DE3413999C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lamellen-Wärmetauscher, welcher Rohre mit einem ovalen oder ähnlichen Querschnitt besitzt, welche sich durch Öffnungen in den Lamellen senkrecht zur Lamellenrichtung erstrecken, wobei die Rohre durch Aufweiten mit den Lamellen wärmeleitend und damit auch mechanisch verbunden sind. Um verschiedene Kreislaufschaltungen bei solchen Wärmetauschern durchführen zu können, wurden bisher immer Rundrohre verwendet, entweder in Form von geraden Rohren mit beiderseits eingelöteten Umkehrbögen, oder mit haarnadelförmig gebogenen Rohren und nur auf einer Seite mit eingelöteten Umkehrbögen.

Es ist bei Rundrohren schon vorgeschlagen worden, anstelle von eingelöteten Umkehrbögen ganze Seitenabdeckungen aus Kunststoff mittels Klebeverbindung mit den Rohren zu verbinden, wobei dann in diesen Kunststoffteilen entsprechende Kanäle für die Verbindungen eingearbeitet sind. Dies bedeutet aber, daß man für jede Änderung und für jeden neuen Wärmetauscher neue, teure Kunststoff-Spritzformen benötigt.

Bei Lamellen-Wärmetauschern mit ovalen Rohren besteht das Problem, daß diese dazu neigen, sich beim Biegen zur Haarnadeln oder Umkehrbögen ungünstig zu verformen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lamellen-Wärmetauscher mit Rohren mit einem ovalen oder ähnlichen Querschnitt zu schaffen, dessen Haarnadelbögen und/oder Umkehrbögen in einfacher Weise biegbar sind.

Diese Aufgabe wird durch einen Lamellen-Wärmetauscher gemäß Anspruch 1 gelöst.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung gibt Anspruch 2 an. Anspruch 3 betrifft ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der Haarnadeln und/oder der Umkehrbögen des erfindungsgemäßen Wärmetauschers.

Haarnadeln oder Umkehrbögen können zunächst aus Rundrohr gefertigt werden. Die parallelen Schenkel von Haarnadeln und Umkehrbögen können anschließend zu ihrem von der runden Querschnittsform abweichenden Querschnitt verformt werden. Hierbei wird die Verformung jeweils so vorgenommen, daß abhängig von der Winkelstellung der Verbindungslinie zwischen zwei nebeneinanderliegenden oder übereinanderliegenden Ovalrohren die längere Achse der Ovalrohre immer im wesentlichen in Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums verläuft, welches den Wärmetauscher außen beaufschlagt. Im Inneren der Rohre kann je nach Verwendungszweck ein Wasser-Glykolgemisch, ein Kältemittel oder ein anderes flüssiges Medium strömen.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für Umkehrbogen und Haarnadeln ist insbesondere von großem Vorteil für Leichtmetall-Wärmetauscher, bei denen die Verbindung zwischen den Rohrenden und den Umkehrbögen mittels Ultra-Schall-Lötung vorgenommen wird. In diesem Fall können die Umkehrbögen beim entsprechenden Verformen auf den etwa ovalen Querschnitt so gefertigt werden, daß bereits ein Anschlag angeformt wird, der die richtige Lage des Umkehrbogens in den Haarnadelenden festlegt und daß gleichzeitig eine Entlüftungsnut an jedem Schenkel des Umkehrbogens angeformt wird. Die Haarnadeln erhalten gleichzeitig mit dem Aufweiten an ihrem offenen Ende die für die Ultra-Schall-Lötung erforderliche Form.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise Seitenansicht auf einen Verdampfer mit Oval-Rohren gemäß der Erfindung;

Fig. 2 drei Haarnadelrohre, deren parallele Abschnitte oval verformt sind und bei denen die Ovale in verschiedenen Winkeln angeordnet sind;

Fig. 3 drei Umkehrbögen, die zu den Haarnadeln von Fig. 2 passen und bei denen die parallelen Abschnitte so verformt sind, daß ein Ultra-Schall-Lötverfahren angewendet werden kann; und

Fig. 4 die Ausbildung einer Ultra-Schall-lötgerechten Verbindung zwischen Umkehrbogen und Haarnadelrohrenden.

Am Beispiel eines Kältemittelverdampfers wird der Erfindungsgegenstand näher beschrieben. In Fig. 1 ist in einer teilweise Seitenansicht auf einem solchen Verdampfer mit 1 das seitliche Abdeckblech dargestellt, die dahinterliegenden Lamellen (15) sind durch die gestrichelten Linien 2 begrenzt. Ein gasförmiges Medium, in der Regel Luft, strömt zwischen den Lamellen durch den Verdampfer in Richtung des Pfeiles 3 oder in umgekehrter Richtung.

Die Ansicht in Fig. 1 zeigt die Haarnadelbögen 4, 5 und 6 der Haarnadeln 17 (Fig. 2), wie sie auch in Fig. 2 dargestellt sind, wobei die Winkel α zwischen Bogenachse und großer Oval-Achse unterschiedlich sind. Selbstverständlich können die Verbindungen nicht nur vertikal, wie bei 4 oder von links oben nach rechts unten 5 oder von rechts oben nach links unten 6 verlaufen, sie können auch horizontal verlaufen, müßten dann allerdings über mind. drei Rohrreihen gehen. Der Winkel α ist dann Null.

Die in Fig. 3 dargestellten Umkehrbögen 11, 12 und 13, die zu einem Verdampfer gemäß Fig. 1 passen und dann gleiche Winkel α haben, sind so ausgebildet, daß sie für eine Ultra-Schall-Lötung geeignet sind. Dies bedeutet, daß die parallelen Abschnitte 18 eines jeden Umkehrbogens zwei Bereiche aufweisen, nämlich einen Bereich 7, der sich eng an die Innenwand des zugehörigen Haarnadelrohres anlegt, ferner einen Bereich 8, der nach dem Einstecken des Umkehrbogens in die Haarnadelenden in der tulpenförmigen Erweiterung 12 des Haarnadelrohrendes liegt. Der Übergang von Bereich 7 in den Bereich 8 bildet auf den flachen Ovalseiten eine Stufe 9, welche als Anschlag dient, der es verhindert, daß der Umkehrbogen zu weit in das Haarnadelrohr eingesteckt werden kann. Die für das Löten erforderlichen Entlüftungsnuten 10 auf den Schmalseiten des ovalen Rohrbereiches reichen über den gesamten Bereich 7 bis in einen Teil des Bereiches 8.

Fig. 4 zeigt eine Lötverbindung, wie sie beispielsweise zwischen dem unteren Ovalrohr des Haarnadelrohres 4 und dem oberen Ovalrohr des Haarnadelrohres 4a in Fig. 1 auf der anderen, der Ansichtsseite gegenüberliegenden Verdampferseite hergestellt werden muß. Die Verbindung zeigt einen Umkehrbogen 11, der in die tulpenförmig verformten Enden 12 zweier Haarnadelrohre 16 bis zum Anschlag 9 eingesteckt ist. Mit 13 ist der Lötspalt bezeichnet. 14 zeigt das seitliche Abdeckblech eines Verdampfers, mit 15 sind die sich an das Abdeckblech anschließenden Lamellen des Verdampfers bezeichnet.

Claims (3)

1. Lamellen-Wärmetauscher, welcher aus Rohren (16) besteht, welche sich mit einem ovalen oder ähnlichen Querschnitt durch Öffnungen in den Lamellen (15) senkrecht zur Lamellenrichtung erstrecken, durch Aufweiten mit den Lamellen wärmeleitend verbunden sind und durch Haarnadelbögen (4, 5, 6) oder durch Umkehrbögen (11, 12, 13) miteinander kommunizierend verbunden sind, wobei die großen Achsen der Rohrovale im wesentlichen in Strömungsrichtung (3) des gasförmigen äußeren Mediums verlaufen, und die Bögen (4, 5, 6; 11, 12, 13) auf der Haarnadelbogen- oder Umkehrbogenseite jeweils runden Querschnitt aufweisen.

2. Lamellenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang von einem mündungsnahen Bereich (7) zu einem folgenden Bereich (8) der parallelen Abschnitte (18) eines jeden Umkehrbogens (11, 12, 13) auf den flachen Ovalseiten eine Stufe (9) ausgebildet ist, die einen Anschlag an den offenen Enden der Haarnadeln (17) bilden, und daß auf den Schmalseiten des ovalen Rohrbereichs Entlüftungsnuten (10) angeformt sind, die sich über den gesamten mündungsnahen Bereich (7) und einen Teil des folgenden Bereichs (8) erstrecken.

3. Verfahren zur Herstellung der Haarnadeln (17) und der Umkehrbögen (11, 12, 13) von Lamellen-Wärmetauschern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haarnadeln (17) und die Umkehrbögen (11, 12, 13) zunächst aus Rundrohren gefertigt werden und daß die parallelen Schenkel (16; 18) der Haarnadeln (17) und der Umkehrbögen (11, 12, 13) anschließend zu einem ovalen oder ähnlichen Querschnitt verformt werden.