DE3047411A1

DE3047411A1 - Waermeaustauscher

Info

Publication number: DE3047411A1
Application number: DE19803047411
Authority: DE
Inventors: Viktor Ing.(grad.) 7447 Aichtal Brost
Original assignee: Kuhlerfabrik Langerer and Reich GmbH and Co KG
Current assignee: Kuhlerfabrik Langerer and Reich GmbH and Co KG
Priority date: 1980-12-17
Filing date: 1980-12-17
Publication date: 1982-07-22
Also published as: DE3047411C2

Description

WÄRMEAUSTAUSCHER
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeaustauscher von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 umschriebenen Art.
Aus der CH-PS 5 27 403 ist ein Wärmeaustauscher der vorerwähnten Art bekannt, dessen Wärmeaustauscherrohre aus je zwei parallelen, mit Abstand zueinander angeordneten Platten mit einem dazwischengefügten U-förmigen Abschlußstreifen gebildet sind. Zwischen je zwei benachbarten Rohren ist eine Luftlamelle und im Endbereich der Rohre ein Abdeckstreifen angeordnet. Die vorgenannten Teile werden in einer bestimmten Reihenfolge zu einem Paket zusammengestellt und anschließend zu einer festen Baugruppe zusammengelötet. Diese Baugruppe wird mit einem einseitig offenen Sammelkasten fest verbunden, derart, daß die offenen Enden der Rohre unmittelbar in den Sammelkasten münden. Die feste Verbindung der Baugruppe mit dem Sammelkasten wird durch Schweißung hergestellt. Die Schweißarbeiten sind relativ teuer und wirken sich deshalb nachteilig auf die Herstellungskosten des Wärmeaustauschers aus. Darüber hinaus müssen die Schweißarbeiten sehr sorgfältig ausgeführt werden, um eine absolute Dichtheit der Schweißnaht zu erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Befestigung des Sammelkastens an der von Rohren und Abdeckstreifen gebildeten Baugruppe anzugeben, die einerseits relativ billig ist und schnell sowie einfach ohne Verwendung von Spezialwerkzeug ausgeführt werden kann, andererseits die Dichtheit der Verbindungsstelle gewährleistet.
Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Wärmeaustauscher entfallen die teuren Schweißarbeiten zur Verbindung des Sammelkastens mit der im wesentlichen aus Rohren und Abdeckstreifen gebildeten Baugruppe, so daß die Herstellungskosten gesenkt werden können. Der Sammelkasten braucht nicht aus schweißbarem Material zu bestehen; er kann beispielsweise aus Kunststoff nach einem relativ kostengünstigen Verfahren, z.B. im Spritzverfahren hergestellt sein.
Darüber hinaus kann auf einfache Weise die Möglichkeit vorgesehen werden, daß der Sammelkasten bei Bedarf, beispielsweise zu Reparaturzwecken, von der Baugruppe abgenommen und anschließend wieder mit dieser verbunden werden kann. Diese Möglichkeit kann z.B. durch Verwendung von federnden Befestigungselementen verwirklicht werden, welche sich am Kastenfuß und an den Abdeckstreifen einrasten lassen. Dabei ist es für die Montage von Vorteil, wenn diese Befestigungselemente mit den Abdeckstreifen oder mit dem Kastenfuß fest verbunden sind.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungen. Es zeigt: Fig. 1 in perspektivischer Darstellungsweise einen Teil eines Wärmeaustauschers, Fig. 2 einen der bei der Anordnung nach Fig. 1 verwendeten Abdeckstreifen, Fig. 3 in gleicher Darstellungsweise wie in Fig. 1 einen Teil eines Wärmeaustauschers mit abgeändertem Kastenfuß und entsprechend ausgebildeten Befestigungslappen, Fig. 4 einen gemäß der Ausführung nach Fig. 3 verwendeten Abdeckstreifen.
In Fig. 1 der Zeichnung bedeutet 1 eine Anzahl von flachen Rohren, von denen jedes in an sich bekannter-Weise aus zwei Platten 2 und 3 und zwischen diesen in den Randbereichen angeordneten Profilstäben 4 zusammengesetzt ist. In jedes Rohr 1 ist zur.Verbesserung der Wärmeübertragungsleistung eine Lamelle 5 eingelegt.
Wie aus der Zeichnung weiter ersichtlich, sind die Rohre 1 parallel und mit Abstand zueinander angeordnet. Der Abstand zwischen je zwei benachbarten Rohren 1 wird durch profilierte Abdeckstreifen 6 gesichert, die im Endbereich der Rohre so positioniert sind, daß die Oberseite des Stegs mit den die Rohrmündung bildenden Kanten der Platten 2 und 3 bündig ist. Ferner ist zwischen je zwei benachbarten Rohren 1 eine zickzackförmige Lamelle 7 gelegt, die ebenfalls der Verbesserung der Wärmeübertragungsleistung dient. Die Abdeckstreifen 6 verhindern ein Vermischen des zwischen den Rohren 1 strömenden Wärmeaustauschermediums mit dem in den Rohren geführten Wärmeaustauschermedium.
Dem im wesentlichen aus den Rohren 1 und den Abdeckstreifen 6 gebildeten Wärmeaustauschernetz ist an den Schmalseiten je ein Seitenteil 8 fest zugeordnet.
In Fig. 2 der Zeichnung ist ein Abdeckstreifen 6 gesondert dargestellt, wie er sowohl zwischen dem Seitenteil 8 und dem folgenden Kohr 1 als auch zwischen den Rohren 1 verwendet wird. Der Abdeckstreifen 6 hat zwei Schenkel 9 und 10, die an den Platten 2 bzw. 3 anliegen. Erfindungsgemäß sind ferner an jedem Abdeckstreifen 6 zwei Befestigungslappen 11 und 12 ausgebildet, welche den nachfolgend noch beschriebenen Zweck haben.
Mit dem Wärmeaustauschernetz 1,6 ist ein einseitig offener Sammelkasten 13 fest und dicht verbunden, derart, daß die Rohre 1 unmittelbar in diesen Kasten münden. Die Verbindung des Sammelkastens 13 mit dem Netz 1,6 wird erfindungsgemäß mittels der vorerwähnten, mit den Abdeckstreifen 6 einstückig ausgebildeten Befestigungslappen 11 und 12 hergestellt, welche über den Fuß 14 des Sammelkastens geschlagen sind. Die an den Enden des Netzes 1,6 angeordneten Seitenteile 8 weisen im Bedarfsfalle, wenn beispielsweise die Netztiefe ein bestimmtes Maß überschreitet, zweckmäBserweise ebenfalls Befestigungslappen 15 auf, die in gleicher Weise wie die Lappen 11 und 12 am Kastenfuß 14 angreifen.
Durch die einstückige Ausbildung der Befestigungslappen 11 und 12 bzw. 15 mit den Abdeckstreifen 6 bzw. Seitenteilen 8 entfallen lose Befestigungselemente, wodurch die Montage des Wärmeaustauschers erleichtert wird. Zwischen dem Kastenfuß 14 und dem Netz 1,6 ist eine relativ weiche Dichtung 16 eingelegt, welche durch die Befestigungslappen 11 und 12 sowie 15 unter einem bestimmten Anpreßdruck steht und dadurch die Dichtheit an der Verbindungsstelle gewährleistet. Zur Erhöhung der Dichtwirkung und Fixierung der Dichtung 16 ist in der der Baugruppe 1,6 zugewandten Fläche des Kastenfußes 14 eine Längsnut 17 vorgesehen, welche einen Teil dieser Dichtung aufnimmt.
Der in Fig. 1 der'Einfachheit halber nur teilweise dargestellte Wärmeaustauscher weist an dem anderen nicht gezeigten Ende ein weiteres, mit dem Seitenteil 8 übereinstimmendes Seitenteil auf. Ferner hat der Wärmeaustauscher an seinem unteren, ebenfalls nicht gezeigten Ende einen zweiten, entsprechend dem Sammelkasten 13 ausgebildeten Kasten, der in gleicher Weise wie jener' mit dem Netz 1,6 verbunden ist.
Zum Zusammenbau des Wärmeaustauschers wird mit den Teilen 8, 7, 6, 3, 5, 4, 2 zunächst eine Baugruppe zusammengestellt, und diese Teile werden anschließend durch einen Lötvorgang fest miteinander verbunden. Danach wird die Dichtung 16 auf die freien Stirnkanten der Rohre 1 und auf die Stege der Abdeckstreifen 6 aufgelegt und auf diese wiederum der Sammelkasten 13 aufgesetzt. Während dieser mit einem bestimmten Druck gegen die Baugruppe gedrückt wird, wobei ein Teil der Dichtung 16 die Nut 17 ausfüllt, werden die Befestigungslappen 11 und 12 bzw. 15 der Abdeckstreifen 6 und der Seitenteile 8 auf den Kastenfuß 14 umgelegt, wodurch eine feste und dichte Verbindung des Sammelkastens 13 mit der Baugruppe 1 bis 8 hergestellt ist.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 ist im Prinzip in der gleichen Weise aufgebaut wie der vorbeschriebene Wärmeaustauscher. So sind zwischen je zwei an sich bekannten benachbarten Rohren 18 ein Abdeckstreifen 19 und eine zickzackförmige Lamelle 20 vorgesehen. Abweichend von der ersten Ausführung schließt sich an den Steg des Abdeckstreifens 19 beidenends eine nutartige Ausbauchung 21 bzw.
22 an, und auf diese wiederum folgt je ein Befestigungslappen 23 bzw. 24. Der dem Netz zugeordnete Sammelkasten 25 weist an seinem Fuß 26 einen umlaufenden Vorsprung 27 auf, der von den Ausbauchungen 21 bzw. 22 der Abdeckstreifen 19 aufgenommen wird. Eine unter dem Fuß 26 über Eck eingespannte Dichtung 28 liegt teilweise ebenfalls in den Ausbauchungen 21 und 22.
Entsprechend den Seitenteilen 8 bei der Anordnung nach Fig. 1 sind auch bei der Ausführung nach Fig. 3 zwei Seitenteile vorgesehen, die jedoch der Einfachheit halber nicht dargestellt sind. Diese Seitenteile sind im Bedarfsfalle in ihrem dem Kastenfuß 26 zugeordneten Bereich so ausgebildet, daß sie etwa in der Art wie die Abdeckstreifen 19 mit dem Sammelkasten 25 verbunden werden können.
Beim Zusammenbau des Wärmeaustauschers nach Fig. 3 wird in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführung vorgegangen, d.h. es wird zunächst eine feste Baugruppe aus den erwähnten Seitenteilen sowie den Teilen 18, 19 und 20 gebildet. Hierauf wird die Dichtung 28 und der Sammelkasten 25 angeordnet. Beim anschließenden Umlegen der Befestigungslappen 23 und 24 auf den Kastenfuß 26 wirken die Ausbauchungen 21 und 22 als Gegenhalt.

Claims

ANSPRÜCHE Wärmeaustauscher mit mehreren parallel und mit Abstand zueinander angeordneten flachen Rohren, deren breite Seiten einander zugewandt sind, und mit zwischen je zwei benachbarten Rohren in deren Endbereich eingefügten, je für sich einzelnen Abdeckstreifen, die mit den Rohren eine feste Baugruppe bilden, ferner mit mindestens einem einseitig offenen Sammelkasten, der mit seiner offenen Kastenseite die Rohrmündungen überdeckt und dessen Fuß mit den Rohrenden und den Abdeckstreifen fest und dicht verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung des Sammelkastens n3; 25) mit der Baugruppe (1,6; .18,19) Befestigungselemente vorgesehen sind, die einerseits an den Abdeckstreifen (6; 19), andererseits am Fuß (14; 26) des Sammelkastens (13; 25) angreifen und daß zwischen dem Kastenfuß (14; 26) und der Baugruppe (1,6; 18,19) eine elastische Dichtung angeordnet ist.
2) Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente federnd ausgebildet sowie mit den Abdeckstreifen (6; 19) oder mit dem Kastenfuß (14; 26) fest verbunden sind.
3) Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden eines jeden Abdeckstreifens (6; 19) einstückig mit diesem ausgebildete Befestigungslappen (11,12; 23,24) vorgesehen sind, die am Kastenfuß (14; 26) angreifen und den Sammelkasten (13; 25) mit der Baugruppe (1,6; 18,19) fest und dicht verbinden.
4) Wärmeaustauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der der Baugruppe (1,6) zugewandten Fläche des Kastenfußes (14) eine Längsnut (17) vorgesehen ist, die mindestens einen Teil des Querschnitts der Dichtung (16) aufnimmt.
5) Wärmeaustauscher nach Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslappen (23,24) eine nutartige Ausbauchung (21,22) aufweisen, die einen umlaufenden, die Rohrenden seitlich übergreifenden Vorsprung (27) des Kastenfußes (26) und gegebenenfalls einen Teil der Dichtung (28) aufnehmen.