DE1961218A1 - Waermetauscherrohrbuendel und gewellte Einlagen - Google Patents

Description

DK. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTE D-8000 MÜNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087

SOCIETE ANONYME DES USINES CHAUSSON, Asnieres/Frkr.

Wärmetauscherrohrbündel und gewellte Einlagen

Die Erfindung betrifft Wärmetauscher und insbesondere Kühler, deren indirekte Wärmeaustauschfläche von gewellten Einlagen gebildet wird, deren Wellungen sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rohren des Rohrbündels erstrecken. Insbesondere betrifft die Erfindung Kühler, bei denen die Rohre in Sammelkammern eingeführt sind.

Bei der Herstellung derartiger Wärmetauscher werden die Einlagen, die in Fließarbeit hergestellt werden, auf Länge geschnitten, wobei der Schnitt in fast allen Fällen zur Erleichterung der Durchführung dieses Schnittes in Höhe einer Falte durchgeführt wird. Infolgedessen sind die Endkanten der Einlagen, die notwendigerweise an den Sammelkammern anliegen, in den meisten Fällen mit diesen Sammelkammern in dem Be-

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reich in Berührung, der seinerseits mit dem Ende des Rohrs in Berührung steht. Dies hat zur Folge, daß die Endkanten der Einlagen zum Zeitpunkt der Verlötung der Sammelkammern mit den Enden der Rohre diese Lötung durch Kapillarwirkung infolge ihrer geringen Neigung zu den Sammelkammern einsaugen. Dies beeinträchtigt in erheblichem Maß die einwandfreie Ausführung der Verbindung zwischen der Sammelkammer und den entsprechenden Enden der Rohre, da ein Teil des Lötmaterials, das diese Verbindung gewährleisten soll, nutzlos mitgenommen wird.

Ziel der Erfindung ist es, ohne eine Komplizierung der Herstellung des Rohrbündels diesen Nachteil zu vermeiden und eine bessere Verbindung zwischen Rohr und Sammelkammer herzustellen, wodurch die Anzahl der vorzunehmenden Wiederholungsarbeiten begrenzt wird und der Ausschuß verringert wird.

Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemäße Wärmetauscherrohrbündel gekennzeichnet durch Rohre, deren beide Enden in Sammelkammern eingreifen, die Öffnungen zum Einführen der Rohre sowie diese Öffnungen umrandende, zur Abdichtung der Rohre gegen die Sammelkammern mit der Wandung dieser Rohre zu verlötende Kragen aufweisen, und durch zwischen den Rohren vorgesehene, sich von einer Sammelkammer zur anderen erstreckende, gewellte Einlagen, deren Stirnkanten von den sich berührenden Teilen der Rohre und der Sammelkammern durch Vorsprünge entfernt gehalten werden, so daß die zur dichten Verbindung zwischen Sammelkammern und Rohren dienende, verflüssigte Masse nicht an den Einlagen abfließen kann.

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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird.Auf dieser Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Teil eines erfindungsgemäß ausgebildeten V/ärmetauschers.

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II von Fig. 1.

Fig. 3 einen Fig. 2 entsprechenden Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform.

Fig. ^ einen schematischenQuerschnitt durch eine andere Ausführungsform eines WärmetaiEcherbündeis.

Fig. 5 einen senkrechten Schnitt durch einen Teil eines RohrbundeIs gemäß einer zweiten Ausführungsform.

Fig. 6 einen schematischen senkrechten Schnitt durch eine dritte Ausführungsform.

Die Sammelkammern 4 des auf Fig. 1 und 2 dargestellten Rohrbündels sind mit Bohrungen 2 versehen, in die die Rohre 1 zum Umlauf der zu kühlenden Flüssigkeit eingesetzt sind und die mit Kragen 3 umrandet sind. Ferner besitzt das Rohrbündel Seitenwangen 5» die an den äußeren Kanten der kleinen Seiten 4a der Samme!kammern befestigt sind, sowie zwischen die einzelnen Rohre 1 eingesetzte gewellte Einlagen 6, die sich von einer Sammelkammer zur anderen erstrecken.

Da die Einlagen ziehharmonikaartige "Teilungen mit abgerundeten Falten aufweisen und sich über die gesamte Höhe der Rohre zwischen den beiden Sammelkammern des

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Bündels erstrecken müssen, liegen die Enden der Einlagen an diesen Sammelkammern an.

Bei der auf den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform sind erfindungsgemäß in den Sammelkammern M- zwischen den Öffnungen für die Rohre 2 auf die Einlagen zu gerichtete Ausbauchungen 7 vorgesehen, die Anschläge für die Enden dieser Einlagen darstellen. Auf diese Weise können die Stirnränder 6a der Einlagen 6 an den Rohren 1 anliegen oder nicht, sind jedoch stets von der Stelle, an welcher die Rohre,die die Öffnungen zum Einführen der Rohre umrandenden Kragen 5 der Sammelkammern berühren, um einen gewissen Betrag entfernt. Dadurch wird vermieden, daß die Lötmasse bei der Verlötung der Sammelkammern mit den Rohren, die zur Abdichtung der Verbindungsstelle dieser Elemente vorzunehmen ist, infolge der Kapillarwirkung abfließt, wie es der Fall wäre, wenn die Stirnkanten 6a in Nähe des Ausgangspunktes der Kragen an den Sammelkammern anlägen.. Die Lötmasse besteht bei der Herstellung von Wärmetauschern, deren Bestandteile aus Kupferlegierung bgestehen, aus einer Zinn-Blei-Legierung und bei Wärmetauschern aus Aluminiumlegierung aus einer Aluminium-Silizium-Legierung.

Die Ausbauchungen 7 können wie bei der auf Fig. 2 dargestellten Ausführungsform eine längliche Form aufweisen oder wie die auf Fig. 3 dargestellten Ausbauchungen 7a halbkugelförmig sein oder Jede beliebige andere Form aufweisen.

Eine andere Ausführungsform ist auf Fig. M- dargestellt. Hierbei sind keine Ausbauchungen 7 vorgesehen, sondern

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der Boden der Sammelkammer bleibt eben; dagegen ist die Stirnkante 6b jeder Einlage 6 nicht' gerade abgeschnitten, sondern gezackt, so daß er mit den Sammelkammern 4 nur punktförmige Berührungsstellen aufweist, wodurch auch ein starkes Ansaugen der Lötmasse während der Verlötung verhindert wird.

Bei der auf Fig. 5 dargestellten Ausführungsform sind die Enden 6c der Einlagen 6 abgebogen, so daß sie an den Sammelkammern 4- etwa in der Mitte zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rohren 1 anstoßen. Auch auf diese Weise wird vermieden, daß die zwischen den Rohren und den Kragen 3 verflüssigte Lötinas se durch Kapillarwirkung mitgenommen wird, was die Befestigung der Rohre mit den Sammelkammern und die erforderliche einwandfreie Dichtigkeit zwischen diesen Elementen beeinträchtigen würde.

Falls es gewünscht wird, können die verschiedenen, oben einzeln beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden. Insbesondere ist es zweckmäßig, auch beim Abbiegen der Enden der Einlagen 6 gemäß Fig. 5 die Stirnkanten auf die auf Fig. 4- dargestellte Weise nicht gerade abzuschneiden. Schließlich können auch die auf Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen mit der auf Fig. 4 dargestellten Ausführungsform kombiniert werden. Hierbei wird vermieden, daß einerseits die letzte Falte jeder Einlage in Nähe der Verbindung zwischen Sammelkammer und Rohr anliegt und daß andererseits die möglicherweise an der entsprechenden Rohrwandung befindliche Lötmasse infolge des ungeraden Abschneidens der Stirnkanten 6b nicht an diesen abfließen kann.

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Bei der auf Fig. 6 dargestellten Ausführungsform sind die Rohre 1 über zwei gewellte Einlagen 6* und 6q miteinander verbunden, bei denen die Tiefe der einzelnen Wellen etwa die Hälfte des Zwischenraums zwischen zwei Rohren oder aufeinanderfolgenden Rohrreihen beträgt. Zwischen den Einlagen 6^ und 6o ist ein Blatt 8 eingelegt, das mit Abschnitten 8a an den Enden der Einlagen hervorsteht. Auf diese Weise liegen nur die Enden des Blattes 8a an den Sammelkammern an. Die Breite des Blattes 8 kann gleich der Stärke des Rohrbündels oder größer oder kleiner sein und die Endabschnitte 8a können konvergierende Seitenkanten oder eine auf die in Fig. 4-dargestellte Weise gezackte Stirnkante aufweisen.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern läßt verschiedene Änderungen zu.

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Claims (6)

1. -7-Patenta n Sprüche

   Λ,J Wärmetauscherrohrbündel und gewellte Einlagen, gekennzeichnet durch Rohre (1), deren beide Enden in Samme!kammern (4·) eingreifen, die öffnungen zum Einführen der Rohre und diese öffnungen umrandende, zur Abdichtung der Rohre gegen die Sammelkammern mit der Wandung dieser Rohre zu verlötende Kragen (2) aufweisen, und durch zwischen den Rohren vorgesehene, sich von einer Sammelkammer zur anderen erstreckende gewellte Einlagen (6), deren Stirnkanten (6a) von den sich berührenden Teilen der Rohre und der Sammelkammern durch Vorsprünge (7, 7a, 6b, 6c, 8a) entfeernt gehalten werden, so daß die zur dichten Verbindung zwischen Sammelkammern und Rohren dienende, verflüssigte Masse nicht an den Einlagen abfließen kann.
2. 2. Rohrbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge aus zwischen den Öffnungen zumEinfuhren der Rohre (1) in den Sammelkammern (4) vorgesehenen Ausbauchungen (7) bestehen, die auf die Enden (6a) der Einlagen (6) zu hervorragen, an diesen anliegen und ihre Stirnkanten von den Bereichen der Verbindung zwischen den Rohren (1) und den Sammelkammern (4) entfernt halten.
3. 3. Rohrbündel nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbauchungen (7) eine längliche Form aufweisen.
4. 4-, Rohrbündel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbauchungen (7a) zur Erzeugung einer punktförmigen Berührungsstelle mit der letzten Falte der Einlagen (6) im wesentlichen halbkugelformig ausgebildet sind.

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5. 5. Rohrbündel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (6b) durch ein nicht geradliniges Ausschneiden der Stirnkanten der Einlagen (6) gebildet sind.
6. 6. Rohrbündel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (6c) der Einlagen (6) umgebogen sind, und in einem Abstand von den mit den Rohren (1) in Berührung stehenden Teilen der Sammelkammern (4-) an diesen Sammelkammern anliegen.

   7- Rohrbündel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge von den Enden (8a) eines Blattes (8) gebildet sind, das zwischen zwei gegen die Wandung zweier aufeinanderfolgender Rohre (1) oder Rohrreihen angepreßten Einlagen (6^, 6g) eingesetzt ist.

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