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Radiator und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf einen Radiator mit doppelwandigen Rohren, deren zwischen je einem inneren und einem dazu koaxialen äusseren Rohr vorhandene Ringräume zur Aufnahme eines Umlaufmediums dienen, wobei die Ringräume oben und unten mit dem Inneren der Vor- und Rücklaufrohre verbunden sind. Diese Bauart ergibt eine grosse Wärmeübergangsfläche, indem die zu erwärmende bzw. zu kühlende Luft nicht nur den äusseren Rohren entlangstreicht, sondern auch durch die inneren Rohre strömen kann.
Es wurde bereits vorgeschlagen, Radiatoren auf die genannte Art auszubilden, und zwar so, dass die oberen und unteren Enden der äusseren Rohre stirnseits in zwei als Vor- und Rücklauf dienende Horizontalrohre einmünden, während die Enden der inneren Rohre die Horizontalrohre durchsetzen und mit ihrem Rand mit diesen Rohren verbunden sind. Nach dieser bekannten Bauart ist jedoch die Herstellung der Radiatoren schwierig und kostspielig, weil die Ränder der Innen- und der Aussenrohre der Zylinderform der Horizontalrohre angepasst und auf ihrem ganzen Umfang dicht mit diesen Horizontalrohren verbunden worden müssen, welche man zuerst entsprechend den Durchdringungskurven ausschneiden muss.
Der erfindungsgemässe Radiator soll nun die mit den doppelwandigen Rohren erreichbare grosse Wärmeübergangsfläche aufweisen, dabei aber billig herzustellen sein, und er ist dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren Rohre seitliche Öffnungen zur Verbindung der erwähnten Ringräume mit dem Inneren der Vor- und Rücklaufrohre aufweisen.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemässen Radiators, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man die äusseren Rohre mit dem Vor- und dem Rück- Laufrohr durch Schweissen oder Löten verbindet, wobei man die seitlichen Öffnungen der äusseren Rohre mit seitlichen Öffnungen des Vor- und des Rücklaufrohres zur Deckung bzw. an Anschlussteile dieser Rohre bringt, dass man darauf die inneren Rohre in die Aussenrohre einschiebt und ihre nach aussen gebördelten Ränder mit den Aussenrohren durch Schweissen oder Löten verbindet.
Der erfindungsgemässe Radiator wird anschlie- ssend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert, und für diese Beispiele wird auch das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren beispielsweise dargelegt.
In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Teilansicht eines Radiators, teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Horizontalschnitt längs der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 ein Detail der Fig. 1 in grösserem Massstab und Fig.4 einen der Fig.2 entsprechenden Schnitt durch einen anders ausgebildeten Radiator.
Die gezeichneten Radiatoren weisen vertikale, doppelwandige Rohre 1 auf, die je aus einem inneren Rohr 2 und einem dazu koaxialen äusseren Rohr 3 bestehen. Der Ringraum zwischen den Rohren 2 und 3 dient zur Aufnahme z. B. eines Unflauf- heizmediums, das durch ein Vorlaufrohr 4 zufliesst und durch ein Rücklaufrohr 5 nach dem Kessel zurückfliesst. Als Medium kommen in erster Linie Flüssigkeiten, vorzugsweise Wasser oder ein Mineralöl mit hohem Siedepunkt, in Betracht, doch kann man auch Gase oder Dampf- Flüssigkeits-Gemische, z. B. Nassdampf, als Umlaufmedium und Wärmeträger verwenden.
Der Radiator kann auch zum Kühlen dienen: Dann ist das untere Horizontalrohr 5 der
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Vorlauf und das obere Rohr der Rücklauf, durch den das Umlaufmedium in diesem Falle zur Kältemaschine zurückfliesst. Die inneren Rohre sind oben und unten offen, so dass zu heizende bzw. zu kühlende Luft durch sie strömen kann.
Der Anschluss der Ringräume, welche die Rohre 2 und 3 einschliessen, an das Innere der Vor- und Rücklaufrohre 4, 5 geschieht durch seitliche, das heisst aus den Mantelflächen ausgeschnittene öff- nungen 8 der äusseren Rohre 3. Bei der Bauart nach Fig.2 sind die Rohre 1 parallel an das durchgehende Vor- bzw. Rücklaufrohr geschaltet, während nach Fig. 4 eine Serieschaltung vorgesehen ist, indem Vor- unnd Rücklaufrohr durch getrennte Rohrstücke 7 gebildet werden, die, soweit sie zwischen zwei Rohren 1 liegen, die Mäntel je zweier benachbarter Rohre 3 durchsetzen und ihre Lichträume miteinander verbinden.
Zur Herstellung eines der gezeichneten Radiatoren geht man erfindungsgemäss so vor, dass man zuerst die Aussenrohre 3 mit dem Vor- und dem Rücklaufrohr 4 bzw. 5 durch Schweissen oder Löten verbindet und erst dann die Innenrohre 2 in die Aussenrohre 3 einschiebt. Um je zwei Rohrenden mit einer einzigen Schweiss- oder Lötnaht verbinden zu können, weitet man zweckmässig jeweils das Innenrohr 2 bis nahezu auf den Innendurchmesser des Aussenrohres 3 auf; die Ausbördelung kann vor dem Einschieben der Innenrohre 2 in die Aussenrohre 3 oder, wenn, wie bei der Bauart nach Fig.4, der Lichtraum der Aussenrohre 3 von den Stücken 7 teilweise versperrt ist, zumindest auf einer Seite erst nach dem Einschieben geschehen.
Wenn man in der beschriebenen Reihenfolge vorgeht, ist das Innere der Rohre 3 zum Verbinden mit den horizontalen Rohren 4, 5 von den Enden der Rohre 3 her zum Schweissen oder Löten zugänglich; bei der Bauart nach Fig. 2 bringt man dabei die seitlichen öffnungen 8 der Rohre 3 mit gleichfalls seitlichen öffnungen 9 der Rohre 4, 5 zur Deckung, und bei der Bauart nach Fig.4 werden die Enden 10 der Rohrabschnitte 7 in die öffnun- gen 8 gesteckt.
Besonders einfach wird die Herstellung der doppelwandigen Rohre 1, wenn man, wie aus Fig. 3 ersichtlich, das Innenrohr 2 so ausweitet, dass seine ursprünglich zylindrischen Enden im Querschnitt mit einem spitzen Winkel gegen die Rohrachse verlaufen. Dabei entstehen zwischen der zylindrischen Innenfläche des Aussenrohres 3 und den Endflächen 11 des Innenrohres 2, die beim Ausweiten aus ihrer ursprünglich ebenen Gestalt zu Kegelstumpfflächen verformt wurden, im Querschnitt V-förmige, ringsum laufende Rinnen, die man durch Schweissgut oder Hartlot dicht ausfüllen kann.
Bei serienweiser Fabrikation kann man alle nach oben gerichteten Ränder der Innenrohre 2 gleichzeitig mit denen der Aussenrohre 3 verlöten, indem man in die V-förmigen Rinnen Ringe 12 aus Hartlotdraht einlegt (Fig. 3) und dann den ganzen Radiator über die Schmelztempe- ratur des Lotes erhitzt; nach dem Erkalten kehrt man den Radiator um und wiederholt das gleiche Vorgehen mit den anderen, nunmehr ebenfalls nach oben gerichteten Enden der Rohre 2 und 3. Falls auch die horizontalen Rohre 4, 5 an die Rohre 3 angelötet werden, macht man die Ringe 12 zum Verlöten der Rohre 2, 3 zweckmässig aus einem niedriger schmelzenden Lot als dem für das Anlöten der Rohre 4, 5 an die Rohre 3 verwendeten.
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Radiator and method for its production The invention relates to a radiator with double-walled tubes, the annular spaces of which are provided between an inner and an outer tube coaxial therewith used to accommodate a circulating medium, the annular spaces at the top and bottom with the interior of the flow and return pipes are connected. This design results in a large heat transfer surface in that the air to be heated or cooled not only sweeps along the outer tubes, but can also flow through the inner tubes.
It has already been proposed to design radiators in this way, in such a way that the upper and lower ends of the outer tubes open into two horizontal tubes serving as flow and return, while the ends of the inner tubes penetrate the horizontal tubes and with their edge connected to these pipes. According to this known design, however, the manufacture of the radiators is difficult and expensive because the edges of the inner and outer tubes have to be adapted to the cylindrical shape of the horizontal tubes and have to be tightly connected over their entire circumference to these horizontal tubes, which must first be cut out according to the penetration curves.
The radiator according to the invention should now have the large heat transfer area achievable with the double-walled tubes, but it should be cheap to manufacture, and it is characterized in that the outer tubes have lateral openings for connecting the aforementioned annular spaces with the interior of the flow and return tubes.
The invention also relates to a method for producing a radiator according to the invention, which is characterized in that the outer tubes are connected to the front and rear running tubes by welding or soldering, the side openings of the outer tubes being connected to side openings of the flow and return pipes to coincide or to the connection parts of these pipes that one then pushes the inner pipes into the outer pipes and connects their outwardly beaded edges with the outer pipes by welding or soldering.
The radiator according to the invention is then explained with reference to two exemplary embodiments shown in the drawing, and the manufacturing method according to the invention is also presented for these examples.
The drawings show: FIG. 1 a partial view of a radiator, partially in section, FIG. 2 a horizontal section along the line II-II in FIG. 1, FIG. 3 a detail of FIG. 1 on a larger scale and FIG. 4 a the Figure 2 corresponding section through a differently designed radiator.
The radiators shown have vertical, double-walled tubes 1, each of which consists of an inner tube 2 and an outer tube 3 coaxial therewith. The annular space between the tubes 2 and 3 is used to accommodate z. B. a non-flow heating medium that flows through a flow pipe 4 and flows back through a return pipe 5 to the boiler. The medium primarily used is liquids, preferably water or a mineral oil with a high boiling point, but gases or vapor-liquid mixtures, e.g. B. wet steam as a circulating medium and heat transfer medium.
The radiator can also be used for cooling: Then the lower horizontal pipe 5 is the
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Flow and the upper pipe is the return, through which the circulating medium flows back to the refrigeration machine in this case. The inner tubes are open at the top and bottom so that air to be heated or cooled can flow through them.
The connection of the annular spaces, which enclose the pipes 2 and 3, to the interior of the flow and return pipes 4, 5 takes place through lateral openings 8 of the outer pipes 3, that is to say cut out of the jacket surfaces. In the design according to FIG the pipes 1 are connected in parallel to the continuous flow or return pipe, while according to FIG. 4 a series connection is provided in that the flow and return pipe are formed by separate pipe pieces 7 which, as far as they are between two pipes 1, the jackets each enforce two adjacent tubes 3 and connect their light spaces with each other.
To manufacture one of the radiators shown, the procedure according to the invention is to first connect the outer pipes 3 to the supply and return pipes 4 and 5 by welding or soldering and only then insert the inner pipes 2 into the outer pipes 3. In order to be able to connect two pipe ends with a single weld or solder seam, it is expedient to widen the inner pipe 2 to almost the inner diameter of the outer pipe 3; the flanging can be done before the inner tubes 2 are pushed into the outer tubes 3 or, if, as in the case of the design according to FIG. 4, the clearance of the outer tubes 3 is partially blocked by the pieces 7, at least on one side only after the insertion.
If one proceeds in the order described, the interior of the tubes 3 for connection to the horizontal tubes 4, 5 is accessible from the ends of the tubes 3 for welding or soldering; In the design according to FIG. 2, the lateral openings 8 of the tubes 3 are brought to coincide with likewise lateral openings 9 of the tubes 4, 5, and in the design according to FIG. 4, the ends 10 of the tube sections 7 are in the openings 8 plugged.
The production of the double-walled tubes 1 becomes particularly simple if, as can be seen from FIG. 3, the inner tube 2 is expanded so that its originally cylindrical ends extend in cross section at an acute angle to the tube axis. This creates between the cylindrical inner surface of the outer tube 3 and the end surfaces 11 of the inner tube 2, which were deformed into frustoconical surfaces when expanding from their originally flat shape, in cross-section V-shaped, all-round grooves that can be tightly filled with weld metal or braze.
In the case of series production, all upwardly directed edges of the inner tubes 2 can be soldered to those of the outer tubes 3 at the same time by inserting rings 12 made of brazing wire into the V-shaped grooves (Fig. 3) and then placing the entire radiator above the melting temperature of the Solder heated; After cooling, the radiator is reversed and the same procedure is repeated with the other ends of the tubes 2 and 3, which are now also facing upwards. If the horizontal tubes 4, 5 are also soldered to the tubes 3, the rings 12 are made into Soldering the tubes 2, 3 expediently from a lower melting solder than that used for soldering the tubes 4, 5 to the tubes 3.