WO2011147554A2 - Verfahren zur herstellung eines wärmetauschers und wärmetauscher - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines wärmetauschers und wärmetauscher Download PDF

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WO2011147554A2
WO2011147554A2 PCT/EP2011/002528 EP2011002528W WO2011147554A2 WO 2011147554 A2 WO2011147554 A2 WO 2011147554A2 EP 2011002528 W EP2011002528 W EP 2011002528W WO 2011147554 A2 WO2011147554 A2 WO 2011147554A2
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a heat exchanger for cooling fluids with a tube which is partially formed as a corrugated body and a heat exchanger for cooling fluids with a tube which is partially formed as a corrugated body.
  • Such heat exchangers are used to a
  • Heat exchange between fluids - gases or liquids - make A first fluid to be cooled or heated flows through a tube. This is guided in a further container surrounding the tube, which contains a second fluid, wherein the second fluid surrounds the tube with the first fluid and both fluids have a temperature difference to each other.
  • Such heat exchangers are used, for example, in systems for
  • Exhaust gas recirculation in motor vehicles for heating the supply air to the passenger compartment of a vehicle by engine waste heat or the like use, in which the exhaust air, such as the exhaust gas of an internal combustion engine, using a
  • Heat exchanger is cooled.
  • the heat exchanger has two connecting pieces which are designed to be movable by means of corrugated bodies and a straight central part. Furthermore, at the first, inner tube in the middle part around the outer
  • the ribs are hereby made slightly shorter than the length of the middle part. Due to the elongated contact surface of the ribs with the smooth tube creates a strong over the length of the tube
  • Cross ribs are known, which are fixed in a ring around the tube, usually by welding. These have a small one
  • Heat exchange surface i. Connecting surface between pipe and rib, whereby a plurality of these ribs can be mounted on the pipe. This is precisely where large temperature gradients occur - as e.g. in one
  • Circumferential direction in the pipe wall which can adversely affect the weld under heavy stress and cause a costly repair.
  • heat exchangers are known, which instead of a
  • Velocity profiles of the gas within the tube Due to the longer residence time of the inner Fluids is given a constant heat exchange with the second fluid outside the corrugated body.
  • the previous designs show a structurally complicated construction, which achieves a high weight.
  • the object is achieved by a
  • the invention provides a heat exchanger of the type mentioned, in which at least one plate for heat dissipation between two shafts of the corrugated body is inserted and clamped positively and non-positively.
  • the heat exchanger according to the invention comprises a tube which is partially prefabricated as a corrugated body. An increased heat output can be through the
  • Heat exchange surface improved For a further increase of the heat exchange surface is preferably provided that this is variable between waves and plate by different wave heights. A higher wave height has the consequence that the plate experiences a better hold after the compression and a larger surface between shaft and plate favors a changed, improved heat dissipation.
  • the use of several plates, the heat output can be controlled selectively, with particular preference
  • the invention preferably provides that the at least one plate has a rectangular shape and that the plate on a pipe edge facing a semicircular recess fits the diameter of the corrugated body in the trough, wherein the plate and / or the tube are made of stainless steel , Preference is given to plates whose thickness does not exceed the width of the wave trough lying between the corrugations of the corrugated body. The better the plate between the waves can be inserted and the edge nestles against the pipe, the better is also the
  • the production of the heat exchanger is particularly simple.
  • a suitable plate wherein the plates are provided in advance with a semicircular recess matching the diameter of the tube in the trough, is inserted between two adjacent corrugations of the corrugated body. Thereafter, these waves are pressed together with the intermediate plate in such a way that the inserted plate is positively and non-positively clamped between the waves.
  • the invention provides that the waves by axial compression by means of a Tool radially evenly pressed to the plate. Thus, no weld is needed to the
  • annular ribs formed by no annular
  • FIG. 2. a side view of the heat exchanger according to the invention in cross section;
  • Fig. 3 a plate for heat dissipation in a
  • Fig. 4.1 shows a first step of the invention
  • Fig. 4.2 shows a second step of the invention
  • Fig. 4.3 shows a third step of the invention
  • Fig. 1 and Fig. 2 show an overview of a
  • Heat exchanger 1 in an overall and a lateral view.
  • the heat exchanger 1 comprises a tube 2 with a corrugated body 3.
  • the tube 2 and corrugated body 3 are preferably made of stainless steel and are made of one piece.
  • the corrugated body 3 has waves 4, with a trough 4.1 and a wave peak 4.2. Pressed between two shafts 4, a plate 5 is arranged.
  • FIG. 1 shown here In the embodiment of FIG. 1 shown here
  • a single plate 5 clamped between waves 4 shown There are also several plates can be inserted, the plates are not only from one side, but also from two sides which are opposite to the tube, inserted and thus have radially in different directions. This is depending on space or
  • FIG. 3 such a plate 5 is shown.
  • the plate 5 in this case shows a rectangular basic shape, wherein at its, later the corrugated body 3 facing edge 5.1, a semicircular recess 5.2 is provided.
  • Recess 5.2 shows a diameter D1, which corresponds to a diameter D2, which is given by the centers of the radii of the wave trough 4.1 of the corrugated body 3 (see Fig. 2).
  • the plate 5 may in this case be formed in other forms, so is next to one
  • Rectangular shape in different lengths and heights also a shape as a semicircle or triangle possible.
  • the plate should have a maximum thickness equal to the width of the plate
  • the plate 5 is made of stainless steel, and to optimize the heat dissipation also other materials, such. Copper, are possible.
  • FIGS. 4.1 to 4.3 show stepwise the method for producing such a heat exchanger 1 in cross section.
  • two plates 5 are brought from above and below the tube 2 to the corrugated body 3.
  • the plates 5 are perpendicular to
  • Plates are to be attached to the corrugated body 3. If two plates 5 are to be inserted between the same shafts 4, it is provided to bring the plates 5 opposite to each other to the tube 2, to hold and to press together.
  • heat exchanger 1 is an easy to manufacture and inexpensive heat exchanger
  • Heat exchangers provide a mobility and compensation that is not given by rigid tubes.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers beschrieben, wobei mindestens eine Platte zur Wärmeabgabe zwischen zwei benachbarten Wellen des Wellkörpers eingesteckt wird, und die Wellen derart gegeneinander verpresst werden, dass die eingesteckte Platte zwischen den Wellen form- und kraftschlüssig eingespannt wird. Weiterhin ist ein solcher Wärmetauscher zur Kühlung von Fluiden beschrieben, welcher ein Rohr umfasst, welches teilweise als Wellkörper ausgebildet ist und mindestens eine zwischen zwei Wellen des Wellkörpers eingespannte Platte zur Wärmeabgabe aufweist.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers und
Wärmetauscher
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers zur Kühlung von Fluiden mit einem Rohr, welches teilweise als Wellkörper ausgebildet ist und einen Wärmetauscher zur Kühlung von Fluiden mit einem Rohr, welches teilweise als Wellkörper ausgebildet ist.
Derartige Wärmetauscher werden eingesetzt, um einen
Wärmetausch zwischen Fluiden - Gasen oder Flüssigkeiten - vorzunehmen. Ein erstes Fluid, welches abgekühlt oder erhitzt werden soll, durchströmt ein Rohr. Dieses ist in einem das Rohr umgebenden weiteren Behälter geführt, welcher ein zweites Fluid enthält, wobei das zweite Fluid das Rohr mit dem ersten Fluid umspült und beide Fluide zueinander einen Temperaturunterschied aufweisen. Solche Wärmetauscher finden beispielsweise in Systemen zur
Abgasrückführung bei Kraftfahrzeugen, zur Erwärmung der Zuluft zur Fahrgastzelle eines Fahrzeugs durch Motorabwärme oder dergleichen Verwendung, bei denen die Abluft, wie das Abgas eines Verbrennungsmotors, mit Hilfe eines
Wärmetauschers gekühlt wird. Ein derartiges System
beschreibt die EP 1 136 780 A2, wobei ein erstes Rohr, welches eine erste Flüssigkeit transportiert, umgeben ist von einem zweiten Rohr, welches eine zweite Flüssigkeit mit einer unterschiedlichen Temperatur in den entstandenen Zwischenraum führt. Der Wärmetauscher weist zwei durch Wellkörper beweglich ausgebildete Anschlussstücke und ein gerade ausgebildetes Mittelteil auf. Weiterhin sind am ersten, inneren Rohr in dessen Mittelteil um dessen äußeren
BESTÄTIGUNGSKOPIE Umfang in axialer Richtung Rippen ausgebildet, die um den Umfang verteilt ausgebildet sind. Die Rippen sind hierbei etwas kürzer als die Länge des Mittelteils gefertigt. Durch die langgezogene Kontaktfläche der Rippen mit dem Glattrohr entsteht über die Länge des Rohres ein starkes
Spannungsgefüge, wozu die unterschiedlichen
Temperaturgradienten entlang des Rohres durch die
unterschiedlichen Temperaturen der Fluide maßgeblich beitragen .
In diesem Zusammenhang sind auch Wärmetauscher mit
Querrippen bekannt, die ringförmig um das Rohr, meist durch Schweißen, befestigt sind. Diese weisen eine kleine
Wärmeaustauschfläche auf, d.h. Verbindungsfläche zwischen Rohr und Rippe, wodurch eine Vielzahl dieser Rippen auf dem Rohr angebracht werden können. Gerade hier treten bei großen Temperaturgradienten - wie sie z.B. in einem
Abgasrohr zu beobachten sind - Zwangsspannungen in
Umfangsrichtung in der Rohrwandung auf, die bei starker Beanspruchung die Schweißung nachteilig beeinflussen können und eine aufwendige Reparatur nach sich ziehen.
Auch sind Wärmetauscher bekannt, die anstatt eines
Glattrohres mit Rippen einen oder mehrere Wellkörper als inneres, erstes Fluid führendes Element zeigen. Die
Verwendung eines Wellkörpers erhöht die Funktionsweise eines Wärmetauschers nach dem Stand der Technik, da durch die Wellen die Fließgeschwindigkeit des Gases innerhalb des Rohres verlangsamt wird. Die Wellen erzeugen Seitenräume zur Hauptfließrichtung des Gases, wodurch Verwirbelungen entstehen, die eine Verlangsamung des gesamten
Geschwindigkeitsprofils des Gases innerhalb des Rohres zur Folge haben. Durch die längere Verweildauer des inneren Fluids ist ein steter Wärmeaustausch mit dem zweiten Fluid außerhalb des Wellkörpers gegeben. Jedoch zeigen die bisherigen Konstruktionen eine konstruktiv komplizierte Bauweise, welche ein hohes Gewicht erreicht.
Es ist Aufgabe der Erfindung einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art zu schaffen, der konstruktiv einfach und kostengünstig herzustellen ist. Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres für einen solchen Wärmetauscher vorzuschlagen.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch ein
Verfahren der Eingangs genannten Art gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens eine Platte zur Wärmeabgabe zwischen zwei Wellen des Wellenkörpers
eingesteckt wird, und die Wellen derart gegeneinander verpresst werden, dass die eingesteckte Platte zwischen den Wellen eingespannt wird. Weiterhin sieht die Erfindung einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art vor, bei dem mindestens eine Platte zur Wärmeabgabe zwischen zwei Wellen des Wellkörpers einsteckbar und form- und kraftschlüssig eingespannt ist.
Der erfindungsgemäße Wärmetauscher umfasst ein Rohr, welches teilweise als Wellkörper vorkonfektioniert ist. Eine erhöhte Wärmeabgabe lässt sich durch den
erfindungsgemäßen Wärmetauscher erreichen, indem zusätzlich eine Platte aus Metall zwischen zwei aufeinander folgende Wellen des Wellkörpers eingespannt ist. Durch den Einsatz der Platte wird der Wärmeübertrag des inneren zum äußeren Fluid durch eine Oberflächenvergrößerung der
Wärmeaustauschfläche verbessert. Für eine weitere Erhöhung der Wärmeaustauschfläche ist bevorzugt vorgesehen, dass diese zwischen Wellen und Platte durch unterschiedliche Wellenhöhen variierbar ist. Eine höhere Wellenhöhe hat zur Folge, dass die Platte nach der Verpressung einen besseren Halt erfährt und eine größere Fläche zwischen Welle und Platte eine veränderte, verbesserte Wärmeabgabe begünstigt. Über den Einsatz von mehreren Platten kann die Wärmeabgabe gezielt gesteuert werden, wobei besonders bevorzugt
vorgesehen ist, dass zwei Platten von radial
entgegengesetzten Seiten des Rohres zwischen zwei Wellen einsetzbar sind. Hiermit ist eine gleichmäßige Wärmeabgabe über den gesamten Umfang gewährleistet. Hierzu sieht die Erfindung bevorzugt vor, dass die mindestens eine Platte eine rechteckige Form aufweist und dass die Platte an einer dem Rohr zugewandten Kante eine halbkreisförmige Aussparung passend dem Durchmesser des Wellkörpers im Wellental aufweist, wobei die Platte und/oder das Rohr aus Edelstahl gefertigt sind. Bevorzugt sind Platten vorgesehen, deren Dicke der Breite des zwischen den Wellen des Wellkörpers liegenden Wellentals nicht überschreiten. Je besser die Platte zwischen die Wellen einsteckbar ist und die Kante sich an das Rohr schmiegt, desto besser ist auch die
Verpressung .
Die Herstellung des Wärmetauschers ist besonders einfach. Eine geeignete Platte, wobei die Platten vorab mit einer halbkreisförmige Aussparung passend dem Durchmesser des Rohres im Wellental versehen werden, wird zwischen zwei benachbarte Wellen des Wellkörpers eingesetzt. Hiernach werden diese Wellen mit der zwischenliegenden Platte derart zusammen verpresst, dass die eingesteckte Platte form- und kraftschlüssig zwischen den Wellen eingespannt wird. Für eine besonders feste Pressverbindung sieht die Erfindung vor, dass die Wellen durch axiales Stauchen mittels eines Werkzeuges radial gleichmäßig an die Platte verpresst werden. Somit wird keine Schweißnaht benötigt, um die
Platte am Rohr zu befestigen. Es ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass vor dem Verspannen die Platten von radial entgegengesetzten Seiten des Rohres zwischen zwei
benachbarten Wellen eingesetzt werden, wodurch eine
Verbesserung gegenüber geschweißter Variationen mit
ringförmigen Rippen entsteht, indem kein ringförmiger
Einsatz, sondern ein mehrteiliger, einfach
bereitzustellender Einsatz verwendet wird. Durch die mehrteiligen Einsätze der Platten werden Zwangsspannungen in Umfangsrichtung durch Wärmeausdehnung vermieden. Der Wärmetauscher ist damit weniger mechanischen Belastungen ausgesetzt, die durch Temperaturgradienten entstehen, als dies bei üblichen geschweißten Wärmetauschern der Fall ist. Ein besonderer Vorteil ist die Verwendung von Luft als Wärmetauschmedium. Damit ist keine weitere Anordnung für ein zweites Fluid nötig, das als Austauschgas oder - flüssigkeit dient. Die Konstruktion im Gesamten ist kleiner und kompakter. Auch sind weitere verschiedene
Materialkombinationen zwischen Rohr und Platte denkbar, so dass die Wärmeabgabe noch weiter optimierbar ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt: Fig. 1. eine schematische Gesamtübersicht des
erfindungsgemäßen Wärmetauschers ; Fig. 2. eine seitliche Ansicht des erfindungsgemäßen Wärmetauschers im Querschnitt;
Fig. 3. eine Platte zur Wärmeabgabe in einer
Vorderansicht;
Fig. 4.1 einen ersten Schritt des erfindungsgemäßen
Herstellungsverfahrens in perspektivischer
Darstellung;
Fig. 4.2 einen zweiten Schritt des erfindungsgemäßen
Herstellungsverfahrens im Querschnitt; und
Fig. 4.3 einen dritten Schritt des erfindungsgemäßen
Herstellungsverfahrens im Querschnitt.
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine Übersicht eines
erfindungsgemäßen Wärmetauschers 1 in einer Gesamt- und einer seitlichen Ansicht. Der Wärmetauscher 1 umfasst ein Rohr 2 mit einem Wellkörper 3. Das Rohr 2 und Wellkörper 3 bestehen hierbei bevorzugt aus Edelstahl und sind aus einem Stück gefertigt. Der Wellkörper 3 weist Wellen 4, mit einem Wellental 4.1 und einem Wellenberg 4.2, auf. Zwischen zwei Wellen 4 verpresst ist eine Platte 5 angeordnet. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist
beispielhaft eine einzelne Platte 5 zwischen Wellen 4 eingespannt dargestellt. Es sind auch mehrere Platten einsteckbar, wobei die Platten nicht nur von einer Seite, sondern auch von zwei Seiten, die zum Rohr entgegengesetzt liegen, einsteckbar sind und damit radial in verschiedene Richtungen weisen. Dies ist je nach Platz- bzw.
Wärmeabgabebedarf flexibel verwendbar. In Fig. 3 ist eine derartige Platte 5 dargestellt. Die Platte 5 zeigt hierbei eine rechteckige Grundform, wobei an ihrer, später dem Wellkörper 3 zugewandten Kante 5.1, eine halbkreisförmige Aussparung 5.2 vorgesehen ist. Die
Aussparung 5.2 zeigt einen Durchmesser Dl, welcher einem Durchmesser D2 entspricht, der durch die Mittelpunkte der Radien des Wellentales 4.1 des Wellkörpers 3 gegeben ist (siehe hierzu Fig. 2). Die Platte 5 kann hierbei auch in anderen Formen ausgebildet sein, so ist neben einer
Rechteckform in verschiedenen Längen und Höhen auch eine Ausformung als Halbkreis oder Dreieck möglich. Um eine optimale Passform zu gewährleisten, sollte die Platte maximale eine Dicke aufweisen, die der Breite des
Wellentals 4.1 bzw. einem Abstand zwischen zwei Wellen 4 vor dem Verspannen entspricht. So ist eine form- und kraftschlüssige Verbindung nach dem Verspannen
gewährleistet. In bevorzugter Weise ist die Platte 5 aus Edelstahl gefertigt, wobei zur Optimierung der Wärmeabgabe auch weitere Materialien, wie z.B. Kupfer, möglich sind.
Die Darstellungen der Fig. 4.1 bis 4.3 zeigen schrittweise das Verfahren zur Herstellung eines solchen Wärmtauschers 1 im Querschnitt. Beispielhaft wird gezeigt, wie zwei Platten 5 von ober- und unterhalb des Rohres 2 an den Wellkörper 3 herangeführt werden. Die Platten 5 werden senkrecht zur
Verlaufsrichtung des Rohres 2 zwischen zwei Wellen 4 in ein Wellental 4.1 eingesetzt (siehe auch Fig. 4.2) und ggf. in dieser Position gehalten. Hierbei hilft die
halbkreisförmige Aussparung 5.2 der Platte 5 eine mittige Position am Grund des Wellentals 4.1 zu finden. Wenn die Platte 5 senkrecht zum Rohr 2 eingesetzt ist, wird zu beiden Seiten der die Platte 5 umgebenden Wellen 4, eine Welle links 6.1 sowie eine Welle rechts 6.2 der Platte 5, ein Werkzeug (nicht dargestellt) angesetzt. Dieses Werkzeug presst daraufhin die betroffenen Wellen gleichmäßig in entgegengesetzt axialer Richtung gegeneinander, so dass die Welle links 6.1 der Platte 5 sowie die Welle rechts 6.2 der Platte 5 zueinander gedrückt werden. Die Wellen 4 werden hierbei vollständig zusammengepresst, so dass die Platte 5 form- und kraftschlüssig eingespannt wird. Hiernach wird das Werkzeug wieder von den Wellen 4 gelöst, und zu einer weiteren einsteckbaren Platte 5 bewegt, falls mehrere
Platten an dem Wellkörper 3 befestigt werden sollen. Sollen zwei Platten 5 zwischen die gleichen Wellen 4 eingesetzt werden, ist es vorgesehen, die Platten 5 entgegengesetzt zueinander an das Rohr 2 heranzuführen, zu halten und gemeinsam zu verpressen.
Mit dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher 1 ist ein einfach herzustellender und kostengünstiger Wärmetauscher
entstanden, der durch den Einsatz von weiteren Platten bzw. unterschiedlichen Materialpaarungen weiter optimierbar ist. Eine weitere Optimierung der Wärmeabgabe ist durch
Variation der Wärmeaustauschfläche, die durch die
Wellenhöhe und der darin verpressten Fläche der Platte gegeben ist, zu erreichen. Weiterhin werden durch die
Verpressung der Platte Zwangsspannungen in Umfangsrichtung, wie sie bei geschweißten Wärmetauschern üblich sind, völlig vermieden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Platten einzeln eingesetzt werden, und nicht in Ringform an das Rohr befestigt werden. Der besondere Vorteil gegenüber einer Schweißung ist die erhöhte mechanische Beweglichkeit der Pressung. Die Materialien haben zueinander, im
Vergleich zu einer geschweißten Lösung, gerade soviel
Spiel, um Spannungen, ausgelöst durch die unterschiedliche thermische Ausdehnung der Materialien, u.a. aufgrund der Temperatur, auszugleichen. Der kostengünstige Aspekt zeigt sich insbesondere darin, dass vorgeformte Wellenkörper jeglicher Bauart und Größe verwendet werden können. Das Einschieben und Verpressen von geeigneten Platten ist je nach Anforderung an den Wärmetauscher variierbar und ohne großen Aufwand in den bestehenden Produktionsprozess integrierbar. Die nicht verpressten Wellen bieten den weiteren Vorteil des Wärmetauschers, dass diese dem
Wärmetauscher eine Beweglichkeit und Kompensation bieten, die durch starre Rohre nicht gegeben ist.
Bezugszeichenliste
1 Wärmtauscher
2 Rohr
3 Wellkörper
4 Wellen
4.1 Wellental
4.2 Wellenberg
5 Platte
5.1 Kante
5.2 Aussparung
6.1 linke Welle
6.2 rechte Welle
Dl Durchmesser Aussparung
D2 Durchmesser der Radienmittelpunkte im Wellental
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Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers zur
Kühlung von Fluiden mit einem Rohr, welches teilweise als Wellkörper ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Platte zur Wärmeabgabe zwischen zwei Wellen des Wellenkörpers eingesteckt wird, und die Wellen derart gegeneinander verpresst werden, dass die eingesteckte Platte zwischen den Wellen eingespannt wird .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen durch axiales Stauchen mittels eines
Werkzeuges radial gleichmäßig gegen die Platte gepresst werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass vor dem Verspannen zwei Platten von radial entgegengesetzten Seiten des Rohres zwischen zwei benachbarten Wellen eingesetzt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Platten vorab mit einer halbkreisförmigen Aussparung passend dem Durchmesser der Radienmittelpunkte des Rohres im Wellental versehen werden . Wärmetauscher zur Kühlung von Abgasen mit einem Rohr (2), welches teilweise als Wellkörper (3) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine
Platte (5) zur Wärmeabgabe zwischen zwei Wellen (4) des Wellkörpers (3) eingesteckt und zwischen den zwei
Wellen (4) eingespannt ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Platte (5) eine rechteckige oder halbkreisförmige Form aufweist.
Wärmetauscher nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Platte (5) an einer dem Rohr (2) zugewandten Kante (5.1) eine halbkreisförmige der U-förmige Aussparung (5.2) passend dem Durchmesser (Dl) des Wellkörpers (3) im Wellental (4.1) aufweist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Platten (5) von radial entgegengesetzten Seiten des Rohres (2) zwischen zwei Wellen (4) eingesetzt sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwischen Wellen (4) und
Platte (5) entstehende Wärmeaustauschfläche durch unterschiedliche Wellenhöhen variierbar ist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Platte (5) und/oder das Rohr (2) aus Edelstahl gefertigt sind.
11
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DE (1) DE102010021334B4 (de)
WO (1) WO2011147554A2 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103225978A (zh) * 2013-05-21 2013-07-31 苏州威尔博机械有限公司 一种旋翅片热交换器及其成型工艺
US10562789B2 (en) 2016-11-10 2020-02-18 Ecovap, Inc. Evaporation panels
CN106594518B (zh) * 2016-11-28 2018-11-20 北京有色金属研究总院 一种具有高效换热的金属氢化物储氢装置
BR112020002357A2 (pt) 2017-08-04 2020-09-01 Ecovap, Inc. sistemas de painel de evaporação e métodos
USD864366S1 (en) 2017-09-21 2019-10-22 Ecovap, Inc. Evaporation panel
US11505475B2 (en) 2017-11-01 2022-11-22 Ecovap, Inc. Evaporation panel assemblies, systems, and methods
US11311145B2 (en) * 2019-11-25 2022-04-26 Bsh Home Appliances Corporation Broil burner venturi cover

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1136780A2 (de) 2000-03-23 2001-09-26 Senior Investments AG Doppelrohr-Wärmetauscher

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1828495A (en) * 1928-09-10 1931-10-20 William G Goodwin Casting
US1983468A (en) * 1930-04-02 1934-12-04 Sprague Specialties Co Process and apparatus for making corrugated tubes
US2012269A (en) * 1932-11-29 1935-08-27 American Radlator & Standard S Fin tube structure
US2011900A (en) * 1932-12-08 1935-08-20 Wilbur G Laird Fin radiator
US3077928A (en) * 1959-03-03 1963-02-19 Baldwin Lima Hamilton Corp Finned tubing
US3251410A (en) * 1965-01-08 1966-05-17 Dean Products Inc Heat exchange devices
US3731738A (en) * 1971-07-26 1973-05-08 H Cooper Tube fins of outwardly-organized materials
DE3025623A1 (de) * 1980-07-05 1982-02-04 Albert Speck Kg, 7531 Kieselbronn Waermeabsorber
US4337824A (en) * 1980-10-24 1982-07-06 Amtrol Double wall heat exchanger
DE3602608A1 (de) * 1986-01-29 1987-07-30 Wahler Gmbh & Co Gustav Rohrwaermetauscher
US5092038A (en) * 1989-04-03 1992-03-03 G. P. Industries, Inc. Method of manufacturing spiral heat exchanger tubes with an external fin
FR2676535B1 (fr) * 1991-05-14 1993-07-23 Valeo Thermique Moteur Sa Echangeur de chaleur muni d'une boite a fluide tubulaire a cloisons transversales, et procede pour sa realisation.
DE29612386U1 (de) * 1995-07-14 1996-08-29 Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 42859 Remscheid Wärmetauscher
DE69721968T2 (de) * 1997-03-26 2004-01-22 Calsonic Kansei Corp. Temporäre Montageeinheit für Wärmetauscherkern
DE29808171U1 (de) * 1997-04-28 1998-09-03 Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 42859 Remscheid Wärmetauscher
DE19841911A1 (de) * 1998-09-14 2000-03-16 Joachim Glueck Kühlkörper für im wesentlichen L-förmige oder T-förmige Kühlrippen
CN2337511Y (zh) * 1998-08-14 1999-09-08 王宇 翅片波节管式换热管
CN2345940Y (zh) * 1998-12-05 1999-10-27 梁加民 翅片管
CN2399698Y (zh) * 1999-12-08 2000-10-04 张世荣 翅片式波纹管
DE10049987A1 (de) * 2000-10-06 2002-04-11 Cohnen Beteiligungs Gmbh & Co Kühler, insbesondere für Kraftfahrzeuge
US6893053B2 (en) * 2001-09-10 2005-05-17 Tru-Flex Metal Hose Corp. Exhaust bellows for dynamic torsion control in an exhaust system
AU2003286429B2 (en) * 2002-12-10 2008-11-20 Showa Denko K.K. Finned tube for heat exchangers, heat exchanger, apparatus for fabricating heat exchanger finned tube and process for fabricating heat exchanger finned tube
DE10315371A1 (de) * 2003-04-03 2004-10-14 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
DE102006028578B4 (de) * 2006-06-22 2020-03-12 Modine Manufacturing Co. Wärmetauscher, insbesondere Abgaswärmetauscher
CN201081588Y (zh) * 2007-08-16 2008-07-02 沈根法 一种固定有散热片的换热管
DE202008013021U1 (de) * 2007-10-01 2008-12-24 Bdd Beteiligungs Gmbh Isoliervorrichtung eines Kompensators

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1136780A2 (de) 2000-03-23 2001-09-26 Senior Investments AG Doppelrohr-Wärmetauscher

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