DE1501603B1 - Rippenrohrkuehler - Google Patents

Description

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-5 löst, daß an zwei entgegengesetzten Rändern der Platten die Randteile derart stumpfwinklig abgekantet werden, daß die äußere Fläche jedes abgekanteten Randteiles flach gegen einen Teil der inneren Fläche des entsprechenden Randteiles der benachbarten ist es gleichgültig, ob das Medium ein Gas oder eine io Platte anliegt. Flüssigkeit ist. Um einen möglichst großen Wärmeaustausch in

Es sind Rippenrohrkühler obengenannter Bauart einem Rippenrohrkühler zu erhalten, bei dem das die bekannt, bei denen die aufeinandergestapelten recht- Rippenplatten bespülende Kühlmittel ein Gas ist, eckigen Platten eben sind, abgesehen von der Aus- ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung die durch halsung der Öffnungen. Es ist jedoch schwierig, einen 15 die Aushalsungen der Öffnungen gebildete Rohrleisolchen Rippenrohrkühler mit ebenen Rippen und rung (bzw. Rohrleitungen) mit Bezug auf die Mitte insbesondere mit einer einzigen Öffnung ohne korn- der Platten zur Stromaufwärtsseite der Gasströmung plizierte Hilfsvorrichtungen exakt zusammenzubauen. hin in an sich bekannter Weise exzentrisch angeord-Beim Aufeinanderstapeln der einzelnen Platten wer- net, beträgt der freie Raum zwischen den Platten den diese zwar durch die Aushalsung der Öffnungen 20 1 mm und der Inhalt einer Plattenfläche annähernd zentriert, aber es läßt sich kaum vermeiden, ins- das Fünffache des Querschnitts der Rohrleitung besondere, da die Aushalsung konisch verjüngt und (bzw. Rohrleitungen) und weisen diejenigen Teile die mögliche Führungslänge der Aushalsungen wegen jeder Platte, die nicht in Kontakt mit benachbarten des Materialaufwandes begrenzt ist, daß die gestapel- Platten befinden, in an sich bekannter Weise eine ten Platten in bezug auf die Achse des Kühlers 25 Wellung auf, deren Vorsprünge quer zur Gasströwinkelschief und gegeneinander verdreht aufeinan- mungsrichtung verlaufen.

derzuliegen kommen. Ebenso ist der gegenseitige Der erfindungsgemäße Rippenrohrkühler weist

Abstand der Platten schwierig konstant zu halten, da dank der abgewinkelten Ränder eine große mechadieser von der Schiefstellung der Platten abhängt. nische Steifigkeit auf, da diese Ränder eine geschlos-Ein Rippenrohrkühler mit Rippen, deren Abstände 30 sene Außenkontur bilden, und ist leicht ohne komunterschiedlich und von den Zufälligkeiten der Mon- plizierte Montagevorrichtung zusammenzubauen. Obtage abhängig sind, bietet nicht den bestmöglichen
Wärmeaustausch und ist dort nicht verwertbar, wo
eine exakte Vorauskenntnis des erreichbaren Wärme

wohl an die Maßhaltigkeit der Rippenplatten keine allzu großen Anforderungen zu stellen sind, bilden diese, auch dank der Elastizität der abgewinkelten

austausches nötig ist. Außerdem können beim be- 35 Ränder um ihre Biegekanten einen Rippenrohr-

kannten Kühler die Rippen leicht verbogen werden, was den Wirkungsgrad des Kühlers verringert. Um dies zu vermeiden, wäre es erforderlich, die Rippenplatten aus stärkerem Material herzustellen, wodurch höhere Kosten entstehen.

Weiterhin sind Rippenrohrkühler bekannt, bei denen die Rippenplatten mit ihren Aushalsungen auf ein Rohr aufgesteckt sind. Um die Steifigkeit zu erhöhen und um Vibrationen zu vermeiden, sind an

kühler, dessen geometrische Form eindeutig festliegt. Als Zwischenräume zwischen den Rippenplatten bleiben gleichmäßig weite Kanäle, durch die das Kühlmittel, sei es ein Gas oder eine Flüssigkeit, strömt. Der Wärmeaustausch zwischen dem in dem Rohr fließenden Medium und dem durch die Rippenkanäle strömenden Medium ist insbesondere bei dem Kühler gemäß der Ausgestaltung der Erfindung von hohem Wirkungsgrad, da das im Rohr befindliche

zwei entgegengesetzten Rändern der Platten die 45 Medium direkten Kontakt mit den Rippenplatten hat, Randteile gegenüber der übrigen Plattenebene zu- da die Rippenkanäle gleichmäßig weit sind und das nächst stumpfwinklig und anschließend rechtwinklig durch die Rippenkanäle strömende Kühlmittel die hierzu abgekantet. Der rechtwinklig abgekantete Wärme schnell abtransportiert, weil infolge der ge-Randteil einer Platte stützt sich dann auf dem stumpf- ringen Weite der Rippenkanäle hohe Strömungsgewinklig abgekanteten Teil der folgenden Platte ab. 5° schwindigkeiten herrschen und sich keine dicke Kühler dieser Bauart haben den Nachteil eines Grenzschicht aufbauen kann.

schlechteren Wirkungsgrades, denn dieser ist abhängig von der Wärmeleitung zwischen dem Rohr und der Aushalsung der Platte, im Gegensatz zu Kühlern der eingangs erwähnten Bauart, bei denen das im Rohr strömende Medium im direkten Kontakt mit den Aushalsungen der Platten steht. Außerdem bedeutet das Rohr einen zusätzlichen Materialaufwand und damit verbunden auch ein höheres Gewicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Rippenrohrkühler der eingangs angeführten Bauart das Ausrichten der Rippenplatten bei deren Zusammenbau sowohl in bezug auf ihre Winkellage

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Rippenplatte mit einer einzigen Öffnung in der Mitte, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B in F i g. 1,

F i g. 3 einen Teilschnitt des zusammengebauten Rippenrohrkühlers entlang der Linie III-III in Fig. 4,

F i g. 4 einen Schnitt durch den Rippenrohrkühler entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform einer Rippenplatte 1 hat eine mittlere Öffnung 2,

zur Kühlerachse als auch in ihrer Verdrehlage zu- 65 deren gezogene oder gedrückte Aushalsung 3 eine einander und ihrem gegenseitigen Abstand zu erleich- konische Form hat, so daß sie das Rohr bildend intern, hiermit beim Löten komplizierte und einen einandergreifen, wobei sie die Rippenplatten vonerhöhten Wärmebedarf erfordernde Montageeinrich- einander in Abstand halten. Die Randteile 4 an

entgegengesetzten Seiten der Platte 1 sind unter einem stumpfen Winkel, bei der dargestellten Ausführungsform unter einem Winkel, der gleich dem der Aushalsung 3 ist, abgewinkelt. Die Größe dieses Winkels, im angegebenen Beispiel 60°, wird nach dem gewünschten Rippenabstand gewählt.

Beim Zusammenbau werden die Rippenplatten mit einem gewissen Druck aufeinandergestapelt, wobei der Abstand zwischen zwei Rippenplatten einerseits durch den Winkel der die Rohrleitungen bildenden Aushalsungen mit ihrer Achse und andererseits durch die Elastizität der seitlich abgewinkelten Ränder bestimmt wird. Die Rippenplatten werden durch eine leichte Zusammenbauvorrichtung zusammengehalten, die beispielsweise durch zwei seitliche Bleche 5, die an den beiden Enden 6 eingebogen sind, gebildet werden kann. Dieses Blech kann nach dem Verlöten wieder abgenommen oder als Halterung zur Befestigung z. B. an einem Fahrzeug benutzt werden. Statt dessen kann das Plattenpaket auch mit einem oder mehreren ao Metalldrähten zusammengebunden werden.

Das Verlöten geschieht in an sich bekannter Weise dadurch, daß ein Lötdraht im Inneren der Rohrleitung parallel zur Achse des waagerecht liegenden Kühlers angeordnet wird. Durch den regelmäßigen Abstand der Rippenplatten, der durch das Abwinkein der Randteile 4 erzielt wird, wird das Verlöten erleichtert, da sich das Lötmittel unter Ausnutzung der Kapillarwirkung gleichmäßig verteilen kann. Da zum Zusammenhalt des Rippenplattenstapels nur eine einfache Vorrichtung, die beiden seitlichen Bleche 5 oder Metalldrähte, nötig ist und deren Wärmekapazität gegenüber der Wärmekapazität des Stapels klein ist, ist die Größe des Ofens zum Verlöten im wesentlichen nur von der Wärmekapazität des Rippenrohrs abhängig.

Um den Wärmeaustausch weiterhin zu verbessern, sind die in F i g. 4 dargestellten Maßnahmen getroffen. Die durch die Öffnungen 2 gebildete Rohrleitung (bzw. Rohrleitungen, wenn mehrere Öffnungen in den Platten vorgesehen sind) ist mit Bezug auf die Mitte der Platten 1 zur Stromaufwärtsseite der Gasströmung hin exzentrisch angeordnet. Zur weiteren Verminderung der Grenzschichtdicke sind diejenigen Teile jeder Platte, die nicht in Kontakt mit benachbarten Platten stehen, mit einer Wellung 9 versehen, deren Vorsprünge quer zur Gasströmungsrichtung 8 verlaufen und somit eine Ablösung und Verwirbelung der Gasströmung verursachen. Wird ein Gas als Kühlmittel gewählt, so beträgt die Stärke des Kanals 7 zwischen den Rippenplatten zweckmäßigerweise mm, und der Inhalt einer Plattenfläche beträgt das Fünffache des Querschnitts der Rohrleitung (bzw. Rohrleitungen). Die ungefähren Abmessungen des beispielsweise dargestellten Rippenrohrkühlers betragen 40 · 40 mm für die Platten 1 und 20 mm für den Durchmesser der rohrförmigen Leitung.

Für die Merkmale des Unteranspruchs wird kein Elementenschutz begehrt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Rippenrohrkühler aus aufeinandergestapelten rechteckigen Platten mit einer oder mehreren ausgehalsten Öffnungen, deren Aushalsungen derart ineinandergeschachtelt sind, daß sie berippte Rohrleitungen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei entgegengesetzten Rändern der Platten (1) die Randteile (4) derart stumpfwinklig abgekantet sind, daß die äußere Fläche jedes abgekanteten Randteiles flach gegen einen Teil der inneren Fläche des entsprechenden Randteiles der benachbarten Platte anliegt.

2. Rippenrohrkühler nach Anspruch 1, bei dem das die Rippenplatten bespülende Kühlmittel ein Gas ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Rohrleitung (öffnungen 2) bzw. Rohrleitungen mit Bezug auf die Mitte der Platten (1) zur Stromaufwärtsseite der Gasströmung hin in an sich bekannter Weise exzentrisch angeordnet ist bzw. sind (F i g. 4),

b) der freie Raum zwischen den Platten etwa 1 mm beträgt,

c) der Inhalt einer Plattenfiäche annähernd das Fünffache des Querschnitts der Rohrleitung (Öffnungen 2) bzw. Rohrleitungen beträgt,

d) diejenigen Teile jeder Platte, die sich nicht in Kontakt mit benachbarten Platten befinden, in an sich bekannter Weise eine Wellung aufweisen, deren Vorsprünge quer zur Gasströmungsrichtung(8) verlaufen (Fig.4).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen