DE69613918T2 - Wärmetauscher mit Adapter - Google Patents
Wärmetauscher mit AdapterInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, welcher die Merkmale gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 aufweist.
- Viele unterschiedliche Typen von heutzutage verwendeten Wärmetauschern verwenden eine Kernkonstruktion, welche zwei oder mehr in Abständen zueinander angeordnete, im wesentlichen parallele rohrförmige Verteilerköpfe aufweist. Eine Mehrzahl von Rohren verlaufen zwischen den Verteilerköpfen und stehen in Fluidverbindung mit dem Inneren der Verteilerköpfe. Eine Mehrzahl von Rippen befindet sich zwischen den Verteilerköpfen und in Wärmeaustausch mit den Rohren.
- Bei diesem Konstruktionstyp wurden, aus Gründen der Festigkeit und/oder für Montagezwecke, üblicherweise Seitenstücke vorgesehen. Bei diesen Seitenstücken handelt es sich typischerweise um Platten, welche zwischen entsprechenden Enden der Verteilerköpfe verlaufen. Wenn die Rippen schlangenförmige Rippen sind, sind die ganz am Ende befindlichen Reihen der schlangenförmigen Rippen üblicherweise mit den Seitenstücken verbunden. Es lassen sich eine Vielzahl verschiedener Montagebefestigungen für die Seitenstücke verwenden.
- Typisch für diese Konstruktionen ist die Verwendung von Einlaß- oder Auslaß- Anschlußstücken, welche mit einem oder beiden Verteilerköpfen verbunden sind. Wenn die Wärmetauscher beispielsweise in Fahrzeugen verwendet werden, kommt es oft vor, daß der Ort der Anordnung anderer Bauteile, die häufig unter der Motorhaube oder dem Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet sind, den Ort der mit dem Wärmetauscher zu verbindenden Rohrleitungen zwangsweise festlegen. Andere Einschränkungen, etwa der Wunsch, eine gute aerodynamische Konfiguration des Fahrzeugäußeren oder eine maximale Größe des Fahrzeuginnenraums zu erzielen, um die Treibstoffausnutzung zu verbessern, beeinflussen auch die Gestaltung von Wärmetauschern, um sie innerhalb vorgegebener Raumabmessungen unter der Motorhaube oder dem Armaturenbrett, und an einem Ort unterzubringen, bei dem Rohrleitungen unbehindert zu den Einlaß- und Auslaß-Anschlußstücken der Verteilerköpfe verlaufen können.
- Nicht selten erhöht die Verwendung von Einlaß- und Auslaß-Anschlußstücken an den Verteilerköpfen die Größe der Raumabmessungen, welche für den Wärmetauscher in Richtung von einem Verteilerkopf zum anderen vorgesehen sein müssen.
- Außerdem müssen, wenn die Verbindungen zu den gegenüberliegenden Verteilerköpfen aufgebaut werden, die Rohrleitungen zumindest an ihrer Verbindungsstelle mit den Verteilerköpfen mit Abstand zueinander angeordnet sein, was auch Platzprobleme bei der Montage des Wärmetauschers mit sich bringen kann.
- Wenn weiter rohrförmige Verteilerköpfe verwendet werden, sind sie typischerweise mit einer Mehrzahl von über ihre Länge verteilten parallelen Schlitzen versehen, welche die Enden der zwischen den Verteilerköpfen verlaufenden Rohre aufnehmen. Bei vielen dieser Konstruktionen sind gegenüberliegend der Schlitze auf den Verteilerköpfen ebene Abschnitte ausgebildet, welche mit Löchern versehen sind, die ihrerseits Einlaß- und/oder Auslaß- oder Querverbindungs-Anschlußstücke aufnehmen. Dies macht einen Bearbeitungsschritt erforderlich, dessen Eliminierung wünschenswert wäre.
- US-A-5,529,117 beschreibt einen Wärmetauscher, welcher aufweist: Erste und zweite mit Abstand zueinander angeordnete im wesentlichen parallele rohrförmige Verteilerköpfe mit gegenüberliegenden Enden; eine Mehrzahl von parallelen und mit Abstand zueinander angeordneten Rohren, die zwischen diesen verlaufen und deren Enden in Fluidverbindung mit dem Inneren der Verteilerköpfe stehen; eine Mehrzahl von Rippen, die sich zwischen den Verteilerköpfen befinden und in einer Wärmeaustausch-Beziehung mit der Mehrzahl von Rohren stehen; und Seitenstücke, welche die Mehrzahl von Rohren und die Mehrzahl von Rippen flankieren und zwischen entsprechenden gegenüberliegenden Enden der Verteilerköpfe verlaufen und an diesen Enden befestigt sind, wobei eines der Seitenstücke mindestens einen internen Durchgangskanal aufweist, der in einer ersten Anschlußöffnung, die sich bei einem der Verteilerköpfe an einem der gegenüberliegenden Enden befindet und in Fluidverbindung mit diesem Verteilerkopf steht, und in einer zweiten Anschlußöffnung endet, die sich am anderen Ende des Durchflußkanals befindet.
- Die Erfindung stellt einen Wärmetauscher vom in US A-5,529,117 beschriebenen Typ bereit, der gekennzeichnet durch ist einen Adapter, welcher einen ersten Kanal aufweist, der sich in Fluidverbindung mit der zweiten Anschlußöffnung befindet und dadurch den internen Durchflußkanal verlängert, wobei der interne Durchflußkanal bei der zweiten Anschlußöffnung mit einer ersten Adapter-Anschlußöffnung verbunden ist, die im Adapter an dem einen Ende des ersten Kanals angeordnet ist, und der erste Kanal in einer zweiten im Adapter angeordneten Adapter- Anschlußöffnung endet, die mit Abstand zu den ersten und zweiten Anschlußöffnungen angeordnet ist.
- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Rippen schlangenförmig und mit den Seitenstücken verbunden.
- In einer Ausführungsform der Erfindung gibt es zwei Durchflußkanäle, zwei erste Anschlußöffnungen und zwei zweite Anschlußöffnungen, um erste und zweite Anschlußöffnungen für jeden Durchflußkanal bereitzustellen. Die ersten Anschlußöffnungen stehen in Fluidverbindung mit verschiedenen Verteilerköpfen.
- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befindet sich die zweite Anschlußöffnung auf der Seite des Seitenstücks, die von der Mehrzahl der Rohre und der Mehrzahl der Rippen entfernt liegt, so daß sie sich ohne weiteres mit einer Befestigungsvorrichtung oder dergleichen verbinden läßt.
- In einer Ausführungsform der Erfindung wird das Vorsehen eines zusätzlichen Verteilerkopfes in Betracht gezogen, der unmittelbar benachbart zu dem mit dem Durchflußkanal verbundenen Verteilerkopf liegt. Die zweite Anschlußöffnung des Durchflußkanals steht in Fluidverbindung mit dem zusätzlichen Verteilerkopf.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gibt es einen zusätzlichen Satz von ersten und zweiten Verteilerköpfen und von der Mehrzahl von Rohren, und dieser ist Seite-an-Seite mit dem ersten Satz von diesem angeordnet, wobei die ersten Verteilerköpfe eines jeden Satzes in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander angeordnet sind und auch die zweiten Verteilerköpfe eines jeden Satzes in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander angeordnet sind. Es gibt im Inneren der Seitenstücke drei dieser Durchflußkanäle, von denen jeder erste und zweite Anschlußöffnungen aufweist. Die ersten Anschlußöffnungen der ersten und zweiten Durchflußkanäle stehen in Fluidverbindung mit den jeweiligen Anschlußöffnungen der ersten Verteilerköpfe, und die zweiten Anschlußöffnungen der ersten und zweiten Durchflußkanäle sind zur Mehrzahl der Rohre des jeweiligen Satzes entgegengesetzt liegend angeordnet. Die Anschlußöffnungen des dritten Durchflußkanals stehen in Fluidverbindung mit den jeweiligen Anschlußöffnungen der zweiten Verteilerköpfe und definieren einen Querverbindungs-Durchflußkanal.
- In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Seitenstück ein Paar von Platten auf, wobei der Durchflußkanal sich an der Grenzfläche der Platten befindet. In einer Ausführungsform der Erfindung befindet sich zwischen den Platten ein Abstandsstück, und es wird ein schichtartig aufgebautes Seitenstück definiert. In einer weiteren Ausführungsform weist eine der Platten einen Umfangsflansch auf und die andere der Platten ist in diesen Umfangsflansch eingesetzt, und zwar im wesentlichen an dieser anderen Platte anliegend.
- Weitere Ziele und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen klar werden, welche zeigen:
- Fig. 1 eine Vorderansicht eines bekannten Wärmetauschers;
- Fig. 2 eine Ansicht des Wärmetauschers von der rechten Seite von Fig. 1;
- Fig. 3 eine Teilansicht eines Seitenstücks gemäß einem modifizierten bekannten Wärmetauscher;
- Fig. 4 eine Ansicht eines weiteren Teils des Seitenstücks des modifizierten Wärmetauschers;
- Fig. 5 eine explodierte Ansicht, welche darstellt, wie die Teile der Fig. 3 und 4 zusammen montiert werden sollen;
- Fig. 6 eine explodierte Vorderansicht des Adapters gemäß der Erfindung;
- Fig. 7 eine Seitenansicht des Adapters gemäß der Erfindung; und
- Fig. 8 eine Seitenansicht des Wärmetauschers, an welchem der Adapter montiert ist.
- Eine beispielhafte Ausführungsform eines bekannten Wärmetauschers ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt, und mit Bezug auf diese ist zu sehen, daß sie ein Paar von im wesentlichen rohrförmigen Verteilerköpfen 10, 12 von ovalem Querschnitt beinhalten. Die Verteilerköpfe 10 und 12 weisen längliche Form auf und sind im wesentlichen parallel und mit Abstand zueinander angeordnet.
- Auf ihren einander zugewandten Seiten beinhalten die Verteilerköpfe 10 und 12 Druckdome 14, deren Form einer zusammengesetzten Krümmung entspricht, wie in der Technik bekannt. Die Druckdome 14 sind durch Schlitze 16 getrennt, welche die Enden 18 von länglichen abgeflachten Rohren 20 aufnehmen, welche typischerweise, jedoch nicht immer von extrudierter Bauart sind.
- Eine Mehrzahl von Rohren 20 verlaufen parallel und mit Abstand zueinander zwischen den Verteilerköpfen 10 und 12, wie in Fig. 1 dargestellt. Eine Mehrzahl von Rippen 22 befinden sich zwischen den Verteilerköpfen 10 und 12 und stehen in Wärmeaustausch mit den Rohren 20. Für gewöhnlich werden die Rippen 22 durch Hartlöten an den Rohren 20 befestigt, wie dies bei den in Fig. 1 dargestellten schlangenförmigen Rippen der Fall ist. Wenn jedoch ebene Rippen verwendet werden, kann anstelle einer metallurgischen Verbindung ein bloßer mechanischer Kontakt verwendet werden.
- Der Aufbau wird durch erste und zweite Seitenstücke komplettiert, die als ganzes mit 30 bzw 32 bezeichnet sind. Das Seitenstück 30 ist von herkömmlicher Bauart und weist an seinen gegenüberliegenden Enden nach innen gerichtete Fahnen 34 auf, welche beispielsweise durch Hartlöten mit den jeweiligen Verteilerköpfen 10 und 12 verbunden werden. Die benachbarte Rippe 22 ist ebenfalls typischerweise mit dem Seitenstück 30 durch Hartlöten verbunden. Das Seitenstück 30 und das Seitenstück 32 haben die Tendenz, den Gesamtkonstruktion gegen die verschiedenen beim Betrieb auftretenden Kräfte zu stabilisieren. Wenn der Wärmetauscher beispielsweise für eine Fahrzeuganwendung verwendet wird, ist er typischerweise beträchtlicher Vibration, Druckschwankungen und thermischen Schwankungen ausgesetzt; und die Seitenstücke 30 und 32 sorgen für Festigkeit, um den schädlichen Kräften, die bei einer derartigen Vibration und/oder Druck-/Temperaturschwankungen auftreten, zu widerstehen.
- Die benachbart zum Seitenstück 30 liegenden Enden der Verteilerköpfe 10 und 12 sind durch herkömmliche Endkappen 36 dicht verschlossen.
- Das Seitenstück 32 unterscheidet sich beträchtlich vom Seitenstück 30. Es ist zusammengesetzt aus einer inneren Verteilerplatte 38, einer äußeren Verteilerplatte 40 und einer Abstandhalterplatte 42. Die innere Verteilerplatte 38 weist an jedem Ende einen integral ausgebildeten Nippel 44 auf. Jeder Nippel weist eine solche Größe auf, daß er gut passend im benachbart liegenden offenen Ende eines entsprechenden der Verteilerköpfe 10, 12 aufgenommen werden kann, und an diesem durch Hartlöten befestigt und dicht verbunden werden kann.
- Eine Abstandhalterplatte 42 beinhaltet drei innenliegende Durchflußkanäle, wie später noch detaillierter beschrieben wird, hingegen beinhaltet die äußere Verteilerplatte 40 ein Paar von integral ausgebildeten Nippeln 46, welche entgegengesetzt zu den Nippeln 44 verlaufen, d. h. in Richtung weg von den Rohren 20 und den Rippen 22. Die Nippel 46 können Anschlußstücke 48 aufnehmen, welche in mit Gewinde versehenen Endstücken 50 enden, über welche Fluid-Rohrleitungen mit diesen verbunden werden können. Die Nippel 44 und 46 können in den Platten 38 und 40 durch einen Prägeprozeß ausgebildet werden.
- Wie in Fig. 2 zu sehen, sind in Wirklichkeit zwei Reihen von Rohren 22 vorhanden, die zwischen zwei Verteilerköpfen 10 und zwei Verteilerköpfen 12 verlaufen. Das heißt, es sind zwei "Kerne" vorgesehen, von denen jeder einen Verteilerkopf 10, einen Verteilerkopf 12 und zwischen diesen verlaufende Rohre 22 beinhalten. Sie sind Seite-an-Seite zueinander angeordnet, wobei die Verteilerköpfe 10 eng benachbart zueinander liegen und die Verteilerköpfe 12 eng benachbart zueinander liegen.
- Die Rippen 22 können, je nach Wunsch, ein einzelner Satz von Rippen sein, die zwischen beiden Kernen verlaufen, oder jeder Kern kann seinen eigenen Satz Rippen 22 aufweisen. In dieser Konfiguration weist die innere Verteilerplatte 38 vier Nippel 44 auf, zwei an jedem Ende. Die beiden oberen Nippel 44, wie in Fig. 2 zu sehen, sind jeweils im zugehörigen Verteilerkopf 10 angeordnet, hingegen sind die zwei unteren Nippel 44 jeweils im zugehörigen Verteilerkopf 12 angeordnet.
- Die Abstandhalterplatte 42 weist eine erste innere Aussparung 60 auf, welche mit den zwei oberen Nippeln 44 fluchtet. Demzufolge wird eine Fluidverbindung zwischen den beiden oberen Verteilerköpfen 10 über die Aussparung 60 hergestellt, dient jedoch als Querverbindungs-Durchflußkanal von einem Modul zum anderen.
- Die Abstandhalterplatte 42 beinhaltet auch einen inneren Durchflußkanal 62 von dargestellter Konfiguration und noch einen weiteren inneren Durchflußkanal 64 von dargestellter Konfiguration. Die inneren Durchflußkanäle sind durch Aussparungen in der Abstandhalterplatte 42 ausgebildet. Es läßt sich ersehen, daß der Durchflußkanal 62 zwischen dem obersten der Nippel 46 und dem linken untersten der Nippel 44 verläuft. Somit befindet sich das obere Anschlußstück 48 in Fluidverbindung mit dem unteren linken Verteilerkopf 12.
- Die Aussparung 64 verläuft vom unteren rechten Verteilerkopf 12 zum unteren Anschlußstück 48, und bringt dieses dadurch in Fluidverbindung mit ersterem.
- Es versteht sich somit, daß eines der Anschlußstücke 48 als Fluideinlaß zum Wärmetauscher verwendet werden kann, hingegen das andere Anschlußstück 48 als Fluidauslaß verwendet werden kann. Ein Fluid strömt in eines der Module ein, indem es durch dessen Verteilerkopf 12 eintritt, nach oben durch die Rohre 20 zum oberen Verteilerkopf 10 strömt, von wo es über den Durchflußkanal 60 zum anderen Verteilerkopf 10 hinüberströmt. Das Fluid strömt dann die Rohre 20 dieses Moduls zum Verteilerkopf 12 hinab und tritt schließlich durch das andere der Anschlußstücke 48 aus dem System aus.
- Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, weist das Seitenstück 32 einen schichtartigen Aufbau auf, was dazu führt, daß die Durchflußkanäle an der Grenzfläche zwischen der inneren und der äußeren Platte 38 und 40 angeordnet sind. In einigen Fällen kann eine aus zwei Teilen bestehende Konstruktion bevorzugt werden. Eine solche aus zwei Teilen bestehende Konstruktion wird mit Bezug auf die Fig. 3 bis einschließlich 5 beschrieben.
- Zuerst wird Bezug genommen auf die Fig. 3 und S. welche eine innere Platte 70 zeigen, die im wesentlichen eben ist, jedoch einen Umfangsflansch 72, der von deren einer Seite aus verläuft, und integral ausgebildete Nippel 74 an den Enden aufweist, die von deren gegenüberliegender Seite hervorstehen. Die Nippel 74 haben die gleiche Funktion wie die Nippel 44 und werden daher nicht weiter beschrieben.
- Da die Platte 70 eben ist, ist sie ideal für eine Verbindung mit den schlangenförmigen Rippen 22 geeignet.
- Eine äußere Platte 76 ist ebenfalls vorgesehen und hat solche Größe und Form, daß sie in den Umfangsflansch 72 der inneren Platte 70 eingesetzt werden kann. In der Nähe ihres oberen Endes weist die Platte 76 eine längliche Blase 78 auf, die in ihre eine Seite so eingeprägt ist, daß sie zwischen den beiden oberen Nippeln 74 verläuft und über diesen zu liegen kommt, um dadurch einen Querverbindungs- Durchflußkanal entsprechend dem bei 60 in Fig. 2 gezeigten herzustellen.
- Die äußere Platte 76 beinhaltet eine zusätzliche Blase 80, welche als Aussparung 62 konfiguriert ist, sowie eine weitere Blase 82, welche als Aussparung 64 konfiguriert ist. Beide Blasen 80 und 82 weisen an ihren oberen Enden integral geprägte Nippel 84 auf, welche in Richtung von der Platte 70 weg verlaufen und in bekannter Weise zur Aufnahme von Befestigungen zur Verbindung mit Wärmetauscherfluid- Rohrleitungen geeignet sind. Die unteren Enden der Blasen 80 und 82 erstrecken sich nach unten und kommen so über den linken und rechten unteren Nippeln 74 zu liegen, und sorgen somit für einen Durchfluß des Wärmetauscherfluids durch den Wärmetauscher, welcher dem entspricht, der zuvor in Verbindung mit der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform beschrieben wurde.
- Zwischen den Blasen ist die Platte 76 eben, so daß sie an Platte 70 anliegt, und bei einem typischen Verbindungsprozeß wie etwa Hartlöten werden die ebenen Gebiete der Platten 70 und 76 miteinander durch Hartlöten verbunden, um die durch die Blasen 78, 80 und 82 begrenzten Durchflußkanäle gegeneinander und gegen das Äußere des Wärmetauschers dicht zu verschließen.
- Wie erwähnt ist Harttöten das bevorzugte Verfahren zum Zusammenbauen des Wärmetauschers. Typischerweise sind seine Bestandteile aus Aluminium gefertigt, und dort, wo Hartlötverbindungen erforderlich sind, sind eines oder beide der aneinanderstoßenden Teile an dieser Stelle mit einer Hartlot-Plattierung versehen.
- Die äußeren Abmessungen in Richtung über die Verteilerköpfe 10 und 12 werden durch das Vorsehen von Anschlußstücken nicht vergrößert. Weiter erlaubt die Erfindung, daß die Anschlußstücke an einer anderen Stelle als über die Verteilerköpfe am Wärmetauscher angeschlossen werden, so daß die Gestaltungsflexibilität erhöht wird. Und auch wenn in der dargestellten Ausführungsform die Anschlußstücke so dargestellt sind, daß sie in der derselben Ebene wie der Wärmetauscher liegen, versteht es sich für Fachleute, daß nach Belieben Platten, wie etwa die Platten 70 und 76, zu einer Seite des Wärmetauschers hin verlängert werden und mit Blasen versehen werden können, die zu solchen Stellen hin verlaufen, daß sich die Anschlußstücke, anstatt daß sie sich seitlich am Wärmetauscher befinden, an der Vorder- oder der Rückseite des Wärmetauschers angeordnet sind.
- In ähnlicher Weise können die Nippel 46 und/oder 84 nach Belieben zu den Seiten des Wärmetauschers hin ausgerichtet oder um 90º (oder einen beliebigen anderen Winkel) von der dargestellten Position versetzt, angeordnet sein. Außerdem können, auch wenn die rohrförmigen Verteilerköpfe 10, 12 so dargestellt sind, daß sie aus einem einzigen Materialstück bestehen, zwei oder sogar mehr Materialstücke zur Ausbildung der rohrförmigen Verteilerköpfe verwendet werden, solange es sich bei dem innenliegenden Durchflußkanal um einen Durchflußkanal der dargestellten Art handelt.
- Es kann erwünscht sein, den oben beschriebenen Wärmetauscher in Systemen zu verwenden, bei welchen die Fluid-Rohrleitungen nicht mit den oben beschriebenen Nippeln 46, 84 fluchten. Gemäß der Erfindung ist im oben beschriebenen Wärmetauscher ein Adapter 90 beinhaltet.
- Ein solcher Adapter 90 kann mit Wärmetauschern, welche ein schichtartig aufgebautes Seitenstück aufweisen (Fig. 2), und mit Ausführungsformen verwendet werden, welche Seitenstücke aus einer Zwei-Stück-Konstruktion aufweisen (Fig. 3-5). Der Adapter 90 dient dazu, die innenliegenden Durchflußkanäle zu verlängern und für neue Durchflußkanal-Endpunkte zu sorgen, um eine einzige Wärmetauscher- Basiskonfiguration für eine Verwendung in verschiedenen unterschiedlichen Umgebungen anzupassen, in welchen sich die Einlaß- und Auslaß Anschlußöffnungen jeweils an unterschiedlichen Stellen befinden.
- Der Adapter 90 ist aus einer inneren Platte 92 und einer äußeren Platte 94 zusammengesetzt (Fig. 6 bis 7). Die innere Platte 92 weist einen Umfangsflansch 96 sowie erste und zweite Öffnungen 98 auf, welche mit den Nippeln 46 und 84 der oben beschriebenen Wärmetauscher fluchten. Die Öffnungen 98 haben solche Größe, daß sie die Nippel 46 und 84 paßgenau aufnehmen und mit diesen durch Hartlöten verbunden werden können, um eine flüssigkeitsdichte Verbindung zu bilden. Die äußere Platte 94 weist solche Größe und Form auf, daß sie in den Umfangsflansch 96 der inneren Platte 92 eingelegt werden kann. In der Nähe ihres oberen Endes weist die äußere Platte 94 erste und zweite Adapter- Anschlußöffnungen 100 auf. Diese Anschlußöffnungen 100 sind so angeordnet, daß sie auf die einzelnen Fluid-Rohrleitungen des jeweiligen Systems ausgerichtet sind, in welches der Wärmetauscher eingebaut werden soll. Zum Zweck der Darstellung sind die Anschlußöffnungen 100 Seite an Seite angeordnet und verlaufen senkrecht zum Seitenstück 32. Die Anschlußöffnungen 100 können jedoch ohne weiteres auch für jede einzelne Installation mit unterschiedlichem Winkel zum Seitenstück 32 angeordnet sein.
- Außerdem weist die äußere Platte 94 eine erste Blase 102 auf, die von einer der Anschlußöffnungen 100 zu einem Gebiet verläuft, das eine der Öffnungen 98 umgibt. Die Blase 102 ist in eine Seite der äußeren Platte 94 eingeprägt, so daß sie zwischen der oberen Öffnung 98 und der linken Anschlußöffnung 100 verläuft und über diesen zu liegen kommt, und dadurch einen Durchflußkanal von der Adapter- Anschlußöffnung 100 zu einem der Seitenstück-Nippel 46 oder 84 herstellt.
- Eine zweite Blase 104 ist in die äußere Platte 94 eingeprägt und verläuft zwischen der anderen Anschlußöffnung 100 und der verbleibenden Öffnung 98, und stellt dadurch einen Durchflußkanal zwischen dieser Anschlußöffnung 100 und dem verbleibenden Nippel 46 oder 84 her.
- Beide Blasen 102 und 104 weisen an ihren oberen Enden integrale geprägte Nippel 106 auf, welche jeweils Anschlußöffnungen 100 begrenzen und in Richtung von der inneren Platte 92 weg verlaufen und geeignet sind, Befestigungen zur Verbindung mit Wärmetauscherfluid-Rohrleitungen aufzunehmen.
- In der Umgebung der Blasen ist die äußere Platte 94 eben, so daß sie gegen die innere Platte 92 zur Anlage kommt, und wenn sie einem typischen Verbindungsprozeß, wie etwa Hartlöten, unterzogen wird, werden die ebenen Gebiete der Platten 94 und 96 miteinander durch Hartlöten verbunden, um die durch die Blasen 102, 104 begrenzten Durchflußkanäle gegeneinander und gegen das Äußere des Wärmetauschers dicht zu verschließen.
- In einigen Fällen kann, anstatt eine aus zwei Stücken bestehende Adapter- Konstruktion mit geprägten Durchflußkanälen zu verwenden, eine schichtartig aufgebaute Konstruktion mit Aussparungen in einem mittleren Abschnitt verwendet werden.
- Aus dem Vorstehenden läßt sich entnehmen, daß die erfindungsgemäße Verbesserung erlaubt, daß Wärmetauscher für eine Verwendung in einer Vielzahl unterschiedlicher Systeme angepaßt werden können. Es ist oft der Fall, daß ein spezieller Wärmetauscher für einen speziellen Verwendungszweck der richtige ist, daß jedoch die Einlaß- und Auslaß-Fluid-Rohrleitungen nicht auf die Einlaß- und Auslaß-Anschlußstücke des Wärmetauschers ausgerichtet sind, was dazu führt, daß sich der Wärmetauscher in dieser Situation nicht verwenden läßt. Den Wärmetauscher so umzuarbeiten, daß er verwendet werden kann, verursacht hohe Kosten und ist ineffizient. Jedoch ist es dem oben beschriebenen Adapter zufolge möglich, einen einzigen Wärmetauscher für viele unterschiedliche Aufgaben anzupassen.
- Auf alle Fälle werden sich viele der Probleme, auf welche man bei herkömmlicher Gestaltung eines Wärmetauschers sowie bei der Verwendung von Einlässen, Auslässen und Querverbindungs-Anschlußstücken mit diesem stößt, durch Anwendung der Erfindung vermieden.
Claims (8)
1. Wärmetauscher aufweisend:
erste und zweite mit Abstand zueinander angeordnete im wesentlichen
parallele rohrförmige Verteilerköpfe (10, 12) mit gegenüberliegenden Enden;
eine Mehrzahl von parallelen und mit Abstand zueinander angeordneten
Rohren (20), die zwischen diesen verlaufen und deren Enden (18) in
Fluidverbindung mit dem Inneren der Verteilerköpfe (10, 12) stehen;
eine Mehrzahl von Rippen (22), die sich zwischen den Verteilerköpfen
(10,12) befinden und in einer Wärmeaustausch-Beziehung mit der Mehrzahl
von Rohren (20) stehen;
Seitenstücke (30, 32), welche die Mehrzahl von Rohren (20) und die
Mehrzahl von Rippen (22) flankieren und zwischen entsprechenden
gegenüberliegenden Enden der Verteilerköpfe (10, 12) verlaufen und an diesen Enden
befestigt sind, wobei eines der Seitenstücke (32) mindestens einen internen
Durchgangskanal (62; 80) aufweist, der in einer ersten Anschlußöffnung
(44; 74), die sich bei einem der Verteilerköpfe (12) an einem der
gegenüberliegenden Enden befindet und in Fluidverbindung mit diesem
Verteilerkopf steht, und in einer zweiten Anschlußöffnung (46; 84) endet, die sich am
anderen Ende des Durchflußkanals befindet;
gekennzeichnet durch einen Adapter (90), der einen ersten Kanal (102)
aufweist, der sich in Fluidverbindung mit der zweiten Anschlußöffnung (46;
84) befindet und dadurch den internen Durchflußkanal (62; 80) verlängert,
wobei der interne Durchflußkanal (62; 80) bei der zweiten Anschlußöffnung
(46; 84) mit einer ersten Adapter-Anschlußöffnung (98) verbunden ist, die
im Adapter (90) an dem einen Ende des ersten Kanals (102) angeordnet ist,
und der erste Kanal (102) in einer zweiten im Adapter (90) angeordneten
Adapter-Anschlußöffnung (100) endet, die mit Abstand zu den ersten und
zweiten Anschlußöffnungen (44, 46; 74, 84) angeordnet ist.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, bei welchem die Rippen (22)
schlangenförmig sind und mit den Seitenstücken (30, 32) verbunden sind.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, bei welchem es zwei Durchflußkanäle
(62, 64; 80, 82), zwei erste Anschlußöffnungen (44; 74) und zwei zweite
Anschlußöffnungen (46; 84) gibt, um erste und zweite Anschlußöffnungen
für jeden Durchflußkanal bereitzustellen; und die ersten Anschlußöffnungen
in Fluidverbindung mit verschiedenen Verteilerköpfen (12) stehen.
4. Wärmetauscher nach Anspruch 1, bei welchem sich die zweite
Anschlußöffnung (46; 84) sich auf einer von der Mehrzahl von Rohren und der
Mehrzahl von Rippen entfernt liegenden Seite des Seitenstücks (32)
befindet.
5. Wärmetauscher nach Anspruch 1, welcher weiter einen zusätzlichen Satz
von ersten und zweiten Verteilerköpfen (10, 12) und von der Mehrzahl von
Rohren (20) beinhaltet, der Seite an Seite mit den ersten und zweiten
Verteilerköpfen (10, 12) und der Mehrzahl von Rohren (20) angeordnet ist,
wobei die ersten Verteilerköpfe (12) eng benachbart zueinander angeordnet
sind und die zweiten Verteilerköpfe (10) eng benachbart zueinander
angeordnet sind; und drei Durchflußkanäle (60, 62, 64) vorhanden sind, von
denen jeder erste und zweite Anschlußöffnungen aufweist, wobei die ersten
Anschlußöffnungen des ersten und des zweiten Durchflußkanals (62, 64) in
Fluidverbindung mit den jeweiligen ersten Verteilerköpfen (12) sind, die
zweiten Anschlußöffnungen des ersten und des zweiten Durchflußkanals
(62, 64) der jeweiligen Mehrzahl von Rohren gegenüberliegend angeordnet
sind und die Anschlußöffnungen des dritten Durchflußkanals (60) in
Fluidverbindung mit den jeweiligen zweiten Verteilerköpfen (10) sind.
6. Wärmetauscher nach Anspruch 1, bei welchem dieses eine Seitenstück ein
Paar von Platten (38, 40; 70, 76) aufweist und sich der Durchflußkanal (62,
80) an der Grenzfläche dieser Platten befindet.
7. Wärmetauscher nach Anspruch 6, bei welchem eine dieser Platten (70)
einen Umfangsflansch (72) aufweist und die andere Platte in diesen
Umfangsflansch im wesentlichen an dieser einen Platte anliegend eingesetzt ist.
8. Wärmetauscher nach Anspruch 6, welcher weiter ein zwischen dem Paar
von Platten (38, 40) befindliches Abstandsstück (42) beinhaltet, um ein
schichtartig aufgebautes Seitenstück zu definieren.
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