DE9203670U1 - Lamellenwärmetauscher - Google Patents

Description

Joh. Vaillant GmbH u. Co. GM 1059

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lamellenwärmetauscher mit einem von einem zu erwärmenden Medium durchströmbaren Rohr, in dessen Innerem eine einen Drall des durchströmenden Mediums erzeugende Einrichtung angeordnet ist, die durch in die Innenwand des Rohres 1 eingearbeitete, entlang von Schraubenlinien verlaufende Rippen 3 gebildet ist.

Durch die EP-Bl-184 544 wurde ein solcher Wärmetauscher bekannt. Bei diesem ist ein Rohr mit elliptischem Querschnitt vorgesehen, in dem eine Wendel, die durch einen um seine Längsachse verdrillten Blechstreifen gebildet ist, dessen Längsränder wellenlinienförmig ausgebildet sind.

Bei diesem Wärmetauscher ergibt sich der Vorteil, daß das durch das Rohr strömende Medium in einen entsprechenden Drall versetzt wird und daher jeder Querschnittsbereich des durch das Rohr strömenden Mediums abwechselnd an wärmeren und kühleren Zonen des Rohres entlang strömt. Dadurch kommt es zu einer Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung über das Rohr und damit auch über die an diesem angeordneten Lamellen.

Allerdings erfordert die Herstellung eines solchen Wärmetauschers einen sehr erheblichen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand.

Weiters wurde durch die DE-OS 38 15 095 ein Wärmetauscher mit einem Rohr vorgeschlagen, dessen Innenwand mit Rippen versehen ist, die eine Steigung schräg zur Längsachse des Rohres aufweisen, wobei diese Rippen zur Verbesserung der Wärmeübertragung dienen, Dimensionierungen aber fehlen.

Ziel der Erfindung ist es, einen Wärmetauscher der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der sich relativ einfach herstellen läßt und gute Wärmeübertragungseigenschaften aufweist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Rippenhöhe etwa doppelt so hoch ist wie die Rippenbreite und die Rippenzwischenräume größer als das Fünffache der Rippenbreite sind.

Auf diese Weise wird ebenfalls ein Durchströmen des Rohres entlang einer Schraubenlinie sichergestellt. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß auf Montagearbeiten, wie sie bei der bekannten Lösung durch den Einbau der Wendel in das Rohr erforderlich sind, verzichtet werden kann. Außerdem kann bei der erfindungsgemäßen Lösung auch ein im Querschnitt rundes Rohr verwendet werden. Dabei ist es lediglich erforderlich, in dieses Rohr die entsprechenden Züge einzuarbeiten. Dies kann in bekannter Weise durch entsprechendes Ziehen der Rohre auf einfache Weise erreicht werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Züge gleichmäßig über den Umfang des Rohres verteilt

angeordnet sind, wobei die Rippen 3 eine Höhe von etwa 2 nun bei 20 mm Innenrohrdurchmesser aufweisen.

Auf diese Weise wird erreicht, daß praktisch der gesamte äußere Bereich des durch das Rohr strömenden Mediumstranges in einen Drall versetzt wird. Dies führt auch zu einer starken Vermischung des durch das Rohr strömenden Medium-Stranges. Damit wird ein hohes Maß an Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung in den Wänden des Rohres erreicht. Letzteres verhindert auch das Entstehen von Siedegeräuschen, da eben die Wärme von wärmeren Stellen des Rohres rasch abgeführt wird.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen die Fig. 1 bis 3 Querschnitte durch verschiedene Rohre für einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher für einen gasbeheizten Wasserdurchlauferhiter.

Das Rohr 1, an dessen Außenmantel 5 nicht dargestellte Lamellen gehalten sind, weist in seiner Innenwand 2 Rippen 3 auf, die über den Umfang der Innenwand 2 des Rohres 1 verteilt angeordnet sind. Diese Rippen 3 verlaufen entlang von Schraubenlinien. Dabei verbleiben zwischen benachbarten Rippen 3 nur Rippenzwischenräume 4, die größer sind als die fünffache Breite 7 der Rippen, die etwa 2 mm stark sind.

Durch diese Rippen 3 wird dem durch das Rohr 1 strömenden Wasser ein Drall erteilt, wodurch es zu einer Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung im Rohr und zu einem höheren Wärmeübergang kommt.

Die Rippen 3 sind bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 2 durch in das Innere des Rohres 1 eingedrückte Wandabschnitte aus Aluminium, Kupfer- oder Edelstahlblech gebildet, wobei diese Wandabschnitte unterschiedlich stark eingedrückt sein können, wie ein Vergleich der Fig. 1 und 2 zeigt.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 3 sind die Rippen 3 durch Ausformungen der Rohrwand gebildet, indem das Rohrprofil gezogen wurde. Der Innendurchmesser der Wärmetauscherrohre ist gleich oder größer als 20 mm. Das Verhältnis der Rippenhöhe 6 zum Rohrinnendurchmesser 8 beträgt wenigstens 0,1: 1. Der Drallsteigungswinkel liegt zwischen 10° und 30°.

Claims (4)

Joh. Vaillant GmbH u. Co. GM 1059 ANSPRUCHE

1. Lamellenwarmetauscher mit einem von einem zu erwärmenden Medium durchströmbaren Rohr, in dessen Inneren eine einen Drall des durchströmenden Mediums erzeugende Einrichtung angeordnet ist, die durch in die Innenwand des Rohres (1) eingearbeitete, entlang von Schraubenlinien verlaufende Rippen (3) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenhöhe etwa doppelt so hoch ist wie die Rippenbreite und die Rippenzwischenräume größer als das Fünffache der Rippenbreite sind.

2. Lamellenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (3) gleichmäßig über den Umfang des Rohres (1) verteilt angeordnet sind, wobei die Rippen (3) eine Höhe von etwa 2 mm bei 20 mm Innenrohrdurchmesser aufweisen.

3. Lamellenwärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen Rippenhöhe und Rohrinnendurchmesser wenigstens 0,1 : 1 beträgt.

4. Lamellenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallsteigungswinkel der Rippen (3) zwischen 10° und 30° liegt.