DE2705178A1

DE2705178A1 - Waermeaustauscher

Info

Publication number: DE2705178A1
Application number: DE19772705178
Authority: DE
Inventors: Giovanni Mela
Original assignee: I P R A IND PIEMONTESE RADIATO
Current assignee: I P R A IND PIEMONTESE RADIATO
Priority date: 1976-03-18
Filing date: 1977-02-08
Publication date: 1977-09-29
Also published as: FR2344803A1; DE2705178B2; IT1062197B; FR2344803B1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher gemäss Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Solche Wärmeaustauscher bestehen gewöhnlich aus einem flachen metallischen Rohr, welches meistens aus Aluminium ist. Zwischen den geraden Abschnitten des serpentinenförmig gebogenen Rohres werden in an sich bekannter Weise gewellte Kühlrippen eingeschweisst. Bei der Verwendung von solch einem Wärmeaustauscher in Kraftfahrzeugen stellt sich insbesondere das Problem, die Grundfläche, die solch ein Wärmeaustauscher einnimmt, auf ein Minimum herabzusetzen. Bei den bekannten Wärmeaustauschern wird der auf der Grundfläche beruhende Platzbedarf im wesentlichen von dem Krümmungsradius der Krümmer bedingt, weil die beiden geraden Abschnitte, die jeden Krümmer mit den an der gegenüberliegenden Seite befindlichen Krümmern verbinden, einen Abstand gleich dem Durchmesser des Krümmers haben. Somit bestimmt der Krümmungsradius der Krümmer die Breite des Wärmeaustauschers und damit seinen Platzbedarf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeaustauscher zu schaffen, der eine kleinere frontale Grundfläche bzw. einen kleineren Platzbedarf hat.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemässe Wärmeaustauscher gemäss Hauptanspruch ausgebildet. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen charakterisiert.

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Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung der oben gekennzeichneten Wärmeaustauscher.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig.1 eine perspektivische Ansicht eines Halbfabrikats, das für die Herstellung des erfindungsgemässen Wärmeaustauschers verwendet wird;

Fig.2 einen schematischen Achsschnitt einer Pressvorrichtung, die für die Verformung des in Fig. 1 dargestellten Halbfabrikats verwendet wird;

Fig.2A zwei Abstandsstücke, wie sie in der Vorrichtung ge~ mäss Fig. 2 verwendet werden;

Fig.3 die Vorrichtung gemäss Fig.2 nach Beendigung des PressVorganges;

Fig.4 eine perspektivische Ansicht eines mittels der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Vorrichtung hergestellten Wärmeaustauschers;

Fig. 5 in perspektivischer Ansicht ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des in Fig. 4 dargestellten Wärmeaustauschers;

Fig. 6 und Fig. 7 zwei den Fig.2 und 3 analoge Ansichten der Vorrichtung zur Herstellung des in Fig. 5 dargestellten Wärmeaustauschers .

In den Fig. 1 bis 4 ist ein Halbfabrikat gezeigt, das aus einem mehrfach in sich selbst serpentinenförmig gebogenen flachen Metallrohr besteht. Das Halbfabrikat S umfasst geradlinige Abschnitte 1 , die untereinander durch runde Endkrümmer 2 verbunden sind. Der Ab—

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stand B zwischen den geradlinigen Abschnitten 1 ist gleich dem Durchmesser A bzw. dem doppelten Krümmungsradius der Krümmer 2. Das in der Fig.1 dargestellte Halbfabrikat S wird in eine in den Fig.2 und 2A schematisch wiedergegebene Pressvorrichtung gegeben.

Diese Vorrichtung umfasst ein Gesenk 3, welches aus zwei beweglichen entgegengesetzten Elementen 4 und 5 besteht, wobei deren Bewegung sich gegenseitig beeinflusst. Zwischen den Elen enten 4 und 5 wird das in Fig. 1 dargestellte Halbfabrikat S eingefügt, wobei Abstandsstücke 6 zwischen den Serpentinen des Halbfabrikates angeordnet werden. Jedes Abstandsstück besteht aus einem plattenförmigen Element 7, welches an einem Ende eine zylindrische Verdickung 8 aufweist (Fig. 2A).

Die Stärke des plattenförmigen Teiles 7, die mit C gekennzeichnet wird, ist im wesentlichen geringer als der Durchmesser A der Krümmer 2. In der Praxis kann die Stärke C etwa 50% dieses Durchmessers betragen. Der mit D gekennzeichnete Durchmesser des zylindrischen Teiles 8 ist hingegen im wesentlichen gleich dem Durchmesser A der Krümmer 2. Wie in Fig.2 dargestellt, werden die Abstandsstücke 6 in verschiedenen Stellungen im Innern des Halbfabrikats der Fig.1 angeordnet . Durch gegenseitige Annäherung der Elemente 4 und 5 erfolgt eine gegenseitige Annäherung der geradlinigen Abschnitte 1 des Halbfabrikats S und auch eine Annäherung der Krümmer 2, bis sie sich berühren. Die Endstellung der Krümmer ist in Fig.3 mit 2a angegeben. Somit ergibt sich nach Abschluss des Pressvorganges ein neues Halbfabrikat, bei welchem die Abstände zwischen den angrenzenden, durch ein und denselben Krümmer verbundenen geradlinigen Abschnitten gleich C sind, dh. etwa gleich der Hälfte des Durchmessers

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der Krümmer selbst. Daher wird der Platzbedarf des Wärmeaustauschers gegenüber jenem des ursprünglichen Halbfabrikats wesentlich vermindert.

Um die Herstellung des Wärmeaustauschers zu vervollständigen, werden in an sich bekannter Weise die Endanschlüsse 9 und 10 sowie die Wärmeaustauscherrippen 1 im Bereich der geradlinigen Abschnitte 1 angebracht.

Bei der in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsform ist ein Wärmeaustauscher wiedergegeben, bei dem zwei gleiche Elemente 12 und 13 ineinandergefügt und mit gemeinsamen Endanschlüssen versehen sind, die in Fig. 5 mit 99 und 100 gekennzeichnet werden. Für die Herstellung eines der Elemente 12 oder 13 wird ein Ausgangs-Halbfabrikat wie das in Fig . 1 dargestellte Halbfabrikat und eine Pressvorrichtung wie die in den Fig.2 und 3 gezeigte Vorrichtung verwendet. Wie aus den Fig.6 und 7 ersichtlich ist, werden in diese Pressvorrichtung entsprechende Abstandsstücke 6 eingeführt, die abwechslungsweise mit plattenförmigen Abstandsstücken 14 mit einer Stärke R gleich dem Durchmesser A der Krümmer des Ausgangs-Halbfabrikats ergänzt werden. Nach Beendigung des Pressvorganges erhält man ein Element, bei welchem die geradlinigen Abschnitte 1 im Bereich der auf einer Seite gelegenen Krümmer Abstände aufweisen, die gleich sind wie die ursprünglichen Abstände des Halbfabrikats, dh. gleich dem Abstand B, während die von den auf der gegenüberliegenden Seite befindlichen Krümmer ausgehenden geradlinigen Abschnitte einen gegenseitigen Abstand C besitzen, der etwa dem Wert von 50% des Durchmessers der Krümmer des Ausgangs-Halbfabrikats entspricht (Fig. 7).

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Diese zweite Aus Füh rungs form ist insofern besonders nützlich, weil der Wärmeaustauscher gemäss Fig.5 bei gleichem Platzbedarf und gleichem Abstand zwischen den geradlinigen Abschnitten gegenüber den- Wärmeaustauscher der Fig.4 der durchlaufenden Flüssigkeit einen nur halb so langen Weg mit doppeltem Durchgangsquerschnitt anbietet. Auf diese Weise erzielt man eine erhebliche Verminderung der Verluste an Innenfüllung. Diese zweite Ausführungsform erweist sich als besonders zweckmässig, wenn es sich um Wärmeaustauscher mit grosser Oberfläche handelt, die in der Anwendungsform der Fig .4 eine übermässige Länge an flachem Rohr erforderlich machen würde.

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Leerseite

Claims

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PATENTANWÄLTE

KLAUS D. KIRSCHNER DR. WOLFGANG DOST

DIPL.-PHYSIKER DIPL.-CHEMIKER

D-8OOO MÜNCHEN

BAVARlARINfI :lö

Our rfjtHfonCO

Datum. 8.2.1977

IPRA S.p.A.

Via Torino 31

Pianezza (Turin), Italien

Wärmeaustauscher

Patentansprüche

{1 .f Wärmeaustauscher, insbesondere Verdampfer oder Kondensator

für Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen, der aus einem flachen metalli— sehen, mehrfach serpentinenförmig in sich gebogenem Rohr besteht und geradlinige Abschnitte aufweist, die durch runde Endkrümmer verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindc->t im Erreich der auf derselben Seite gelegenen Krümmer (2) der Mindestabstand (C) zwischen zwei nebeneinanderliegenden geradlinigen und durch denselben Krümmer verbundenen AbschnittenO) geringer ist als der Durchmesser (A) des Krümmers (2).
2. Wärmeaustauscher gennäss Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich jedes Krümmers (2a) der Mindestabstand (C) zwischen zwei angrenzenden geradlinigen Abschnitten (1), die durch

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denselben Krümmer verbunden sind, geringer ist als der Durchmesser (A) des Krümn ers.
3. Wärmeaustauscher gemäss Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass er aus zwei serpentinenförmigen Elementen (12,13) besteht, die jeweils geradlinige, untereinander parallele Abschnitte (1) aufweisen, die ineinandergefügt sind und deren innere Rohrleitungen mittels gemeinsamer Endanschlüsse (99,100) an jedem der beiden Elemente (12,13) untereinander parallel geschaltet sind, wobei der Abstand zwischen zwei nebeneinanderl legenden und durch denselben Krümmer verbundenen geradlinigen Abschnitten für die auf derselben Seite gelegenen Krümmer (2a) geringer ist als der Durchmesser (A) der Krümmer.
4. Verfahren zur Herstellung von Wärmeaustauschern, ausgehend von einem Halbfabrikat, welches aus einem serpentinenförmig gebogenen, flachen Rohr besteht, bei aem geradlinige Abschnitte durch Krümmer miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den geraden Abschnitten und im Innern der Krümmer steife Abstandsstücke angeordnet werden, und dass auf die an den Enden de^s Halbfabrikats liegenden geraden Abschnitte ein Druck ausgeübt wird.

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