Claims (1)
**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.
** WARNING ** Beginning of CLMS field could overlap end of DESC **.
Gegenstand der Erfindung ist ein Wärmeaustauscher, dessen Strömungsweg für einen flüssigen Wärmeträger durch eine zum Wärmeaustausch mit der Umgebung bestimmte, gegenüber ihrem Grundriss vergrösserte Wärmeaustausch fläche begrenzt ist.
The subject of the invention is a heat exchanger whose flow path for a liquid heat carrier is limited by a heat exchange surface which is intended for heat exchange with the environment and is enlarged compared to its outline.
Solche Wärmeaustauscher können z. B. als Heizkörper (Wärmeabgabe) in Warmwasserheizungen oder als Erhitzer bzw. Kühler (Wärmeaufnahme) zur Erhitzung einer Flüssigkeit durch Wärmeaufnahme aus der Umgebung verwendet werden.
Such heat exchangers can, for. B. can be used as a radiator (heat dissipation) in hot water heating or as a heater or cooler (heat absorption) for heating a liquid by absorbing heat from the environment.
Bekannte Wärmeaustauscher dieser Art besitzen meist ein mit Einlass und Auslass für den Wärmeträger versehenes
Röhrengebilde, das z. B. eine gerippte oder aus Lamellen ge bildete der Umgebungsluft ausgesetzte Wärmeaustauschfläche aufweist. Diesen Ausführungen ist meist gemeinsam, dass die
Rippen oder Lamellen mit ihren Hauptflächen einander zuge kehrt sind, so dass sie sich in der Wärmeaufnahme bzw.
Known heat exchangers of this type usually have an inlet and outlet for the heat carrier
Tubular structure z. B. has a ribbed ge or fins formed of the ambient air exposed heat exchange surface. What these versions usually have in common is that the
Ribs or lamellas with their main surfaces facing each other so that they are in the heat absorption or
Abgabe gegenseitig stören. Die meist relativ engen Rohre führen ausserdem leicht zu Ablagerungen und entsprechenden
Querschnittsverengungen, die den Durchflusswiderstand des
Wärmeaustauschers erheblich vergrössern können.
To disturb each other. The mostly relatively narrow pipes also easily lead to deposits and corresponding
Cross-sectional constrictions that reduce the flow resistance of the
Heat exchanger can enlarge considerably.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung eines
Wärmeaustauschers, der nicht nur diese Nachteile vermeiden lässt, sondern ausserdem einfach und billig in der Herstellung ist. Zu diesem Zweck ist der erfindungsgemässe Wärmeaus tauscher dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeträger-Strö mungsweg zwischen zwei zueinander parallelen Blechen mit rechtwinkligem Grundriss gebildet ist, und an zwei einander gegenüberliegenden Schmalseiten des so geschaffenen Blechge bildes einen sich über die ganze Seitenlänge erstreckenden Ver teil- bzw. Sammelkanal aufweist, und dass wenigstens eines der Bleche parallel zu diesen Kanälen verlaufende Reihen von unter sich gleichen, bezüglich senkrecht zur Blechebene verlaufenden Achsen sich symmetrisch verengenden Einbuchtungen aufweist.
The present invention aims to provide one
Heat exchanger, which can not only avoid these disadvantages, but is also simple and cheap to manufacture. For this purpose, the heat exchanger according to the invention is characterized in that the heat carrier flow path is formed between two parallel metal sheets with a right-angled plan, and on two opposite narrow sides of the sheet metal structure created in this way, a Ver part or extending over the entire side length . Has collecting channel, and that at least one of the metal sheets running parallel to these channels has rows of identical indentations that narrow symmetrically with respect to axes running perpendicular to the plane of the sheet metal.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung sind beide Bleche mit spiegelbildlich angeordneten Einbuchtungen versehen, d.h. die Einbuchtungen der beiden Bleche erstrecken sich gegensinnig, sind aber in Flucht miteinander. Die Einbuchtungen können Kegel-, Halbkugel- oder Pyramidenform besitzen, und ihre Tiefe ist zweckmässig nicht viel grösser, vorteilhaft aber kleiner als der Radius des Umrisskreises ihrer Basis.
In a particularly advantageous embodiment, both sheets are provided with indentations arranged in mirror image, i.e. the indentations of the two sheets extend in opposite directions, but are in alignment with one another. The indentations can be conical, hemispherical or pyramidal in shape, and their depth is usefully not much greater, but advantageously smaller than the radius of the outline of their base.
Bei einer besonders zweckmässigen Ausführungsform sind die beiden Bleche so miteinander verbunden, dass die Scheitel ihrer einwärtsragenden Einbuchtungen aufeinanderliegen; es ist aber auch möglich, die Bleche so anzuordnen, dass ihre Einbuchtungen nach aussen ragen; in diesem Fall müssen Abstandglieder zwischen den die Einbuchtungen umgebenden Stegpartien der Bleche vorgesehen sein, um den Strömungsweg zwischen Verteil- und Sammelkanal offen zu halten.
In a particularly expedient embodiment, the two metal sheets are connected to one another in such a way that the apices of their inwardly protruding indentations lie on top of one another; but it is also possible to arrange the metal sheets so that their indentations protrude outwards; in this case, spacers must be provided between the web parts of the metal sheets surrounding the indentations in order to keep the flow path between the distribution and collecting ducts open.
In der beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise schematisch dargestellt; es zeigt:
Fig. 1 in Draufsicht ein Teil eines Wärmeaustauschers,
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 1, und
Fig. 3 einen Querschnitt analog Fig. 2 durch eine Variante.
In the accompanying drawing, the invention is shown schematically, for example; it shows:
Fig. 1 is a plan view of part of a heat exchanger,
Fig. 2 shows a cross section along the line 11-11 in Fig. 1, and
FIG. 3 shows a cross section analogous to FIG. 2 through a variant.
Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Wärmeaustauscher besitzt zwei ebene Bleche la, 1b mit rechtwinkligem, zweckmässig quadratischem Grundriss; jedes dieser Bleche la, 1b ist mit einer Mehrzahl Reihen von unter sich gleichen Einbuchtungen 2 versehen, die in Form von Pyramiden mit quadratischem Grundriss aus der Blechebene herausragen. Die beiden Bleche la, lb liegen mit den Scheiteln ihrer Einbuchtungen 2 aufeinander und sind, z. B. durch Punktschweissung, fest miteinander verbunden. An zwei einander gegenüberliegenden Schmalseiten dieses Blechgebildes la, lb, 2 ist je ein sich über die ganze Seitenlänge erstreckender Kanal 3 bzw. 4 vorgesehen; an den beiden andern Seiten sind die Bleche durch eine Seitenwand verbunden.
The heat exchanger shown in Figures 1 and 2 has two flat sheets la, 1b with a right-angled, suitably square plan; Each of these sheets la, 1b is provided with a plurality of rows of indentations 2 which are identical to one another and which protrude from the sheet plane in the form of pyramids with a square plan. The two sheets la, lb lie with the apexes of their indentations 2 on top of one another and are, for. B. by spot welding, firmly connected. On two opposite narrow sides of this sheet metal structure la, lb, 2, a channel 3 or 4 extending over the entire side length is provided; on the other two sides the metal sheets are connected by a side wall.
Die mit einem Einlass- bzw. einem Auslassstutzen 3a bzw. 4a versehenen Kanäle 3,4 besitzen an ihrer
Innenwand eine Lochreihe 5, so dass ein durch den Stutzen 3a in den Kanal 3 eintretender flüssiger Wärmeträger, z. B.
The channels 3, 4 which are provided with an inlet or an outlet connection 3a or 4a have on their
Inner wall has a row of holes 5, so that a liquid heat transfer medium, z. B.
Wasser, durch die Lochreihe 5 gleichmässig auf den zwischen den Blechen la, lb gebildeten Strömungsweg 6 verteilt wird und auf der gegenüberliegenden Seite durch die analoge Loch reihe des Kanals 4 zum Auslassstutzen 4a geleitet wird. Der in sich zusammenhängende Strömungsweg 6, durch welchen die
Doppelpyramiden der Einbuchtungen 2 hindurchragen, ge stattet einerseits einen ungehinderten Durchfluss des Wärme trägers, und gewährleistet anderseits dank dieser Einbuch tungen und den durch sie bewirkten dauernden Querschnitts änderungen bzw. Umlenkungen einen innigen Kontakt des
Wärmeträgers mit der durch die Bleche la, lb gebildeten, relativ grossen Wärmeaustauschflächen.
Water, through the row of holes 5 is evenly distributed on the flow path 6 formed between the metal sheets 1 a, 1 b and is passed on the opposite side through the similar row of holes in the channel 4 to the outlet nozzle 4 a. The coherent flow path 6 through which the
Double pyramids of the indentations 2 protrude, ge equips on the one hand an unimpeded flow of the heat carrier, and on the other hand, thanks to these indentations and the permanent cross-sectional changes or deflections caused by them, an intimate contact of the
Heat transfer medium with the relatively large heat exchange surfaces formed by the sheets la, lb.
Wie in Fig. 2 angedeutet, können bei relativ grossen
Ausführungen zusätzliche, denselben oder einen anderen
Wärmeträger führende Rohre 6a eingesetzt sein.
As indicated in Fig. 2, with relatively large
Additional versions, the same or a different one
Heat carrier pipes 6a be used.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Variante sind die beiden Bleche la, lb mit voneinander wegweisenden Einbuchtungen 2 angeordnet. In diesem Fall müssen die die Einbuchtungen umgebenden Blechstege 7 durch Distanzglieder 8 im Abstand von einander gehalten sein; nur so ist gewährleistet, dass die von den einander gegenüberliegenden Einbuchtungen 2 begrenzten Kammern zu einem zusammenhängenden Strömungsweg 6b miteinander verbunden sind.
In the variant shown in FIG. 3, the two metal sheets 1 a, 1 b are arranged with indentations 2 pointing away from one another. In this case, the sheet metal webs 7 surrounding the indentations must be held at a distance from one another by spacers 8; this is the only way to ensure that the chambers delimited by the opposing indentations 2 are connected to one another to form a coherent flow path 6b.
Gemäss Fig. 3 sind als Distanzglieder senkrecht zu den Kanälen 3,4 verlaufende Stäbe 8 vorgesehen; zweckmässig ist jeweils nach zwei oder mehr Einbuchtungen ein solcher, sich über alle Reihen der Einbuchtungen 2 erstreckender Stab 8 vorgesehen (wie dies in Fig. 1, die auch eine Draufsicht zu Fig. 3 darstellt, strichpunktierten Linien angedeutet ist), wodurch der Strömungsweg 6b zwischen den beiden Kanälen 3 und 4 in mehrere, einlass- und auslassseitig zusammenhängende Stränge unterteilt ist.
According to FIG. 3, rods 8 running perpendicular to the channels 3, 4 are provided as spacer members; Expediently, after two or more indentations, such a rod 8 extending over all rows of indentations 2 is provided (as indicated by dash-dotted lines in FIG. 1, which also represents a top view of FIG. 3), whereby the flow path 6b between the two channels 3 and 4 is divided into several, inlet and outlet side connected strands.
Die Tiefe der Einbuchtungen 2 ist beim gezeichneten Beispiel etwa gleich dem Radius des Umrisskreises der Pyramidenbasis; die Einbuchtungen können aber auch von etwas geringerer Tiefe sein, oder einen entsprechend flachgedrückten Scheitel aufweisen. In der Praxis wird es zweckmässig sein, den Durchmesser des genannten Basisumrisskreises etwa zwischen 3 und 5 cm zu wählen, während die zwischen benachbarten Einbuchtungen verbleibende Stegbreite so klein wie dies fertigungstechnisch angezeigt ist, gemacht wird.
In the example shown, the depth of the indentations 2 is approximately equal to the radius of the outline of the pyramid base; the indentations can, however, also be somewhat less deep or have a correspondingly flattened apex. In practice it will be expedient to choose the diameter of the said base outline circle between approximately 3 and 5 cm, while the web width remaining between adjacent indentations is made as small as it is indicated in terms of production technology.
Die Einbuchtungen 2 können anstatt Pyramidenfonn auch Kegel- oder Halbkugelform aufweisen. Die Einbuch tungen 2 der Reihen in den Blechen des gezeichneten Beispiels sind in Flucht miteinander angeordnet; sie könnten aber auch reihenweise zueinander versetzt sein.
The indentations 2 can also have a conical or hemispherical shape instead of a pyramid shape. The Einbuch lines 2 of the rows in the sheets of the drawn example are arranged in alignment with one another; however, they could also be offset from one another in rows.
Der beschriebene Wärmeaustauscher ist nicht nur wärme und strömungstechnisch vorteilhaft, sondern er lässt sich auch einfach herstellen, die Bleche la, Ib lassen sich in vorbe stimmten Einheitsmassen durch Tiefziehen vorfabrizieren und auf das für den jeweiligen Verwendungszweck geeignete Mass zuschneiden. Ausserdem ist das durch die Einbuchtungen 2 erzeugte Muster auch ästhetisch ansprechend, was z. B. bei Verwendung des Wärmeaustauschers als in Wohnräumen aufzustellenden Heizkörpern besonders vorteilhaft ist.
The heat exchanger described is not only advantageous in terms of heat and flow, but it is also easy to manufacture, the sheets la, Ib can be prefabricated in vorbe certain unit dimensions by deep drawing and cut to the appropriate size for the respective purpose. In addition, the pattern generated by the indentations 2 is also aesthetically pleasing, which z. B. is particularly advantageous when using the heat exchanger as radiators to be set up in living rooms.
PATENTANSPRUCH
PATENT CLAIM
Wärmeaustauscher, dessen Strömungsweg für einen flüssigen Wärmeträger durch eine zum Wärmeaustausch mit der Umgebung bestimmte, gegenüber ihrem Grundriss vergrösserte Wärmeaustauschfläche begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeträger-Strömungsweg zwischen zwei zueinander parallelen Blechen mit rechtwinkligem Grundriss gebildet ist, und an zwei einander gegenüberliegenden Schmalseiten des so geschaffe?en Blechgebildes einen sich über die ganze Seitenlänge erstreckenden Verteil- bzw. Sammelkanal aufweist, und dass wenigstens eines der Bleche parallel zu diesen Kanälen verlaufende Reihen von unter sich gleichen, bezüglich senk recht zur Blechebene verlaufenden Achsen sich symmetrisch verengenden Einbuchtungen aufweist.
Heat exchanger, the flow path of which for a liquid heat carrier is limited by a heat exchange surface intended for heat exchange with the environment and enlarged compared to its floor plan, characterized in that the heat carrier flow path is formed between two parallel plates with a rectangular floor plan and on two opposite narrow sides of the sheet metal structure created in this way has a distribution or collecting channel extending over the entire length of the side, and that at least one of the sheets has rows parallel to these channels of identical axes that are symmetrically narrowing with respect to the sheet plane.
UNTERANSPRÜCHE
1. Wärmeaustauscher nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass beide Bleche (la, lb) spiegelbildlich angeordnete Einbuchtungen (2) aufweisen.
SUBCLAIMS
1. Heat exchanger according to claim, characterized in that both sheets (la, lb) have indentations (2) arranged in mirror image.
2. Wärmeaustauscher nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtungen (2) der beiden Bleche Pyramiden-Kegel- oder Halbkugelform aufweisen.
2. Heat exchanger according to claim, characterized in that the indentations (2) of the two sheets have a pyramid-cone or hemispherical shape.
3. Wärmeaustauscher nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bleche (la, lb) mit einwärtsragenden Einbuchtungen (2) angeordnet sind, wobei die Scheitel der Einbuchtungen des einen Blechs auf den Scheiteln der Einbuchtungen des andern Blechs aufliegen.
3. Heat exchanger according to dependent claim 2, characterized in that the two sheets (la, lb) are arranged with inwardly protruding indentations (2), the apices of the indentations of one sheet resting on the apexes of the indentations of the other sheet.
4. Wärmeaustauscher nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bleche (la, lb) mit auswärtsragenden Einbuchtungen (2) unter Zwischenlage von Distanzgliedern (8) angeordnet sind.
4. Heat exchanger according to dependent claim 2, characterized in that the two metal sheets (la, lb) are arranged with outwardly projecting indentations (2) with the interposition of spacers (8).
5. Wärmeaustauscher nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzglieder quer zu den beiden Kanälen verlaufende Stäbe (8) sind, welche den zusammenhängenden Strömungsweg (6b) zwischen den beiden Kanälen in mehrere Stränge unterteilen.
5. Heat exchanger according to dependent claim 4, characterized in that the spacer members are bars (8) which extend transversely to the two channels and which divide the continuous flow path (6b) between the two channels into several strands.
6. Wärmeaustauscher nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungsweg (6) die Bleche (la, lb) nicht berührende zusätzliche Leitungen (6a) für den oder einen anderen Wärmeträger verlegt sind.
6. Heat exchanger according to dependent claim 2, characterized in that in the flow path (6) the metal sheets (la, lb) non-contacting additional lines (6a) for the or another heat carrier are laid.
7. Wärmeaustauscher nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtungen (2) aller Reihen miteinander in Flucht sind.
7. Heat exchanger according to dependent claim 2, characterized in that the indentations (2) of all rows are in alignment with one another.
8. Wärmeaustauscher nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtungen (2) einer Reihe zu jenen einer benachbarten Reihe zueinander versetzt sind.
8. Heat exchanger according to dependent claim 2, characterized in that the indentations (2) of one row are offset from one another to those of an adjacent row.