DE102021214149A1 - Tube-in-tube heat exchanger - Google Patents

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Dominik Kempf
Harald Kreidner
Ulrich Hesberg
Bredo Leipprand
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ContiTech Techno Chemie GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rohr-in-Rohr Wärmetauscher (1) mit einem Innenrohr (2), einem Außenrohr (3) und mindestens einem Anschlussstück (4). Es wird vorgeschlagen, dass das Anschlussstück (4) eine Aufnahme für ein Ende des Innenrohrs (2) und eine Aufnahme für ein Ende des Außenrohrs (4) aufweist, wobei die Enden von Innen- und Außenrohr in den Aufnahmen angeordnet sind und mit jeweils mindestens einem Dichtelement (8, 11, 17) zwischen den Aufnahmen und den Rohrenden in dichtender Wirkverbindung stehen und wobei das Ende des Außenrohrs (3) mittels plastischer Verformung mit der Aufnahme verbunden und gegen axiale und rotatorische Bewegung gesichert sind.

Figure DE102021214149A1_0000
The invention relates to a tube-in-tube heat exchanger (1) with an inner tube (2), an outer tube (3) and at least one connection piece (4). It is proposed that the connecting piece (4) has a receptacle for one end of the inner pipe (2) and a receptacle for one end of the outer pipe (4), the ends of the inner and outer pipes being arranged in the receptacles and each having at least a sealing element (8, 11, 17) between the receptacles and the pipe ends in a sealing operative connection and wherein the end of the outer pipe (3) is connected to the receptacle by means of plastic deformation and secured against axial and rotational movement.
Figure DE102021214149A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft einen Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher, aufweisend mindestens ein Innenrohr, mindestens ein Außenrohr und mindestens ein Anschlussstück.The invention relates to a tube-in-tube heat exchanger, having at least one inner tube, at least one outer tube and at least one connection piece.

Wärmetauscher der genannten Art sind in großer Vielfalt bekannt und im Einsatz. Dabei sind die Wärmetauscherrohre häufig mit den Anschlussstücken verlötet oder verschweißt.A large variety of heat exchangers of the type mentioned are known and in use. The heat exchanger tubes are often soldered or welded to the connection pieces.

Abgesehen davon, dass die Verschweißung oder Verlötung beider Rohre jeweils endseitig mit beiden Anschlussstücken schwierig ist, da bei zusammengesteckten Bauteilen nicht alle Schweiß- oder Lötstellen gut erreichbar sind, kann auch der Wärmeeintrag in die Bauteile nachteilig für deren Festigkeit sein. Auch können unterschiedliche Werkstoffdicken es erschweren, die Bauteile gleichmäßig durchzuwärmen und somit eine sichere Lötverbindung herzustellen.Apart from the fact that the welding or soldering of both pipes at the ends with both connection pieces is difficult, since not all welding or soldering points are easily accessible when components are plugged together, the heat input into the components can also be disadvantageous for their strength. Different material thicknesses can also make it difficult to heat the components evenly and thus create a secure soldered connection.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der geschilderten Art zu schaffen, bei dem alle Verbindungsstellen zwischen den Rohren und den jeweiligen Anschlussstücken ohne wärmeeintragende Methoden dicht und unlösbar miteinander verbunden sind.The invention was based on the object of creating a heat exchanger of the type described, in which all connection points between the pipes and the respective connection pieces are connected to one another tightly and inseparably without heat-introducing methods.

Diese Aufgabe wird durch einen Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale sind der allgemeinen Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen zu entnehmen.This object is achieved by a tube-in-tube heat exchanger having the features of claim 1. Preferred features are the subject matter of the dependent claims. Further advantages and features can be found in the general description and the exemplary embodiments.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das mindestens eine Anschlussstückeine Aufnahme für ein Ende des Innenrohrs und eine Aufnahme für ein Ende des Außenrohrs aufweist, wobei die Enden von Innen- und Außenrohr in den Aufnahmen aufgenommen sind und mit jeweils mindestens einem insbesondere elastischen Dichtelement, vorzugsweise in Form einer O-Ring-Dichtung, zwischen den Aufnahmen und den Rohrenden in dichtender Wirkverbindung stehen und wobei das Ende des Außenrohrs mittels plastischer Verformung mit der Aufnahme für das Ende des Außenrohrs verbunden und gegen axiale und rotatorische Bewegung gesichert sind.This object is achieved in that the at least one connecting piece has a receptacle for one end of the inner pipe and a receptacle for one end of the outer pipe, the ends of the inner and outer pipes being received in the receptacles and each having at least one, in particular elastic, sealing element, preferably in the form of an O-ring seal, between the receptacles and the pipe ends are in a sealing operative connection and the end of the outer pipe is connected to the receptacle for the end of the outer pipe by means of plastic deformation and is secured against axial and rotational movement.

Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Verbindung von Innen- und Außenrohr mit dem oder den Anschlussstück(en) nicht durch thermische Einflüsse beeinträchtigt ist. Dadurch, dass das Außenrohr gegen axiale Bewegung gegen das oder die Anschlussstück(e) gesichert ist, können Innen- und Außenrohr und das oder die Anschlussstück(e) derart angeordnet werden, dass das Innenrohr keine eigene Verbindung mit dem oder den Anschlussstück(en) benötigt, sondern durch das Außenrohr quasi zwischen dem oder den Anschlussstück(en) eingeklemmt ist. Insbesondere sind Innenrohr und Außenrohr koaxial zueinander angeordnet.This arrangement has the advantage that the connection between the inner and outer tube with the connection piece(s) is not affected by thermal influences. Since the outer pipe is secured against axial movement against the connection piece(s), the inner and outer pipe and the connection piece(s) can be arranged in such a way that the inner pipe does not have its own connection to the connection piece(s). needed, but is clamped by the outer tube between the or the connection piece (s). In particular, the inner tube and the outer tube are arranged coaxially to one another.

In einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Aufnahme für das Ende des Innenrohrs und/oder die Aufnahme für die Ende des Außenrohrs mindestens eine Ringnut auf, in der das mindestens eine Dichtelement angeordnet ist. Durch das Bereitstellen zumindest einer Ringnut kann eine optimale Positionierung des Dichtelements gewährleistet werden, was die Dichtheit der Verbindung und deren Herstellung begünstigt.In a development of the invention, the receptacle for the end of the inner pipe and/or the receptacle for the end of the outer pipe have at least one annular groove in which the at least one sealing element is arranged. By providing at least one annular groove, optimal positioning of the sealing element can be ensured, which promotes the tightness of the connection and its production.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Ende des Innenrohrs und/oder das Ende des Außenrohrs mindestens eine Ringnut auf, in der das mindestens eine Dichtelement angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine optimale Positionierung des Dichtelements gewährleistet werden, was die Dichtheit der Verbindung und deren Herstellung begünstigt.In a development of the invention, the end of the inner tube and/or the end of the outer tube has at least one annular groove in which the at least one sealing element is arranged. In this way, an optimal positioning of the sealing element can be ensured, which promotes the tightness of the connection and its production.

Durch diese Anordnung ist zudem eine hohe Flexibilität bei der Ausgestaltung der Aufnahmen und Anschlussstücke gegeben.This arrangement also gives a high degree of flexibility in the design of the receptacles and connecting pieces.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Aufnahme für das Innenrohr als Bohrung ausgebildet, insbesondere wobei in der Wand der Bohrung die Ringnut und das Dichtelement angeordnet sind, und ist das Ende des Innenrohrs in die Bohrung eingesteckt derart, dass das Innenrohrende in der zugeordneten Bohrung angeordnet ist und so von dem in der Ringnut, insbesondere der Ringnut in der Wandung der Bohrung und/oder der Ringnut in dem Rohrende, angeordneten Dichtelement gegen das jeweilige Anschlussstück abgedichtet ist. Durch das Aufnehmen des Innenrohrs in einer geeigneten Bohrung kann eine stabile Positionierung des Innenrohrs erfolgen, ohne dabei den durch den Innendurchmesser des Innenrohrs vorgegebenen freien Querschnitt erheblich verkleinern zu müssen.In a further development of the invention, the receptacle for the inner pipe is designed as a bore, in particular with the annular groove and the sealing element being arranged in the wall of the bore, and the end of the inner pipe being inserted into the bore in such a way that the end of the inner pipe is arranged in the associated bore and is thus sealed against the respective connection piece by the sealing element arranged in the annular groove, in particular the annular groove in the wall of the bore and/or the annular groove in the pipe end. By accommodating the inner tube in a suitable bore, the inner tube can be positioned stably without having to significantly reduce the free cross section predetermined by the inner diameter of the inner tube.

In einer Weiterbildung der Erfindung bildet die Aufnahme für das Innenrohr einen Anschlag für die Stirnseite des Endes des Innenrohrs aus. Das Innenrohr kann auf diese Weise in die als Bohrung ausgebildete Aufnahme hineingeschoben werden, bis die Stirnseite des Innenrohrendes sicher an dem Anschlag anliegt. Dadurch wird eine optimale Positionierung des Innenrohrs in vordefinierter Tiefe in der Bohrung sichergestellt.In a further development of the invention, the receptacle for the inner tube forms a stop for the face of the end of the inner tube. In this way, the inner tube can be pushed into the receptacle designed as a bore, until the end face of the inner tube end rests securely against the stop. This ensures optimal positioning of the inner tube at a predefined depth in the bore.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Aufnahme für das Außenrohr als Stutzen ausgebildet, dessen Außenwand die Ringnut mit Dichtelement aufweist, wobei das Ende des Außenrohrs den Stutzen und das Dichtelement übergreifend angeordnet ist, wobei das Ende des Außenrohrs in Richtung auf das Anschlussstück um ein vorbestimmtes Maß über das Dichtelement hinaus ragt, wobei das Außenrohr in dem über das Dichtelement hinausragenden Bereich durch eine plastische Verformung im Durchmesser reduziert und dadurch fest mit dem Stutzen verpresst ist.In a further development of the invention, the receptacle for the outer tube is designed as a socket, the outer wall of which has the annular groove with a sealing element, the end of the outer tube the socket and the sealing element is arranged overlapping, the end of the outer pipe in the direction of the connecting piece protruding by a predetermined amount beyond the sealing element, the outer pipe in the area protruding beyond the sealing element being reduced in diameter by plastic deformation and thereby being firmly attached the socket is pressed.

Diese Anordnung lässt sich sowohl für das Innen- als auch das Außenrohr einfach montieren, wobei durch die Dichtelemente die Wärmetauscherrohre sicher gegen das oder die Anschlussstück(e) abgedichtet sind. Beim fertigen Wärmetauscher ist das Außenrohr beidseitig fest mit dem jeweiligen Anschlussstück verbunden, sodass das Innenrohr zwischen den beiden Anschlussstücken axial festgelegt ist und keiner eigenen Befestigung mit den Anschlussstücken bedarf.This arrangement can be easily installed for both the inner and the outer tube, the heat exchanger tubes being securely sealed against the connection piece(s) by the sealing elements. In the finished heat exchanger, the outer pipe is firmly connected to the respective connection piece on both sides, so that the inner pipe is fixed axially between the two connection pieces and does not require its own attachment to the connection pieces.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist der Stutzen für das Außenrohr in dem für die jeweilige Verpressung vorgesehenen Bereich mindestens eine weitere Ringnut auf, in die das Außenrohrende durch die plastische Verformung mindestens teilweise eingepresst ist.In a further development of the invention, the connecting piece for the outer tube has at least one further annular groove in the area provided for the respective pressing, into which the outer tube end is at least partially pressed by the plastic deformation.

Auf diese Weise bildet sich über den Reibschluss hinaus auch eine formschlüssige Verbindung zwischen dem oder den Anschlussstück(en) und den Außenrohrenden, wodurch eine höhere Festigkeit der Verbindung erreichbar ist.In this way, in addition to the frictional connection, a form-fitting connection is also formed between the connection piece(s) and the outer pipe ends, as a result of which a higher strength of the connection can be achieved.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Außenrohrende in dem auf den Stutzen aufzusteckenden Bereich gegenüber seinem ursprünglichen Durchmesser eine Aufweitung auf, deren Innendurchmesser so bemessen ist, dass der aufgeweitete Bereich auf den Stutzen mit dem Dichtelement aufsteckbar ist, ohne dass dabei das Dichtelement beschädigt wird.In a further development of the invention, the outer pipe end in the area to be pushed onto the socket has a widening compared to its original diameter, the inside diameter of which is dimensioned such that the widened area can be pushed onto the socket with the sealing element without damaging the sealing element.

Diese Anordnung hat den Vorteil, dass bei der Verbindung des Außenrohres mit dem oder den Anschlussstück(en) keine Durchmesserveränderung des Durchflussquerschnittes des Außenrohres auftritt.This arrangement has the advantage that when the outer pipe is connected to the connection piece(s), there is no change in the diameter of the flow cross section of the outer pipe.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Aufnahme für das Außenrohr als Bohrung ausgebildet, insbesondere wobei in der Wand der Bohrung die Ringnut und das Dichtelement angeordnet sind, und das Ende des Außenrohres in die Aufnahmebohrung eingesteckt ist derart, dass das Außenrohrende durch das Dichtelement hindurchgeschoben ist und so von dem Dichtelement gegen das Anschlussstück abgedichtet ist, wobei das Anschlussstück um die Bohrung für das Außenrohr herum in Richtung auf das einzusteckende Außenrohr einen ringförmigen Fortsatz vorbestimmter axialer Länge aufweist, dessen Innendurchmesser um ein vorbestimmtes Maß größer ist als der Außendurchmesser des Außenrohres, und weist das Außenrohr in vorbestimmtem Abstand von seinem Ende eine nach radial außen ragende Ringwulst auf, deren Außendurchmesser mit dem Innendurchmesser des Fortsatzes korrespondiert, wobei der vorbestimmte Abstand des Ringwulstes vom Ende des Außenrohres so bemessen ist, dass bei in die Bohrung eingeschobenen Außenrohrende der Ringwulst so zu liegen kommt, dass er von dem ringförmigen Fortsatz umfasst ist und der Fortsatz durch eine plastische Verformung im Durchmesser reduziert ist, wobei die Ringwulst von dem jeweiligen Fortsatz umgriffen und durch die plastische Verformung in dem Fortsatz festgelegt ist.In a development of the invention, the receptacle for the outer tube is designed as a bore, in particular with the annular groove and the sealing element being arranged in the wall of the bore, and the end of the outer tube being inserted into the receiving bore in such a way that the end of the outer tube is pushed through the sealing element and is thus sealed by the sealing element against the connecting piece, the connecting piece having an annular extension of a predetermined axial length around the bore for the outer pipe in the direction of the outer pipe to be inserted, the inner diameter of which is greater by a predetermined amount than the outer diameter of the outer pipe, and the outer tube has a radially outwardly projecting annular bead at a predetermined distance from its end, the outer diameter of which corresponds to the inner diameter of the extension, the predetermined distance between the annular bead and the end of the outer pipe being dimensioned such that when the outer pipe end is pushed into the bore, the annular bead comes to rest that it is surrounded by the annular extension and the extension is reduced in diameter by a plastic deformation, the annular bead surrounded by the respective extension and is fixed by the plastic deformation in the extension.

Auf diese Weise ist das Außenrohr axial in dem oder den Anschlussstück(en) festgelegt und durch das Dichtelement gegen das oder die Anschlussstück(e) abgedichtet.In this way, the outer tube is fixed axially in the connection piece(s) and sealed against the connection piece(s) by the sealing element.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Aufnahme für das Außenrohr als Bohrung ausgebildet und ist das Ende des Außenrohres in die Aufnahmebohrung eingesteckt derart, dass das Außenrohrende durch das Dichtelement hindurchgeschoben ist und so von dem Dichtelement gegen das Anschlussstück abgedichtet ist, wobei das Anschlussstück um die Bohrung für das Außenrohr herum in Richtung auf das einzusteckende Außenrohr einen ringförmigen Fortsatz aufweist, wobei das Ende des Außenrohres einen auf dem Außenmantel des Außenrohres axial verschiebbar angeordneten Schiebering mit einer konischen Bohrung aufweist, wobei die größere Öffnung der konischen Bohrung dem Anschlussstück zugewandt ist und wobei das Ende des Außenrohres in die Aufnahmebohrung eingesteckt ist und der Schiebering axial auf dem ringförmigen Fortsatz des Anschlussstückes aufgeschoben ist derart, dass der ringförmige Fortsatz plastisch durch den Schiebering im Durchmesser verringert und auf das Außenrohr aufgepresst ist.In a further development of the invention, the receptacle for the outer pipe is designed as a bore and the end of the outer pipe is inserted into the receiving bore in such a way that the end of the outer pipe is pushed through the sealing element and is thus sealed by the sealing element against the connection piece, with the connection piece surrounding the Bore for the outer tube has an annular extension in the direction of the outer tube to be inserted, the end of the outer tube having a sliding ring with a conical bore, which is arranged to be axially displaceable on the outer casing of the outer tube, the larger opening of the conical bore facing the connection piece and wherein the end of the outer tube is inserted into the receiving bore and the sliding ring is pushed axially onto the annular extension of the connecting piece in such a way that the annular extension is reduced in diameter plastically by the sliding ring and is pressed onto the outer tube.

Diese Anordnung hat den Vorteil, dass eine derartige Pressverbindung eine hohe Dichtigkeit aufweist.This arrangement has the advantage that such a press connection has a high degree of tightness.

Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die vorstehend erläuterten Ausgestaltungen der Erfindung jeweils für sich oder in einer beliebigen technisch sinnvollen Kombination auch untereinander jeweils mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 kombinierbar sind.It is expressly pointed out that the embodiments of the invention explained above can each be combined with the subject matter of claim 1 either individually or in any technically meaningful combination.

Abwandlungen und Ausgestaltungen der Erfindung sowie weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung lassen sich der nachfolgenden gegenständlichen Beschreibung und den Zeichnungen entnehmen. In den schematischen Figuren zeigen:

  • 1 einen Abschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit bohrungsförmiger Aufnahme für das Außenrohr und O-Ring-Dichtung,
  • 2 einen Abschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit bohrungsförmiger Aufnahme für das Außenrohr und Schiebering,
  • 3 einen Abschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit stutzenförmiger Aufnahme für das Außenrohr mit O-Ring-Dichtung und
  • 4 einen Abschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit stutzenförmiger Aufnahme für das Außenrohr mit Ohrring und zusätzlicher Ringnut.
Modifications and configurations of the invention as well as further advantages and details of the invention can be found in the following specific description and the drawings. In the schematic figures show:
  • 1 a section of a first embodiment of a heat exchanger according to the invention with a bore-shaped receptacle for the outer tube and an O-ring seal,
  • 2 a section of a further embodiment of a heat exchanger according to the invention with a bore-shaped receptacle for the outer tube and a sliding ring,
  • 3 a section of a further embodiment of a heat exchanger according to the invention with a socket-shaped receptacle for the outer tube with an O-ring seal and
  • 4 a section of a further embodiment of a heat exchanger according to the invention with a socket-shaped receptacle for the outer tube with an earring and an additional annular groove.

Gleich oder ähnlich wirkende Teile sind - sofern dienlich - mit identischen Bezugsziffern versehen.Parts that function in the same or a similar way are provided with identical reference numbers where appropriate.

Einzelne technische Merkmale der nachbeschriebenen Ausführungsbeispiele können auch in Kombination mit vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen sowie den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche und etwaiger weiterer Ansprüche zu erfindungsgemäßen Gegenständen kombiniert werden.Individual technical features of the exemplary embodiments described below can also be combined with the exemplary embodiments described above and the features of the independent claims and any further claims to form objects according to the invention.

Die 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher 1 in einem prinzipiellen Teillängsschnitt. Der Wärmetauscher 1 ist in an sich bekannter Weise aus einem Innenrohr 2 und einem Außenrohr 3 aufgebaut. Das Außenrohr 3 umfasst das Innenrohr 2. Außenrohr 3 und Innenrohr 2 sind zueinander koaxial angeordnet.The 1 shows a heat exchanger 1 according to the invention in a basic partial longitudinal section. The heat exchanger 1 is constructed in a manner known per se from an inner tube 2 and an outer tube 3 . The outer tube 3 includes the inner tube 2. The outer tube 3 and the inner tube 2 are arranged coaxially to one another.

Innenrohr 2 und Außenrohr 3 sind an ihren jeweils ersten Enden in ein erstes Anschlussstück 4 in Aufnahmebohrungen und 5 und 6 eingesteckt. Das Innenrohr 2 weist an seinem in die Bohrung 5 eingesteckten Ende eine Ringnut 7 mit einer O-Ring-Dichtung 8 auf und ist gegen einen Anschlag 9 in die Bohrung 5 eingeschoben.Inner tube 2 and outer tube 3 are inserted at their respective first ends into a first connecting piece 4 in receiving bores 5 and 6 . The inner tube 2 has an annular groove 7 with an O-ring seal 8 at its end inserted into the bore 5 and is pushed into the bore 5 against a stop 9 .

Die Bohrung 6 zur Aufnahme des Außenrohrs 3 weist eine Ringnut 10 auf, in dem ein als O-Ring-Dichtung ausgebildetes Dichtelement 11 angeordnet ist. Weiter weist das Anschlussstück 4 im Bereich der Bohrung 6 einen teilringförmigen Fortsatz 12 auf. Das Außenrohr 3 weist einen Ringwulst 13 auf und ist in die Bohrung 5 eingeschoben, sodass der Ringwulst 13 in dem teilringförmigen Fortsatz 12 zu liegen kommt. Der teilringförmige Fortsatz 12 ist um die Ringwulst 13 herum elastisch verformt, sodass das Außenrohr in der Bohrung 5 festgelegt ist.The bore 6 for receiving the outer tube 3 has an annular groove 10 in which a sealing element 11 designed as an O-ring seal is arranged. Furthermore, the connecting piece 4 has a partially annular extension 12 in the area of the bore 6 . The outer tube 3 has an annular bead 13 and is pushed into the bore 5 so that the annular bead 13 comes to rest in the part-annular extension 12 . The partially annular extension 12 is elastically deformed around the annular bead 13 so that the outer tube is fixed in the bore 5 .

Die 2 zeigt einen Abschnitt des erfindungsgemäßen Wärmetauschers 1 in einer Prinzipdarstellung. Auf das Außenrohr 3 ist ein Schiebering 14 mit einer konischen Bohrung aufgeschoben, wobei der größere Durchmesser der konischen Bohrung dem jeweiligen Ende des Außenrohres 3 zugewandt ist. Das Außenrohr 3 ist in die Bohrung 6 eingeschoben und der Schiebering 14 ist axial auf den hier voll ringförmig ausgebildeten Fortsatz 12 aufgeschoben. Durch die Abstimmung zwischen dem Außendurchmesser des Fortsatzes 12 und dem Innendurchmesser des Schieberings 14 ist in dem hier gezeigten Zustand der Fortsatz 12 auf das Außenrohr 3 fest aufgepresst. Dadurch ergibt sich eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Fortsatz 12 und dem Außenrohr 3.The 2 shows a section of the heat exchanger 1 according to the invention in a schematic representation. A sliding ring 14 with a conical bore is pushed onto the outer tube 3 , the larger diameter of the conical bore facing the respective end of the outer tube 3 . The outer tube 3 is pushed into the bore 6 and the sliding ring 14 is pushed axially onto the extension 12, which is designed in the form of a full ring here. Due to the matching between the outer diameter of the extension 12 and the inner diameter of the sliding ring 14, the extension 12 is firmly pressed onto the outer tube 3 in the state shown here. This results in a fluid-tight connection between the extension 12 and the outer tube 3.

In der 3 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmetauschers 1 ebenfalls nur in einem Ausschnitt prinzipiell dargestellt. Innenrohr mit Innenrohr-Aufnahme und das Anschlussstück sind hier nicht dargestellt. Die Aufnahme für das Außenrohr 3 ist hier als Stutzen 15 ausgebildet, der eine Ringnut 16 aufweist in der ein als O-Ring-Dichtung ausgebildetes Dichtelement 17 angeordnet ist. Das Außenrohr 3 weist in einem Bereich des auf den Stutzen 15 aufgeschobenen Außenrohrs 3 eine Aufweitung 18 auf, sodass das Außenrohr 3 über die O-Ring-Dichtung 17 geschoben ist derart, dass die O-Ring-Dichtung 17 nun zwischen der Aufweitung 18 und dem Stutzen 15 eingeklemmt ist. Die Aufweitung 18 reicht in Aufschieberichtung R des Außenrohrs 3 axial über die O-Ring-Dichtung 17 hinaus und ist in einem Klemmbereich 19 durch plastische Verformung im Durchmesser derart reduziert, dass eine feste und unlösbare Verbindung zwischen dem Außenrohr 3 und dem Stutzen 15 gegeben ist.In the 3 an embodiment of the heat exchanger 1 according to the invention is also shown in principle only in part. Inner tube with inner tube mount and the connecting piece are not shown here. The receptacle for the outer tube 3 is designed here as a socket 15 which has an annular groove 16 in which a sealing element 17 designed as an O-ring seal is arranged. The outer tube 3 has a widening 18 in a region of the outer tube 3 pushed onto the socket 15, so that the outer tube 3 is pushed over the O-ring seal 17 in such a way that the O-ring seal 17 now lies between the widening 18 and the socket 15 is clamped. The widening 18 extends axially beyond the O-ring seal 17 in the pushing-on direction R of the outer tube 3 and is reduced in diameter in a clamping area 19 by plastic deformation in such a way that there is a firm and non-detachable connection between the outer tube 3 and the socket 15 .

In der 4 weist der Anschlussstutzen 15 des erfindungsgemäßen Wärmetauschers 1 zusätzlich zu der Ringnut 16 für den O-Ring-Dichtung 17 eine weitere Ringnut 20 auf, in den die Aufweitung 18 des Außenrohrs 3 nach der plastischen Verformung hineingepresst ist. Dadurch entsteht in der Ringnut 20 eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Außenrohr 3 und dem Stutzen 15. Dieser Formschluss verbessert die Sicherheit gegen Abziehen des Außenrohres 3 vom Stutzen 15.In the 4 For example, the connecting piece 15 of the heat exchanger 1 according to the invention has, in addition to the annular groove 16 for the O-ring seal 17, a further annular groove 20 into which the widening 18 of the outer tube 3 is pressed after the plastic deformation. This creates a form-fitting connection between the outer pipe 3 and the socket 15 in the annular groove 20. This form-fitting connection improves security against the outer pipe 3 being pulled off the socket 15.

BezugszeichenlisteReference List

11
Wärmetauscherheat exchanger
22
Innenrohr des Wärmetauschers 1Inner tube of the heat exchanger 1
33
Außenrohr des Wärmetauscher 1Outer pipe of the heat exchanger 1
44
erstes Anschlussstückfirst connector
55
Aufnahmebohrung für das Innenrohr 2Mounting hole for the inner tube 2
66
Aufnahmebohrung für das Außenrohr 3Mounting hole for the outer tube 3
77
Ringnut des Innenrohrs 2Inner tube ring groove 2
88th
O-Ring-Dichtung in der Ringnut 7O-ring seal in the ring groove 7
99
Anschlagattack
1010
Ringnut der Aufnahmebohrung 6Ring groove of the mounting hole 6
1111
O-Ring-Dichtung in der Ringnut 10O-ring seal in the ring groove 10
1212
Fortsatzextension
1313
Ringwulstring bead
1414
Schieberingsliding ring
1515
StutzenSupport
1616
Ringnut im Stutzen 15Ring groove in the socket 15
1717
O-Ring-Dichtung in der Ringnut 16O-ring seal in ring groove 16
1818
Aufweitungwidening
1919
Klemmbereichclamping area
2020
Ringnut für Klemmbereich 19Ring groove for clamping area 19

Claims (12)

Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher (1), aufweisend mindestens ein Innenrohr (2), mindestens ein Außenrohr (3) und mindestens ein Anschlussstück (4), dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Anschlussstück (4) eine Aufnahme für ein Ende des Innenrohrs (2) und eine Aufnahme für ein Ende des Außenrohrs (4) aufweist, wobei die Enden von Innen- und Außenrohr in den Aufnahmen aufgenommen sind und mit jeweils mindestens einem Dichtelement (8, 11, 17) zwischen den Aufnahmen und den Rohrenden in dichtender Wirkverbindung stehen und wobei das Ende des Außenrohrs (3) mittels plastischer Verformung mit der Aufnahme für das Ende des Außenrohrs (4) verbunden und gegen axiale und rotatorische Bewegung gesichert ist.Tube-in-tube heat exchanger (1), having at least one inner tube (2), at least one outer tube (3) and at least one connection piece (4), characterized in that the at least one connection piece (4) has a receptacle for one end of the inner pipe (2) and a receptacle for one end of the outer pipe (4), the ends of the inner and outer pipe being received in the receptacles and each having at least one sealing element (8, 11, 17) between the receptacles and the pipe ends in the end of the outer tube (3) is connected to the receptacle for the end of the outer tube (4) by means of plastic deformation and is secured against axial and rotational movement. Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher (1) nach Anspruch 1, wobei die Aufnahme für das Ende des Innenrohrs (2) mindestens eine Ringnut aufweist, in denen das mindestens eine Dichtelement angeordnet ist.Tube-in-tube heat exchanger (1) according to claim 1 , wherein the receptacle for the end of the inner tube (2) has at least one annular groove in which the at least one sealing element is arranged. Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Ende des Innenrohres (2) mindestens eine Ringnut (7) aufweist, in der das mindestens eine Dichtelement (8) angeordnet ist.Tube-in-tube heat exchanger (1) according to claim 1 or 2 , wherein the end of the inner tube (2) has at least one annular groove (7) in which the at least one sealing element (8) is arranged. Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Aufnahme für das Innenrohr (2) als Bohrung (5) ausgebildet ist, und das Ende des Innenrohrs (2) in die Bohrung (5) derart eingesteckt ist, dass das Ende des Innenrohrs (2) in der zugeordneten Bohrung (5) angeordnet ist und so von dem in der Ringnut (7) angeordneten Dichtelement (8) gegen das Anschlussstück (4) abgedichtet ist.Tube-in-tube heat exchanger (1) according to claim 2 or 3 , wherein the receptacle for the inner tube (2) is designed as a bore (5), and the end of the inner tube (2) is inserted into the bore (5) in such a way that the end of the inner tube (2) fits in the associated bore (5 ) is arranged and is thus sealed against the connection piece (4) by the sealing element (8) arranged in the annular groove (7). Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher (1) nach Anspruch 4, wobei die Aufnahme für das Innenrohr (2) einen Anschlag (9) für die Stirnseite des Endes des Innenrohrs (2) ausbildet.Tube-in-tube heat exchanger (1) according to claim 4 , wherein the receptacle for the inner tube (2) forms a stop (9) for the front side of the end of the inner tube (2). Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Ende des Außenrohres (3) jeweils mindestens eine Ringnut aufweist, in denen das mindestens eine Dichtelement angeordnet ist.Tube-in-tube heat exchanger (1) according to one of the preceding claims, wherein the end of the outer tube (3) has in each case at least one annular groove in which the at least one sealing element is arranged. Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Aufnahme für das Ende des Außenrohres (3) mindestens eine Ringnut (10, 16) aufweist, in denen das mindestens eine Dichtelement (11, 17) angeordnet ist.Tube-in-tube heat exchanger (1) according to one of the preceding claims, wherein the receptacle for the end of the outer tube (3) has at least one annular groove (10, 16) in which the at least one sealing element (11, 17) is arranged . Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher (1) nach Anspruch 7, wobei die Aufnahme für das Außenrohr (3) als Stutzen (15) ausgebildet ist, deren Außenwand die Ringnut (16) mit Dichtelement (17) aufweist, wobei das Ende des Außenrohrs (3) den Stutzen (15) und das Dichtelement (17) übergreifend angeordnet ist, wobei das Ende des Außenrohrs (3) in Richtung auf das Anschlussstück (4) um ein vorbestimmtes Maß über das Dichtelement (17) hinaus ragt, wobei das Außenrohr (3) in dem über das Dichtelement (17) hinausragenden Bereich (19) durch eine plastische Verformung im Durchmesser reduziert und dadurch fest mit dem Stutzen (15) verpresst ist.Tube-in-tube heat exchanger (1) according to claim 7 , the receptacle for the outer tube (3) being designed as a socket (15), the outer wall of which has the annular groove (16) with a sealing element (17), the end of the outer tube (3) having the socket (15) and the sealing element (17 ) is arranged overlapping, with the end of the outer tube (3) protruding in the direction of the connecting piece (4) by a predetermined amount beyond the sealing element (17), the outer tube (3) in the area protruding beyond the sealing element (17). (19) is reduced in diameter by plastic deformation and is thus firmly pressed to the socket (15). Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher (1) nach Anspruch 8, wobei der Stutzen (15) für das Außenrohr (3) in dem für die Verpressung vorgesehenen Bereich (19) mindestens eine weitere Ringnut (20) aufweist, in die das Außenrohrende durch die plastische Verformung mindestens teilweise eingepresst ist.Tube-in-tube heat exchanger (1) according to claim 8 , wherein the connecting piece (15) for the outer pipe (3) has at least one further annular groove (20) in the region (19) provided for the pressing, into which the outer pipe end is at least partially pressed by the plastic deformation. Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Ende des Außenrohrs (3) in dem auf den Stutzen (15) aufzusteckenden Bereich gegenüber seinem ursprünglichen Durchmesser eine Aufweitung (18) aufweist, deren Innendurchmesser so bemessen ist, dass der aufgeweitete Bereich auf den Stutzen (15) mit dem Dichtelement (17) aufsteckbar ist, ohne dass dabei das Dichtelement (17) beschädigt wird.Tube-in-tube heat exchanger (1) according to claim 8 or 9 , wherein the end of the outer pipe (3) in the area to be slipped onto the socket (15) has a widening (18) compared to its original diameter, the inner diameter of which is dimensioned such that the widened region can be placed on the socket (15) with the sealing element ( 17) can be attached without damaging the sealing element (17). Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher (1) nach Anspruch 7, wobei die Aufnahme für das Außenrohr (3) als Bohrung (6) ausgebildet ist und das Ende des Außenrohres (3) in die Bohrung (6) eingesteckt ist derart, dass das Ende des Außenrohrs (3) durch das Dichtelement (11) hindurchgeschoben ist und so von dem Dichtelement (11) gegen das Anschlussstück (4) abgedichtet ist, wobei das Anschlussstück (4) um die Bohrung (6) für das Außenrohr (3) herum in Richtung auf das einzusteckende Außenrohr (3) einen ringförmigen Fortsatz (12) vorbestimmter axialer Länge aufweist, dessen Innendurchmesser um ein vorbestimmtes Maß größer ist als der Außendurchmesser des Außenrohres (3), wobei das Außenrohr (3) in vorbestimmtem Abstand von seinem Ende jeweils eine nach radial außen ragende Ringwulst (13) aufweist, deren Außendurchmesser mit dem Innendurchmesser des Fortsatzes (12) korrespondiert, wobei der vorbestimmte Abstand jedes Ringwulstes (13) vom Ende des Außenrohres (3) so bemessen ist, dass bei in die Bohrung (6) eingeschobenen Ende des Außenrohrs (3) der Ringwulst (13) so zu liegen kommt, dass er von dem ringförmigen Fortsatz (12) umfasst ist und der Fortsatz (12) durch eine plastische Verformung im Durchmesser reduziert ist, wobei die Ringwulst (13) von dem jeweiligen Fortsatz (12) umgriffen und durch die plastische Verformung in dem Fortsatz (12) festgelegt ist.Tube-in-tube heat exchanger (1) according to claim 7 , wherein the receptacle for the outer tube (3) is designed as a bore (6) and the end of the outer tube (3) is inserted into the bore (6) in such a way that the end of the outer tube (3) is pushed through the sealing element (11). is and is thus sealed by the sealing element (11) against the connecting piece (4), the connecting piece (4) having an annular extension (12) around the bore (6) for the outer pipe (3) in the direction of the outer pipe (3) to be inserted. of a predetermined axial length, the inner diameter of which is larger by a predetermined amount than the outer diameter of the outer tube (3), the outer tube (3) having a radially outwardly projecting annular bead (13) at a predetermined distance from its end, the outer diameter of which corresponds to the inner diameter of the extension (12), the predetermined distance of each annular bead (13) from the end of the outer tube (3) being dimensioned such that when the end of the outer tube (3) is pushed into the bore (6), the annular bead (13) closes lies that it is surrounded by the annular extension (12) and the extension (12) is reduced in diameter by plastic deformation, the annular bead (13) being surrounded by the respective extension (12) and by the plastic deformation in the Extension (12) is fixed. Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher (1) nach Anspruch 7, wobei die Aufnahme für das Außenrohr (3)als Bohrung (6) ausgebildet ist und das Ende des Außenrohres (3) in die Bohrung (6) eingesteckt ist derart, dass das jeweilige Ende des Außenrohrs (3) durch das Dichtelement (11) hindurchgeschoben ist und so von dem Dichtelement (11) gegen das Anschlussstück (4) abgedichtet ist, wobei das Anschlussstück (4) um die Bohrung (6) für das Außenrohr (3) herum in Richtung auf das einzusteckende Außenrohr (3) einen ringförmigen Fortsatz (12) aufweist, wobei das Ende des Außenrohres (3) einen auf dem Außenmantel des Außenrohres (3) axial verschiebbar angeordneten Schiebering (14) mit einer konischen Bohrung aufweist, wobei die größere Öffnung der konischen Bohrung dem Anschlussstück (4) zugewandt ist und wobei das Ende des Außenrohres (3) in die Bohrung (6) eingesteckt ist und der Schiebering (14) axial auf den ringförmigen Fortsatz (12) des Anschlussstückes (4) aufgeschoben ist derart, dass der ringförmige Fortsatz (12) plastisch durch den Schiebering (14) im Durchmesser verringert und auf das Außenrohr (3) aufgepresst ist.Tube-in-tube heat exchanger (1) according to claim 7 , wherein the receptacle for the outer tube (3) is designed as a bore (6) and the end of the outer tube (3) is inserted into the bore (6) in such a way that the respective end of the outer tube (3) passes through the sealing element (11) is pushed through and is thus sealed by the sealing element (11) against the connecting piece (4), the connecting piece (4) having an annular extension around the bore (6) for the outer pipe (3) in the direction of the outer pipe (3) to be inserted (12), wherein the end of the outer tube (3) has a sliding ring (14) which is arranged on the outer casing of the outer tube (3) in an axially displaceable manner and has a conical bore, the larger opening of the conical bore facing the connection piece (4) and the end of the outer tube (3) being inserted into the bore (6) and the sliding ring (14) being pushed axially onto the annular extension (12) of the connection piece (4) in such a way that the annular extension (12) is plastically pushed through the sliding ring (14) is reduced in diameter and pressed onto the outer tube (3).
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