DE3209215A1

DE3209215A1 - Waermeaustauscheranordnung und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE3209215A1
Application number: DE19823209215
Authority: DE
Inventors: Harold E. 48021 East Detroit Mich. Kunkel
Original assignee: Ex-Cell-O Corp
Current assignee: MCCORD HEAT TRANSFER CORP WALLED LAKE MICH US
Priority date: 1981-03-16
Filing date: 1982-03-13
Publication date: 1982-09-23
Also published as: FR2501848A1; CA1158230A; JPS57198996A; GB2094967A; US4411309A; GB2094967B

Description

HOEGER, STELLRECHT & PARTNER

PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 c - D 7000 STUTTGART 1

A 45 076 b Anmelder:

Ir IRQ

, ·· -IQQO Ex-Cell-0 Corporation

11. März 1982 ^₅₅ _Coolidg/

Troy, Mich. 48084 USA

Wärmeaustauscheranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft eine Wärmeaustauscheranordnung mit einem Wärmeaustauscher mit einem zwischen zwei Endplatten angeordneten Rippenpaket, mit öffnungen in dem Rippenpaket und in den Endplatten zur Aufnahme von Rohren, die auf der Außenseite der Endplatten miteinander über bogenförmige Verbindungsstücke bzw. mit Anschlußrohren verbindbar sind, sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Wärmeaustauscheranordnung.

Wärmeaustauscher mit einem zwischen zwei Endplatten angeordneten Rippenpaket und mit fluchtenden öffnungen in dem Rippenpaket und in den Endplatten zur Aufnahme von Rohren, die auf der Außenseite der Endplatten miteinander über bogenförmige Verbindungsstücke bzw. mit Anschlußrohren verbunden sind, sind bekannt. Diese Wärmeaustauscher werden bisher einzeln, das heißt als getrennte Einheiten, hergestellt, indem gerade Rohre durch die dafür vorgesehenen öffnungen in den Endplatten und in dem Rippenpaket eingeschoben werden und dann aufgeweitet werden, um einen engen Kontakt mit den Rippen des Rippenpakets zu erhalten. Die freien Enden der

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Rohre werden dann auf der Außenseite der Endplatten mit Hilfe von bogenförmigen Verbindungsstücken miteinander verbunden oder mit Anschlußrohren des Wärmeaustauschers, um auf diese Weise einen flüssigkeitsdichten Wärmeaustauscher zu erhalten.

Es hat sich nun gezeigt, daß bei der Herstellung eines solchen Wärmeaustauschers zahlreiche Arbeitsgänge erforderlich sind, bei denen eine große Gefahr für die Beschädigung von freiliegenden Rippenbereichen besteht. Die beschädigten Rippenbereiche müssen dann vor dem Versand wieder gerade gerichtet werden, was sehr zeitraubend und umständlich ist, wobei noch hinzukommt, daß ähnliche Schäden auch während des Versands und vor der Endmontage eintreten, so daß gegebenenfalls ein erneutes Richten der Rippen erforderlich ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Wärmeaustauscheranordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Wärmeaustauscheranordnung anzugeben, bei der bzw. bei dem bis zur Endmontage das Risiko einer Beschädigung und Verformung der Rippen des Rippenpakets beträchtlich reduziert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wärmeaustauscheranordnung der eingangs beschriebenen Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Wärmeaustauscher fest mit mindestens einem weiteren

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Wärmeaustauscher dieser Art verbunden ist.

Was das Verfahren anbelangt, so wird die gestellte Aufgabe gemäß der Erfindung durch ein Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man insbesondere für die Montage und den Versand mehrere einzelne Wärmeaustauscher mittels Verbindungseinrichtungen fest miteinander verbindet.

Der entscheidende Vorteil von Verfahren und Wärmeaustauscheranordnung gemäß der Erfindung besteht dabei darin, daß während des Versands und der Montage bzw. bis zur Endmontage in einer entsprechenden Anlage an den einander zugewandten Seiten der miteinander verbundenen Wärmeaustauscher keine Beschädigung der Rippen des Rippenpakets eintreten kann. Dies bedeutet beispielsweise bei einer Wärmeaustauscheranordnung in Form eines Viererpaketes mit jeweils zwei nebeneinander und zwei übereinander angeordneten Wärmeaustauschern, daß auf zwei Seiten des Rippenpakets jedes Wärmeaustauschers keine Schaden eintreten können, so daß die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Verformungen der Rippen auf die Hälfte gesenkt ist. Noch günstiger wird die Situation bei Wärmeaustauscheranordnungen mit sechs einzelnen Wärmeaustauschern, von denen jeweils zwei nebeneinander und jeweils drei übereinander angeordnet sind, so daß das Rippenpaket der beiden mittleren Wärmeaustauscher zunächst auf drei Seiten voll geschützt ist.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind vier Wärmeaustauscher mit einander gegenüberliegenden Endplatten vorgesehen, die auf den entsprechenden, einander gegenüberliegenden Seiten der gesamten Warmeaustauscheranordnung als Teile jeweils eines einzigen großen Endplattenelements ausgebildet sind. Diese Endplattenelemente sind dabei jeweils mit einander kreuzenden Schlitzen längs ihrer in Längs- und Querrichtung verlaufenden Mittellinien versehen. Dabei reichen die Schlitze jeweils bis dicht an die Ränder der Endplattenelemente, so daß sich vier über Stege definierter Breite miteinander verbundene Endplatten gleicher Größe ergeben. Wenn die einzelnen Wärmeaustauscher dann nach der Montage und dem Versand in eine Anlage eingebaut werden, können die schmalen Verbindungsstege leicht durchtrennt werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand von Unteransprüchen. Es zeigen:

Fig. 1 Eine Stirnansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Warmeaustauscheranordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 1; ·

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Fig. 3 eine vergrößerte Detaildarstellung eines Endplattenbereichs der Wärmeaustauscheranordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine der Darstellung gemäß Fig. 3 entsprechende Detaildarstellung nach dem Durchtrennen bzw. Abtrennen eines Verbindungssteges;

Fig. 5 eine Stirnansicht einer abgewandelten

Ausführungsform einer Wärmeaustauscheranordnung gemäß der Erfindung und

Fig. 6 eine·schematische Stirnansicht einer weiteren abgewandelten Ausführungsform einer Wärmeaustauscheranordnung gemäß der Erfindung.

Im einzelnen zeigen Fig. 1 und 2 der Zeichnung eine Wärmeaustauscheranordnung 1.0 aus vier Wärmeaustauschern 12, von denen jeder ein Rippenpaket 14 mit mehreren, dem Wärmeaustausch dienenden Rippen 16 aufweist, welches zwischen zwei Endplatten 18 und 20 angeordnet ist. In den Endplatten 18, 20 sind mehrere miteinander fluchtende öffnungen 22 vorgesehen, durch welche Rohre 24 eingeschoben und anschließend aufgeweitet werden, um eine enge Verbindung mit den Rippen 16 herzustellen. Die äußeren freien Enden der Rohre 24 sind paarweise mittels üblicher U-förmiger Verbindungsstücke 26 miteinander verbunden, um einen durchgehenden Flüssigkeits-

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kanal zu schaffen. Die Enden der beiden äußeren Reihen von Rohren 24 jedes Wärmeaustauschers 12 sind ferner mit Anschlußrohren 28 verbunden.

Wie Fig. 1 zeigt, sind die dort sichtbaren Endplatten 18 der einzelnen Wärmeaustauscher 12 durch Schlitze 30 vorgegebener Breite voneinander getrennt. Andererseits sind die Endplatten 18 und ebenso die Endplatten 20 auf der gegenüberliegenden - in Fig. 1 nicht sichtbaren - Seite über Stege 32 an den Enden der Schlitze 30 miteinander verbunden. Beim Ausführungsbeispiel befinden sich die Stege 32 jeweils an zwei einander diagonal gegenüberliegenden Ecken jeder der Endplatten 18 und stellen jeweils eine Verbindung zu der daneben bzw. der darüber oder darunter angeordneten Einheit her.

Nach der Montage und dem Versand der aus vier Wärmeaustauschern bestehenden Wärmeaustauscheranordnung 10 können die vier einzelnen Wärmeaustauscher 12 bequem voneinander getrennt werden, indem man die Stege 32 (Fig. 3) einfach durchtrennt oder vollständig entfernt, um rechteckige Ecken 34 zu erhalten, wie dies Fig. A zeiqt . was mit Hilfe eines geeigneten Schneid- oder Knabberwerkzeugs erfolgen kann.

Wie Fig. 5 und 6 zeigen, kann eine Wärmeaustauscheranordnung gemäß der Erfindung praktisch eine beliebige Anzahl von einzelnen Wärmeaustauschern umfassen, wobei in Fig. 5 zwei miteinander verbundene Einheiten dargestellt sind, während Fig. 6 sechs miteinander

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verbundene Einheiten zeigt. Auch bei diesen Ausführungsformen dienen wieder Steqe 32 zum Vorbinden äußerer Ecken der einzelnen Wärmeaustauschereinheiten bzw. der Endplatten 18. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 sind dabei die Schmalseiten der Endplatten 18 der beiden inneren Wärmeaustauscher 12 ebenfalls über Stege 32 verbunden, um auf diese Weise eine ausreichende Steifigkeit der gesamten Wärmeaustauscheranordnung zu erreichen.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß erfindungsgemäß sowohl bei der Montage wie auch beim Versand die Gefahr von Beschädigungen der Rippen 16 deutlich reduziert wird, was zu entsprechenden Einsparungen bei den Richtarbeiten führt.

Claims

HOEGER, STELLRECHT &*°PARTNER

»Ο«

PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 c ■ D 700O STUTTGART 1

A 45 076 b Anmelder:

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11. März 1982 2855 Coolidge

Troy, Mich. 48084

USA

Patentansprüche

Wärmeaustauscheranordnung mit einem Wärmeaustauscher mit einem zwischen zwei Endplatten angeordneten Rippenpaket, mit öffnungen in dem Rippenpaket und in den Endplatten zur Aufnahme von Rohren, die auf der Außenseite der Endplatten miteinander über bogenförmige Verbindungsstücke bzw. mit Anschlußrohren verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß der Wärmeaustauscher (12) mittels Verbindungseinrichtungen (32) fest mit mindestens einem weiteren Wärmeaustauscher (12) dieser Art verbunden ist.
2. Wärmeaustauscheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endplatten (18, 20) des einen Wärmeaustauschers über als Verbindungseinrichtungen dienende Stege (32) mit den Endplatten (18, 20) des mindestens einen weiteren Wärmeaustauschers (12) verbunden sind.
3. Wärmeaustauscheranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (32) an Ecken der Endplatten (18, 20) vorgesehen sind.

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4. Wärmeaustauscheranordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (32) durch Schlitze (30) zwischen benachbarten, zunächst ein einstückiges Endplattenelement bildenden Endplatten (18, 20) definiert sind.
5. Wärmeaustauscheranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (30) in den einander bezüglich der dazwischen angeordneten Rippenpakete (14) gegenüberliegenden Endplattenelementen fluchtend zueinander ausgerichtet sind.
6. Verfahren zum Herstellen einer Wärmeaustauscheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man insbesondere für die Montage und den Versand mehrere einzelne Wärmeaustauscher mittels Verbindungseinrichtungen fest miteinander verbindet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die einzelnen Elemente mehrerer Wärmeaustauscher an bzw. zwischen einstückigen Endplattenelementen montiert und daß man die Endplattenelemente durch Schlitze (30) in Endplatten (18, 20) unterteilt, die nur noch über Stege (32) miteinander verbunden sind.