DE2756941C3 - Wärmeaustauscher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeaustauscher mit von Rohren durchsetzten Rippen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 15 01629 ist ein Kühlerblock bekannt, der aus mehreren parallel zueinander angeordneten rechteckigen Hohlkörpern zusammengesetzt ist Jeder Hohlkörper weist einen in Längsrichtung verlaufenden Kanal und damit verbundene Sammelkammern auf. Lim die Sammelkammern und den Kanal ist der Hohlkörper flacti als Rippe ausgebildet Diese Rippe ist an den Schmalseiten mit um über 90° jeweils nach der gleichen Richtung jebogenen Lappen versehen, so daß sich diese Lappen beim Aufeinandersetzen der Hohlkörper teilweise überdecken. Die Lappen zentrieren dadurch die Hohlkörper in der Längsrichtung. Zur Ausrichtung in der Querrichtung ist jeder Lappen an der Faltlinie und an seinem äußeren Rand mit Ausbuchtungen versehen. Die Anordnung ist so getroffen, daß beim Aufeinandersetzen der Hohlkörper die am äußeren Rand angebrachten Ausbuchtungen des einen Hohlkörpers mit den Ausbuchtungen an der Faltlinie des benachbarten Hohlkörpers in Eingriff kommen. Der Abstand zwischen den Hohlkörpern wird durch die einander berührenden Wände der Sammelkammern der Hohlkörper bestimmt Für diesen Zweck sind die abgebogenen Lappen nicht geeignet, weil die Gefahr besteht, daß sie sich bei einer auf die Fläche der Hohlkörper wirkenden äußeren Belastung aufbiegen.

Die FR 75 23 590 offenbart einen Wärmeaustauscher mit von Rohren durchsetzten parallelen Rippen, deren Außenränder gegenüber der Rippenfläche ebenfalls um mehr als 90" C abgebogen sind. Diese abgebogenen Ränder sind außerdem profiliert, derart, daß beim Stapeln der Rippen jeder Rippenrand am Rand der benachbarten Rippe elastisch einrastet, wodurch die Rippen mit Abstand zusammengehalten werden. Zur Einhaltung des Abstandes zwischen den Rippen ist zusätzlich in der Fläche einer jeden Rippe eine Anzahl Noppen vorgesehen, die sich an Noppen der benachbarten Rippe abstützen. Diese bekannte Art der Distanzierung der Rippen ist aufwendig und im Randbereich ungenau. Außerdem wird durch die Noppen der Querschnitt für das zwischen den Rippen strömende Medium vermindert, was zu einer Erhöhung des Druckverlustes dieses Mediums führt

Bei einem aus einer Vielzahl von Blechlamellen zusammengesetzten Lamellenkörper (DE-PS 8 85 470) sind die abgekanteten Ränder einer jeden Blechlamelle mit einer Ausprägung versehen, derart, daß beim Aufeinanderschichten der Lamellen die ausgeprägten Ränder der einen Lamelle über den nicht ausgeprägten Teil des Randes der darunterliegenden Lamelle übergreifen. Nachteilig ist hier, daß sich die Ausprägung mit einer Schrägfläche auf einer Kante der b^nachbar ten Lamelle abstützt, so daß beim Aufeinanderschichten der Lamellen die Gefahr des Auf biegens der abgekanteten Ränder besteht Darüber hinaus muß der abgekantete Rand relativ breit sein, damit eine Abstützung an der darunterliegenden Lamelle zustande kommt, was

ι? wiederum einen entsprechenden Werkstoff aufwand bedingt

Nach der DE-PS 6 17 840 ist es bekannt, daß der Abstand zwischen untereinander parallel angeordneten Rippenblechen durch sich an der Nachbarrippe abstützende Abkantungen festgelegt wird, die durch Einschnitte an wenigstens einer der Rippenkanten gewonnen werden. Hier besteht die Gefahr, daß der Abstand zwischen den Rippen nicht genau eingehalten werden kann, da sich die Abkantungen mehr oder weniger überlappen und daher auch leicht über das vorgesehene Maß hinaus übereinanderschieben lassen.

Schließlich sind bei dem Wärmeaustauscher nach der CH 5 31 155 aus den Rippenflächen Lappen herausgebogen, deren der jeweils benachbarten Rippe zugeord- nete Enden umgebogen sind. Diese umgebogenen Teile der Lappen können sich an der nächsten Rippe abstützen und somit den Rippenabstand bestimmen. Um einen gleichbleibenden Rippenabstand zu erhalten, müssen die Lappen stets genau um den gleichen Winkel umgebogen sein. Für die Abstützung ist zusätzliches Rippenmaterial erforderlich, und die Auflage des umgebogenen Teils der Lappen an der gegenüberliegenden Rippe entspricht lediglich einer kurzen geraden Linie, was jedoch keine stabile Abstützung ergibt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Wärmeaustauscher von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 umschriebenen Art eine einfach herzustellende Möglichkeit zur exakten Distanzierung der Rippen anzugeben, wobei auf möglichst geringen Druckverlust für das zwischen den Rippen strömende Medium geachtet werden soll.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruchs t genannten Merkmalen. Durch die Anordnung von Ausbauchungen im abgekanteten Rippenrand wird ohne zusätzlichen Werkstoff eine relativ große Abstützfläche erreicht, da diese praktisch dem Querschnitt der von der Ausbauchung umfaßten Fläche an der Stirnkante des abgebogenen Randes entspricht. Wegen der großen Abstützfläche kann der abgekantete Rand beim Aufschichten der Rippen nicht ausweichen, selbst wenn der Rand um etwas mehr oder weniger als 90° umgebogen ist, so daß stets der gleiche Rippenabstand erhalten wird. Der Druckverlust des zwischen den Rippen strömenden Mediums wird so gut wie nicht erhöht, da die Ausbauchungen so ausgebildet werden können, daß sie die Strömung nur unwesentlich beeinflussen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes

ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 in einer Teildarstellung einen Schnitt durch einige gestapelte und von Wärmeaustauscherrohren

durchsetzte Rippen,

F i g. 2 und 3 eine Ansicht der Anordnung nach F i g. 1 von unten bzw. von der Seite.

In F i g. 1 der Zeichnung bedeutet 1 die Rohre eines Wärmeaustauschers, die im gezeigten Ausführungsbeispiel parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Rohre 1 durchsetzen eine Anzahl aufeinander gestapelter Rippen 2, die rechtwinklig zu den Rohren und ebenfalls parallel sowie mit einem bestimmten Abstand zueinander angeordnet skid. Die Rippen 2 sind mit den Rohren 1 auf herkömmliche Weise verbunden. Ein Medium strömt zwischen den Rippen 2 hindurch und umspült dabei auch die Rohre 1, während das andere Wärmeaustauschmedium die Rohre 1 durchströmt

Wie aus der Zeichnung weiter ersichtlich, ist jede Rippe 2 an zwei, entgegengesetzten Enden aüt einem jeweils in der gleichen Richtung abgebogenen Rand 3 versehen. Tn der Zeichnung ist lediglich ein Teil der Rippen 2 mit jeweils einem dieser abgebogenen Ränder 3 dargestellt Gegenüber der Fläche der Rippe 2 ist jeder Rand um etwa 90° abgebogen, se» daß er auf der benachbarten Rippe aufliegt jeder Rand 3 ist mit Ausbauchungen 4 versehen, die gegen die Fläcne 5 der Rippe 2 gerichtet sind. Die Anordnung ist ferner so getroffen, daß der Rand 3 im Bereich der von der Rippenfläche 5 abgewendeten Stirnkante 6 der Ausbauchungen 4 am stärksten eingeprägt ist Dadurch wird.eine relativ breite Basis für die Abstützung des Randes 3 auf der benachbarten Rippe 2 geschaffen, da hierfür nun die größte Tiefe der Ausbauchungen zur Verfügung steht, während bei Verzicht auf die Ausbauchungen für die Abstützung lediglich dje relativ geringe Dicke des Randes 3 vorhanden ist Damit kann ein vorbestimmter Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Rippen 2 genau erreicht und auch eingehalten werden. Mit den Ausbauchungen 4 wird gleichzeitig eine Versteifung des Randes 3 ohne zusätzliche Mittel erreicht Der Winkel zwischen dem abgebogenen Rand 3 und der Rippenfläche wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß einerseits eine

ίο leichte Überlappung der Ränder entsteht, andererseits die Stirnkante 6 sich über einen größtmöglichen Bereich auf der benachbarten Rippenfläche abstützt Die Anordnung und Ausgestaltung der Ausbauchungen 4 ist ferner so getroffen, daß zur Gewährleistung des vorbestimmten Abstandes zwischen den Rippen 2 lediglich eine Reihe von Ausbauchungen 4 in jedem Rand 3 erforderlich ist was sich wiederum auf die Herstellung des Ziehwerkzeuges für die Rippe vorteilhaft auswirkt

Wie am besten aus F i g. 3 ersichtlich, sind die Rippen 2 zur Erhöhung der Leistung des Wäri*.i;austauschers in der durch einen Pfeil angegebenen Richiur-g, in welcher das eine Wärmeaustauschmedium zwischen den Rippen durchströmt, leicht gewellt Die Wellung ist zweckmäßigerweise so angeordnet und ausgestaltet, daß jeder Ausbauchung 4 ein Wellenberg 7 zugeordnet ist, so daß beim Stapeln der Rippen 2 jede Einprägung 4 eines Rippenrandes 3 mit einem Wellenberg 7 der benachbarten Rippe koinzidiert und zwischen den Randstirnkanten 6 einer jeden Rippe und der Fläche der benachbarten Rippe ein Spalt vermieden wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Wärmeaustauscher mit von Rohren durchsetzten, im Stapel und mit Abstand zueinander angeordneten Rippen, von denen jede mit wenigstens einem um 90° oder etwa 90° aus der Rippenebene abgebogenen Rand versehen ist, der Mittel zur Abstützung auf der benachbarten Rippe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel durch aus dem abgebogenen Rand (3) gegen die Fläche (5) seiner Rippe (2) hervortretende Ausbauchungen (4) gebildet sind, die im Bereich ihrer Stirnkanten (6) am stärksten aus dem Rand (3) hervortreten.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, bei welchem die Rippenflächen mit einer Wellung versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Wellenberg in der Fläche der Rippe (2) mit einer Ausbauchung (4) koinzidiert