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Wärmeaustauscher.
Die Erfindung betrifft Wärmeaustauscher, die aus Leitungen zum Umlauf des inneren Mediums (z. B. Wasser, Dampf, elektrischer Strom usw.) und mit dem äusseren Medium, z. B. Luft, in Berührung stehenden Rippen oder Flügeln bestehen. Für die Zwecke derartiger Wärmeaustauschvorrichtungen sind besonders zu der Strömungsrichtung des äusseren Mediums querliegende, dünne, plattenartige, durchbrochene Wärmeaustausehflächen geeignet, die in Richtung der Strömung des äusseren Mediums eine sehr geringe Abmessung besitzen und zur Achse der das innere Medium führenden Leitungen parallel liegen und an, diesen Leitungen als Längsrippen angeschlossen sind.
Derartige Wärmeaustauschflächen können aus mit Durchbrechungen versehenen Platten oder aus Gluppen von feinen draht- oder streifenförmigen Elementen (z. B. Drahtnetzen) bestehen.
Derartige Wärmeaustauschflächen bieten ausser dem geringen Gewicht, welches die feinen streifenförmigen Elemente im Verhältnis zu ihrer Oberfläche aufweisen, auch wärmetechnisch bedeutende Vorteile. Hinsichtlich des wirksamen Wärmeaustausches kommt zunächst der Umstand vorteilhaft zur Geltung, dass die Wärmeaustauschfläche in der Richtung der Querströmung des äusseren Mediums, wie erwähnt, eine ganz geringe Abmessung besitzt.
Infolgedessen kann sich eine wärmeisolierende
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an denselben zu entstehen pflegt und die nach Massgabe der Länge der Wärmeaustauschfläche in der
Strömungsrichtung an Stärke erheblich zunimmt und durch ihre höhere Temperatur den nutzbaren Temperaturunterschied zwischen Wärmeaustauschfläche und Luft verringert, nicht in grösserer Dicke entwickeln.
Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung von Wärmeaustauschvorrichtungen dieser Art, insbesondere, die Wärmeaustauschflachen auf einfache Weise herzustellen und einen erhöhten Wärmeaustausch bei verringertem Luftwiderstand zu sichern.
Der Wärmeaustauscher gemäss der Erfindung besitzt durch Einschnitte der Platten und Ausbiegen aus der Ebene derselben gebildete, durch das äussere Medium, z. B. Luft, bespülte, jalousieartige Elemente, die sich dadurch kennzeichnen, dass sie um eine ihrer in einer zur Achsenebene der Leitungen des inneren Mediums (z. B. Warmwasserröhren) parallelen gemeinsamen Ebene liegenden Längskanten nach einer Seite dieser Ebene ausgebogen sind und mit der Platte durch Seitenteile zusammenhängen, wobei sich die Seitenteile der aufeinanderfolgenden ansätze zweckmässig unmittelbar (ohne Zwischenstreifen) aneinander anschliessen.
Infolge dieser Ausbildung besitzt der Wärmeaustauscher gemäss der Erfindung gegenüber Vorrichtungen dieser Art, bei denen durch Einschnitte der Wärmeaustauschplatten und Auspressen aus der Ebene derselben vorspringende Wärmeaustrauschelemente ohne Abfälle hergestellt wurden, folgende bedeutende Vorteile :
Es ist sehr wichtig, dass die Wärmeaustauschfläche dem durchströmenden äusseren Medium einen möglichst geringen Widerstand bietet, dass also dem letzteren ein möglichst grosser freier Durch- gangsquersohnitt zur Verfügung steht.
Ebenso ist es insbesondere bei Zimmerheizkörpern, bei denen die Luftströmung durch das von der kalten Luft verschiedene spezifische Gewicht der erwärmten Luft herbeigeführt wird, von Wichtigkeit, dass zu einem bestimmten Strömungsquerschnitt eine möglichst grosse Wärmeaustauschfläche gehört. Duch das Ausbiegen von jalousieartigen Elementen wird die
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die Seitenteile der einzelnen jalousieartigen Ansätze unmittelbar, ohne Belassung von Zwischenstreifen, aneinander anschliessen. Bei lotrecht oder nahezu lotrecht angeordneten Wärmeaustauschflächen wird die aufsteigende Luft durch die in der Strömungsrichtung schräg nach oben gerichteten jalousieartigen Ansätze in vorteilhafter Weise durch die Wärmeaustauschfläche hindurch abgelenkt.
Im allgemeinen wird durch die Anordnung gemäss der Erfindung erreicht, dass die zu-und durchströmende Luft mit geringem Widerstand geleitet wird, da wesentliche Richtungsänderungen nicht auftreten und nur die schmale Stirnfläche der Ansätze senkrecht zur Strömungsrichtung liegt ; die Luft strömt entlang der beiden Seitenflächen der Ansätze unter inniger Berührung und vollständiger Ausnutzung dieser Flächen als Wärmeabgabeflächen, wobei die der erwähnten Stirnfläche der Ansätze gegenüberliegende rückwärtige Schmalfläche, in deren Bereich sich aus bekannten Gründen eine stagnierende Luftschicht befindet und die für die Wärmeabgabe nicht in Betracht kommt, so schmal ist, dass die gesamtwärmeabagabe nicht in nennenswertem Masse beeinträchtigt wird.
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Schnitt durch dieselbe.
In Fig. 3 ist ein Teil der jalousieartigen Elementengruppe in perspektivischer Vorderansicht und in Fig. 4 in lotrechtem Schnitt in grösserem Massstabe veranschaulicht.
In Fig. 1 und 2 sind mit 1 die durchbrochenen, mit jalousieartigen Ansätzen in der unten beschriebenen Weise hergestellten Wärmeaustauschplatten und mit 3 die mit den letzteren in wärmeleitender Verbindung stehenden Verteilerrohre für das innere Medium bezeichnet. 4 ist das obere und 5 das untere Sammelrohr zur gegenseitigen Verbindung der Verteilerrohre 3. Die Platten 1 können mit den Rohren 3, 4, 5 durch Löten oder Schweissen verbunden werden, um die erforderliche metallische Berührung zwischen diesen Teilen zu sichern. Diese Teile können aber auch in ihrer Gänze aus einem Stück derart hergestellt werden, dass die vollwandigen Teile der Platte 1 an den Stellen der Rohre 3,4, 5 zu Rohrformen gebogen werden.
Dabei werden, wie insbesondere in Fig. 2 für die Sammelrohre4 und5 veranschaulicht, an der Schliessteile der die Rohre bildenden Plattenteile Schweiss- 9der Lötstreifen 6 als Dichtungsnähte vorgesehen.
Die in den Fig. 3 und 4 in grösserem Massstabe dargestellten jalousieartigen Elemente 2 der Wärmeaustauschplatte 1 werden derart hergestellt, dass in der Platte 1 entlang von Linienteilen 8 einfache Einschnitte ausgeführt und die über diesen Einschnitten befindlichen Plattenteile oder Felder aus der Ebene der Platte 1 derart ausgepresst werden, dass in ihrer Gesamtheit jalousieartige. Elementengruppen bildende Ansätze entstehen, deren jeder, ähnlich einem Halbsatteldach, aus je einer schräg emporragenden Fläche 2 und je zwei die letztere beiderseits abschliessenden, zur Ebene der Platte 1 senkrecht stehenden, dreieckigen Seitenflächen 9 besteht. Hinter jedem Plattenteil entsteht dadurch ein Kanal 10 und das äussere Medium, z. B.
Luft, strömt zwischen je zwei übereinander befindlichen Plattenteilen 3 durch die Kanäle 10 derart hindurch, dass sie die äussere Fläche des einen Ansatzes 2,9 und die innere Fläche des andern Ansatzes bestreicht und daher gegenüber den bekannten gelochten Platten mit vergrösserten Wärmeaustauschflächenteilen in Berührung gelangt.
Die jalousieartigen Ansätze werden mit Rücksicht darauf, dass es sich um zahlreiche feine streifenförmige Elemente handelt, auf maschinellem Wege hergestellt, u. zw. kann dies in einem einzigen Arbeits-
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Heat exchanger.
The invention relates to heat exchangers that consist of lines for circulating the inner medium (z. B. water, steam, electricity, etc.) and with the outer medium, z. B. air, ribs or wings in contact. For the purposes of such heat exchange devices, thin, plate-like, perforated heat exchange surfaces which are transverse to the direction of flow of the outer medium are particularly suitable, which have very small dimensions in the direction of the flow of the outer medium and are parallel to the axis of the lines carrying the inner medium and on, these lines are connected as longitudinal ribs.
Such heat exchange surfaces can consist of plates provided with openings or of groups of fine wire or strip-shaped elements (e.g. wire nets).
In addition to the low weight which the fine strip-shaped elements have in relation to their surface, such heat exchange surfaces also offer significant thermal advantages. With regard to the effective heat exchange, the fact that the heat exchange surface in the direction of the transverse flow of the external medium, as mentioned, has a very small dimension, is advantageous.
As a result, it can become a heat insulating
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on the same tends to arise and which according to the length of the heat exchange surface in the
The direction of flow increases considerably in strength and, due to its higher temperature, reduces the useful temperature difference between the heat exchange surface and air, but does not develop it in greater thickness.
The invention aims to improve heat exchange devices of this type, in particular to produce the heat exchange surfaces in a simple manner and to ensure increased heat exchange with reduced air resistance.
The heat exchanger according to the invention has formed by incisions in the plates and bending out of the plane of the same, through the external medium, e.g. B. air, flushed, louvre-like elements, which are characterized in that they are bent around one of their longitudinal edges lying parallel to the axis plane of the lines of the inner medium (z. B. hot water pipes) parallel to one side of this plane and with the Connected plate by side parts, the side parts of the successive approaches expediently directly adjoining one another (without intermediate strips).
As a result of this design, the heat exchanger according to the invention has the following significant advantages over devices of this type in which heat-exchange elements protruding from the plane of the same were produced without waste by cutting the heat-exchange plates and pressing them out:
It is very important that the heat exchange surface offers the lowest possible resistance to the external medium flowing through, so that the latter has as large a free cross-section as possible.
It is also important, particularly in the case of room radiators, in which the air flow is brought about by the specific gravity of the heated air that differs from the cold air, that the largest possible heat exchange area belongs to a certain flow cross-section. By bending out blind-like elements, the
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connect the side parts of the individual blind-like approaches directly to one another without leaving any intermediate strips. In the case of vertically or almost vertically arranged heat exchange surfaces, the rising air is advantageously deflected through the heat exchange surface by the louvre-like extensions directed obliquely upward in the direction of flow.
In general, the arrangement according to the invention ensures that the air flowing in and through is guided with little resistance, since significant changes in direction do not occur and only the narrow end face of the attachments is perpendicular to the direction of flow; The air flows along the two side surfaces of the approaches with intimate contact and complete utilization of these surfaces as heat release surfaces, the rear narrow surface opposite the mentioned end face of the approaches, in the area of which there is a stagnant layer of air for known reasons and which is not considered for the heat release is so narrow that the total heat dissipation is not affected to any significant extent.
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Cut through the same.
In Fig. 3 a part of the blind-like element group is illustrated in a perspective front view and in Fig. 4 in a vertical section on a larger scale.
In FIGS. 1 and 2, 1 denotes the openwork heat exchange plates produced with louvre-like approaches in the manner described below, and 3 denotes the distribution pipes for the inner medium which are in thermally conductive connection with the latter. 4 is the upper and 5 is the lower collecting pipe for the mutual connection of the distribution pipes 3. The plates 1 can be connected to the pipes 3, 4, 5 by soldering or welding in order to ensure the required metallic contact between these parts. However, these parts can also be produced in their entirety from one piece in such a way that the full-walled parts of the plate 1 are bent into tube shapes at the points of the tubes 3, 4, 5.
As illustrated in particular in FIG. 2 for the manifolds 4 and 5, welding strips 6 or soldering strips 6 are provided as sealing seams on the closing parts of the plate parts forming the tubes.
The louvre-like elements 2 of the heat exchange plate 1 shown on a larger scale in FIGS. 3 and 4 are produced in such a way that simple incisions are made in the plate 1 along line parts 8 and the plate parts or fields located above these incisions out of the plane of the plate 1 in such a way be squeezed out that louvre-like in its entirety. Approaches that form groups of elements are created, each of which, similar to a semi-gable roof, consists of one sloping surface 2 and two triangular side surfaces 9 which are perpendicular to the plane of the plate 1 and terminate the latter on both sides. This creates a channel 10 behind each plate part and the outer medium, e.g. B.
Air flows between two stacked plate parts 3 through the channels 10 in such a way that it brushes the outer surface of one approach 2, 9 and the inner surface of the other approach and therefore comes into contact with enlarged heat exchange surface parts compared to the known perforated plates.
The louvre-like approaches are made by machine, taking into account that there are numerous fine strip-shaped elements, u. between this can be done in a single work
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