fluchtenden Querrohren (18; 18a) zu einem Rekuperator zusammensetzbar sind.

6. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Bögen (17) .!er Querrohre (18; 18a) an Platten oder sonstigen Trägern befestigt sind

7. Verfahren zur herstellung eines Kreuzstrom-Rekuperator-Elementes rrach Anspruch 1, nach dem aus mindestens einer Außenwand eines rechteckigen Rohres in gleichmäßigen Abständen quer zur Rohrachse ein Span nach dem anderen ausgeschält und schließlich das Rohr in Elemente zerschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder ausgeschälte Span bis zum Aufsetzen seiner Vorderkante auf den gekrümmten Rücken des vorhergehenden Spanes umgebogen wird.