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Bereich der Längsmittellinie der Frontplatte (4) mit dieser wärmeleitend verbunden ist und der vom Leitungsrohr (2) ausgehende Zwischensteg (28) zwischen sich und der Frontplatte (4) einen im Bereich der Verbindung des Leitungsrohres (2) mit der Frontplatte (4) geschlossenen und an der gegenüberliegenden Seite offenen Kanal (60) bildet, bei dem sich der Zwischensteg (28) und die Frontplatte (4) im wesentlichen ebenso weit von ihrer Verbindung weg erstrecken, und dass das Kanalverhältnis der Breite (e/2) des Kanals (60) zur Tiefe (f) des Kanals im Bereich zwischen 1,2:1 und 1,6:1 liegt.
26. Wärmetauscher nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Kanalverhältnis zwischen 1,25 und 1,35, vorzugsweise zwischen 1,28 und 1,32, liegt.
27. Wärmetauscher nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die offene Seite des Kanals (60) ungedrosselt ausgebildet ist.
28. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 14 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass vom Leitungsrohr (2) bis zur offenen Rückseite der Steganordnung (6) ein zentraler Steg (8) verläuft und beidseitig von diesem je mindestens zwei Sei tenstege (10, 12) über der Länge des zentralen Steges parallel zu diesem äquidistant verlaufen, und dass alle Seitenstege (10, 12) von dem Zwischensteg (28) ausgehen.
29. Verfahren zum Herstellen eines Wärmetauschers nach einem der Ansprüche 1 bis 28 durch Strangpressen des Verteilrohres unter integraler Anformung eines kontinuierlich längs des Verteilrohres verlaufenden Fortsatzes, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein einziger Fortsatz ausgebildet und dieser mindestens im Bereich der anzuschliessenden Querschnittflächen der Wärmetauschrohre wenigstens teilweise abgetragen wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzweigungen des Verteilrohres zugleich mit dem Abtragen dessen Fortsatzes ausgebildet werden.
31. Verwendung des Wärmetauschers nach einem der Ansprüche 1 bis 28 für die Raumheizung.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher gemäss dem Gattungsbegriff von Anspruch 1. Bei derartigen Wärmetauschern erfolgt der Wärmetausch zwischen einem die Wärmetauschrohre durchströmenden, meist flüssigen, gegebenenfalls aber auch gasförmigen, z.B. dampfförmigen, ersten Wärmetauschfluid und einem die äussere Verrippung der Wärmetauschrohre beaufschlagenden zweiten Wärmetauschfluid, bei Raumheizkörpern der Raumluft. Der Wärmetausch erfolgt dabei teils durch Wärmestrahlung, teils durch Konvektion. Raumheizkörper dieser Art sind auch als Radiatoren für Raumheizung bekannt. Verteilrohre dienen dazu, das erste Wärmetauschfluid den Wärmetauschrohren zuzuführen und/oder von diesen wieder abzuführen. Vorzugsweise wird der Wärmetauscher so angeordnet, dass die Wärmetauschrohre parallel zueinander vertikal verlaufen und oben und unten an je ein Verteilrohr angeschlossen sind.
Der Wärmeaustauscher kann auch für Raumheizung verwendet werden.
Es ist bereits ein solcher Raumheizkörper mit einem oberen und einem unteren Verteilrohr und mit verrippten Wärmetauschrohren auf dem Markt, die nebeneinander jeweils mit einer Querschnittfläche an umfangsseitig ausmündende Abzweigungen des jeweiligen Verteilrohres angeschlossen sind, wobei eine Schweissverbindung zwischen einer Rippe des jeweiligen Wärmetauschrohres und einem sich längs des Verteilrohres erstreckenden abstehenden Fortsatz des jeweiligen Verteilrohres ausgebildet ist, und wobei sich eine Rippe des jeweiligen Wärmetauschrohres unter Überlappung mit dem Fortsatz parallel zu diesem erstreckt.
Das verrippte Wärmetauschrohr weist dabei ein Leitungsrohr für ein Wärmetauschfluid und eine wärmeleitende Verrippung des Leitungsrohres in Gestalt von Stegen auf. die eine sich längs der einen Seite des Leitungsrohres erstrekkende Frontplatte sowie eine Steganordnung bilden, bei der ein rechtwinklig zur Frontplatte verlaufender zentraler Steg das Leitungsrohr mit der Längsmittellinie der Frontplatte und in äquidistanter Verlängerung an der anderen Seite des Leitungsrohres mit der Längsmittellinie einer zur Frontplatte parallelen und mit ihr deckungsgleichen Rückplatte verbindet und einen Zwischensteg aufweist. der sich parallel zu Frontplatte und Rückplatte und rechtwinklig zum zentralen Steg von dem Leitungsrohr beidseitig über die ganze Erstreckungsweite von Frontplatte und Rückplatte erstreckt (DE-OS 2733 892 und DE-GM 7 923 708).
Bei dem bekannten Wärmetauscher verläuft die parallel mit dem Fortsatz verlaufende Rippe, nämlich der Zwischensteg, in der gemeinsamen Ebene der Achsen des Verteilrohres und der Wärmetauschrohre und greift in eine längs des Verteilrohres verlaufende Nut ein. Im Verteilrohr sind zu beiden Seiten des Zwischenstegs zwei längs des Verteilrohres durchlaufende Fortsätze vorgesehen. Diese greifen jeweils in eine Nut an je einer rechtwinklig zur Erstreckungsrichtung des Verteilrohres verlaufenden Rippe, nämlich des zentralen Stegs, jedes Wärmetauschrohres ein. Von der Seite des Verteilrohres aus ist jeweils dieser Nuteingriff aussenseitig verschweisst, wofür aufwendige Lichtbogentechnik vorzusehen ist. Ferner behindern die abstehenden Fortsätze an den Verteilrohren die konvektive Wärmeabgabe durch Querschnittsverengung der Konvektionsschächte.
Wenn der Wärmetauscher von oben einblickbar ist, ergibt sich dabei auch ein unansehnlicher Anblick des Aufbaus infolge der breitflächig verlaufenden Schweissstelle. Ferner ist diese Art der Verschweissung dann aufwendig, wenn Verteilrohre an beiden Enden der Wärmetauschrohre angeschweisst werden müssen und daher beim Verschweissen entweder von beiden Stirnseiten der Wärmetauschrohre her geschweisst werden muss oder das Schweissen in zwei Etappen vorgenommen werden muss, wobei der Wärmetauscher zwischen den Etappen um 180" zu drehen ist. Von der Rückseite aus ist bei diesem bekannten Wärmetauscher keine Zugänglichkeit für Schweissarbeiten infolge des Vorhandenseins der geschlossenen Rückplatte gegeben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde. ohne Einbusse der Qualität der Verbindung, insbesondere auch Schweissverbindung, zwischen Verteilrohr(en) und Wärmetauschrohren eine solche Anordnung vorzusehen. bei der zum Zusammenbau des Wärmetauschers auch mit zwei Verteilrohren nur von einer Seite her gearbeitet. z.B. geschweisst zu werden braucht, und die erforderlichen Verbindungsstellen in einem ästhetisch unbedenklichen Bereich vorgesehen sind.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem gattungsgemässen Wärmetauscher gemäss dem Kennzeichen von Anspruch 1 gelöst. Die Erfindung macht dabei den schon beim gattungsgemässen Wärmetauscher vorhandenen Zwischensteg am Wärmetauschrohr für die Verbindung nutzbar.
Dabei wird es entbehrlich, am Verteilrohr zwei parallele Fortsätze auszubilden: vielmehr kann man mit einem einzigen Fortsatz pro Wärmetauschrohr auskommen. der sich zur Schaffung der Verbindung hinreichend nahe neben dem Zwischensteg am Wärmetauschrohr befindet. Da ferner nach der Erfindung in an sich bekannter Weise (vgl. DE-OS 2412 735 oder auch FR-OS 2 137 058) die Steganordnung zu der der Frontplatte entgegengesetzten Seite des Leitungsrohres hin offen ist, also keine oder nur eine teilweise dekkende Rückplatte vorhanden ist, und dadurch die Verbin
dung von der Rückseite des Wärmetauschers aus hergestellt werden kann, erübrigt es sich auch bei Wärmetauschern mit Verteilrohren an beiden wirksamen Enden der Wärmetauschrohre, von verschiedener Seite her die Verbindung herstellen zu müssen. Dabei kann man im Grenzfall sogar mit einer einzigen Verbindungsstelle an der Verbindung Wärmetauschrohr-Verteilrohr auskommen.
Da nach der Erfindung ferner zwischen zwei hintereinander liegenden und nicht, wie im bekannten Fall, zwischen zwei einander kreuzenden Bauelementen eine Verbindung herzustellen ist, kann man mit einfacherer Verbindungstechnik, insbesondere Schweisstechnik, arbeiten, insbesondere auch weit verlaufene äussere Schweissstellen vermeiden. Die Verbindungsstellen lassen sich im übrigen im inneren Bereich des Wärmetauschers so anordnen, dass sie gegen äussere Betrachtung selbst dann weitgehend durch das Verteilrohr abgedeckt sind, wenn sich auf dem Wärmetauscher keine stirnseitige Verkleidung befindet.
Nach der Erfindung ist es bevorzugt, die Schweissstelle sowohl durch die Rippe als auch durch den Fortsatz hindurch auszubilden. Hierfür eignet sich besonders eine Nietverbindung gemäss Anspruch 2 oder die Ausbildung eines Schweisspunktes gemäss Anspruch 3.
Wie im Falle des gattungsgemässen Wärmetauschers kann jedes Wärmetauschrohr mit einem Zwischensteg versehen sein, der im wesentlichen längs einer gedachten gemeinsamen Ebene der Achsen der Wärmetauschrohre verläuft.
Anders als bei dem bekannten Wärmetauscher ist dabei jedoch dieser Zwischensteg die Rippe, die für die Verbindung nutzbar gemacht wird.
Bei dem bekannten gattungsgemässen Wärmetauscher beschreibt die gedachte Ebene die Mittelebene des Zwischenstegs. Nach der Erfindung ist statt dessen vorzugsweise vorgesehen, dass die gedachte Ebene eine Grenzfläche von Zwischensteg und Fortsatz beschreibt. Diese Grenzfläche kann eine Anlagefläche sein. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch allgemein auch möglich, wenn auch nicht im gleichen Masse bevorzugt, dass zwischen Zwischensteg und Fortsatz etwas Abstand verbleibt, solange eine einwandfreie Verbindung, insbesondere Verschweissung, möglich ist. Die Technologien, die dies ermöglichen, sind an sich bekannt und bedürfen hier keiner näheren Erläuterungen.
Die genannte Anordnung der Grenzfläche hat den Vorteil, dass die wirksame Beanspruchungsfläche der Verbindung in der gemeinsamen Ebene der Achsen der Wärmetauschrohre und des Verteilrohres bzw. der Verteilrohre liegt und so unerwünschte Drehmomentbeanspruchungen der Verbindungsstellen minimal gehalten oder gar gänzlich vermieden werden können.
Statt einer ständig offenen Ausbildung der Steganordnung an der der Frontplatte abgewandten Seite des Leitungsrohres oder einer solchen zur teilweise offenen Ausbildung, bei der Aussparungen einer Rückplattenanordnung vorgesehen sind, die einen Eingriff eines Verbindungswerkzeugs, z.B.
einer Schweisseinrichtung gestatten, kann man gegebenenfalls auch die Möglichkeit wählen, eine derartige Rückplatte vom übrigen Wärmetauschrohr abnehmbar auszubilden (vgl. hierzu auch DE-OS 2314 159) oder die Rückplatte mit schliessbaren Aussparungen zu versehen.
Zur Verbindung des Zwischensteges am Wärmetauschrohr mit dem Fortsatz am Verteilrohr ist es zweckmässig, wenn die die Verschweissungsebene oder sonstige Verbindungsebene definierende Grenzfläche, welche mit der gedachten gemeinsamen Ebene der Achsen der Wärmetauschrohre und damit meist auch der Achse des Verteilrohres zusammenfällt, die der Frontplatte abgewandte Seitenfläche des Zwischenstegs des jeweiligen Wärmetauschrohres ist.
Es ist nicht erforderlich, dass zum Ausführen der Erfindung das Verteilrohr oder die Verteilrohre auf die freien Enden der Wärmetauschrohre aufgelegt ist bzw. sind. Viel mehr kann man in an sich bekannter Weise auch im Rahmen der Erfindung die an die Abzweigungen des Verteilrohres anschliessenden Querschnittflächen der Wärmetauschrohre relativ zu deren benachbarten Stirnflächen derart zurücksetzen, dass das Verteilrohr in den Enden der Wärmetausch rohre eingebettet verläuft.
Bekannte Vorbilder zeigen dabei sowohl die Möglichkeit, in den Stirnseiten der Wärmetauschrohre einen offenen Schlitz vorzusehen, in den das Verteilrohr in Achsrichtung der Wärmetauschrohre eingeschoben wird, oder auch die Möglichkeit, an den Enden der Wärmetauschrohre geschlossene Ausnehmungen auszubilden, in die das Verteilrohr zunächst von der Seite her eingeschoben wird, ehe es mit seinen seitlichen Abzweigungen abgedichtet auf freie Enden der Leitungsrohre der Wärmetauschrohre aufgelegt und dann fixiert wird. Zum Fixieren dient hier die im einzelnen besprochene Verbindung nach der Erfindung.
Um für den Fall, dass die Verbindung eine Schweissverbindung ist, eine hinsichtlich der Verdrehung des Verteilrohres zu den Wärmetauschrohren besonders verdrehsteife Schweissverbindung zu erhalten, sind die Merkmale von Anspruch 8 vorgesehen. Durch die Aufnahme des Zwischensteges des jeweiligen Wärmetauschrohres zwischen den beiden Lappen des Fortsatzes kann man das jeweilige Verteilrohr zu den jeweiligen Wärmetauschrohren bereits von vornherein verdrehsicher halten, so dass die Schweissverbindung nur noch Teilfunktionen der Gesamtverbindung übernehmen muss.
Dabei kann man durch passende räumliche Zuordnung der miteinander zu verbindenden Teile der Schweissverbindung im Extremfall nur noch die Aufgabe zukommen lassen, eine Verschiebung des Verbindungsrohres in Achsrichtung der Wärmetauschrohre zu verhindern, während die anderen fünf Freiheitsgrade der Translation und der Rotation durch Formschluss festliegen können.
Wegen der beidseitigen Umfassung des Zwischenstegs des jeweiligen Wärmetauschrohres durch beide Lappen ist dabei hier die Anordnung gemäss Anspruch 9 zweckmässig, um die Einwirkung etwa doch noch entstehender Torsionsmomente auf die Schweissverbindung minimal zu halten oder gar ganz auszuschalten.
Wenn gemäss Anspruch 10 sich der eine Lappen weniger weit vom Verteilrohr erstreckt als der andere, ist es zweckmässig, die Schweissverbindung dann vom Rand des Lappens mit kleinerer Erstreckungsweite ausgehen zu lassen.
Dadurch ist es nicht erforderlich, an der Seite des Lappens mit kleinerer Erstreckung eine Durchschweissung durch diesen Lappen vorzunehmen, sondern es ist nur noch erforderlich, den Rand des Lappens in die Schweissung mit einzubeziehen. Dies erleichtert die Schweissarbeiten von einer Seite her, obwohl der Zwischensteg beidseitig von Lappen umgriffen ist.
Ferner ist dabei zu berücksichtigen, dass man Schweisszeit und Erwärmungsaufwand einspart, wenn man den Lappen nicht durchzuschweissen braucht. Dies gilt um so mehr bei Weiterbildung dieses Gedankens gemäss Anspruch 11, da es hierbei nicht mehr erforderlich ist, direkt durch das Material des Zwischenstegs hindurchzuschweissen.
Dadurch erhält man im ganzen eine geringere Erwärmung der Schweisszone, eine bessere Begrenzung des Schweissbereichs, eine Vergleichmässigung der Erwärmung der Lappen und des Zwischenstegs, eine Sichtkontrolle der Verschweissung des Lappens mit grösserer Erstreckung vom Verbindungsrohr weg von der von der Schweissseite abgewandten Seite her sowie eine Kontrolle der Güte der Verschweissung im Durchbrechungsbereich relativ zum Zwischensteg, wobei man zweckmässig, aber nicht notwendig, mit einem Schweisszusatzmaterial arbeitet und dann im Sinne von Anspruch 12 die Quer schnittsverringerung der Rippe im Bereich der Druchbrechung durch Zugabe von Schweisszusatzmaterial mehr oder minder vollständig durch Auffüllung wieder rückgängig machen kann.
Bei dem erfindungsemässen Wärmetauscher lässt sich der Wärmeübergang zwischen innerem und äusserem Medium weiter günstig durch die Merkmale der Ansprüche 13 und/ oder 14 gestalten, die an sich bekannt sind (siehe wiederum DE-OS 2412735 und FR-OS 2 137 058).
Bei neuzeitlichen Radiatoren für die Raumtemperierung besteht das Bestreben, z.B. aus Energiesparungsgründen die Betriebstemperatur des ersten Wärmetauschfluids möglichst niedrig anzusetzen, z.B. typischerweise bei 50"C. Hierbei entsteht eine geringere Temperaturdifferenz gegenüber der Raumluft als bei älteren Raumheizkörpern, so dass schon deshalb das Bestreben besteht, den Strahlungsanteil möglichst hoch zu halten. Dies bietet auch bioklimatische Vorteile.
Ferner besteht das Bestreben, den Raumheizkörper möglichst wenig materialaufwendig, aber zugleich ohne deutliche Einbusse an Wirkungsgrad herstellen zu können.
Bei den schon erwähnten bekannten Wärmetauschern gemäss der FR-OS 2 137058 oder, mit versetzter Anordnung der beiden Hälften der Frontplatte, der DE-OS 2412735 sind diese Ziele schon teilweise erfüllt.
So ist das Leitungsrohr der Profilrohre bereits nahe benachbart der dazugehörigen Frontplatte angeordnet.
Dadurch ist der Wärmeleitverlust zwischen Leitungsrohr und Frontplatte klein und der Strahlungsanteil der Front platte hoch. Ferner ist ein guter Zugang für Konvektionsluft dadurch gegeben, dass das Profilrohr an der der Frontplatte abgewandten, also im Einbauzustand im allgemeinen einer
Gebäudewand benachbarten Seite, offen ausgebildet ist und dadurch Konvektionsluft frei von hinten in das Wärmetauschrohr einströmen kann.
Bei dem bekannten gattungsgemässen Profilrohr wird ferner von der Annahme ausgegangen, dass die Verrippung und damit der Wirkungsgrad optimal gewählt sind, da die die
Verrippung bildenden Stege im wesentlichen sternförmig vom Leitungsrohr des Profilrohres abstehen und dadurch die
Wärmeleitwege in der Verrippung minimal kurz sind. Die sternförmige Anordnung der Verrippung erfordert dabei eine relativ grosse Zahl von Verrippungsstegen.
Im Rahmen der Erfindung lässt sich jedoch das Verhältnis von Wirkungsgrad des Wärmetauschers zu Bauaufwand noch weiter optimieren.
Hierzu dienen zunächst die Merkmale gemäss dem Kenn zeichen von Anspruch 15. Es wird dabei nur scheinbar ein
Nachteil dadurch in Kauf genommen, dass der Wärme leitweg zu den Seitenstegen der Steganordnung grösser wird als bei den genannten bekannten Wärmetauschern. Die
Erfindung schafft nämlich eine Reihe längs der Frontplatte verteilter und zur entgegengesetzten Seite der Frontplatte, im allgemeinen also nach hinten, hin offener Fächer mit recht eckigem oder im wesentlichen rechteckigem Querschnitt, deren Weite also längs der Normalen auf der Frontplatte gleich oder im wesentlichen gleich ist. Dies ermöglicht ein optimales Eindringen der Konvektionsluft von hinten in die
Bereiche der Leitungsrohre der Wärmetauschrohre oder gar der Frontplatte.
Ein Zugang von von hinten kommender
Konvektionsluft zur Frontplatte ist jedoch bei den bekannten Wärmetauschern durch annähernd parallel zur
Frontplatte verlaufende Seitenstege der Steganordnung weit gehend blockiert; soweit nach hinten offene Kammern zwi schen den radial von dem Leitungsrohr abstehenden Stegen gebildet werden, nimmt der Querschnitt dieser Kammern in
Richtung zum Leitungsrohr ständig ab, und das führt zu
Zonen ruhender oder wenig umgewälzter Luft gerade in der Nachbarschaft des Leitungsrohres des jeweiligen Profilrohres.
Es hat sich gezeigt, dass man bei erfindungsgemässen Wärmetauschern gemäss Anspruch 15 mit relativ grossem Abstand zwischen den einzelnen rechtwinklig oder wenigstens annähernd rechtwinklig von der Frontplatte abgehenden Stegen der Steganordnung auskommen kann, so dass bei einer deutlichen Verbesserung früher erreichbarer Wirkungsgrade eine drastische Materialeinsparung möglich ist, beispielsweise um ca. 30% gegenüber den besten von der Anmelderin früher hergestellten Radiatoren, die ihrerseits bisher schon als optimal auf dem Markt erschienen.
Es hat sich gezeigt, dass man optimale Ergebnisse erreicht, wenn bei vorgegebener Dicke des Wärmetauschrohres zwischen der Frontplatte und der entgegengesetzten offenen Seite der Steganordnung die Abstände der untereinander im wesentlichen parallel und rechtwinklig zur Frontplatte verlaufenden Stege einschliesslich des zentralen Steges gleich sind. Optimale Wirkungsgrade haben sich bei den Bemessungen gemäss Anspruch 17 ergeben.
Es erscheint möglich, neben dem zentralen Steg - oder in denkbaren Abwandlungen auch einer vielfachen, z.B. zweifachen, Anordnung von zueinander parallelen zentralen Stegen, die alle vom Verteilrohr abgehen - beidseitig davon jeweils nur einen einzigen weiteren Seitensteg vorzusehen.
Bevorzugt ist die Anordnung von jeweils zwei derartigen Seitenstegen, während aber auch eine grössere Zahl noch denkbar ist. Dann allerdings wird eine gewisse Leistungseinbusse durch übergrossen Leitungsweg vom Leitungsrohr zum am weitesten entfernten Seitensteg erkennbar.
Es lassen sich auch schon vorteilhafte Ergebnisse erreichen, wenn alle Seitenstege der Steganordnung sogar schon von der Frontplatte ausgehen (Anspruch 18). Es hat sich jedoch als besonders bevorzugt herausgestellt, wenigstens die Seitenstege, welche dem zentralen Steg benachbart sind, gemäss Anspruch 19 nicht von der Frontplatte, sondern nur vom Leitungsrohr ausgehen zu lassen und so bezüglich dieser Seitenstege den Wärmeleitweg auch im Rahmen der erfindungsgemässen Konfiguration kurzzuhalten. Zur Schaffung von nach hinten offenen Wärmeleitkammern, die auch im Bereich des Verteilrohres nicht eingeengt sind, ist dabei die gattungsgemäss an sich bekannte Konfiguration gemäss Anspruch 20 bevorzugt.
Der Zwischensteg, der den zentralen Steg bzw. das Leitungsrohr mit den benachbarten Seitenstegen verbindet, hat minimale Länge bei grosser Tiefe der Luftkammer, wenn die
Konfiguration gemäss Anspruch 21 vorliegt.
Anspruch 22 beschreibt zweckmässige Querschnitte der einzelnen Stege mit zunehmender Querschnittsstärke an den freien Enden der Stege in Richtung zum Wärmeleitrohr.
Anspruch 23 beschreibt eine vorteilhafte Anordnung im
Grenzbereich benachbarter Wärmetauschrohre im Wärmetauscher, um einerseits auch zwischen benachbarten, das jeweilige Wärmetauschrohr bildenden Profilrohren eine im wesentlichen rechteckige und nach hinten offene Kammer ausbilden zu können und andererseits diese Kammer, die am weitesten entfernt von der Wärmequelle im Verteilrohr ist.
durch zusätzliche Konvektion durch Spalte zwischen benachbarten Frontplatten noch stärker als die anderen
Kammern zu belüften.
Gemäss Anspruch 24 ist das Profilrohr vorzugsweise stranggepresst. Bevorzugtes Material ist Aluminium oder eine Aluminiumlegierung. Bewährt als Aluminiumlegierung hat sich AlMgSi 0,5.
Noch einen Schritt weiter bei der Optimierung von Wir kungsgrad und Bauaufwand kann man mit den Merkmalen von Anspruch 25 kommen. Es hat sich nämlich überraschen derweise gezeigt, dass bei der Dimensionierung des offenen Kanals ein scharfes Wirkungsgradmaximum besteht. Der seitlich offene Kanal des Profilrohrs zwischen Frontplatte und Zwischensteg bildet nämlich mit dem komplementären offenen Kanal an der anderen Seite des nächstfolgenden Profilrohres einen bis auf Anschlagfugen geschlossenen vertikalen Konvektionskanal. Es hat sich gezeigt, dass nur im Bereich des im Kennzeichen von Anspruch 25 genannten scharfen Maximums optimale Konvektionsverhältnisse in diesem Kanal vorliegen.
Bei der Bestimmung der Bemessungsangaben ist dabei hinsichtlich der Breite des Kanals vom Abstand der beiden Längskanten der Frontplatte und hinsichtlich der Tiefe des Kanals vom Abstand der sich gegenüberliegenden Seitenflächen von Frontplatte und Zwischensteg auszugehen. Diese Werte lassen sich besonders exakt bestimmen, wenn die genannten sich gegenüberliegenden Flächen streng parallel zueinander verlaufen und somit ein Rechteckprofil des offenen Kanals bewirken. Die Bezugnahme auf die Breite der Frontplatte ist gegenüber einer auch möglichen Bezugnahme auf die Breite des Zwischensteges vorzuziehen, da der Zwischensteg meist etwas gegenüber der Frontplatte zurückgesetzt angeordnet wird.
Auch soll diese Bemessungsangabe nicht von der Breitenausdehnung der Verbindung zwischen Frontplatte und Zwischensteg bzw. von Abmessungen des Leitungsrohres abhängig sein.
Besonders bevorzugt wird die in Anspruch 26 in zwei Stufen verfeinerte Bemessung.
Nach der DE-OS 2412735 bzw. der FR-OS 2 137 058 ist die Öffnung des offenen Kanals jeweils durch sich etwa rechtwinklig zur Frontplatte erstreckende kurze Seitenstege gedrosselt, die sowohl von der Frontplatte als auch von dem Zwischensteg ausgehen. Gemäss Anspruch 27 bevorzugt ist jedoch eine ungedrosselte Ausbildung, insbesondere der Art, dass sich ein rechteckförmiger Querschnitt des Kanals bis zu dessen offenem Ende fortsetzt und so die Strömung in dem von benachbarten Profilrohren gebildeten geschlossenen Kanal im Bereich des Kanalzentrums nicht eingeschnürt wird oder gar im Grenzfall im zwei parallele vertikale Teilströme zerlegt wird, denen dann nicht mehr genügend freier vertikaler Strömungsquerschnitt zur Verfügung steht.
Im Zusammenhang mit Anspruch 18 ist bereits ein Wärmetauscher angesprochen, bei dem vom Leitungsrohr bis zur offenen Rückseite der Stegwandung ein zentraler Steg verläuft und beidseitig von diesem je mindestens zwei Seitenstege über der Länge des zentralen Steges parallel zu diesem äquidistant verlaufen. Der zentrale Steg und die Seitenstege bilden dabei eine Rasteranordnung von gleichartigen, zur Rückseite der Steganordnung hin offenen Strömungskanälen. Für diesen Fall wurde zuvor in Betracht gezogen, dass der dem zentralen Steg beidseitig jeweils am weitesten entfernte Seitensteg nicht vom Zwischensteg, sondern von der Frontplatte ausgeht. Dann ist jedoch kein offener Kanal zwischen Frontplatte und Zwischensteg im Sinne von Anspruch 25 mehr gegeben.
In Anpassung an die Lehre von Anspruch 25 ist daher gemäss Anspruch 28 vorgesehen, dass alle die genannten das Rastermass bestimmenden Seitenstege von dem Zwischensteg ausgehen. Dies ist ohne merklichen erhöhten Bauaufwand möglich.
Die Ansprüche 25 bis 28 lassen auch Lösungen zu, bei denen das Leitungsrohr etwa auf dem halben Abstand zwischen Frontplatte und offenem Ende der Steganordnung, oder gar noch weiter von der Frontplatte entfernt, angeordnet ist.
Bereits bei dem gattungsgemässen Wärmetauscher ist das Verteilrohr durch Strangpressen unter integraler Anformung eines kontinuierlich längs des Verteilrohres verlaufenden Fortsatzes hergestellt worden. Genauer gesagt sind zwei derartige mit gegenseitigem Abstand an einer Seite des Verteilrohres ausgebildete Fortsätze ausgebildet worden. Im Rahmen der Erfindung ist es nur noch erforderlich, einen derartigen Fortsatz vorzusehen. Bei dem bekannten Verteilrohr sind die beiden Fortsätze in bezug auf die Wärmetauschrohre exzentrisch angeordnet. Im Rahmen der Erfindung ist es zweckmässiger, die Fortsätze mindestens weitgehend zentriert auf die gemeinsame Ebene der Wärmetauschrohre anzuordnen. Dann wird zweckmässig dieser einzige Fortsatz mindestens zum Bereich der anzuschliessenden Querschnittflächen der Wärmetauschrohre mindestens teilweise abgetragen.
Vorzugsweise erfolgt dieses Abtragen zugleich mit der Ausbildung der Abzweigungen des Verteilrohres mit zwei Werkzeugen, einem Bohr- und einem Stanzwerkzeug, die längs des schrittweise vorgeschobenen Sammelrohres im Abstand benachbarter Wärmetauschrohre versetzt im Gleichtakt arbeiten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Stirnansicht eines ersten Profilrohres für Wärmetauscher, insbesondere Raumheizkörper;
Fig. 2 eine Stirnansicht einer ersten Abwandlung des Pro filrohres gemäss Fig. 1;
Fig. 3 eine Stirnansicht eines mit einem der Profilrohre gemäss Fig. 1 oder 2 verbindbaren Sammelrohres;
Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Sammelrohres gemäss Fig. 3;
Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Wärmetauscher, bei dem ein Profilrohr gemäss Fig. 1 mit einem Sammelrohr gemäss den Fig. 3 und 4 verbunden ist und der als Raumheizkörper dient;
Fig. 6 eine Draufsicht auf den Wärmetauscher gemäss Fig.5;
Fig. 7a eine alternativ abgewandelte Dastellung von Fig. 1;
;
Fig. 7b eine abgewandelte Darstellung der Ausführungsform von Fig.5 in einem Zustand vor Herstellung der Schweissverbindung;
Fig. 7c eine Ausschnittsdarstellung aus Fig. 7b in dem Zustand nach Herstellung der Schweissverbindung;
Fig. 8 eine Stirnansicht eines ersten Profilrohres als Wärmetauscher für einen erfindungsgmeässen Wärmetauscher, insbesondere Raumheizkörper;
Fig. 9 eine Stirnansicht einer ersten Abwandlung des Profilrohres gemäss Fig. 8; sowie
Fig. 10 eine Stirnansicht einer zweiten Abwandlung des Profilrohres gemäss Fig. 8.
Die Profilrohre gemäss den Fig. 1 und 2 stimmen zunächst in folgendem überein:
Ein Leitungsrohr 2 für ein Wärmetauschfluid, insbesondere Heizwasser oder Heizdampf, ist mit einer wärmeleitenden Verrippung in Gestalt von Stegen oder Rippen versehen. Diese Stege bilden eine sich längs der einen Seite des Leitungsrohres 2 erstreckende ebene Frontplatte 4 sowie eine zur entgegengesetzten Seite des Leitungsrohres 2 hin offene Steganordnung 6. Diese weist einen sich vom Leitungsrohr 2 aus erstreckenden und unter einem rechten Winkel zur Frontplatte 4 verlaufenden geraden zentralen Steg 8 auf, dessen Mittelebene durch die Achse des Leitungsrohres 2 hindurch verläuft und der unmittelbar aus dem Leitungsrohr 2 hervorgeht.
Je zwei gerade Seitenstege 10 und 12 erstrecken sich dabei zu beiden Seiten des zentralen Steges 8 parallel zu diesem und mit gleichen Abständen b untereinander.
Der zentrale Steg 8 sowie die Seitenstege 10 und 12 haben gleichen Abstand a zwischen der Frontplatte 4 und ihren freien Enden 14 auf der der Frontplatte 4 abgewandten Seite des Leitungsrohres 2; die freien Enden 14 liegen in einer zur Frontplatte 4 parallelen Ebene und beschreiben die offene Seite der Steganordnung 6.
Das Verhältnis ab b liegt im Bereich zwischen 10:1 und 2:1 und beträgt vorzugsweise etwa 3:1. Die Achse des Leitungsrohres 2 liegt in diesem vorzugsweisen Fall zweckmässig etwa ein Drittel der Länge a von der Frontplatte 4 entfernt (vgl.
die Bemessungen in den Fig. 1 bis 3). Der Aussendurchmesser des Leitungsrohres 2 ist dabei zweckmäsig gleich oder etwas kleiner als der Abstand b der Stege untereinander.
Die Frontplatte 4 ragt beidseitig um etwas weniger als das halbe Mass b über den Seitensteg 12 hinaus, welcher von den Stegen 10, 12 dem zentralen Steg ferner liegt. Die an den Uberständen 16 der Frontplatte 4 relativ zum jeweils benachbarten Seitensteg 12 ausgebildeten Aussenränder 18 der Frontplatte 4 verlaufen parallel zum Leitungsrohr 2.
Die Profilrohre der Fig. 1 bis 3 unterscheiden sich in folgendem:
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 ist das Leitungsrohr 2 über einen in der Ebene des zentralen Stegs 8 verlaufenden geraden Stegansatz 20 mit der Frontplatte verbunden.
Die dem Leitungsrohr 2 benachbarten Seitenstege 10 erstrecken sich von ihren Enden 14 nur bis geringfügig über eine gedachte Ebene 22 hinaus, welche zur Frontplatte 4 parallel durch die Achse 24 des Leitungsrohres hindurch verläuft. Diese gedachte Ebene 22 beschreibt dabei die der Frontplatte 4 abgewandte Seitenfläche 26 je eines Zwischenstegs 28, der unter einem rechten Winkel an die der Frontplatte 4 benachbarten Enden der Seitenstege 10 anschliesst und als gerader Steg parallel zur Frontplatte 4 verläuft und direkt in die Wandung des Leitungsrohres 2 einmündet.
Der Stegansatz 20 hat eine grössere Stärke als die Stärke der Stege 8, 10 und 12 sowie die Stärke der Frontplatte 4. Vorzugsweise ist dabei die Stärke doppelt so gross oder grösser als die Stärke der Stege der Steganordnung 6.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 1 zeigt Wärmeleitungsvorteile wegen der direkten Anbindung der dem zentralen Steg 8 benachbarten Seitenstege 10 an das Leitungsrohr 2.
Die Ausführungsform von Fig. 2 zeigt eine Variante der Ausführungsform von Fig. 1. Bei dieser Variante ist der Stegansatz 20 unter Beibehaltung der Zwischenstege 28 durch geradlinige Verlängerungen 30 der dem zentralen Steg 8 benachbarten Seitenstege 10 bis in rechtwinklige Einmündung in die Frontplatte ersetzt. Dabei wird zwischen der Frontplatte 4, den Verlängerungen 30, den Zwischenstegen 28 und dem Leitungsrohr 2 ein zusätzlicher rings umschlossener Konvektionsschacht 32 gebildet.
Bei Verwendung solcher Profilrohre gemäss den Fig. 1 oder 2 in Wärmetauschern für die Raumheizung verlaufen zweckmässig Profilrohre der beschriebenen Art in mehrfacher Anordnung nebeneinander vertikal derart, dass zwischen ihren Frontplatten 4 jeweils ein kleiner Spalt verbleibt und die Kammer zwischen benachbarten Seitenstegen 12 benachbarter Wärmetauschrohre etwa den gleichen Querabstand b hat wie die Seitenstege der Steganordnung eines einzigen Profilrohres.
Die Steganordnung 6 weist dann zweckmässig am oberen und am unteren Ende jedes Wärmetauschrohres entweder einen rechteckigen stirnseitigen Ausschnitt 34 oder eine entsprechende Ausnehmung auf, in welcher ein Verteilrohr 36 von oben bzw. von der Seite her eingeschoben werden kann.
Derartige Verteilrohre 36 verlaufen horizontal parallel zur Oberkante bzw. Unterkante 38 der Frontplatte 2. Wie dargestellt können die Verteilrohre einen zylindrischen Innenquerschnitt und eine quadratische - oder rechteckige - Aus set form haben. Die der Steganordnung 6 zugewandte Aussenseite des Verteilrohres 36 kann dabei auf dem Grund des Ausschnittes bzw. der Ausnehmung 34 plan aufliegen, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Zweckmässig vermeidet man dabei sonst eine Berührung des Verteilrohres 36 mit der Frontplatte 4 sowie den achsferneren Bereichen der Steganordnung entsprechend den in Fig. 5 eingezeichneten Abständen einerseits zur Frontplatte 4 und andererseits zum unausgeschnittenen Bereich des zentralen Steges 8.
Die Auflagefläche der Steganordnung 6 ist mit 40 bezeichnet (Fig. 5), die Auflagefläche des Verteilrohres 36 auf dem jeweiligen Profilrohr ist mit 42 bezeichnet (Fig. 4).
Man erkennt in Fig. 4, dass dabei das Verteilrohr 36 eine umfangsseitig ausmündende Abzweigung 44 aufweist, deren Achse mit der Achse 26 des als Wärmetauscher dienenden Profilrohres gemeinsam ist und dazu dient. die I(ommunikation des Verteilrohres mit den Wärmetauschrohren herzustellen. An der der Stirnfläche des jeweiligen Leitungsrohres 2 des Profilrohres gegenüberliegenden Fläche des Verteilrohres 36 ist eine Ringnut 46 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Dichtungsringes ausgespart. der mit der planen Stirnfläche des Leitungsrohres 2 des anzuschliessenden Profilrohres zusammenwirkt.
Wenn der Zusammenbau der Profilrohre mit den Verteilrohren erfolgt ist, dienen die Stege der Steganordnung 6 gemeinsam mit der Frontplatte 4 als Verrippung des Leitungsrohres 2. Die einzelnen Stege können daher auch als Rippen bezeichnet werden.
Zur mechanischen Befestigung des Verteilrohres 36 am jeweils als Wärmetauschrohr 48 dienenden Profilrohr der Ausführungsform der Fig. 1 und analog der Fig. 2 dient ein Fortsatz 50, welcher von der dem Wärmetauschrohr 48 zugewandten Flachseite des Verteilrohres 36 rechtwinklig und geradlinig ausgeht. Aus der gestrichelten Darstellung von Fig. 4 kann man entnehmen, dass der Fortsatz 50 ursprünglich Teil eines kontinuierlich mit dem Verteilrohr 36 stranggepressten Seitenstegteils 50a des Verteilrohres war und dessen nicht benötigte Bereiche ausgestanzt werden, so dass nur noch beidseitig der Abzweigung 44 des Verteilrohres 36je ein Lappen des Fortsatzes 50 übrigbleibt.
Gemäss Fig. 3 läuft die eine Seitenfläche des flachen Fortsatzes 50 in einer gedachten Ebene, welche durch die Achse 52 des Verteilrohres 36 hindurch verläuft und im montierten Zustand mindestens annähernd mit der Seitenfläche 26 der vom Zwischensteg 28 gebildeten Rippe des Wärmetauschrohres zusammenfällt. Dies ermöglicht es, die beiden Lappen des Fortsatzes 50 und den Zwischensteg 28 der Profilform gemäss Fig. 1 (dargestellt) oder Fig. 2 unmittelbar nebeneinander in der Vertikalebene 26 anzuordnen und von der offenen Seite der Steganordnung 6 zu verbinden. Als sowohl den Fortsatz 50 als auch den Zwischensteg 28 durchdringendes Verbindungsmittel ist in Fig. 5 ein punktartiges Verbindungsmittel 54 dargestellt, welches eine Niete, eine Punktschweissung oder eine sonstige Verbindung, auch Schweissung anderer Art, sein kann.
Aus Symmetriegründen ist es zweckmässig, wenn jedes Verteilrohr 36 mit beiden Zwischenstegen 26 jeweils durch einen eigenen Lappen des Fortsatzes 50 und je eine punktartige Verbindungsstelle 54 verbunden ist. Die Achse 56 des jeweiligen Verbindungsmittels ist in Fig. 1 sowie in Fig. 5 eingezeichnet und entsprechend in Fig. 2 zu denken.
Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäss Fig. 7c stimmt mit Fig. 1 zunächst folgendes überein:
Ein Leitungsrohr 2 für ein Wärmetauschfluid, insbesondere Heizwasser oder Heizdampf, ist mit einer wärmeleitenden Verrippung in Gestalt von Stegen oder Rippen versehen. Diese Stege bilden eine sich längs der einen Seite des Leitungsrohres 2 erstreckende ebene Frontplatte 4 sowie eine zur entgegengesetzten Seite des Leitungsrohres 2 hin offene Steganordnung 6. Diese weist einen sich vom Leitungsrohr 2 aus erstreckenden und unter einem rechten Winkel zur Frontplatte 4 verlaufenden geraden zentralen Steg 8 auf, dessen Mittelebene durch die Achse des Leitungsrohres 2 hindurch verläuft und der unmittelbar aus dem Leitungsrohr 2 hervorgeht.
Je zwei gerade Seitenstege 10 und 12 erstrecken sich dabei zu beiden Seiten des zentralen Steges 8 parallel zu diesem und mit gleichen Abständen b untereinander.
Der zentrale Steg 8 sowie die Seitenstege 10 und 12 haben gleichen Abstand a zwischen der Frontplatte 4 und ihren freien Enden 14 auf der der Frontplatte 4 abgewandten Seite des Leitungsrohres 2; die freien Enden 14 liegen in einer zur Frontplatte 4 parallelen Ebene und beschreiben die offene Seite der Steganordnung 6.
Das Verhältnis ab b liegt im Bereich zwischen 10:1 und 2:1 und beträgt vorzugsweise etwa 3:1. Die Achse des Leitungsrohres 2 liegt in diesem vorzugsweisen Fall zweckmässig etwa ein Drittel der Länge a von der Frontplatte 4 entfernt (vgl.
die Bemessungen in Fig. 1). Der Aussendurchmesser des Leitungsrohres 2 ist dabei zweckmässig gleich oder etwas kleiner als der Abstand b der Stege untereinander.
Die Frontplatte 4 ragt beidseitig um etwas weniger als das halbe Mass b über den Seitensteg 12 hinaus, welcher von den Stegen 10, 12 dem zentralen Steg fernerliegt. Die an den Überständen 16 der Frontplatte 4 relativ zum jeweils benachbarten Seitensteg 12 ausgebildeten Aussenränder 18 der Frontplatte 4 verlaufen parallel zum Leitungsrohr 2.
Das Leitungsrohr 2 ist über einen in der Ebene des zentralen Steges 8 verlaufenden geraden Stegansatz 20 mit der Frontplatte verbunden. Die dem Leitungsrohr 2 benachbarten Seitenstege 10 erstrecken sich von ihren Enden 14 nur bis geringfügig über eine gedachte Ebene 22 hinaus, welche zur Frontplatte 4 parallel durch die Achse 24 des Leitungsrohres hindurch verläuft. Diese gedachte Ebene 22 beschreibt dabei die der Frontplatte 4 abgewandte Seitenfläche 26 je eines Zwischenstegs 28, der unter einem rechten Winkel an die der Frontplatte 4 benachbarten Enden der Seitenstege 10 anschliesst und als gerader Steg parallel zur Frontplatte 4 verläuft und direkt in die Wandung des Leitungsrohres 2 einmündet.
Der Stegansatz 20 hat eine grössere Stärke als die Stärke der Stege 8, 10 und 12 sowie die Stärke der Frontplatte 4. Vorzugsweise ist dabei die Stärke doppelt so gross oder grösser als die Stärke der Stege der Steganordnung 6.
Bei Verwendung solcher Profilrohre in Wärmetauschern für die Raumheizung verlaufen zweckmässig Profilrohre der beschriebenen Art in mehrfacher Anordnung nebeneinander vertikal derart, dass zwischen ihren Frontplatten 4jeweils ein kleiner Spalt verbleibt und die Kammer zwischen benachbarten Seitenstegen 12 benachbarter Wärmetauschrohre 48 etwa den gleichen Querabstand b hat wie die Seitenstege der Steganordnung eines einzigen Profilrohres.
Die Steganordnung 6 weist dann zweckmässig am oberen und am unteren Ende jedes Wärmetauschrohres 48 entweder einen rechteckigen stirnseitigen Ausschnitt 34 oder eine entsprechende Ausnehmung auf, in welcher ein Verteilrohr 36 von oben bzw. von der Seite her eingeschoben werden kann.
Derartige Verteilrohre 36 verlaufen horizontal parallel zur Oberkante 38 bzw. Unterkante der Frontplatte 2. Wie dargestellt, können die Verteilrohre einen zylindrischen Innenquerschnitt und eine quadratische - oder rechteckige - Aus set form haben. Die der Steganordnung 6 zugewandte Aussenseite des Verteilrohres 36 kann dabei auf dem Grund 40 des Ausschnittes bzw. der Ausnehmung 34 plan aufliegen, wie dies in Fig. 7b dargestellt ist.
Zweckmässig vermeidet man dabei sonst eine Berührung des Verteilrohres 36 mit der Frontplatte 4 sowie den achsferneren Bereichen der Steganordnung entsprechend den in Fig. lb eingezeichneten Abständen einerseits zur Frontplatte 4 und andererseits zum unausgeschnittenen Bereich des zentralen Stegs 8.
Wenn der Zusammenbau der Profilrohre mit den Verteilrohren erfolgt ist, dienen die Stege der Steganordnung 6 gemeinsam mit der Frontplatte 4 als Verrippung des Leitungsrohres 2. Die einzelnen Stege können daher auch als Rippen bezeichnet werden.
Zur mechanischen Befestigung des Verteilrohres 36 am jeweils als Wärmetauschrohr 48 dienenden Profilrohr dient ein Fortsatz 50, welcher von der dem Wärmetauschrohr 48 zugewandten Flachseite des Verteilrohres 36 rechtwinklig und geradlinig ausgeht. Der Fortsatz 50 ist ursprünglich Teil eines kontinuierlich mit dem Verteilrohr 36 stranggepressten Seitenstegteils des Verteilrohres, und dessen nicht benötigte Bereiche sind ausgestanzt, so dass nur noch beidseitig der Abzweigung 44 des Verteilrohres 36 je ein Lappen des Fortsatzes 50 übrigbleibt.
Die gezeigte Ausführungsform der Fig. 7 hat folgende Besonderheiten:
Der Fortsatz 50 ist in zwei zueinander parallele und längs des Verteilrohres 36 verlaufende Lappen 50a und 50b unterteilt, die zwischen sich einen ebenen Spalt bilden. Dessen Weite ist so bemessen, dass die Rippe 28 eines an das Verteilrohr 36 anzuschliessenden Wärmetauschrohres 48 formschlüssig aufgenommen wird. Vorzugsweise, aber nicht notwendig, kommt dabei das freie Ende der Rippe 28 am rechteckigen Körper des Verteilrohres 36 zur Anlage. Eine gedachte Ebene 22, die sich parallel zur Frontplatte 4 durch die Achse 52 des als Verteilrohr dienenden Verbindungsrohres 36 erstreckt, bildet hierbei zugleich die gedachte Mittelebene der Rippe 28 bzw. des Spalts zwischen den beiden vorzugsweise gleich dicken Lappen 50a und 50b des Fortsatzes 50.
Der der Frontplatte 4 benachbarte und zu ihr parallele Lappen 50a erstreckt sich weiter von dem Verteilrohr 36 fort als der näher zur offenen Seite der Steganordnung 6 gelegene Lappen 50b. Die Rippe weist eine Durchbrechung 58 auf, die von dem Lappen 50a überdeckt ist; der Lappen 50a erstreckt sich dabei noch weiter vom Verteilrohr 36 fort, als die Durchbrechung 58 der Rippe 28 reicht. Der andere Lappen 50b erstreckt sich nur teilweise, vorzugsweise bis zur Hälfte, über die Durchbrechung 58. Jedenfalls gilt diese Konfiguration im vormontierten Zustand gemäss Fig. 7b.
Zur Verbindung des Verteilrohres 36 mit dem jeweiligen Wärmetauschrohr 48 wird der über die Druchbrechung 58 ragende Bereich des Lappens 50b von der offenen Seite der Steganordnung 6 aus in die Durchbrechung hinein geschweisst und mit der Rippe 28 sowie dem Lappen 50a verschweisst. Unter Hinzufügung von Schweisszusatzmaterial kann man dabei gemäss Fig. 7c eine knopfartige Schweissverbindung 54 gewinnen, die an beiden Aussenseiten der Lappen 50a und 50b etwas gewölbt hervorsteht, nur geringfügig grössere Ausdehnung als die Durchbrechung 58 hat, massiv ist und deren Achse 56 mit der Achse 56 der Durchbrechung 58 zusammenfällt.
Die Lappen 50a und 50b verlaufen ebenso wie die Rippe 28 im vormontierten Zustand vertikal. Aus Symmetriegründen ist es zweckmässig, wenn gemäss Fig. 7aje eine Durchbrechung 58 in den Rippen 28 zu beiden Seiten des Leitungsrohres 2 vorgesehen ist, dort entsprechend je zwei Lappen 50a und 50b angeordnet sind und entsprechend der obigen Darstellung zu beiden Seiten des Leitungsrohres 2 je eine Schweissverbindung 54 geschaffen ist.
Sinngemäss lässt sich die Verbindung auch bei abgewandelten Formen der Steganordnung schaffen, solange der Rippe 28 äquivalente Rippen oder Stege vorhanden sind.
Die Profilrohre gemäss den Fig. 8 und 9 stimmen zunächst in folgendem überein:
Ein Leitungsrohr 2 für ein Wärmetauschfluid, insbesondere Heizwasser oder Heizdampf, ist mit einer wärmeleitenden Verrippung in Gestalt von Stegen oder Rippen versehen. Diese Stege bilden eine sich längs der einen Seite des Leitungsrohres 2 erstreckende ebene Frontplatte 4 sowie eine zur entgegengesetzten Seite des Leitungsrohres 2 hin offene Steganordnung 6. Diese weist einen sich vom Leitungsrohr 2 aus erstreckenden und unter einem rechten Winkel zur Frontplatte 4 verlaufenden geraden zentralen Steg 8 auf, dessen Mittelebene durch die Achse des Leitungsrohres 2 hindurch verläuft und der unmittelbar aus dem Leitungsrohr 2 hervorgeht.
Je zwei gerade Seitenstege 10 und 12 erstrecken sich dabei zu beiden Seiten des zentralen Steges 8 parallel zu diesem und mit gleichen Abständen b untereinander.
Der zentrale Steg 8 sowie die Seitenstege 10 und 12 haben gleichen Abstand a zwischen der Frontplatte 4 und ihren freien Enden 14 auf der der Frontplatte 4 abgewandten Seite des Leitungsrohres 2; die freien Enden 14 liegen in einer zur Frontplatte 4 parallelen Ebene und beschreiben die offene Seite der Steganordnung 6.
Das Verhältnis a: b liegt im Bereich zwischen 10:1 und 2:1 und beträgt vorzugsweise etwa 3:1. Die Achse des Leitungsrohres 2 liegt in diesem vorzugsweisen Fall zweckmässig etwa ein Drittel der Länge a von der Frontplatte 4 entfernt (vgl.
die Bemessungen in den Fig. 8 und 9). Der Aussendurchmesser des Leitungsrohres 2 ist dabei zweckmässig gleich oder etwas kleiner als der Abstand b der Stege untereinander.
Die Frontplatte 4 ragt beidseitig um etwas weniger als das halbe Mass b über den Seitensteg 12 hinaus, welcher von den Stegen 10, 12 dem zentralen Steg fernerliegt. Die an den Überständen 16 der Frontplatte 4 relativ zum jeweils benachbarten Seitensteg 12 ausgebildeten Aussenränder 18 der Frontplatte 4 verlaufen parallel zum Leitungsrohr 2.
Die Profilrohre der Fig. 8 und 9 unterscheiden sich in folgendem:
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 8 ist das Leitungsrohr 2 über einen in der Ebene des zentralen Stegs 8 verlaufenden geraden Stegansatz 20 mit der Frontplatte verbunden.
Nur die dem Leitungsrohr 2 fernen Seitenstege 12 gehen direkt von der Frontplatte 4 aus.
Die dem Leitungsrohr 2 benachbarten Seitenstege 10 erstrecken sich von ihren Enden 14 nur bis geringfügig über eine gedachte Ebene 22 hinaus, welche zur Frontplatte 4 parallel durch die Achse 24 des Leitungsrohres hindurch verläuft. Diese gedachte Ebene 22 beschreibt dabei die der Frontplatte 4 abgewandte Seitenfläche 26 je eines Zwischenstegs 28, der unter einem rechten Winkel an die der Frontplatte 4 benachbarten Enden der Seitenstege 10 anschliesst und als gerader Steg parallel zur Frontplatte 4 verläuft und direkt in die Wandung des Leitungsrohres 2 einmündet.
Der Stegansatz 20 hat eine grössere Stärke als die Stärke der Stege 8, 10 und 12 sowie die Stärke der Frontplatte 4. Vorzugsweise ist dabei die Stärke doppelt so gross oder grösser als die Stärke der Stege der Steganordnung 6.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 8 zeigt dabei Wärmeleitungsvorteile wegen der direkten Anbindung der dem zentralen Steg 8 benachbarten Seitenstege 10 an das Leitungsrohr 2 über die Zwischenstege 28.
Die Ausführungsform von Fig. 9 zeigt eine Variante der Ausführungsform von Fig. 8. Bei dieser Variante ist der Stegansatz 20 unter Beibehaltung der Zwischenstege 28 durch geradlinige Verlängerungen 30 der dem zentralen Steg 8 benachbarten Seitenstege 10 bis in rechtwinklige Einmündung in die Frontplatte 4 ersetzt. Dabei wird zwischen der Frontplatte 4, den Verlängerungen 30, den Zwischenstegen 28 und dem Leitungsrohr 2 ein zusätzlicher rings umschlossener Konvektionsschacht 32 gebildet.
Bei Verwendung solcher Profilrohre gemäss den Fig. 8 und 9 in Wärmetauschern für die Raumheizung verlaufen zweckmässig Profilrohre der beschriebenen Art in mehrfacher Anordnung nebeneinander vertikal derart, dass zwischen ihren Frontplatten 4 jeweils ein kleiner Spalt verbleibt und die Kammer zwischen benachbarten Seitenstegen 12 benachbarter Wärmetauschrohre etwa den gleichen Querabstand b hat wie die Seitenstege der Steganordnung eines einzigen Profilrohres.
Die Steganordnung 6 weist dann zweckmässig am oberen und am unteren Ende jedes Wärmetauschrohres entweder einen rechteckigen stirnseitigen Ausschnitt oder eine entsprechende Ausnehmung auf, in welcher ein Verteilrohr von oben bzw. von der Seite her eingeschoben werden kann. Derartige Verteilrohre 36 verlaufen horizontal parallel zur Oberkante bzw. Unterkante 38 der Frontplatte 2.
Es erscheint möglich, neben dem zentralen Steg - oder in denkbaren Abwandlungen auch einer vielfachen, z.B. zweifachen, Anordnung von zueinander parallelen zentralen Stegen, die alle vom Verteilrohr abgehen, - beidseitig davon jeweils nur einen einzigen weiteren Seitensteg 12 vorzusehen. Bevorzugt ist die Anordnung von jeweils zwei derartigen Seitenstegen 10 und 12, während aber auch eine grös- sere Zahl noch denkbar ist. Dann allerdings wird eine gewisse Leistungseinbusse durch übergrossen Leitungsweg vom Leitungsrohr zum am weitesten entfernten Seitensteg erkennbar.
Der Zwischensteg 28 dient dabei jeweils für eine Verbindung, insbesondere Schweiss- oder Nietverbindung, mit einem nahe benachbart überlappenden Fortsatz des mit den Profilrohren kommunizierenden Verteilrohres. Dies wird dadurch begünstigt, dass die Schweisswerkzeuge von der offenen Seite der Steganordnung der Profilrohre leicht eingeführt werden können.
Insbesondere für den Fall einer solchen Schweissverbindung ist dabei eine Konfiguration der Steganordnung vorteilhaft, bei der die gedachte Parallelebene 26 die eine Seitenfläche des Zwischensteges 28, vorzugsweise die der Frontplatte 4 abgewandte Seiten fläche, beschreibt, denn dann verläuft die Trennebene zwischen den zu verschweissenden beiden Elementen gerade durch die Rohrachsen der Verteilrohre und somit wirken infolge der Verschweissung keine unerwünschten Drehmomente auf die Verteilrohre ein.
Für das Profilrohr gemäss Fig. 10 gilt folgendes:
Das Leitungsrohr 2 für ein Wärmetauschfluid, insbesondere Heizwasser oder Heizdampf, ist mit einer wärmeleitenden Verrippung in Gestalt von Stegen oder Rippen versehen. Diese Stege bilden eine sich längs der einen Seite des Leitungsrohres 2 erstreckende ebene Frontplatte 4 sowie eine zur entgegengesetzten Seite des Leitungsrohres 2 hin offene Steganordnung 6. Diese weist einen sich vom Leitungsrohr 2 aus erstreckenden und unter einem rechten Winkel zur Frontplatte 4 verlaufenden geraden zentralen Steg 8 auf.
dessen Mittelebene durch die Achse des Leitungsrohres 2 hindurch verläuft und der unmittelbar aus dem Leitungsrohr 2 hervorgeht.
Je zwei gerade Seitenstege 10 und 12 erstrecken sich zu beiden Seiten des zentralen Steges 8 parallel zu diesem und mit gleichen Abständen b untereinander, wobei die Abstände zwischen den einander zugewandten Seitenflächen gemessen sind.
Die freien Enden 13 des zentralen Steges 8 sowie der Seitenstege 10 und 12 liegen in einer gemeinsamen Ebene, welche die Rückseite der offenen Steganordnung 6 beschreibt.
Die entgegengesetzten Enden der Seitenstege 10 und 12 gehen im wesentlichen rechtwinklig in einen Zwischensteg 28 über, der sich geradlinig parallel zur Frontplatte 4 mit Abstand zu dieser erstreckt und zu beiden Seiten des Leitungsrohres 4 von diesem ausgeht. Dabei verläuft eine gedachte Ebene, welche mit der der offenen Seite der Steganordnung 6 zugewandten Seitenfläche des Zwischenstegs 28 zusammenfällt, durch die Achse 24 des geraden Leitungsrohres 2 hindurch.
Der Abstand zwischen den beiden zur Frontplatte 4 senkrechten äusseren Seitenflächen 11 der äusseren Seitenstege 12 ist mit c bezeichnet. Das Rastermass der Steganordnung 6 beträgt demnach c/4. Um auch zwischen den Seitenflächen 11 benachbarter Profilrohre weitere nach hinten offene Strömungskanäle im gleichen Rastermass bilden zu können, steht die jeweilige seitliche Längskante 18 der Frontplatte seitlich gegenüber der benachbarten Seitenfläche 11 um das Mass c/8 (oder b/2) über. Eine gewisse Unbestimmtheit ist dabei lediglich dadurch gegeben, ob man zwischen den Kanten 18 benachbarter Frontplatten 4 noch einen mehr oder minder grossen Spalt vorsehen will oder nicht. Eine Berührung wird zweckmässig nicht vorgesehen, um nicht durch relativ unterschiedliche thermische Dehnungen Knackgeräusche zu erzeugen.
Wenn man überhaupt keinen Abstand haben will, kann man in bekannter Weise mit Abstand Überlappungen vorsehen.
Im Bereich ihrer Längsmittelebene ist die Frontplatte 4 durch einen Stegansatz 20 mit der dem zentralen Steg 8 abgewandten Mantellinie des Leitungsrohres 4 verbunden.
Ebenso wie alle anderen Stege ist auch der Stegansatz 20 geradlinig, so dass nur das Leitungsrohr 2 rund ausgebildet ist, aber alle Stege mehr oder minder starke ebene Lamellen bilden. Aus Wärmeübertragungsgründen zwischen Leitungsrohr 2 und Frontplatte 4 ist dabei der Stegansatz 20 relativ zu den anderen Stegen besonders stark ausgebildet.
Zwischen der Frontplatte 4 und dem Zwischensteg 28 ist beidseitig des Stegansatzes 20 je ein gleich dimensionierter Kanal 60 ausgebildet, der mit Ausnahme des an das Leitungsrohr 2 angrenzenden Eckbereichs streng rechteckförmigen Querschnitt hat. Dieser Kanal ist durch den Stegansatz 20 innen im Profilrohr abgeschlossen, aber zwischen dem äusseren Längsrand 18 der Frontplatte 4 und der Kante 9, an der die dem Kanal 60 zugewandte Seitenfläche 23 des Zwischenstegs 28 in die äussere Seitenfläche 11 des äusseren Seitenstegs 12 übergeht, ungedrosselt offen und bildet dort einen wiederum rechteckförmigen offenen Kanalausgang.
Dabei erstreckt sich, wie schon erwähnt wurde, der Zwischensteg 28, bis auf den erwähnten relativ geringen Überstand c/8 bzw. b/2 der Frontplatte 4, im wesentlichen ebenso weit wie die Frontplatte 4 vom Stegansatz 2 weg.
Das Abstandsmass zwischen den beiden Längsrändern 18 der Frontplatte ist mit e bezeichnet. Der lichte Abstand zwischen der dem Kanal 60 zugewandten Seitenfläche 5 der Frontplatte 4 und der ebenfalls dem Kanal 60 zugewandten Seitenfläche 23 des Zwischenstegs 28 ist mit f bezeichnet.
Der lichte Abstand zwischen der dem Kanal 60 zugewandten Seitenfläche 5 der Frontplatte 4 und einer zur Frontplatte parallelen gedachten Ebene durch die freien Enden 13 der rechtwinklig zur Frontplatte 4 verlaufenden Stege 8, 10 und 12 der Steganordnung 6 ist mit a bezeichnet und beschreibt die Tiefe des Profilrohres hinter der Frontplatte.
Wie auch im Fall der Ausführungsformen gemäss Fig. 8 und 9 erstrecken sich alle Stege 8, 10 und 12 von ihren freien Enden 13 aus auch bei im Rahmen von Anspruch 25 abgewandelten Profilausbildungen zweckmässig parallel zueinander bis in den Bereich der Tiefe des Leitungsrohres 2 hinter der Frontplatte 4 oder wenigstens über das Mass Q, wobei dabei vorzugsweise die Achse 24 des Leitungsrohres 2 näher an der Frontplatte 4 als an der von den freien Enden 13 der Steganordnung 6 beschriebenen Ebene am offenen Ende der Steganordnung 6 liegt.
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Area of the longitudinal center line of the front plate (4) is connected to it in a heat-conducting manner and the intermediate web (28) extending from the line pipe (2) between itself and the front plate (4) closes one in the area of the connection of the line pipe (2) to the front plate (4) and forms an open channel (60) on the opposite side, in which the intermediate web (28) and the front plate (4) extend substantially equally far from their connection, and that the channel ratio of the width (e / 2) of the channel ( 60) to the depth (f) of the channel lies in the range between 1.2: 1 and 1.6: 1.
26. Heat exchanger according to claim 25, characterized in that the channel ratio is between 1.25 and 1.35, preferably between 1.28 and 1.32.
27. Heat exchanger according to claim 25 or 26, characterized in that the open side of the channel (60) is designed without throttling.
28. Heat exchanger according to one of claims 14 to 27, characterized in that from the conduit (2) to the open rear of the web arrangement (6) a central web (8) runs and on both sides of this at least two Be tenstege (10, 12) Run equidistantly along the length of the central web, and that all side webs (10, 12) start from the intermediate web (28).
29. A method of manufacturing a heat exchanger according to any one of claims 1 to 28 by extrusion molding the distribution pipe with integral molding of an extension running continuously along the distribution pipe, characterized in that only a single extension is formed and this at least partially in the area of the cross-sectional areas of the heat exchange pipes to be connected is removed.
30. The method according to claim 29, characterized in that the branches of the distribution tube are formed simultaneously with the removal of its extension.
31. Use of the heat exchanger according to one of claims 1 to 28 for space heating.
The invention relates to a heat exchanger according to the preamble of claim 1. In such heat exchangers, the heat exchange takes place between a mostly liquid, but possibly also gaseous, e.g. vaporous, first heat exchange fluid and a second heat exchange fluid acting on the outer ribbing of the heat exchange tubes, in the case of space heaters of the room air. The heat exchange takes place partly through heat radiation, partly through convection. Space heaters of this type are also known as radiators for space heating. Distribution pipes serve to supply the first heat exchange fluid to and / or to discharge it from the heat exchange pipes. The heat exchanger is preferably arranged in such a way that the heat exchange tubes run vertically parallel to one another and are connected to a distribution tube at the top and bottom.
The heat exchanger can also be used for space heating.
Such a space heater with an upper and a lower distribution pipe and with ribbed heat exchange pipes is already on the market, which are connected side by side with a cross-sectional area to branches of the respective distribution pipe opening out on the circumference, with a welded connection between a rib of the respective heat exchange pipe and a longitudinal one of the distribution tube extending protruding extension of the respective distribution tube is formed, and wherein a rib of the respective heat exchange tube extends parallel to the extension with overlap with the extension.
The ribbed heat exchange tube has a conduit for a heat exchange fluid and a heat-conducting ribbing of the conduit in the form of webs. which form a front plate extending along one side of the conduit and a web arrangement in which a central web running at right angles to the front panel connects the conduit with the longitudinal center line of the front panel and in an equidistant extension on the other side of the conduit with the longitudinal center line of a line parallel to the front panel and connects with her congruent back plate and has an intermediate web. which extends parallel to the front plate and back plate and at right angles to the central web of the conduit on both sides over the entire extent of the front plate and back plate (DE-OS 2733 892 and DE-GM 7 923 708).
In the known heat exchanger, the rib running parallel to the extension, namely the intermediate web, runs in the common plane of the axes of the distribution pipe and the heat exchange pipes and engages in a groove running along the distribution pipe. Two extensions running along the distribution tube are provided in the distribution tube on both sides of the intermediate web. These each engage in a groove on a rib running at right angles to the direction of extension of the distribution tube, namely the central web, of each heat exchange tube. From the side of the distribution pipe, this groove engagement is welded on the outside, for which purpose elaborate arc technology is to be provided. Furthermore, the protruding projections on the distribution pipes hinder the convective heat emission by narrowing the cross-section of the convection shafts.
If the heat exchanger can be seen from above, there is also an unsightly view of the structure due to the wide-area welding point. Furthermore, this type of welding is complex when distribution pipes have to be welded to both ends of the heat exchange pipes and therefore have to be welded either from both ends of the heat exchange pipes or the welding has to be carried out in two stages, with the heat exchanger moving between the stages 180 "can be turned. From the back of this known heat exchanger there is no access for welding work due to the presence of the closed back plate.
The invention is therefore based on the object. To provide such an arrangement between the distribution pipe (s) and heat exchange pipes without loss of the quality of the connection, in particular also a welded connection. in the case of assembling the heat exchanger with two manifolds only from one side. e.g. needs to be welded, and the required joints are provided in an aesthetically harmless area.
This object is achieved according to the invention in a generic heat exchanger according to the characterizing part of claim 1. The invention makes it possible to use the intermediate web on the heat exchanger tube already present in the heat exchanger of the generic type for the connection.
It becomes unnecessary to form two parallel extensions on the distribution pipe: on the contrary, it is possible to make do with a single extension per heat exchange tube. which is sufficiently close to the intermediate web on the heat exchange tube to create the connection. Since, furthermore, according to the invention in a manner known per se (cf. DE-OS 2412 735 or also FR-OS 2 137 058), the web arrangement is open towards the side of the conduit opposite the front plate, that is to say there is no or only a partially covering rear plate and thus the verb
dung can be made from the back of the heat exchanger, it is also unnecessary for heat exchangers with distribution tubes at both effective ends of the heat exchange tubes to have to make the connection from different sides. In the borderline case, one can even make do with a single connection point at the connection between the heat exchange pipe and the distribution pipe.
Since, according to the invention, a connection must also be made between two components lying one behind the other and not, as in the known case, between two intersecting components, it is possible to work with simpler connection technology, in particular welding technology, and in particular also to avoid extensive external welding points. The connection points can moreover be arranged in the inner area of the heat exchanger in such a way that they are largely covered by the distribution pipe, even when there is no frontal cladding on the heat exchanger.
According to the invention, it is preferred to form the welding point both through the rib and through the extension. A riveted joint according to claim 2 or the formation of a welding point according to claim 3 are particularly suitable for this.
As in the case of the generic heat exchanger, each heat exchange tube can be provided with an intermediate web which extends essentially along an imaginary common plane of the axes of the heat exchange tubes.
Unlike the known heat exchanger, however, this intermediate web is the rib that is used for the connection.
In the known generic heat exchanger, the imaginary plane describes the central plane of the intermediate web. Instead, it is preferably provided according to the invention that the imaginary plane describes an interface between the intermediate web and the extension. This interface can be a contact surface. Within the scope of the invention, however, it is also generally, if not to the same extent preferred, that there is some distance between the intermediate web and the extension, as long as a perfect connection, in particular welding, is possible. The technologies that make this possible are known per se and require no further explanation here.
The arrangement of the interface mentioned has the advantage that the effective loading area of the connection lies in the common plane of the axes of the heat exchange tubes and the distribution tube or the distribution tubes, so that undesired torque loads on the connection points can be kept to a minimum or even avoided entirely.
Instead of a continuously open configuration of the web arrangement on the side of the conduit facing away from the front plate or one for partially open configuration, in which recesses of a rear plate arrangement are provided which allow an engagement of a connecting tool, e.g.
allow a welding device, you can optionally choose to make such a back plate removable from the rest of the heat exchange tube (see also DE-OS 2314 159) or to provide the back plate with closable recesses.
To connect the intermediate web on the heat exchange tube with the extension on the distribution tube, it is expedient if the boundary surface defining the welding level or other connection level, which coincides with the imaginary common plane of the axes of the heat exchange tubes and thus usually also the axis of the distribution tube, the side surface facing away from the front plate of the intermediate web of the respective heat exchange tube.
It is not necessary for the distribution pipe or the distribution pipes to be placed on the free ends of the heat exchange pipes in order to carry out the invention. Much more, in a manner known per se, it is also possible, within the scope of the invention, to reset the cross-sectional areas of the heat exchange tubes adjoining the branches of the distribution tube relative to their adjacent end faces in such a way that the distribution tube is embedded in the ends of the heat exchange tubes.
Known role models show both the possibility of providing an open slot in the end faces of the heat exchange tubes, into which the distribution tube is inserted in the axial direction of the heat exchange tubes, or the possibility of forming closed recesses at the ends of the heat exchange tubes, into which the distribution tube first of all Is pushed in here before it is placed with its lateral branches sealed on free ends of the conduit pipes of the heat exchange pipes and then fixed. The connection according to the invention discussed in detail is used here for fixing.
In order for the connection to be a welded connection in order to obtain a welded connection which is particularly torsionally rigid with respect to the twisting of the distribution pipe relative to the heat exchange pipes, the features of claim 8 are provided. By accommodating the intermediate web of the respective heat exchange tube between the two tabs of the extension, the respective distribution tube to the respective heat exchange tubes can already be held against rotation from the outset, so that the welded connection only has to assume partial functions of the overall connection.
In an extreme case, the appropriate spatial assignment of the parts of the welded joint to be connected can only be used to prevent the connecting pipe from shifting in the axial direction of the heat exchange pipes, while the other five degrees of freedom of translation and rotation can be fixed by positive locking.
Because of the two-sided encirclement of the intermediate web of the respective heat exchange tube by both lobes, the arrangement according to claim 9 is expedient here in order to keep the effect of any torsional moments that may still arise on the welded connection to a minimum or even to switch them off entirely.
If, according to claim 10, the one flap extends less far from the distribution pipe than the other, it is expedient then to let the welded connection start from the edge of the flap with a smaller extension.
As a result, it is not necessary to weld through this flap on the side of the flap with a smaller extension, but it is only necessary to include the edge of the flap in the weld. This facilitates welding work from one side, although the intermediate web is surrounded by rags on both sides.
It should also be borne in mind that you save welding time and heating effort if you do not need to weld the rag. This applies all the more in the case of further development of this idea according to claim 11, since it is no longer necessary to weld directly through the material of the intermediate web.
Overall, this results in less heating of the welding zone, a better limitation of the welding area, a more uniform heating of the flaps and the intermediate web, a visual inspection of the welding of the flap with a greater extension from the connecting tube away from the side facing away from the welding side, and a control the quality of the welding in the breakthrough area relative to the intermediate web, whereby one expediently, but not necessarily, works with a welding filler and then, within the meaning of claim 12, the cross-sectional reduction of the rib in the area of the breakthrough by adding welding filler material more or less completely by filling again can make.
In the heat exchanger according to the invention, the heat transfer between the inner and outer medium can be further favorably designed by the features of claims 13 and / or 14, which are known per se (see again DE-OS 2412735 and FR-OS 2 137 058).
In modern radiators for room temperature control, there is an effort, e.g. to save the operating temperature of the first heat exchange fluid as low as possible, e.g. typically at 50 "C. This results in a lower temperature difference compared to the air in the room than in older room radiators, so that this is the reason why the radiation content should be kept as high as possible. This also offers bioclimatic advantages.
There is also a desire to be able to produce the space heater as little material as possible, but at the same time without significant loss in efficiency.
In the known heat exchangers already mentioned according to FR-OS 2 137058 or, with an offset arrangement of the two halves of the front plate, DE-OS 2412735, these goals have already been partially met.
So the pipe of the profile pipes is already arranged close to the associated front panel.
As a result, the heat conduction loss between the conduit and the front plate is small and the radiation proportion of the front plate is high. Furthermore, there is good access for convection air in that the profile tube on the side facing away from the front plate, that is to say generally one when installed
Building wall adjacent side, is open and can thus convection air flow freely from behind into the heat exchange tube.
In the known generic profile tube, it is also assumed that the ribbing and thus the efficiency are optimally chosen, since the
Ribs forming ribs protrude essentially in a star shape from the conduit of the profile tube and thereby the
Thermal conduction paths in the ribbing are minimally short. The star-shaped arrangement of the ribs requires a relatively large number of ribs.
In the context of the invention, however, the ratio of the efficiency of the heat exchanger to construction costs can be further optimized.
For this purpose, the features according to the characterizing part of claim 15 are used first. It is only an apparent one
Disadvantage accepted that the heat routing to the side webs of the web arrangement is greater than in the known heat exchangers mentioned. The
This is because the invention creates a series of compartments distributed along the front panel and open to the opposite side of the front panel, generally towards the rear, with a rectangular or substantially rectangular cross section, the width of which is the same or substantially the same along the normal on the front panel. This enables an optimal penetration of the convection air from behind into the
Areas of the line pipes of the heat exchange pipes or even the front panel.
Access from behind
Convection air to the front panel, however, is approximately parallel to the known heat exchangers
Front panels of the web arrangement extending largely blocked; insofar as open chambers to the rear are formed between the webs protruding radially from the conduit, the cross section of these chambers takes up
Direction to the conduit constantly, and that leads to
Zones of still or little circulated air just in the vicinity of the conduit of the respective profile tube.
It has been shown that in heat exchangers according to the invention one can get by with a relatively large distance between the individual webs of the web arrangement extending at right angles or at least approximately at right angles from the front plate, so that a drastic material saving is possible with a significant improvement in previously achievable efficiencies. for example by about 30% compared to the best radiators previously manufactured by the applicant, which in turn have so far appeared to be optimal on the market.
It has been shown that optimal results are achieved if, for a given thickness of the heat exchange tube between the front plate and the opposite open side of the web arrangement, the distances between the webs, which are essentially parallel and perpendicular to the front plate, including the central web, are the same. Optimal efficiencies have resulted in the measurements according to claim 17.
It seems possible, in addition to the central web - or in conceivable modifications also a multiple, e.g. double, arrangement of mutually parallel central webs, all of which extend from the distribution pipe - only one single side web should be provided on both sides thereof.
The arrangement of two such side webs is preferred, but a larger number is also conceivable. Then, however, a certain loss of performance can be seen from the oversized line path from the line pipe to the most distant side web.
Advantageous results can also be achieved if all the side webs of the web arrangement even start from the front plate (claim 18). However, it has been found to be particularly preferred not to let at least the side webs, which are adjacent to the central web, start from the front plate, but only from the conduit, and thus to keep the heat conduction path short with respect to these side webs even within the configuration according to the invention. In order to create heat-conducting chambers which are open to the rear and which are not constricted in the area of the distribution pipe, the configuration known per se is preferred.
The intermediate web, which connects the central web or the conduit to the adjacent side webs, has a minimal length with a great depth of the air chamber, if the
Configuration according to claim 21 is present.
Claim 22 describes expedient cross sections of the individual webs with increasing cross-sectional thickness at the free ends of the webs in the direction of the heat pipe.
Claim 23 describes an advantageous arrangement in
Border area of adjacent heat exchange tubes in the heat exchanger in order to be able to form an essentially rectangular chamber which is open to the rear and also between adjacent profile tubes which form the respective heat exchange tube, and on the other hand this chamber which is the most distant from the heat source in the distribution tube.
by additional convection through gaps between neighboring front panels even stronger than the others
To ventilate chambers.
According to claim 24, the profile tube is preferably extruded. The preferred material is aluminum or an aluminum alloy. AlMgSi 0.5 has proven itself as an aluminum alloy.
The features of claim 25 can go one step further in optimizing efficiency and construction costs. Surprisingly, it has been shown that there is a sharp maximum efficiency when dimensioning the open channel. The laterally open channel of the profile tube between the front plate and the intermediate web forms with the complementary open channel on the other side of the next profile tube a vertical convection channel that is closed except for stop joints. It has been shown that optimal convection conditions are present in this channel only in the area of the sharp maximum mentioned in the characterizing part of claim 25.
When determining the design information, the width of the channel is based on the distance between the two longitudinal edges of the front panel and the depth of the channel is based on the distance between the opposite side surfaces of the front panel and the intermediate web. These values can be determined particularly precisely if the opposite surfaces mentioned run strictly parallel to one another and thus produce a rectangular profile of the open channel. The reference to the width of the front panel is to be preferred over a possible reference to the width of the intermediate web, since the intermediate web is usually set back somewhat from the front panel.
Nor should this designation be dependent on the width of the connection between the front plate and the intermediate web or on the dimensions of the conduit.
The design refined in two stages in claim 26 is particularly preferred.
According to DE-OS 2412735 and FR-OS 2 137 058, the opening of the open channel is in each case throttled by short side webs which extend approximately at right angles to the front panel and extend from both the front panel and the intermediate web. According to claim 27, however, an unthrottled design is preferred, in particular of the type that a rectangular cross section of the channel continues up to its open end and so the flow in the closed channel formed by adjacent profile tubes is not constricted in the area of the channel center or even in the limit case is broken down into two parallel vertical partial flows, which then no longer have enough free vertical flow cross-section available.
In connection with claim 18, a heat exchanger has already been addressed in which a central web extends from the conduit to the open rear of the web wall and on both sides of this at least two side webs run parallel to the central web parallel to the length of the central web. The central web and the side webs form a grid arrangement of flow channels of the same type that are open towards the rear of the web arrangement. In this case, it was previously considered that the side web, which is the most distant on both sides of the central web, does not originate from the intermediate web, but from the front panel. Then, however, there is no longer an open channel between the front plate and the intermediate web within the meaning of claim 25.
In adaptation to the teaching of claim 25, it is therefore provided according to claim 28 that all the said side webs determining the grid dimension start from the intermediate web. This is possible without noticeably increased construction costs.
Claims 25 to 28 also permit solutions in which the conduit is arranged approximately half the distance between the front plate and the open end of the web arrangement, or even further away from the front plate.
Already in the generic heat exchanger, the distribution pipe has been manufactured by extrusion with integral molding of an extension that runs continuously along the distribution pipe. More specifically, two such extensions formed at a mutual distance on one side of the distribution tube have been formed. Within the scope of the invention, it is only necessary to provide such an extension. In the known distribution pipe, the two extensions are arranged eccentrically with respect to the heat exchange pipes. In the context of the invention, it is more expedient to arrange the extensions at least largely centered on the common plane of the heat exchange tubes. Then this single extension is expediently at least partially removed at least to the area of the cross-sectional areas of the heat exchange tubes to be connected.
This removal preferably takes place at the same time as the branches of the distribution pipe are formed with two tools, a drilling tool and a punching tool, which work in synchronism along the stepwise advanced collecting pipe at a distance from adjacent heat exchange pipes.
The invention is explained in more detail below with the aid of schematic drawings using several exemplary embodiments. Show it:
Figure 1 is an end view of a first profile tube for heat exchangers, in particular space heaters.
Fig. 2 is an end view of a first modification of the pro filrohres shown in FIG. 1;
FIG. 3 shows an end view of a header pipe that can be connected to one of the profile tubes according to FIG. 1 or 2; FIG.
FIG. 4 shows a partially sectioned side view of the collecting tube according to FIG. 3;
5 shows a cross section through a heat exchanger in which a profile tube according to FIG. 1 is connected to a header tube according to FIGS. 3 and 4 and which serves as a space heater;
6 shows a plan view of the heat exchanger according to FIG. 5;
7a shows an alternatively modified representation of FIG. 1;
;
7b shows a modified illustration of the embodiment from FIG. 5 in a state before the welded connection is established;
7c shows a detail from FIG. 7b in the state after the welded connection has been made;
8 shows an end view of a first profile tube as a heat exchanger for a heat exchanger according to the invention, in particular a space heater;
FIG. 9 shows an end view of a first modification of the profile tube according to FIG. 8; such as
10 is an end view of a second modification of the profile tube according to FIG. 8.
The profile tubes according to FIGS. 1 and 2 initially agree in the following:
A conduit pipe 2 for a heat exchange fluid, in particular heating water or heating steam, is provided with heat-conducting ribbing in the form of webs or ribs. These webs form a flat front plate 4 which extends along one side of the line pipe 2 and a web arrangement 6 which is open towards the opposite side of the line pipe 2. This has a straight central web which extends from the line pipe 2 and extends at a right angle to the front plate 4 8, whose center plane extends through the axis of the conduit 2 and which emerges directly from the conduit 2.
Two straight side webs 10 and 12 each extend on both sides of the central web 8 parallel to this and at equal distances b from one another.
The central web 8 and the side webs 10 and 12 have the same distance a between the front plate 4 and its free ends 14 on the side of the conduit 2 facing away from the front plate 4; the free ends 14 lie in a plane parallel to the front plate 4 and describe the open side of the web arrangement 6.
The ratio from b is in the range between 10: 1 and 2: 1 and is preferably about 3: 1. In this preferred case, the axis of the conduit 2 is expediently about a third of the length a from the front plate 4 (cf.
the dimensions in FIGS. 1 to 3). The outer diameter of the conduit 2 is expediently the same or slightly smaller than the distance b between the webs.
The front plate 4 protrudes on both sides by a little less than half the dimension b beyond the side web 12, which is further from the webs 10, 12 of the central web. The outer edges 18 of the front plate 4 formed on the protrusions 16 of the front plate 4 relative to the respectively adjacent side web 12 run parallel to the conduit 2.
The profile tubes of FIGS. 1 to 3 differ in the following:
In the embodiment according to FIG. 1, the conduit pipe 2 is connected to the front plate via a straight web extension 20 running in the plane of the central web 8.
The side webs 10 adjacent to the conduit 2 extend from their ends 14 only slightly beyond an imaginary plane 22 which runs parallel to the front plate 4 through the axis 24 of the conduit. This imaginary plane 22 describes the side surface 26 facing away from the front plate 4, each of an intermediate web 28, which connects at a right angle to the ends of the side webs 10 adjacent to the front plate 4 and runs as a straight web parallel to the front plate 4 and directly into the wall of the conduit 2 flows into.
The web extension 20 has a greater thickness than the thickness of the webs 8, 10 and 12 and the thickness of the front plate 4. The thickness is preferably twice as large or greater than the thickness of the webs of the web arrangement 6.
The embodiment according to FIG. 1 shows heat conduction advantages because of the direct connection of the side webs 10 adjacent to the central web 8 to the line pipe 2.
The embodiment of FIG. 2 shows a variant of the embodiment of FIG. 1. In this variant, the web extension 20 is replaced by straight extensions 30 of the side webs 10 adjacent to the central web 8, while maintaining the intermediate webs 28 up to a right-angled opening into the front plate. In this case, an additional ring-enclosed convection shaft 32 is formed between the front plate 4, the extensions 30, the intermediate webs 28 and the conduit 2.
When using such profile tubes according to FIGS. 1 or 2 in heat exchangers for space heating, profile tubes of the type described expediently run vertically in a multiple arrangement such that a small gap remains between their front plates 4 and the chamber between adjacent side webs 12 of adjacent heat exchange tubes approximately the has the same transverse distance b as the side webs of the web arrangement of a single profile tube.
The web arrangement 6 then expediently has at the upper and at the lower end of each heat exchange tube either a rectangular front cutout 34 or a corresponding recess in which a distribution tube 36 can be inserted from above or from the side.
Such distribution pipes 36 run horizontally parallel to the upper edge or lower edge 38 of the front plate 2. As shown, the distribution pipes can have a cylindrical inner cross section and a square - or rectangular - from set shape. The outside of the distribution tube 36 facing the web arrangement 6 can lie flat on the base of the cutout or the recess 34, as shown in FIG. 5. It is useful to avoid contact of the distribution pipe 36 with the front plate 4 and the regions of the web arrangement remote from the axis corresponding to the distances shown in FIG. 5 on the one hand to the front plate 4 and on the other hand to the uncut area of the central web 8.
The contact surface of the web arrangement 6 is designated by 40 (FIG. 5), the contact surface of the distribution tube 36 on the respective profile tube is designated by 42 (FIG. 4).
It can be seen in FIG. 4 that the distribution tube 36 has a branch 44 that opens out on the circumference, the axis of which is common to the axis 26 of the profile tube serving as a heat exchanger and is used for this purpose. to establish the communication of the distribution pipe with the heat exchange pipes. On the face of the distribution pipe 36 opposite the end face of the respective pipe 2 of the profile pipe, an annular groove 46 for receiving a sealing ring (not shown) is cut out, which cooperates with the flat end face of the pipe 2 of the profile pipe to be connected .
When assembly of the profiled tubes with the distribution tubes has taken place, the webs of the web arrangement 6 together with the front plate 4 serve as ribbing of the conduit tube 2. The individual webs can therefore also be referred to as ribs.
For the mechanical fastening of the distribution tube 36 to the profile tube of the embodiment of FIG. 1, each serving as a heat exchange tube 48, and analogously to FIG. 2, an extension 50 is used, which extends from the flat side of the distribution tube 36 facing the heat exchange tube 48 at right angles and in a straight line. From the dashed representation of FIG. 4 it can be seen that the extension 50 was originally part of a side web part 50a of the distribution pipe which was continuously extruded with the distribution pipe 36 and the areas thereof which were not required are punched out, so that the branch 44 of the distribution pipe 36 is only on each side Tab of the extension 50 remains.
3, the one side surface of the flat extension 50 runs in an imaginary plane which runs through the axis 52 of the distribution tube 36 and in the assembled state coincides at least approximately with the side surface 26 of the rib of the heat exchange tube formed by the intermediate web 28. This makes it possible to arrange the two tabs of the extension 50 and the intermediate web 28 of the profile shape according to FIG. 1 (shown) or FIG. 2 directly next to one another in the vertical plane 26 and to connect them from the open side of the web arrangement 6. 5 shows a point-like connection means 54, which can be a rivet, a spot weld or another connection, also a weld of another kind, as the connection means penetrating both the extension 50 and the intermediate web 28.
For reasons of symmetry, it is expedient if each distribution tube 36 is connected to both intermediate webs 26 by a separate tab of the extension 50 and a point-like connection point 54. The axis 56 of the respective connecting means is shown in FIG. 1 and in FIG. 5 and should be thought accordingly in FIG. 2.
In the modified embodiment according to FIG. 7c, the following initially agrees with FIG. 1:
A conduit pipe 2 for a heat exchange fluid, in particular heating water or heating steam, is provided with heat-conducting ribbing in the form of webs or ribs. These webs form a flat front plate 4 which extends along one side of the line pipe 2 and a web arrangement 6 which is open towards the opposite side of the line pipe 2. This has a straight central web which extends from the line pipe 2 and extends at a right angle to the front plate 4 8, whose center plane extends through the axis of the conduit 2 and which emerges directly from the conduit 2.
Two straight side webs 10 and 12 each extend on both sides of the central web 8 parallel to this and at equal distances b from one another.
The central web 8 and the side webs 10 and 12 have the same distance a between the front plate 4 and its free ends 14 on the side of the conduit 2 facing away from the front plate 4; the free ends 14 lie in a plane parallel to the front plate 4 and describe the open side of the web arrangement 6.
The ratio from b is in the range between 10: 1 and 2: 1 and is preferably about 3: 1. In this preferred case, the axis of the conduit 2 is expediently about a third of the length a from the front plate 4 (cf.
the dimensions in Fig. 1). The outer diameter of the conduit 2 is expediently the same or slightly smaller than the distance b between the webs.
The front plate 4 protrudes on both sides by a little less than half the dimension b beyond the side web 12, which is further from the webs 10, 12 of the central web. The outer edges 18 of the front plate 4 formed on the protrusions 16 of the front plate 4 relative to the respectively adjacent side web 12 run parallel to the conduit 2.
The conduit 2 is connected to the front plate via a straight web extension 20 running in the plane of the central web 8. The side webs 10 adjacent to the conduit 2 extend from their ends 14 only slightly beyond an imaginary plane 22 which runs parallel to the front plate 4 through the axis 24 of the conduit. This imaginary plane 22 describes the side surface 26 facing away from the front plate 4, each of an intermediate web 28, which connects at a right angle to the ends of the side webs 10 adjacent to the front plate 4 and runs as a straight web parallel to the front plate 4 and directly into the wall of the conduit 2 flows into.
The web extension 20 has a greater thickness than the thickness of the webs 8, 10 and 12 and the thickness of the front plate 4. The thickness is preferably twice as large or greater than the thickness of the webs of the web arrangement 6.
When using such profile tubes in heat exchangers for space heating, profile tubes of the type described advantageously run vertically in a multiple arrangement next to one another in such a way that a small gap remains between their front plates 4 and the chamber between adjacent side webs 12 of adjacent heat exchange tubes 48 has approximately the same transverse distance b as the side webs the web arrangement of a single profile tube.
The web arrangement 6 then expediently has at the upper and at the lower end of each heat exchange tube 48 either a rectangular front cutout 34 or a corresponding recess in which a distribution tube 36 can be inserted from above or from the side.
Such distribution pipes 36 run horizontally parallel to the upper edge 38 or lower edge of the front plate 2. As shown, the distribution pipes can have a cylindrical inner cross-section and a square - or rectangular - from set shape. The outside of the distribution tube 36 facing the web arrangement 6 can lie flat on the base 40 of the cutout or the recess 34, as shown in FIG. 7b.
It is advisable to avoid contact of the distribution tube 36 with the front plate 4 and the regions of the web arrangement remote from the axis, corresponding to the distances shown in FIG. 1b, on the one hand to the front plate 4 and on the other hand to the uncut region of the central web 8.
When assembly of the profiled tubes with the distribution tubes has taken place, the webs of the web arrangement 6 together with the front plate 4 serve as ribbing of the conduit tube 2. The individual webs can therefore also be referred to as ribs.
For the mechanical fastening of the distribution tube 36 to the profile tube each serving as the heat exchange tube 48, an extension 50 is used, which extends from the flat side of the distribution tube 36 facing the heat exchange tube 48 at right angles and in a straight line. The extension 50 is originally part of a side web part of the distribution tube which is continuously extruded with the distribution tube 36, and the regions thereof which are not required are punched out, so that only one tab of the extension 50 remains on both sides of the branch 44 of the distribution tube 36.
The embodiment shown in FIG. 7 has the following special features:
The extension 50 is divided into two flaps 50a and 50b which are parallel to one another and run along the distribution tube 36 and form a flat gap between them. Its width is dimensioned such that the rib 28 of a heat exchange tube 48 to be connected to the distribution tube 36 is received in a form-fitting manner. Preferably, but not necessary, the free end of the rib 28 comes to rest on the rectangular body of the distribution tube 36. An imaginary plane 22, which extends parallel to the front plate 4 through the axis 52 of the connecting pipe 36 serving as a distribution pipe, also forms the imaginary central plane of the rib 28 or the gap between the two preferably equally thick tabs 50a and 50b of the extension 50.
The flap 50a adjacent to the front plate 4 and parallel to it extends further from the distribution pipe 36 than the flap 50b located closer to the open side of the web arrangement 6. The rib has an opening 58 which is covered by the tab 50a; the tab 50a extends further from the distribution pipe 36 than the opening 58 of the rib 28 extends. The other tab 50b extends only partially, preferably up to half, over the opening 58. In any case, this configuration applies in the preassembled state according to FIG. 7b.
To connect the distribution pipe 36 to the respective heat exchange pipe 48, the area of the tab 50b projecting through the opening 58 is welded into the opening from the open side of the web arrangement 6 and welded to the rib 28 and the tab 50a. 7c, a button-like weld connection 54 can be obtained, which protrudes somewhat arched on both outer sides of the flaps 50a and 50b, is only slightly larger than the opening 58, is solid, and its axis 56 with the axis 56 the opening 58 coincides.
The flaps 50a and 50b, like the rib 28, run vertically in the preassembled state. For reasons of symmetry, it is expedient if an opening 58 is provided in the ribs 28 on both sides of the conduit 2, as shown in FIG Welded connection 54 is created.
Analogously, the connection can also be created in the case of modified forms of the web arrangement, as long as the rib 28 has equivalent ribs or webs.
The profile tubes according to FIGS. 8 and 9 initially agree in the following:
A conduit pipe 2 for a heat exchange fluid, in particular heating water or heating steam, is provided with heat-conducting ribbing in the form of webs or ribs. These webs form a flat front plate 4 which extends along one side of the line pipe 2 and a web arrangement 6 which is open towards the opposite side of the line pipe 2. This has a straight central web which extends from the line pipe 2 and extends at a right angle to the front plate 4 8, whose center plane extends through the axis of the conduit 2 and which emerges directly from the conduit 2.
Two straight side webs 10 and 12 each extend on both sides of the central web 8 parallel to this and at equal distances b from one another.
The central web 8 and the side webs 10 and 12 have the same distance a between the front plate 4 and its free ends 14 on the side of the conduit 2 facing away from the front plate 4; the free ends 14 lie in a plane parallel to the front plate 4 and describe the open side of the web arrangement 6.
The ratio a: b is in the range between 10: 1 and 2: 1 and is preferably about 3: 1. In this preferred case, the axis of the conduit 2 is expediently about a third of the length a from the front plate 4 (cf.
the dimensions in FIGS. 8 and 9). The outer diameter of the conduit 2 is expediently the same or slightly smaller than the distance b between the webs.
The front plate 4 protrudes on both sides by a little less than half the dimension b beyond the side web 12, which is further from the webs 10, 12 of the central web. The outer edges 18 of the front plate 4 formed on the protrusions 16 of the front plate 4 relative to the respectively adjacent side web 12 run parallel to the conduit 2.
The profile tubes of FIGS. 8 and 9 differ in the following:
In the embodiment according to FIG. 8, the conduit pipe 2 is connected to the front plate via a straight web extension 20 running in the plane of the central web 8.
Only the side webs 12 remote from the conduit 2 go directly from the front plate 4.
The side webs 10 adjacent to the conduit 2 extend from their ends 14 only slightly beyond an imaginary plane 22 which runs parallel to the front plate 4 through the axis 24 of the conduit. This imaginary plane 22 describes the side surface 26 facing away from the front plate 4, each of an intermediate web 28, which connects at a right angle to the ends of the side webs 10 adjacent to the front plate 4 and runs as a straight web parallel to the front plate 4 and directly into the wall of the conduit 2 flows into.
The web extension 20 has a greater thickness than the thickness of the webs 8, 10 and 12 and the thickness of the front plate 4. The thickness is preferably twice as large or greater than the thickness of the webs of the web arrangement 6.
The embodiment according to FIG. 8 shows heat conduction advantages because of the direct connection of the side webs 10 adjacent to the central web 8 to the conduit pipe 2 via the intermediate webs 28.
The embodiment of FIG. 9 shows a variant of the embodiment of FIG. 8. In this variant, the web extension 20 is replaced by straight extensions 30 of the side webs 10 adjacent to the central web 8 while maintaining the intermediate webs 28 up to a right-angled confluence with the front plate 4. In this case, an additional ring-enclosed convection shaft 32 is formed between the front plate 4, the extensions 30, the intermediate webs 28 and the conduit 2.
When using such profile tubes according to FIGS. 8 and 9 in heat exchangers for space heating, profile tubes of the described type expediently run vertically in a multiple arrangement such that a small gap remains between their front plates 4 and the chamber between adjacent side webs 12 of adjacent heat exchange tubes approximately the has the same transverse distance b as the side webs of the web arrangement of a single profile tube.
The web arrangement 6 then expediently has at the upper and at the lower end of each heat exchange tube either a rectangular front cutout or a corresponding recess in which a distribution tube can be inserted from above or from the side. Such distribution pipes 36 run horizontally parallel to the upper edge or lower edge 38 of the front plate 2.
It seems possible, in addition to the central web - or in conceivable modifications also a multiple, e.g. double, arrangement of mutually parallel central webs, all of which extend from the distribution pipe, - to provide only a single further side web 12 on both sides thereof. The arrangement of two such side webs 10 and 12 is preferred, but a larger number is also conceivable. Then, however, a certain loss of performance can be seen from the oversized line path from the line pipe to the most distant side web.
The intermediate web 28 serves in each case for a connection, in particular a welded or riveted connection, with a closely adjacent overlapping extension of the distribution pipe communicating with the profile pipes. This is favored by the fact that the welding tools can be easily inserted from the open side of the web arrangement of the profile tubes.
Particularly in the case of such a welded connection, a configuration of the web arrangement is advantageous in which the imaginary parallel plane 26 describes the one side surface of the intermediate web 28, preferably the side facing away from the front plate 4, because then the parting plane runs between the two elements to be welded precisely through the pipe axes of the distribution pipes and therefore no undesirable torques act on the distribution pipes as a result of the welding.
The following applies to the profile tube according to FIG. 10:
The conduit 2 for a heat exchange fluid, in particular heating water or heating steam, is provided with heat-conducting ribbing in the form of webs or ribs. These webs form a flat front plate 4 which extends along one side of the line pipe 2 and a web arrangement 6 which is open towards the opposite side of the line pipe 2. This has a straight central web which extends from the line pipe 2 and extends at a right angle to the front plate 4 8 on.
whose center plane runs through the axis of the conduit 2 and which emerges directly from the conduit 2.
Two straight side webs 10 and 12 each extend on both sides of the central web 8 parallel to it and at equal distances b from one another, the distances between the mutually facing side surfaces being measured.
The free ends 13 of the central web 8 and the side webs 10 and 12 lie in a common plane, which describes the back of the open web arrangement 6.
The opposite ends of the side webs 10 and 12 merge essentially at right angles into an intermediate web 28 which extends in a straight line parallel to the front plate 4 at a distance from it and extends from the conduit pipe 4 on both sides thereof. An imaginary plane, which coincides with the side surface of the intermediate web 28 facing the open side of the web arrangement 6, runs through the axis 24 of the straight conduit 2.
The distance between the two outer side surfaces 11 of the outer side webs 12, which are perpendicular to the front plate 4, is designated by c. The grid dimension of the web arrangement 6 is therefore c / 4. In order to be able to form further flow channels open to the rear in the same grid dimension between the side surfaces 11 of adjacent profile tubes, the respective lateral longitudinal edge 18 of the front plate protrudes laterally by the dimension c / 8 (or b / 2) from the adjacent side surface 11. A certain ambiguity is given only by whether or not one wants to provide a more or less large gap between the edges 18 of adjacent front plates 4. A contact is expediently not provided in order not to generate cracking noises due to relatively different thermal expansions.
If you do not want to have any spacing at all, you can provide overlaps in a known manner with spacing.
In the area of its longitudinal center plane, the front plate 4 is connected by a web extension 20 to the surface line of the conduit 4 facing away from the central web 8.
Like all other webs, the web extension 20 is straight, so that only the conduit 2 is round, but all webs form more or less strong, flat slats. For heat transfer reasons between the conduit 2 and the front plate 4, the web extension 20 is particularly strong relative to the other webs.
Between the front plate 4 and the intermediate web 28, an equally dimensioned channel 60 is formed on both sides of the web extension 20, which, with the exception of the corner region adjacent to the conduit 2, has a strictly rectangular cross section. This channel is closed off by the web extension 20 inside the profile tube, but unthrottled between the outer longitudinal edge 18 of the front plate 4 and the edge 9 at which the side surface 23 of the intermediate web 28 facing the channel 60 merges into the outer side surface 11 of the outer side web 12 open, where it forms an open rectangular channel exit.
As already mentioned, the intermediate web 28 extends, apart from the relatively small projection c / 8 or b / 2 of the front plate 4, essentially as far as the front plate 4 from the web extension 2.
The distance between the two longitudinal edges 18 of the front panel is designated by e. The clear distance between the side surface 5 of the front plate 4 facing the channel 60 and the side surface 23 of the intermediate web 28 also facing the channel 60 is denoted by f.
The clear distance between the channel 60 facing side surface 5 of the front panel 4 and an imaginary plane parallel to the front panel through the free ends 13 of the webs 8, 10 and 12 of the web assembly 6 extending at right angles to the front panel 4 is denoted by a and describes the depth of the Profile tube behind the front panel.
As in the case of the embodiments according to FIGS. 8 and 9, all the webs 8, 10 and 12 expediently extend from their free ends 13, even with profile designs modified within the scope of claim 25, parallel to one another up to the depth of the conduit 2 behind the Front plate 4 or at least over the dimension Q, the axis 24 of the conduit 2 preferably being closer to the front plate 4 than to the plane described by the free ends 13 of the web arrangement 6 at the open end of the web arrangement 6.