DE10026548C1

DE10026548C1 - Wendelspalt-Wärmetauscher

Info

Publication number: DE10026548C1
Application number: DE2000126548
Authority: DE
Inventors: Juergen Holtorf; Roger Doenges
Original assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2000-05-27
Filing date: 2000-05-27
Publication date: 2001-11-22
Anticipated expiration: 2020-05-28

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wendelspalt-Wärmetauscher, insbesondere für den Einbau in Heizkessel, bestehend auf einer mit Vor- und Rücklaufanschlüssen versehenen Rohrwendel (1), die mit ihren Gängen (4) einen schraubenlinienförmigen, durch Distanzelemente in seiner Breite definierten, engen Durchströmspalt (6) begrenzt. DOLLAR A Nach der Erfindung ist die Rohrwendel (1) auf einem ringförmigen Träger (7) angeordnet, der die Breite der Rohrwendel (1) beidseitig überragt und in zur Wendelachse (8) senkrechten Ebenen (E) endet, wobei im Träger (7) den Durchströmspalt (6) weitestgehend freistellende Durchströmöffnungen (9) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wendelspalt-Wärmetauscher, insbe sondere für den Einbau in Heizkessel, bestehend aus einer mit Vor- und Rücklaufanschlüssen versehenen Rohrwendel, die mit ihren Gängen einen schraubenlinienförmigen, durch Distanzele mente in seiner Breite definierten, engen Durchströmspalt be grenzt.

Derartige Wendelspalt-Wärmetauscher sind bspw. nach der WO 94/16272 A1 bekannt, die hochwirksame Wärmeübertragungselemente darstellen und deren in der Regel eine Breite von 0,5 bis 1 mm aufweisender Durchströmspalt je nach Zuordnung des eigentli chen Wärmeerzeugers radial von innen oder außen vom Heizmedi um durchströmbar ist. Dafür sind derartige, das Wärmeträger medium führende Rohrwendeln in entsprechend ausgebildeten Ge häusen untergebracht bzw. eingebaut. Da derartig schrauben linienförmig gewendelte Wärmetauscher auf beiden Seiten bzw. an beiden Enden aufgrund der Steigung ihrer Gänge nicht in zur Wendelachse senkrechten Ebenen enden, müssen benachbarte Wände von strömungsführenden Gehäusen, in denen solche Wärmetauscher untergebracht werden, an diese bauliche Eigenheit konstruktiv angepaßt werden, um zu erreichen, daß bspw. Heizgase zum Teil nicht seitlich an der Rohrwendel vorbeiströmen, sondern zwin gend den gesamten Wendelspalt passieren, was letztlich darauf hinausläuft, daß entsprechend an die Endbereiche solcher Wen deln angepaßt formgeprägte Seitenwände für die Wendel aufneh mende Gehäuse vorgesehen werden müssen.

Ausgehend von einem Wendelspalt-Wärmetauscher der eingangs ge nannten Art, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Wärmetauscher dahingehnd auszugestalten, daß dieser problemlos in solche strömungsführenden Gehäuse einbaubar ist.

Diese Aufgabe ist mit einem Wendelspalt-Wärmetauscher der gat tungsgemäßen Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Rohrwendel auf einem ringförmigen Träger angeordnet ist, der die Breite der Rohrwendel beidseitig überragt und in zur Wen delachse senkrechten Ebenen endet, wobei im Träger den Durch strömspalt weitestgehend freistellende und steigungsorientiert erstreckte Durchströmöffnungen angeordnet sind.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung liegt also ein einbau fertiges Wärmetauscherelement vor, das problemlos bspw. an senkrechte Trennwände innerhalb eines Heizkessels angesetzt und mit diesen verschweißt werden kann, was anhand eines Einbaubeispieles in einem Heizkessel im Einzelnen und in Verbindung weiterer vorteilhafter Ausführungsformen noch näher erläutert wird.

Dieser Träger sorgt dabei nicht nur für günstige Einbauver hältnisse sondern auch dafür, daß das die Wärme zuführende Medium nur den Wendelspalt passieren, d. h., auch nicht zum Teil seitlich die Rohrwendel passieren kann.

Die Maßgabe, daß die steigungsorientiert erstreckten Durch strömöffnungen den Wendelspalt "weitestgehend" freistellen sollen, nimmt dabei Rücksicht darauf, daß der ringförmige Trä ger trotz der Durchströmöffnungen seinen Zusammenhalt behalten muß, was einfach dadurch erreicht wird, daß bei Anbringung der Durchströmöffnungen am Träger zwischen den Durchströmöffnungen schmale Verbindungsstege stehengelassen werden.

Der erfindungsgemäße Wendelspalt-Wärmetauscher und vorteilhaf te Weiterbildungen werden nachfolgend anhand der zeichneri schen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 perspektivisch den erfindungsgemäßen Wendelspalt- Wärmetauscher;

Fig. 2 schematisch den Wendelspalt-Wärmetauscher gemäß Fig. 1 in Seitenansicht;

Fig. 3 perspektivisch in Einzeldarstellung den Träger und die Rohrwendel;

Fig. 4A, B einen Teilschnitt durch die Rohrwendel und eine Teildraufsicht auf einen Wendelgang und

Fig. 5 perspektivisch ein Zuordnungsbeispiel eines Wendel spalt-Wärmetauschers zu einem Heizkessel.

Der Wendelspalt-Wärmetauscher besteht aus einer mit Vor- und Rücklaufanschlüssen 2, 3 versehenen Rohrwendel 1, die mit ihren Gängen 4 einen schraubenlinienförmigen, durch Distanzelemente 5 in seiner Breite definierten, engen Durch strömspalt 6 begrenzt. Bezgl. der Distanzelemente 5 wird auf Fig. 4A, B verwiesen, die solche aus der Rohrwand ausgeprägte Elemente zeigt, die für eine Spaltbreite zwischen den Gängen 4 der Rohrwendel 1 in der einleitend genannten Größenordnung sorgen. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat das Rohr der Wendel 1 einen flach-rechteckigen Querschnitt, der bspw. aber auch flach-langlochartig oder auch flach-elliptisch ausgebildet sein kann.

Unter Verweis auf Fig. 1, 2 ist für einen solchen Wendelspalt- Wärmetauscher nun wesentlich, daß die Rohrwendel 1 auf einem ringförmigen Träger 7 angeordnet ist, der die Breite B der Rohrwendel 1 beidseitig überragt und in zur Wendelachse 8 senkrechten Ebenen E endet, wobei im Träger 7 den Durchström spalt 6 der Wendel 1 weitestgehend freistellende Durchström öffnungen 9 angeordnet sind. Diese Durchströmöffnungen 9 sind dabei bevorzugt steigungsorientiert, d. h., der Gangsteigung der Rohrwendel 1 folgend, im Träger 7 angeordnet, wie dies insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist.

Die aus der Rohrwendel 1 seitlich herausragenden Randstreifen 7' des Trägers 7 sind durch schmale Zwischenstege 7" miteinan der verbunden. Mit Rücksicht darauf, daß solche seitlich aus der Rohrwendel 1 herausragenden Randstreifen 7' auch durch se parat in die Rohrwendel 1 eingesetzte Trägerstreifen darge stellt werden könnten, hat die Ausführungsform des Trägers 7 im Sinne der Fig. 1, 2 den Vorteil, daß der Träger 7 einfach als ein Teil mit der Rohrwendel zu verbinden ist und damit Träger 7 und Rohrwendel 1 ein komplett einbaufertiges Bauelement dar stellen. Für diese Verbindung zwischen Träger 7 und Rohrwendel 1 ist bevorzugt vorgesehen, daß die Rohrwendel 1 auf dem Trä ger 7 aufgeschrumpft ist. Dies sorgt vorteilhaft auch dafür, daß das durchströmende Heizmedium nicht seitlich, d. h., außer halb der Durchströmöffnungen 9 den Wärmetauscher passieren kann.

Um eine beispielsweise Einbausituation des vorbeschriebenen Wendelspalt-Wärmetauschers an einem Heizkessel zu verdeutli chen, wird auf Fig. 5 verwiesen.

Hierbei erfolgt der Einbau des Wärmetauschers in einer Rauch gassammelkammer RS, die durch den Träger 7 mit der zugehörigen Rohrwendel 1 in einen Zuström- und einen Abströmraum geteilt wird. Wesentlich sind dabei die überstehenden Ränder 7' des Trägers 7, die, wie zu Fig. 2 vorerläutert, in zur Wendelachse 8 senkrechten Ebenen E enden und damit problemlose Anschlußmöglichkeiten aufweisen.

Claims

1. Wendelspalt-Wärmetauscher, insbesondere für den Einbau in Heizkessel, bestehend aus einer mit Vor- und Rücklaufanschlüssen (2, 3) versehenen Rohrwendel (1), die mit ihren Gängen (4) einen schraubenlinienförmigen, durch Distanzelemente (5) in seiner Breite definierten, engen Durchströmspalt (6) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwendel (1) auf einem ringförmigen Träger (7) angeordnet ist, der die Breite (B) der Rohrwendel (1) beidseitig überragt und in zur Wendelachse (8) senkrechten Ebenen (E) endet, wobei im Träger (7) den Durchströmspalt (6) weitestgehend freistellende Durchströmöffnungen (9) angeordnet sind.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmöffnungen (9) in Längserstreckung, der Gangsteigung der Rohrwendel (1) folgend, im Träger (7) angeordnet sind.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Rohrwendel (1) seitlich herausragenden Randstreifen (7') des Trägers (7) durch schmale Zwischenstege (7") miteinander verbunden sind.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwendel (1) auf dem Träger (7) aufgeschrumpft ist.