DE2826411C3 - Vorrichtung zum Wärmeaustausch mit einem an den Stirnseiten mit je einem Deckel abgeschlossenen zylindrischen Behälter - Google Patents
Vorrichtung zum Wärmeaustausch mit einem an den Stirnseiten mit je einem Deckel abgeschlossenen zylindrischen BehälterInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
- F28D7/024—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Wärmeaustausch zwischen einem viskosen und einem
nicht viskosen Medium, beispielsweise öl und Wasser, mit einem an den Stirnseiten mit je einem Deckel
abgeschlossenen, zylindrischen Behälter mit einer Ein- und einer Austrittsöffnung, einem darin angeordneten
ein- oder mehrlagig schraubenlinienförmig gewendelten, an seinen Enden durch den Behälterdeckel nach
außen geführten Rippenrohr und einem koaxial zur Behälterachse angeordneten, die beiden Deckel miteinander
verbindenden, rohrförmigen Zuganker mit nahe dem einen seiner Enden angeordneten Austrittsschlitzen.
Aus den DE-OS 15 51527 und 17 51582 sind
Vorrichtungen zum Wärmeaustausch der vorstehend beschriebenen Gattung bekannt. Bei diesen bekannten
Vorrichtungen wird der Zuganker als Eintritts- und Leitrohr für die zu kühlende bzw. zu erwärmende
Flüssigkeit benutzt und besitzt deshalb an seinem nach außen geführten freien Ende einen Anschlußstutzen und
nahe seinem inneren Ende Austrittsöffnungen. Bei diesen bekannten Vorrichtungen ist zur Begrenzung der
maximalen Durchflußgeschwindigkeit und Schonung des Wärmeaustauschers beim Anlaufen ein getrennter
Bvnass mit einem temperatur- oder druckabhängig
gesteuerten Ventil erforderlich.
Aus der US-PS 33 92 777 ist ein Wärmeaustauscher
bekannt, in dem ein Rohr angeordnet ist, welches mittels
eines Schieberventils als Bypass -benutzt werden kann.
Das Schieberventil muß aber zu diesem Zweck über eine Welle von außen betätigt werden.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in dem Behälter selbst einen Bypass mit
einem temperatur- und/oder druckabhängig regelbaren iü Ventil unterzubringen.
Diese Aufgabe wird durch folgende Merkmalskombination gelöst:
a) daß der Zuganker mit nahe seinem anderen Ende angeordneten Eintrittsschiitzen als Bypass zu dem
iv Strömungsweg des das Rippenrohr im Behälter umströmenden Mediums ausgebildet und
b) daß in dem Zuganker im Strömungsverlauf vor den
Austrittsschlitzen ein federbelastetes Rückschlagventil angeordnet ist.
Bei einer praktischen Ausführungsform kann ein druckabhängig gesteuertes Ventil als Rückschlagventil
ausgebildet sein und aus einer Schraubenfeder und einer Kugel bestehen, deren Durchmesser dem Innendurchmesser
des Zugankers entspricht. Dabei kann die Kugel
2ϊ zwischen der Schraubenfeder und einer den Zuganker
radial durchdringenden Spannhülse vorgespannt sein und in Strömungsrichtung vor den Austrittsschlitzen
liegen. Die Kugel selbst wird zweckmäßig aus einem geringfügig elastischen Kunststoff hergestellt, so daß sie
«ι der Innenwand des Zugankers dichtend anliegen kann.
In einer anderen praktischen Ausführungsform kann das Rückschlagventil auch aus einer vorgespannten
kleineren Kugel und einer in den Zuganker eingesetzten Kreisringscheibe mit einem Ventilsitz bestehen.
!5 Eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zum
Wärmeaustausch hat den Vorteil, daß ein bereits vorhandenes Konstruktionselement, nämlich der rohrförmig
ausgebildete Zuganker als Bypass nutzbar gemacht worden ist, der in Verbindung mit dem darin
4(i angeordneten Ventil sowohl temperatur- als auch
druckabhängig selbsttätig regelbar ist. Wenn das Öl kalt und damit in hoch viskosem Zustand in die Vorrichtung
einströmt, ist der Druckverlust im äußeren Ringraum an den Rippenrohren vorbei so groß, daß die Kugel gegen
4r> die Wirkung der Schraubenfeder verschoben wird und
die Austrittsschlitze im Zuganker freigibt. Das Öl strömt dann über den Zuganker direkt wieder aus der
Vorrichtung heraus, ohne an den Rippenrohren vorbeifließen zu müssen. Dies geschieht so lange, bis der
■ίο Druckverlust an den Rippenrohren mit der Druckkraft
der Schraubenfeder gleich wird und die Austrittsschlitze verschlossen werden. Von diesem Augenblick an fließt
das gesamte Öl an den Rippenrohren vorbei. Der gleiche Effekt tritt dann ein, wenn die Durchflußge-
v> schwindigkeit des Öls zu groß wird. Ein Teil des Öls strömt dann über den Bypass. Eine zusätzliche Wirkung
des erfindungsgemäß ausgebildeten und angeordneten Bypass besteht in einem gewissen Dämpfungseffekt bei
nicht konstanten Durchflußmengen. Insbesondere bei
w) Hydraulikanlagen können zeitlich veränderliche Druckschwankungen
auftreten, die zu Druckstößen in der Vorrichtung führen. Diese werden durch das federnde
Rückschlagventil gedämpft, so daß die Vorrichtung geschont wird.
h> Weitere Einzelheiten und Vorteil zweier bevorzugter
Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung als Ölkühler ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen. In der
Zeichnung zeigt
F i g. 1 einen Ölkühler im Längsschnitt;
F i g. 2 einen Ausschnitt aus F i g. 1 mit einer anderen Ausführungsform eines Ventils im Längsschnitt
Ein zylindrischer Behälter 1 ist mit zwei stirnseitigen Deckeln 2, 3 verschlossen, wobei der Deckel 2 mit
seinem Mantel 4 verschweißt ist und d-'.-r Deckel 3 unter
Zwischenlage einer Dichtung 5 abnehmbar ausgebildet ist Zwischen den beiden Deckein 2, 3 is' ein
rohrförmiger Zuganker 6 angeordnet, der mit dem
Deckel 2 vti schweißt ist und an seinem anderen Ende einen eingesetzten Stopfen 7 besitzt, in den ein den
Deckel 3 durchdringender Spannbolzen 8 eingreift. Der Stopfen 7 greift in eine Bohrung des Deckels 3 ein und
ist mit einer Dichtung 9 abgedichtet.
In dem abnehmbaren Deckel 3 sind die Eintritts- und Austrittsfittinge 10,11 eines koaxial um den Zuganker 6
herum schraubenlinienförmig gewendelten Rippenrohres 12 für das Kühlwasser befestigt.
In der Nähe der beiden Deckel 2, 3 sind im Mantel 4
des Behälters I Anschlußstutzen 13 befestigt, durch welche das zu kühlende öl an einer F.intrittsöffnung 14
eintreten, an dem Rippenrohr 12 vorbeiströmen und aus einer Austrittsöffnung 15 wieder austreten kann.
Im Bereich der Eintritts- und Austrittsöffnungen 14 und 15 sind in dem Zuganker 6 Eintrittsschlitze 16 und
Austrittsschlitze 17 vorgesehen, die den Zuganker 6 als Bypass nutzbar machen. Vor den Austrittsschlitzen 17
ist in den Zuganker 6 eine Kugel 18 angeordnet, die zwischen einer Schraubenfeder 19 und einer Spannhülse
20 vorgespannt ist.
Wenn der Druckverlust des durch die Eintrittsöffnung
14 in den Behälter 1 einströmenden Öls auf seinem Weg
an dem Rippenrohr 12 vorbei zur Austrittsöffnung 15 hin wegen seiner Viskosität oder seiner zu groß
gewordenen Durchflußgeschwindigkeit die von der Schraubenfeder 19 auf die Kugel 18 beaufschlagte
Vorspannung übersteigt, dann wird die Kugel 18 von dem im Zuganker 6 anstehenden Öldruck in Richtung
zum Deckel 2 hin verschoben und gibt die Austrittsschlitze 17 frei. Danach kann das öl den Weg des
geringsten Widerstandes von der Eintrittsöffnung 14 durch den Bypass des Zugankers 6 zur Austrittsöffnung
15 hin nehmen, bis der Druckverlust am Rippenrohr 12 wieder auf den Wert der Vorspannung der Schraubenfeder
19 gesunken ist. Die Schraubenfeder 19 verschiebt
dann die Kugel 18 in Richtung auf den Deckel 3, so daß diese die Austrittsschlitze 17 verschließt. Danach fließt
das Öl wieder von der Eintrittsöffnung 14 ausgehend an
dem Rippenrohr 12 vorbei zur Austritisöffnung 15.
Das Rückschlagventil im Zuganker 6 kann gemäß Fig.2 auch aus einer federbeiasteten Kugel 21 und
einer Kreisringscheibe 22 mit einem Ventilsitz 23 bestehen. Die Kreisringscheibe 22 ist in diesem Fall an
der Innenwand des Zugankers 6 befestigt. Die Kugel 21
kann dann einen kleineren Durchmesser als der Zuganker 6 besitzen. Zur Führung der Kugel 21 kaiin ein
— nicht dargestellter — Stift am Deckel 2 befestigt sein.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, an Stelle des von der Kugel 18, 21 der Schraubenfeder 19 und der
Spannhülse 20 oder Kreisringscheibe 22 gebildeten Rückschlagventils ein anderes temperatur- oder druckabhängig
steuerbares Ventil zwischen den Eintrittsschlitzen 16 und den Austrittsschlitzen 17 im Zuganker 6
zu verwenden, welches beispielsweise auch von außen her durch den Deckel 2 hindurch gesteuert werden
kann.
Bezugszeichenliste: | Behälter |
1 | Deckel (fest) |
2 | Deckel (abnehmbar) |
3 | Mantel |
4 | Dichtung |
5 | Zuganker |
6 | Stopfen |
7 | Spannbolzen |
8 | Dichtung |
9 | Eintriusfitting |
10 | Austrittsfitting |
U | Rippenrohr |
12 | Anschlußstutzen |
13 | Eintrittsöffnung |
14 | Austrittsöffnung |
15 | Eintrittsschlitz |
16 | Austrittsschlitz |
17 | Kugel |
18 | Schraubenfeder |
19 | Spannhülse |
20 | Kugel |
21 | Kreisringscheibe |
22 | Ventilsitz |
23 |
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Wärmeaustausch zwischen einem viskosen und einem nicht viskosen Medium,
beispielsweise öl und Wasser, mit einem an den Stirnseiten mit je einem Deckel abgeschlossenen,
zylindrischen Behälter mit einer Ein- und einer Austrittsöffnung, einem darin angeordneten ein-
oder mehrlagig schraubenlinienförmig gewendelten, an seinen Enden durch den Behälterdeckel nach
außen geführten Rippenrohr und einem koaxial zur Behälterachse angeordneten, die beiden Deckel
miteinander verbindenden, rohrförmigen Zuganker mit nahe dem einen seiner Enden angeordneten
Austrittsschlitzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker (6) mit nahe seinem anderen
Eade angeordneten Eintrittsschlitzen (16) als Bypass zu dem Strömungsweg des das Rippenrohr (12) im
Behälter (1) umströmenden Mediums ausgebildet ist und daß in dem Zuganker (6) im Strömungsverlauf
vor den Austrittsschlitzen (17) ein federbelastetes Rückschlagventil (18,19) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil aus einer
Schraubenfeder (19) und einer Kugel (18) besteht, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser
des Zugankers (6) entspricht.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil
mit einer den Zuganker (6) radial durchdringenden Spannhülse (20) vorgespannt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zuganker (6) eine Kreisringscheibe
(22) mit einem Ventilsitz (23) angeordnet ist, dem eine Kugel (21) des Rückschlagventils anliegt.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (18,21) aus
Kunststoff bestehen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782826411 DE2826411C3 (de) | 1978-06-16 | 1978-06-16 | Vorrichtung zum Wärmeaustausch mit einem an den Stirnseiten mit je einem Deckel abgeschlossenen zylindrischen Behälter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782826411 DE2826411C3 (de) | 1978-06-16 | 1978-06-16 | Vorrichtung zum Wärmeaustausch mit einem an den Stirnseiten mit je einem Deckel abgeschlossenen zylindrischen Behälter |
Publications (3)
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DE2826411A1 DE2826411A1 (de) | 1979-12-20 |
DE2826411B2 DE2826411B2 (de) | 1980-10-09 |
DE2826411C3 true DE2826411C3 (de) | 1981-09-10 |
Family
ID=6041954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19782826411 Expired DE2826411C3 (de) | 1978-06-16 | 1978-06-16 | Vorrichtung zum Wärmeaustausch mit einem an den Stirnseiten mit je einem Deckel abgeschlossenen zylindrischen Behälter |
Country Status (1)
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DE3610314A1 (de) * | 1986-03-26 | 1987-10-01 | Vni I Pk I Atomnogo Energet Ma | Schlangenrohrwaermeuebertrager |
US5242011A (en) * | 1992-07-14 | 1993-09-07 | Thermal Transfer Products, Lt. | Heat exchanger with pressure responsive bypass |
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DE1751582B2 (de) * | 1967-10-27 | 1980-03-27 | R. & G. Schmoele Metallwerke Gmbh & Co Kg, 5750 Menden | Ölkühler mit einem an beiden Stirnseiten von je einem flachen Deckel verschlossenen zylindrischen Mantel |
-
1978
- 1978-06-16 DE DE19782826411 patent/DE2826411C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2826411A1 (de) | 1979-12-20 |
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