DE8105233U1

DE8105233U1 - "waermetauscher mit flachrohren"

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Publication number: DE8105233U1
Application number: DE19818105233
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-25
Filing date: 1981-02-25
Publication date: 1981-08-13

Description

DiG Erfindung betrifft einen Wärmetauscher nit Flachrohrcn, die aus paarweise anoeordneten Blechplatten sowie leistenartigen Abstandhaltern bestehen, die die Blechplatten in einen den Durchflußraum des Flachrohres bildenden Abstand 5 voneinander halten und zwischen den einander gegenüberliegenden Rändern der Blechplatten angeordnet sind, und mit in Innern der Durchflußräume angeordneten Metallamellcn zur Vergrößerung der am VJärmeaustausch beteiligten Oberflache des Wärmetauschers.

10 Wärmetauscher dieser Art sind bereits bekannt. Derartige Wärmetauscher haben den Vorteil, daß sie sehr einfach hergestellt werden können, indem lotplattiertc Diechplattcn unter Zwischenfügung der als Abstandhalter vorgesehenen leistenartincn Teile sowie der Metallamellen übereinandcr-

15 cestapelt und in diesen zusammengestapelten Zustand dann in ein Lötbad oder in einen Lötofen eingeführt werden, wo die Teile dann"zusammenbacken". Dabei werden nicht nur Lötverbindungen zwischen den Blechplatten und den die Schmalseiten der Durchflußräume der Flachrohre begrenzenden seit-

20 liehen Abstandhalterleisten hergestellt, sondern auch Löt-

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verbindungen an den sich ergebenden Berührungsstellen zwischen den Blechplatten und den im Innern der DurchflußrHume befindlichen Metallamellen. Diese sind bei den bekannten Wärmetauschern als dünne, wellblechartig gefaltete Blechstreifen ausgebildet, wobei sich an den Außenseiten der Wellenberge Berührungsstellen und somit Lötstellen ergeben, durch die die Blechlamellen in ihrer Lage innerhalb dor Durchflußräume gesichert werden.

Wärmetauscher dieser Art weisen gewöhnlich ein erstes Flachrohrpaket für den Durchstrom eines ersten Fluids sowie für den Durchstrom eines zweiten Fluids ein zweites Flachrohrpaket auf, dessen Durchflußräume die benachbarten Durchflußräume des ersten Pakets in einem Abstand voneinander halten und üblicherweise senkrecht zu diesen gerichtet sind.

Im Fall der Anwendung als Luft-Ölkühler handelt es sich bei dem einen Fluid um unter erhöhtem Druck stehendes öl und bei dem zweiten Fluid um Kühlluft. Es kann sich auch bei beiden Fluiden um Luft handeln, wenn es sich um den Anwendungsfall eines Luft-Luft-Kühlers für Luftkompressoren handelt. Bei beiden dieser Anwendungsfälle treten sehr hohe Differenzdrücke zwischen der Kühlluft, die normalerweise atmosphärischen Druck besitzt, und dem zu kühlenden Drucköl oder der zu kühlenden Druckluft auf. Insbesondere bei einer Verwendung des Luft-Luft-Kühlers in Verbindung mit Hochdruckkompressoren oder der Verwendung des Luft-Öl-Kühlers in Verbindung mit Hydraulikanlagen lassen sich die auftretenden hohen Differenzdrücke bei den in Rede stehenden Wärmetauschern üblicher Art nicht oder nicht mit ausreichender Betriebssicherheit beherrschen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wämretauscher der in Rede stehenden Art zu schaffen, dessen Bauweise eine besonders hohe Drucksicherheit der Flachrohre gewährleistet.

Bei einem Wärmetauscher der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lamellen als

stranggepreßte Profile ausgebildet sind. Durch diese Ausbildung der im Innern der Durchflußräume angeordneten Lamellen wird erreicht, daß diese zur Festigkeit der Struktur der Flachrohre bcitraaen, indem sio einer Aufweitung der Flachrohre durch vom Innendruck bewirktes Auseinanderdrücken der Plcchplatten entgegenwirken. Während die üblichen Lamellen in Form gewellter Blechstreifen, obwohl sie mit den Blechplatten an den Scheitclbereichen der VJellenbcrge verlötet sind, einem Aufweiten nur geringen Widerstand entgegensetzen, weil die Wellen des betreffenden Blechstreifens beim Aufweiten des Flachrohrs sehr leicht gerade gezogen werden können und bei höheren Drücken im Zwischenraum zwischen den nlcchplatten reißen, bildet das orfindungsgemäß im Durchflußraun vorgesehene stranggepreßte Profil ein mit der angrcnzenden Blechplatte verbundenes starres Bauteil, das zur erstrebten Vorfestigung der Ftruktur beiträgt.

Pci einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das einstückig stranagepreßtc Profil mehrere, einander parallele, miteinander verbundene, in Längsrichtung der Durchflußräumc verlaufende gerade Rippen auf, von denen jode mit mindestens einer Auflagefläche an der benachbarten Blechplatte anliegt. Durch Has Vorhandensein von Rippen, die an definierten Anlageflächen mit dor betreffenden Blechplatte verbunden sind, ergibt sich eine besonders wirksame Versteifung. Beide Blechplatten jedes Flachrohres sind dabei an jeder Rippe über diese miteinander fest verbunden, so daß selbst bei sehr hohen Innendrücken keinerlei Gefahr der Aufweitung des betreffenden Flachrohres besteht.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, daß das Profil an seinen beiden Längsrändern Rippen aufweist, die die leistenartigen Abstandhalter bilden.

Die Erfindung ist ia der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine abgebrochen gezeichnete, perspektivische Ansicht der beiden Flachrohrpakete eines Ausführungsbeispiels des Wärmetauschers ohne an diesem angebrachte seitliche Sammelkästen und

Fig. 2 einen perspektivisch, abgebrochen und

abgestuft gezeichneten Querschnitt eines Flachrohrs des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist der Wärmetauscher zwei Außenwandplatten 1 und 2 auf, zwischen denen ein erstes Flachrohrpaket mit Flachrohren, die vertikal verlaufende Durchflußräume 3 bilden, und ein zweites Fl?chrohrpaket angeordnet sind, dessen Flachrohre horizontal verlaufende Durchflußräume 4 bilden. Die Durchflußräume 3 des ersten Pakets sind für den Durchstrom eines flüssigen Mediums vorgesehen und weisen eine kleinere Querschnittsfläche auf als die Durchflußräume 4 des zweiten Pakets, die für den Durchstrom von Kühlluft vorgesehen sind.

Die Außenwandplatten 1 und 2 begrenzen die jeweils äußersten Durchflußräume 4 des zweiten Flachrohrpakets an der außen liegenden Breitseite. Zur Bildung der übrigen Seitenwandflächen, die sowohl die Durchflußräume 3 des ersten Flachrohrpakets als auch die Durchflußräume 4 des zweiten Flachrohrpakets an den Breitseiten begrenzen, sind gleich ausgebildete Blechplatten 5 vorgesehen, die sich in zu den Ebenen der Außenwandplatten 1 und 2 parallelen Ebenen erstrecken. Die Begrenzung der Durchflußräume 4 an deren Schmalseiten

erfolgt durch als Abstandhalter zwischen die Blechplatten 5 eingelegte Leisten 6, die beim Ausführungsbeispiel aus einem Aluminiumwerkstoff gefertigt sind.

Im Innenraum der Durchflußräume 4 des zweiten Flachrohrpakets befinden sich Lamellen üblicher Bauart in Form von wellblechartig gefalteten Blechstreifen 7, die mit ihren Scheitelberc-ichen an den Blechplatten 5 bzw. - im Fall der beiden äußersten Durchflußräume 4 - an den Außcnwandplatten 1 und 2 anliegen.

TO Jede Lamelle für die vertikalen Durchflußräume 3 ist in spezieller Art gestaltet, v/as nachstehend unter besonderem Bezug auf die Fig. 2 erläutert wird. Wie aus den Fig. zu ersehen ist,handelt es sich un ein einteiliges, stranggepreßtes Profil S, das beim Ausführungsbeispiel aus einem Aluminiumwerkstoff einstückig mit seitlichen Abstandhalterleisten 9 und 10 ausgebildet ist, die die Durchflußräume 3 an den Schmalseiten nach außen begrenzen. Das Profil 8 weist mehrere gerade Rippen 11 auf, die in gleichen Abständen voneinander sich im Durchflußraum 3 parallel zur Längsachse desselben erstrecken. Die Rippen 11 haben einen rechteckigen Querschnitt und sind so bemessen, daß ihre Schmalseiten Anlageflächen 12 und 13 bilden, die an der einen bzw. der anderen Blechplatte 5 des betreffenden Flachrohrs anliegen. Die zentralen Bereiche der Breitseiten der Rippen 11 gehen einstückig in Profilstege 14 über. V7ie aus Fig. 2 zu ersehen ist, bilden diese Stege 14 mit den zentralen Bereichen der Rippen 11 eine Platte, die sich zu den Blechplatten 5 des betreffenden Flachrohres parallel in dessen Durchflußraum 3 mittig erstreckt und diesen zwischen zwei benachbarten Rippen 11 in je zwei gleiche Durchflußkanälc 15 und 16 unterteilt. Dementsprechend bilden die Abstandhaltorleisten 9 und 10 sich an den Längsrändern der genannten Platten erstreckende Rippen, die sich von den anderen Rippen 11 durch eine größere Breite unterscheiden.

Die Ausbildung der im Innern der Durchflußräume 3 angeordneten Lamellen in Form von Profilen S ergibt eine wesentliche Verfestiaung der Struktur aegenüber der Verwenduna üblicher aewellter Blechlamellen. Beim Erhitzen der den Wärmetauscher bildenden Teile im Lötbad oder im Lötofen werden die Blechplatten 5 mit den als Abstandhalter dienenden Leisten 6 der Durchflußräume 4,den Abstandhalterleisten 9 und 10 der Durchflußräume 3 und mit den im Innern der Durchflußräume 3 und angeordneten Lamellen verlötet. Bei der Ausbildung dieser Lamellen in Form dos Profils 3, das an joder Rippe 11 nit seinen Anlageflächen 12 und 13 an den gegenüberliegenden Blochplatten 5 anliegt, ergibt sich somit eine Verankerung der Blechplatten 5 durch das volle Profil der Rippen 11, wodurch ein Auseinanderdrücken der Blechplatten 5 selbst bei hohem Innendruck im Durchf^.ußraum 3 sicher verhindert wird.

Anstelle der beim gezeigten Ausführunrrsbeispicl gewählten einstückigen Ausführung des Profils S könnten geteilte Profile Vorwendung finden. Beispielsweise könnten zwei Teile vorgesehen sein, von denen jeder einstückig mit einer der ZO Abstandhaltcrleisten 9 bzw. 10 ausgebildet sein könnte. Es versteht sich, daß die Abstandhalterleiston 9 und 10 auch gesonderte Bauteile darstellen könnten.

Anstelle der in den Durchflußräumen 4 dargestellten Motalllamellen üblicher Art in Form der gefalteten Blechstreifen 7 könnten zur weiteren Erhöhung der Stabilität der Struktur in den Durchflußräumen 4 ebenfalls stranageprcßte Profile vorgesehen sein, die, mit entsprechend angepaßten Abmessungen, ähnlich gestaltet sein könnten wie die Profile R der Durchfluß räumo 3 und die gegebenenfalls mit den als Abstandhalter vorgesehenen Leisten 6 Ginstückig ausgebildet sein könnton.

- 7/Ansprüche -

Claims

Ansprüche

1. Wärmetauscher mit Flachrohren, die aus paarweise angeordneten Blechplatten sowie leistenartigen Abstandhaltern bestehen, die die Blechplatten in einem den Durchflußraum des Flachrohres bildenden Abstand voneinander halten und zwisehen den einander gegenüberliegenden Rändern der Blechplatten angeordnet sind, und mit im Innern der Durchflußräume angeordneten Metallamellen zur Vergrößerung der am Wärmeaustausch beteiligten Oberfläche des Wärmetauschers, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen als stranggepreßte Profile (8) ausgebildet sind.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einstückig stranggepreßte Profil (8) mehrere, einander parallele, miteinander verbundene, in Längsrichtung der Durchflußräume (3) verlaufende gerade Rippen (11) aufweist, von donen jede mit mindestens einer Anlagefläche (12, 13) an der benachbarten Blechplatte (5) anliegt.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11) im Querschnitt rechteckig sind.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11) durch Profilstege (14) verbunden sind, die die zentralen Bereiche der Breitseiten der Rippen (11) miteinander verbinden, so daß die Profilstege (14) mit den ?;entralen Bereichen der Rippen (11) eine Platte bilden, die sich zu den Blechplatten (5) der Flachrohre parallel im Durchflußraun (3) mittig erstreckt und diesen zwischen zwei benachbarten Rippen (11) in je zwei gleiche Durchflußkanäle (15 und 16) rechteckförmigen Querschnitts unterteilt,und daß die beiden Schmalseiten jeder Rippe (11) je eine Anlagefläche (12 und 13) für die Berührung je einer der beiden Blechplatten (5) dos zugehörigen Flachrohres bilden.

5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Rippen (11) eines Durchflußraumes (3) an einem einstückigen Profil (8) ausgebildet sind.

6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (8) an seinen beiden Längsrändern Rippen aufweist, die die leistenartigen Abstandhalter (9, 10) bilden.

7. Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Abstandhalter (9, 10) bildenden Randrippen breiter sind als die anderen Rippen (11).

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