Die
Erfindung betrifft ein Wärmeaustauschernetz
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung und einen
damit hergestellten Wärmeaustauscher.The
The invention relates to a heat exchanger network
the type specified in the preamble of claim 1 and a
heat exchanger produced therewith.
Wärmeaustauscher
mit Kunststoffrohren bestehen im einfachsten Fall aus einer Vielzahl
von geraden, parallel angeordneten Rohren, die durch Steckverbindungen
in den Durchgängen
von Platten befestigt sind, die z. B. als Bodenplatten von Sammelkästen od.
dgl. dienen ( DE 296
18 878 U1 ). Die auf diese Weise hergestellten Wärmeaustauscher weisen
keine zur Vergrößerung des
Wärmeübergangs
bestimmten Wärmeleitelemente
in Form von Lamellen, Leitblechen od. dgl. auf, so dass die mit
ihnen erzielbaren Wärmeaustauschleistungen
begrenzt sind.Heat exchangers with plastic pipes in the simplest case consist of a plurality of straight, parallel tubes, which are fastened by connectors in the passages of plates, the z. B. od as floor plates of collection boxes. The like. Serving ( DE 296 18 878 U1 ). The heat exchangers produced in this way do not have any heat-conducting elements in the form of fins, guide plates or the like intended to increase the heat transfer, or the like, so that the heat exchange rates achievable with them are limited.
Dieser
Nachteil wird bei bekannten Wärmeaustauschernetzen
der eingangs bezeichneten Gattung (US-PS 3 489 209) durch die zusätzliche
Anwendung von aus Metall bestehenden Wärmeleitelementen in Form von üblichen,
zickzackförmig
gefalteten oder gebogenen Lamellen (Wellrippen) vermieden. Die Lamellen
stehen hierbei allerdings nicht direkt mit den Kunststoffrohren,
sondern mit zusätzlichen
Metallelementen in Berührung,
die ihrerseits die Rohre umgeben und durch die Lamellen elastisch
gegen die Rohre gedrückt
werden. Dadurch enthält
das Wärmeaustauschernetz
zusätzliche
Bauteile, was aus konstruktiven Gründen unerwünscht ist. Entspre chendes gilt
für bekannte
Wärmeaustauschernetze der
eingangs bezeichneten Gattung, die spiralförmig gewickelte Kunststoffrohre
aufweisen (PCT WO 99/46548).This
Disadvantage is in known Wärmeteaustauschernetzen
of the initially described type (US-PS 3 489 209) by the additional
Application of heat-conducting elements made of metal in the form of customary,
zigzag
folded or curved lamellas (corrugated ribs) avoided. The slats
are not directly with the plastic pipes,
but with additional
Metal elements in contact,
which in turn surround the tubes and elastic by the slats
pressed against the pipes
become. This includes
the heat exchanger network
additional
Components, which is undesirable for design reasons. The same applies
for known ones
Heat exchange networks of
Initially designated genus, the spirally wound plastic pipes
have (PCT WO 99/46548).
Schließlich sind
Wärmeaustauschernetze der
eingangs bezeichneten Gattung bekannt ( EP 1 203 923 A2 ), bei denen
die aus Metall bestehenden Lamellen einerseits durch elastische
Verspannung in direkter Anlage mit den Breitseiten von Ovalrohren gehalten
werden und andererseits mit zur Verbesserung des Wärmeübergangs
bestimmten, die Rohre aufnehmenden Vertiefungen versehen sind, die
größere Krümmungsradien
als die Rohre im nicht montierten Zustand aufweisen. Dadurch wird
erreicht, dass die Rohre im montierten Zustand durch die elastische
Verspannung in eine etwas flachere Form gedrückt und breitflächig in
einen guten wärmeleitenden
Kontakt mit den Lamellen gebracht werden. Auf diese Weise werden
einfach und kostengünstig
herstellbare Wärmeaustauscher
bzw. Wärmeaustauschernetze
erhalten.Finally, heat exchange networks of the type described are known ( EP 1 203 923 A2 ), in which the metal lamellae are held on the one hand by elastic tension in direct contact with the broad sides of oval tubes and on the other hand intended to improve the heat transfer, the tubes receiving recesses are provided, which have larger radii of curvature than the tubes in the unassembled state , This ensures that the tubes are pressed in the assembled state by the elastic tension in a slightly flatter shape and are brought over a wide area in a good heat-conducting contact with the slats. In this way, simple and inexpensive to produce heat exchangers or heat exchange networks are obtained.
Demgegenüber liegt
der Erfindung das technische Problem zugrunde, Wärmeaustauschernetze und damit
herstellbare Wärmeaustauscher
vorzuschlagen, die zwar ebenfalls auf einfache und kostengünstige Weise
herstellbar sind und gute Wärmeleitungs- und Wärmeübertragungseigenschaften
besitzen, bei denen aber die Wärmeleitelemente
mit anderen Mitteln als durch elastische Verspannung mit den Rohren
in Anlage gehalten werden.In contrast, lies
The invention is based on the technical problem, heat exchange networks and thus
producible heat exchangers
Although also in a simple and inexpensive way
can be produced and good heat conduction and heat transfer properties
own, but where the heat-conducting elements
by other means than by elastic tension with the pipes
be held in investment.
Zur
Lösung
dieses Problems dienen die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 17.to
solution
This problem is served by the characterizing features of claims 1 and 17.
Erfindungsgemäß werden
einerseits in an sich bekannter Weise die Vorteile von Kunststoff-
und Metallwerkstoffen dadurch kombiniert, dass auf der Seite der
Rohre glatte und damit gegen Verschmutzungen weitgehend unempfindliche
Flächen,
auf der Seite der Wärmeleitelemente
(Lamellen, Leitbleche od. dgl.) dagegen große Wärmeaustauschflächen mit hoher
Wärmeleitung
erhalten werden. Andererseits werden die Wärmeleitelemente zur Erzielung
guter Wärmeaustauscheigenschaften
durch Ausnutzung des Memoryeffekts von Kunststoffen, insbesondere von
vernetzten Poly ethylenen fest mit den Kunststoffrohren zur Anlage
gebracht, wodurch sich ein einfacher, kostengünstiger Zusammenbau der verschiedenen
Teile auch dann erzielen lässt,
wenn anstelle elastischer Spannmittel andere Verbindungsverfahren
wie z. B. Kleben oder Löten
angewendet werden.According to the invention
on the one hand, in a manner known per se, the advantages of plastic
and metal materials combined by being on the side of the
Tubes smooth and thus largely insensitive to contamination
surfaces,
on the side of the heat-conducting elements
(Fins, baffles od. Like.) On the other hand large heat exchange surfaces with high
heat conduction
to be obtained. On the other hand, the heat-conducting elements to achieve
good heat exchange properties
by utilizing the memory effect of plastics, in particular of
crosslinked polyethylenes firmly with the plastic pipes to the plant
brought, resulting in a simple, cost-effective assembly of the various
Parts can be achieved even then
if instead of elastic clamping means other connection methods
such as B. gluing or soldering
be applied.
Weitere
vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further
advantageous features of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die
Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen,
die in unterschiedlichen Maßstäben gehalten
sind, an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:The
The invention will be described below in conjunction with the attached drawings, in which
which held at different scales
are, to exemplary embodiments
explained in more detail. It
demonstrate:
1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers; 1 a perspective view of a heat exchanger according to the invention;
2 und 3 jeweils
eine Stirnansicht eines erfindungsgemäßen Kunststoffrohrs des Wärmeaustauschers
nach 1 in je einer Ausgangsform und einer der Montage
dienenden, temporären
Form; 2 and 3 in each case an end view of a plastic tube of the heat exchanger according to the invention 1 in each case an initial form and an assembly serving, temporary shape;
4 eine
Draufsicht auf zwei zur Aufnahme der Rohre nach 2 und 3 bestimmte
Vertiefungen, die von paarweise aneinander liegenden Lamellen eines
Wärmeaustauschernetzes
des Wärmeaustauschers
nach 1 gebildet sind; 4 a plan view of two for receiving the pipes after 2 and 3 certain depressions, the pairs of adjacent slats of a heat exchanger network of the heat exchanger after 1 are formed;
5 einen
teilweisen Querschnitt durch das Wärmeaustauschernetz nach 1 längs der
Linie V-V in einem vormontierten Zustand; 5 a partial cross section through the heat exchanger network after 1 along the line VV in a preassembled state;
6 einen
der 5 entsprechenden Querschnitt durch das Wärmeaustauschernetz
nach 1, jedoch im fertigen Zustand; 6 one of the 5 corresponding cross section through the heat exchanger network after 1 , but in the finished state;
7 bis 9 anhand
von schematischen, den 2 bis 4 entsprechenden,
jedoch auf je ein einzelnes Rohr beschränkten Ansichten die Herstellung
von drei weiteren Ausführungsbeispielen
des erfindungsgemäßen Wärmeaustauschernetzes; 7 to 9 using schematic, den 2 to 4 appropriate, but one each single tube limited views the production of three other embodiments of the heat exchanger network according to the invention;
10 bis 13 Schnitte
durch mit den Rohren nach 1 bis 9 verbundene Platten; 10 to 13 Cut through with the pipes 1 to 9 bonded panels;
14 eine
perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers;
und 14 a perspective view of a second embodiment of the heat exchanger according to the invention; and
15 und 16 je
einen teilweisen Querschnitt durch ein Wärmeaustauschernetz dieses Wärmeaustauschers
längs der
Linie XV-XV der 14 in je einem vormontierten
und einem fertigen Zustand. 15 and 16 each a partial cross section through a heat exchanger network of this heat exchanger along the line XV-XV of 14 each in a pre-assembled and a finished state.
1 zeigt
schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers.
Dieser enthält
ein Wärmeaustauschernetz 1 und
zwei mit diesen verbundene Sammelkästen 2 und 3.
Das Netz 1 enthält
eine Vielzahl von als Einzelrohre ausgebildeten Kunststoffrohren 4,
die parallel zueinander und im Ausführungsbeispiel in drei parallelen
Reihen bzw. Ebenen angeordnet sind und dazu dienen, von einem ersten
Fluid durchströmt
zu werden. Die Rohre 4 sind in vorgewählten Abständen so angeordnet, dass zwischen
ihnen Kanäle 5 vorhanden
sind, die vorzugsweise senkrecht zu den Rohren 4 von einem
zweiten Fluid durchströmt
werden können,
das zum Wärmeaustausch
mit dem ersten Fluid bestimmt ist. Zur Verbesserung des Wärmeaustauschs
zwischen den beiden Fluiden sind in den Kanälen 5 Wärmeleitelemente
in Form von Lamellen 6 vorgesehen, die z. B. aus mäander- oder
wellenlinienförmig
geformten bzw. gefalteten, bei Wärmeaustauschern
an sich bekannten Metallblechen (Wellrippen) bestehen. Die Lamellen 6 füllen die
Kanäle 5 in einem
mittleren Teil des Wärmeaustauschernetzes 1 vorzugsweise
vollständig
aus, während
sie in äußeren Abschnitten,
d. h. in 1 oben und unten, jeweils freie
Rohrenden stehen lassen. Diese Rohrenden durchragen gemäß 1 z.
B. entsprechend der Rohrform ausgebildete Durchgänge von Platten oder Rahmen 7 bzw. 8,
die in 1 am oberen und unteren Ende des Wärmeaustauschers
angebracht werden und die Rohre 4 auf Abstand halten. Die
Platten 7, 8 sind im Ausführungsbeispiel als die Bodenplatten der
Sammelkästen 2 und 3 ausgebildet,
mittels derer das die Rohre durchströmende Medium zu- bzw. abgeführt wird. 1 schematically shows a first embodiment of a heat exchanger according to the invention. This contains a heat exchanger network 1 and two associated collection boxes 2 and 3 , The network 1 contains a variety of plastic tubes designed as individual tubes 4 which are arranged parallel to one another and in the exemplary embodiment in three parallel rows or planes and serve to be flowed through by a first fluid. The pipes 4 are arranged at preselected intervals so that between them channels 5 are present, preferably perpendicular to the tubes 4 can be traversed by a second fluid which is intended for heat exchange with the first fluid. To improve the heat exchange between the two fluids are in the channels 5 Heat-conducting elements in the form of lamellae 6 provided, the z. B. from meandering or wave-shaped or folded, in heat exchangers known per se metal sheets (corrugated fins) exist. The slats 6 fill the channels 5 in a middle part of the heat exchanger network 1 preferably completely, while in outer sections, ie in 1 above and below, leave each free pipe ends. These pipe ends protrude according to 1 z. B. trained according to the tube shape passages of plates or frames 7 respectively. 8th , in the 1 be attached to the top and bottom of the heat exchanger and the pipes 4 keep at a distance. The plates 7 . 8th are in the embodiment as the bottom plates of the headers 2 and 3 formed by means of which the pipes flowing through the medium is supplied or removed.
An
den Seiten weist das Wärmeaustauschernetz 1 vorzugsweise
Seitenplatten 9 und 10 auf, die eine seitliche
Begrenzung für
einen aus den Rohren 4 und Lamellen 6 gebildeten
Stapel darstellen und zusammen mit den Rohren 4, den Lamellen 6 und
den Platten 7 und 8 das Wärmeaustauschernetz 1 bilden.On the sides, the heat exchanger network 1 preferably side plates 9 and 10 on, which is a lateral boundary for one out of the pipes 4 and lamellae 6 Pile formed and together with the pipes 4 , the slats 6 and the plates 7 and 8th the heat exchanger network 1 form.
Wärmeaustauscher
dieser Art sind aus den eingangs genannten Druckschriften allgemein
bekannt und brauchen dem Fachmann daher nicht näher erläutert werden. Sie werden bevorzugt
z. B. als Luft/Luft-Kühler
für Wäschetrockner
oder als Wasser/Luft-Kühler
für Heizleisten
(Konvektoren) oder Brennstoffzellenanlagen angewendet.heat exchangers
This type are generally known from the cited documents
Therefore, the skilled person need not be explained in more detail. They are preferred
z. B. as air / air cooler
for clothes dryers
or as a water / air cooler
for heating strips
(Convectors) or fuel cell systems applied.
Erfindungsgemäß bestehen
die Rohre 4 aus einem Kunststoff mit einem sog. Formgedächtnis, das
in der Fachwelt und daher auch in der vorliegenden Beschreibung
allgemein als "Memoryeffekt" bezeichnet wird
(z. B. Römpp-Lexikon
Chemie, 10. Auflage, Seite 2586 unter den Stichworten "Memoryeffekt" und "Memory-Polymere)". Für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung haben sich hierfür vernetzte Polyolefine und
insbesondere vernetzte Polyethylene (PEX) als besonders brauchbar
erwiesen. Die Anwendung von derartigen Kunststoffen dient erfindungsgemäß dem Zweck,
die Rohre 4 unter Ausnutzung des Memoryeffekts mechanisch
fest mit den jeweiligen Wärmeleitelementen,
z. B. den Lamellen 6, zu verbinden und dadurch in einen
guten wärmeleitenden
Kontakt mit diesen zu bringen, wie weiter unten ausführlich erläutert ist.According to the invention, the tubes exist 4 from a plastic with a so-called shape memory, which is generally referred to in the art and therefore also in the present description as a "memory effect" (eg Römpp-Lexikon Chemie, 10th edition, page 2586 under the keywords "memory effect" and "Memory polymers)". For the purposes of the present invention, crosslinked polyolefins and in particular crosslinked polyethylenes (PEX) have proven particularly useful for this purpose. The use of such plastics according to the invention serves the purpose of the pipes 4 taking advantage of the memory effect mechanically fixed to the respective heat conducting elements, eg. B. the slats 6 to connect and thereby bring into good heat-conducting contact with them, as explained in detail below.
Als
Kunststoffe mit Memoryeffekt kommen im Rahmen der vorliegenden Erfindung
insbesondere alle solchen Polymere bzw. Polymersysteme in Betracht,
mittels derer Formkörper
zunächst
z. B. durch eine konventionelle Verarbeitungsmethode mit einer vorgewählten Ausgangsform
hergestellt, dann durch einen Programmierungsschritt in eine temporäre Form überführt und
schließlich
durch einen weiteren, berührungslos
erfolgenden Reproduktionsschritt wieder in ihre Ausgangsform zurückverwandelt
oder dieser Ausgangsform zumindest angenähert werden können. Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung und nach einem derzeit für am besten
gehaltenen Ausführungsbei spiel
werden die Wärmeaustauscherrohre
zunächst
aus Polyethylen hergestellt und durch Extrudieren in ihre Ausgangsform
gebracht, während
in einem darauf folgenden Verfahrensschritt das Polyethylen durch
Bestrahlung oder chemischen Behandlung vernetzt und dadurch mit dem
Erinnerungsvermögen
(Memoryeffekt) ausgestattet wird. Daran anschließend erfolgt die Programmierung
dadurch, dass die Rohre unter Erwärmung in Richtung ihrer Längsachsen
gereckt bzw. gedehnt oder durch ein Formwerkzeug radial gestaucht
und danach abgekühlt
werden, um die hierbei erhaltene temporäre Form zu erhalten bzw. "einzufrieren". Im abschließenden Reproduktionsschritt
werden die Rohre dann erneut erwärmt,
bis sie beim Erreichen einer sog. Schalttemperatur wieder ihre Ausgangsform
annehmen bzw. anzunehmen versuchen. Die Programmierung kann in Abhängigkeit
vom verwendeten Kunststoff auch durch bei niedriger Temperatur erfolgendes,
kaltes Verstrecken oder Verformen der Rohre erfolgen. Außerdem sind
Kunststoffe bekannt, bei denen die Programmierung und nachfolgende Zurückverwandlung
bzw. Reproduktion durch UV-Licht mit bestimmten Wellenlängen herbeigeführt oder
magnetisch gesteuert werden kann. Die ursprüngliche Herstellung der Rohre
kann schließlich durch
Blasformen, Spritzgießen
od. dgl. erfolgen, wobei in einem durchgehenden Verfahrensprozess auch
gleich die temporäre
Form hergestellt werden könnte.As plastics with memory effect come in the context of the present invention, in particular all such polymers or polymer systems into consideration, by means of which moldings initially z. B. produced by a conventional processing method with a preselected initial form, then transferred by a programming step in a temporary form and finally by another, non-contact reproducing step back to its original form or at least can be approximated to this initial form. In the context of the present invention and after a game currently held best Ausführungsbei the heat exchanger tubes are first made of polyethylene and extruded into their original form, while in a subsequent process step, the polyethylene cross-linked by irradiation or chemical treatment and thereby with the memory ( Memory effect) is equipped. Thereafter, the programming is carried out in that the tubes are stretched or stretched under heating in the direction of their longitudinal axes or radially compressed by a mold and then cooled to obtain or "freeze" the resulting temporary shape. In the final reproduction step, the tubes are then reheated until, when reaching a so-called switching temperature, they return to their starting form or attempt to assume. Depending on the plastic used, programming may also be carried out by cold drawing or deformation of the tubes at low temperature. In addition, plastics are known where programming and subsequent reconversion can be induced or magnetically controlled by UV light of particular wavelengths. The original manufacture of the tubes can finally be done by blow molding, injection molding or the like, whereby the temporary shape could also be produced in a continuous process.
Die
Lamellen 6 bestehen gemäß 1 aus einer
Vielzahl von zickzack- oder wellenförmig nebeneinander angeordneten
Nocken mit in deren Scheiteln liegenden Rücken und zwischen diesen angeordneten
Flanken. Außerdem
haben die Lamellen 6 gemäß 1 als Ganzes
eine äußere Kontur, die
im wesentlichen einem Quader bzw. rechteckigen Parallelepiped entspricht.
Dabei liegen die Nockenrücken
der Lamellen 6 jeweils an zwei parallelen, im wesentlichen
ebenen Breitseiten 11 an, an denen auch die Rohre 4 anliegen,
während
zwei parallele, den Platten 7, 8 gegenüber liegende
Endflächen 12 der
Lamellen durch je eine Flanke der Nocken gebildet sind. Schließlich bilden
zwei ebenfalls parallele Stirnflächen,
an denen gemäß 1 die
Nocken und die von diesen gebildeten Strömungskanäle enden, je eine Ein- bzw.
Ausströmseite
für das
die Strömungskanäle durchströmende Fluid,
insbesondere Luft.The slats 6 exist according to 1 from a plurality of zigzag or wavy juxtaposed cams with their vertices lying backs and flanks arranged between them. In addition, the slats have 6 according to 1 as a whole an outer contour, which essentially corresponds to a cuboid or rectangular parallelepiped. Here are the cam backs of the slats 6 each on two parallel, substantially flat broadsides 11 on, including the pipes 4 abut while two parallel, the plates 7 . 8th opposite end surfaces 12 the lamellae are each formed by a flank of the cams. Finally form two also parallel faces, where according to 1 the cams and the flow channels formed by these end, depending on an inlet and outlet for the fluid flowing through the flow channels fluid, in particular air.
2 zeigt
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
für die
Ausgangsform der Rohre 4. Danach haben die Rohre 4 nach
dem Extrudieren ovale Querschnitte. Nach dem Programmierungsschritt,
der hier durch Erwärmung
und mit Hilfe eines nicht dargestellten Formwerkzeugs durchgeführt wird,
weisen die Rohre 4 eine temporäre Form gemäß 3 auf. Diese
zeichnet sich im Ausführungsbeispiel
dadurch aus, dass die Rohre 4 durch den Formvorgang mit
in Längsrichtung
erstreckten Sicken 14 versehen worden sind. Diese Sicken 14 sind
vorzugsweise in denjenigen Seitenflächen der Rohre 4 ausgebildet,
die sich in Richtung ihrer größten Durchmesser
erstrecken, und führen
zu einer Verkleinerung des äußeren Umfangs
der Rohre 4. Die temporäre
Rohrform nach 3 dient der Montage des Wärmeaustauschernetzes 1. 2 shows a preferred embodiment of the initial shape of the tubes 4 , After that, have the pipes 4 after extrusion, oval cross sections. After the programming step, which is carried out here by heating and with the aid of a mold, not shown, have the tubes 4 a temporary shape according to 3 on. This is characterized in the embodiment in that the tubes 4 by the molding process with longitudinally extending beads 14 have been provided. These beads 14 are preferably in those side surfaces of the tubes 4 formed extending in the direction of their largest diameter, and lead to a reduction of the outer circumference of the tubes 4 , The temporary pipe shape after 3 is used for mounting the heat exchanger network 1 ,
Das
nicht dargestellte Formwerkzeug kann z. B. zwei radial von außen auf
die Rohre einwirkende Formteile und einen in die Rohre einführbaren Dorn
aufweisen. Die Erwärmung
wird z. B. mit Heißlüftern durchgeführt, wobei
Heißluft
mit entsprechendem Druck auch durch das Rohrinnere geleitet werden
kann.The
not shown molding tool can, for. B. two radially from the outside
the pipe-engaging moldings and a mandrel insertable into the pipes
exhibit. The warming
is z. B. performed with hot air, wherein
hot air
be passed through the pipe interior with appropriate pressure
can.
Schließlich zeigt 4 schematisch
die Ausbildung der Lamellen 6 anhand von drei Lamellen 6a, 6b und 6c,
die mit ihren Breitseiten 11a bis 11d aneinander
liegen. Um einen guten wärmeleitenden
Kontakt mit den Rohren 4 zu ermöglichen, weisen die Lamellen 6 halbovale,
an die Rohrform angepasste und z. B. durch Prägen ausgebildete Vertiefungen 15a, 15b auf,
die einander paarweise gegenüberliegen und
dadurch insgesamt ovale, über
die ganze Länge der
Breitseiten 11 erstreckte Durchgangskanäle 16 bilden.Finally shows 4 schematically the formation of the slats 6 based on three slats 6a . 6b and 6c that with their broadsides 11a to 11d lie together. To get a good heat-conducting contact with the pipes 4 to allow the slats to point 6 semi-oval, adapted to the tube shape and z. B. depressions formed by embossing 15a . 15b on, which are opposite each other in pairs and thus overall oval, over the entire length of the broadsides 11 extended passageways 16 form.
Die
Herstellung des Wärmeaustauschernetzes 1 erfolgt
unter Anwendung der Rohre 4 und Lamellen 6 gemäß 3 und 4 dadurch,
dass zunächst
aus allen zu verwendenden Teilen ein üblicher Stapel gebildet wird.
Dies kann dadurch erfolgen, dass zunächst die Lamellen 6 und
Seitenplatten 9, 10 durch Löten oder Kleben, durch eine
auf die Seitenplatten 9, 10 einwirkende Kraft,
z. B. mittels entsprechenden Gegenhaltern oder sonstwie, zu einem
festen Paket miteinander verbunden und in ihrer räumlichen
Lage fixiert werden. Danach werden die Rohre 4 in ihrer
temporären Form
nach 3 in die Durchgangskanäle 16 eingeführt. Alternativ
ist es aber auch möglich,
zunächst
die Lamellen 6 und die Rohre 4 in der aus 5 ersichtlichen
Weise zu stapeln und den Stapel dann duch äußere Fixiermittel, die den Abstand
der Seitenplatten 9 und 10 festlegen, in eine feste
räumliche
Lage zu bringen.The production of the heat exchanger network 1 takes place using the pipes 4 and lamellae 6 according to 3 and 4 in that initially a common stack is formed from all the parts to be used. This can be done by first lamellae 6 and side plates 9 . 10 by soldering or gluing, by one on the side plates 9 . 10 acting force, z. B. by means of corresponding counter-holders or otherwise, connected to a fixed package and fixed in their spatial position. After that, the pipes are 4 in their temporary form 3 in the passageways 16 introduced. Alternatively, it is also possible, first the slats 6 and the pipes 4 in the out 5 apparent way to stack and the stack then duch outer fixing, the distance between the side plates 9 and 10 to put in a fixed spatial position.
Nach
der beschriebenen Stapelbildung (5) wird
der Reproduktionsschritt durchgeführt. Hierzu werden die Rohre 4 z.
B. mit Hilfe eines Heißluftgebläses auf
die zur Rückbildung
erforderliche Temperatur erhitzt, die bei vernetzten Polyethylenen z.
B. zwischen 140 °C
und 180 °C
liegt, wobei sie sich im Querschnitt ausdehnen und versuchen, ihre
Ausgangsform nach 2 wieder zu erreichen. Dies führt, wenn
die Durchgangskanäle 16 einen
etwas kleineren Innenquerschnitt aufweisen, als dem Außenquerschnitt
der Rohre 4 in ihren Ausgangszustand entspricht, zu einem
radialen Aufweiten der Rohre 4 bis zur festen Anlage ihrer
Außenmäntel an den
Innenmänteln
der Durchgangskanäle 16.
Dieser Zustand ist in 6 gezeigt.After the described stack formation ( 5 ), the reproduction step is performed. For this purpose, the pipes 4 z. B. heated by means of a hot air blower to the temperature required for the recovery, the crosslinked polyethylenes z. B. between 140 ° C and 180 ° C, where they expand in cross-section and try their original shape after 2 reach again. This results when the through channels 16 have a slightly smaller internal cross section, as the outer cross section of the tubes 4 in its initial state corresponds to a radial expansion of the tubes 4 until the tight fit of their outer shells on the inner sheaths of the through-channels 16 , This condition is in 6 shown.
Bestehen
die Innenmäntel
der Durchgangskanäle 16 aufgrund
der Wellen- oder Mäanderform der
Lamellen 6 nicht aus kontinuierlich durchgehenden Flächen, dann
hat die beschriebene Aufweitung der Rohre 4 gleichzeitig
die vorteilhafte Folge, dass sich die Rohrmäntel dort, wo sie nicht unmittelbar
an zugehörigen
Innenwänden
der Durchgangskanäle 16 anliegen,
etwas mehr radial ausdehnen, als den aus 4 bis 6 ersichtlichen
Querschnitten der Durchgangskanäle 16 entspricht.
Dadurch wird automatisch eine axiale Lagesicherung der Rohre 4 in den
Lamellen 6 erreicht und sichergestellt, dass sich die Rohre 4 nach
dem Reproduktionsschritt nicht aus dem Wärmeaustauschernetz 1 herausziehen
lassen. Im übrigen
kann der Reproduktionsschritt so lange bzw. so intensiv durchgeführt werden,
dass sich eine feste und gut wärmeleitende
Anlage der Rohre 4 an den Lamellen 6 ergibt. Zu
diesem Zweck ist es auch möglich,
das gesamte gestapelte Wärmeaustauschernetz 1 in
einen Ofen zu legen.Consist the inner shells of the passageways 16 due to the wave or meander shape of the lamellae 6 not from continuously continuous surfaces, then has the described expansion of the tubes 4 at the same time the advantageous consequence that the tube shells there, where they are not directly on the associated inner walls of the through channels 16 abut, extend slightly more radially than the out 4 to 6 apparent cross sections of the through channels 16 equivalent. As a result, an axial position securing the pipes automatically 4 in the slats 6 achieved and ensured that the pipes 4 not after the reprocessing step from the heat exchanger network 1 pull out. Incidentally, the reproduction step can be carried out so long or so intense that a solid and good thermal conductivity of the pipes 4 at the slats 6 results. For this purpose it is also possible to use the entire stacked heat exchanger network 1 to put in an oven.
Versuche
mit Rohren 4 aus vernetztem Polyethylen und Lamellen 6 aus
Aluminium wurden wie folgt durchgeführt:
- 1)
Ausgangsform der Rohre 4 gemäß 2:
Größter Außendurchmesser
a = 11 mm,
kleinster Außendurchmesser
b = 3,8 mm,
Radius R1 im Bereich des größten Durchmessers ca. 18,5
mm,
Radius R2 im Bereich des kleinsten Durchmessers ca. 1,4
mm,
Wandstärke
ca. 1 mm.
- 2) Temporäre
Form der Rohre 4 gemäß 3:
Größter Außendurchmesser
a = 10,6 mm,
kleinster Außendurchmesser
b = 3,1 mm,
Radius R2 im Bereich des kleinsten Durchmessers
ca. 1,2 mm,
halbkreisförmige
Sicken 14 mit einem Radius R3 von ca. 1,0 mm.
- 3) Durchgangsöffnung 16 zwischen
zwei Lamellen 6 nach 4:
Größter Innendurchmesser
a = 10, 8 mm,
kleinster Innendurchmesser b = 3,4 mm,
Radius
R4 im Bereich des größten Durchmessers ca.
25,0 mm und
Radius R5 im Bereich des kleinsten Durchmessers
ca. 1,3 mm.
Try with pipes 4 made of cross-linked polyethylene and lamellae 6 made of aluminum were carried out as follows: - 1) Initial shape of the pipes 4 according to 2 : Largest outer diameter a = 11 mm, smallest outer diameter b = 3.8 mm, radius R1 in the area of the largest diameter approx. 18.5 mm, radius R2 in the area of the smallest diameter approx. 1.4 mm, wall thickness approx. 1 mm ,
- 2) Temporary shape of the pipes 4 according to 3 : Largest outside diameter a = 10.6 mm, smallest outside diameter b = 3.1 mm, radius R2 in the area of the smallest diameter approx. 1.2 mm, semicircular beads 14 with a radius R3 of approx. 1.0 mm.
- 3) passage opening 16 between two slats 6 to 4 : Largest inner diameter a = 10, 8 mm, smallest inner diameter b = 3.4 mm, radius R4 in the area of the largest diameter approx. 25.0 mm and radius R5 in the area of the smallest diameter approx. 1.3 mm.
In
dem erhaltenen Wärmeaustauschernetz 1 nehmen
die Rohre 4 nach dem Reproduktionsschritt im wesentlichen
den Innenquerschnitten der Durchgangskanäle 16 entsprechende
Außenquerschnitte an,
wobei sie fest und axial unverschiebbar an den Innenwänden der
Durchgangskanäle 16 anliegen.In the obtained heat exchanger network 1 take the pipes 4 after the reproduction step, substantially the internal cross-sections of the through channels 16 corresponding outer cross sections, wherein they are fixed and axially immovable on the inner walls of the through channels 16 issue.
Für die Zwecke
der Erfindung ist es nicht zwingend erforderlich, dass die Rohre 4 allseitig
dicht an den Wänden
der Vertiefungen 15a, 15b anliegen. Je größer jedoch
die Berührungsflächen sind,
um so größere Wärmeaustauschleistungen
lassen sich erzielen, die im Idealfall dicht an die von reinen Aluminiumkühlern heranreichen.For the purposes of the invention, it is not mandatory that the tubes 4 on all sides, close to the walls of the depressions 15a . 15b issue. However, the larger the contact surfaces, the greater the heat exchange performance that can be achieved, ideally close to that of pure aluminum coolers.
7 bis 9 zeigen
alternative Ausführungsbeispiele
der Erfindung. 7 to 9 show alternative embodiments of the invention.
Gemäß 7a wird
von einem ovalen Rohr 4 gemäß 2 ausgegangen,
doch wird dieses Rohr 4 in eine temporäre Form gemäß 7b gebracht,
in der es auf jeder vom größten Durchmesser
festgelegten Breitseite mit zwei Sicken 14a, 14b versehen
ist. Im übrigen
entspricht die Anordnung den 2 bis 6 (vgl.
auch 7c).According to 7a is from an oval tube 4 according to 2 but this pipe will be 4 in a temporary form according to 7b brought in it on every broad-diameter broadside with two beads 14a . 14b is provided. Otherwise, the arrangement corresponds to the 2 to 6 (see also 7c ).
Beim
Ausführungsbeispiel
nach 8 bis 8c wird
von Lamellen 17a, 17b ausgegangen, in denen Vertiefungen 18a, 18b mit
halbkreisförmigen statt
halbovalen Querschnitten ausgebildet sind. Die Lamellen 17a, 17b grenzen
längs Ebenen 17c aneinander,
wobei die Vertiefungen 18a, 18b benachbarter Lamellen 17a, 17b jeweils
paarweise zylindrische Durchgangskanäle 19 mit im wesentlichen
kreisrunden Innenquerschnitten bilden. Diese Querschnitte sind an
entsprechende kreisförmige
Querschnitte von im Ausgangszustand zylindrischen Rohren 20 (8a)
angepasst, die entsprechend 8b durch die
Anbringung von zwei Sicken 21 derart in eine temporäre Form
gebracht werden, dass sie wie die Rohre 4 leicht in die
zugehörigen
Durchgangskanäle 19 eingelegt
werden können.
Bei einem Reproduktionsschritt unter Anwendung von Wärme versuchen die
Rohre 20 analog zu 5 und 6,
wieder ihre kreiszylindrische Form anzunehmen, wobei sie sich fest
und mit gutem wärmeleitenden
Kontakt an die Wände
der Vertiefungen 18a, 18b anlegen (8c).According to the embodiment 8th to 8c is made of lamellae 17a . 17b gone out, in which recesses 18a . 18b are formed with semicircular instead of semi-oval cross-sections. The slats 17a . 17b borders along planes 17c to each other, with the wells 18a . 18b adjacent lamellae 17a . 17b in pairs cylindrical through-channels 19 form with substantially circular inner cross sections. These cross sections are at corresponding circular cross sections of cylindrical tubes in the initial state 20 ( 8a ) adjusted accordingly 8b by the attachment of two beads 21 be brought into a temporary shape so that they are like the pipes 4 easily into the associated passageways 19 can be inserted. In a reproduction step using heat, the tubes try 20 analogous to 5 and 6 to resume their circular cylindrical shape, being firm and with good heat-conducting contact with the walls of the recesses 18a . 18b invest ( 8c ).
Das
Ausführungsbeispiel
nach 9a bis 9c unterscheidet
sich von dem nach 8a bis 8c lediglich
dadurch, dass die temporäre
Form der Rohre 20 nicht durch die Ausbildung der Sicken 21,
sondern beispielsweise durch axiales Recken und gleichzeitiges Erwärmen der
Rohre 20 herbeigeführt
wird.The embodiment according to 9a to 9c is different from that 8a to 8c only by the fact that the temporary shape of the pipes 20 not by training the beads 21 but, for example, by axial stretching and simultaneous heating of the tubes 20 is brought about.
Gute
Ergebnisse werden z. B. mit vernetztem Polyethylen-Material für die Rohre 20 dann
erreicht, wenn die Innendurchmesser der Durchgangskanäle 19 ca.
6 mm und die Außendurchmesser
der Rohre 20 bei einer Wandstärke von ca. 1 mm im Ausgangszustand
(8a, 9a) ca. 8 mm und im temporären Zustand
(8b, 9b) ca. 5 mm aufweisen, wobei
dieses Maß in 8b für den Bereich außerhalb
der Sicken 21 gilt.Good results are z. B. with crosslinked polyethylene material for the pipes 20 then reached when the inner diameter of the through channels 19 about 6 mm and the outer diameter of the tubes 20 with a wall thickness of approx. 1 mm in the initial state ( 8a . 9a ) about 8 mm and in the temporary state ( 8b . 9b ) about 5 mm, this measure in 8b for the area outside the beads 21 applies.
Die
Verbindung der Rohre 4 mit den Platten 7 (oder 8)
kann erfindungsgemäß auf dieselbe
Weise und in denselben Arbeitsschritten wie das Verbinden der Rohre 4 mit
den Lamellen 6 herbeigeführt werden. Dies ist schematisch
und beispielhaft in 10 bis 13 dargestellt.
Zu diesem Zweck werden z. B. die Platten 7 mit Durchgängen 22 versehen,
deren Innenquerschnitte wie die der Durchgangskanäle 16 etwas
kleiner als die Außenquerschnitte
der Rohre 4 im Ausgangszustand und etwas größer als
die Außenquerschnitte
der Rohre 4 in ihrer temporären Form sind. Werden die Enden
der Rohre 4 daher zunächst
mit ihren temporären
Formen in die Durchgänge 22 eingelegt
und dann erwärmt,
dann dehnen sich die Rohre 4 radial aus und legen sich
dadurch flüssigkeitsdicht
an die Innenmäntel
der Durchgänge 22 an,
wie 10 zeigt. 10 macht
außerdem
erkennbar, dass die Rohre 4 nach Durchführung der Reproduktionsschritts
in Abschnitten 4a, die außerhalb der Durchgänge 22 liegen,
wieder ihre ursprüngliche
Ausgangsform annehmen, während
sie in Abschnitten 4b, die innerhalb der Durchgänge 22 zu
liegen kommen, nur bis zu dem durch die Durchgänge 22 vorgegebenen
Höchstmaß aufgeweitet
werden. Dadurch wird gleichzeitig auch eine oben anhand der Netzherstellung
beschriebene Sicherung gegen axiales Abziehen der Platte 7 von
den Rohrenden erhalten.The connection of the pipes 4 with the plates 7 (or 8th ) According to the invention in the same way and in the same steps as the joining of the tubes 4 with the slats 6 be brought about. This is schematic and exemplary in 10 to 13 shown. For this purpose z. As the plates 7 with passages 22 provided, whose internal cross sections as the passageways 16 slightly smaller than the outer cross sections of the pipes 4 in the initial state and slightly larger than the outer cross sections of the tubes 4 are in their temporary form. Be the ends of the pipes 4 therefore first with their temporary forms in the passages 22 inserted and then heated, then stretch the pipes 4 radially out and lay thereby liquid-tight to the inner shells of the passages 22 on, how 10 shows. 10 also makes it clear that the pipes 4 after performing the reproduction step in sections 4a that are outside the passageways 22 lie, resume their original initial shape while in sections 4b that are within the passages 22 to lie down, only to the one through the passages 22 maximum extent. As a result, at the same time a backup described above with reference to the network production against axial removal of the plate 7 obtained from the pipe ends.
11 zeigt,
dass der Platte 7, die beispielsweise als die Bodenplatte
eines Sammelkastens ausgebildet sein kann, wenigstens eine zusätzliche
Abzugssicherung zugeordnet ist. Diese besteht im Ausführungsbeispiel
aus einer Sicherungsplatte 23 mit einer Mehrzahl von Öffnungen 24,
die mit demselben Lochmuster wie die Durchgänge 22 an-geordnet sind.
Die Öffnungen 24 sind
von konisch nach innen gerichteten Kragen 25 umgeben. Die
Rohre 4 ragen hier mit konisch aufgeweiteten Endabschnitten 4c aus
den Durchgängen 22 der
Platte 7 heraus, was z. B. durch eine entsprechende Formgebung
der Innenränder
der Durchgänge 22 erreicht
wird, und die Kragen 25 sind so geformt, dass sie genau
in die Endabschnitte 4c passen. Nach dem Anlegen der Sicherungsplatte 23 an
die Platte 7 und dem Einlegen ihrer Kragen 25 in
die Rohrenden werden diese demnach gespreizt gehalten. 11 shows that the plate 7 , which may be formed, for example, as the bottom plate of a header tank, at least one additional trigger safety is assigned. This consists in the embodiment of a backup plate 23 with a plurality of openings 24 that with the same hole pattern as the passages 22 are ordered. The openings 24 are of conically inwardly directed collar 25 surround. The pipes 4 protrude here with conically widened end sections 4c from the passages 22 the plate 7 out what z. B. by a corresponding shaping of the inner edges of the passages 22 is achieved, and the collar 25 are shaped to fit exactly in the end sections 4c fit. After applying the backup plate 23 to the plate 7 and putting in their collars 25 in the pipe ends they are therefore kept spread.
Entsprechend
kann bei der Befestigung der Platte 8 (1)
oder bei Anwendung der Rohre 20 (8 und 9) vorgegangen werden.Accordingly, when fixing the plate 8th ( 1 ) or when using the pipes 20 ( 8th and 9 ).
12 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
das sich von dem nach 10 nur dadurch unterscheidet,
dass zwischen die Rohre 4 und die sie umgebenden Wände der
Durchgänge 22 je
ein auf das betreffende Rohrende aufgezogener, z. B. aus einem EPDM-Material hergestellter
Dichtring 26 eingelegt ist. Durch diese Maßnahme wird
erreicht, dass die Verbindung Rohr 4 (bzw. 20)/Platte 7 (bzw. 8)
auch dann ausreichend dicht ist, wenn die Platten 7 bzw. 8 als
Bodenplatten von Sammelkästen
verwendet und die dadurch erhaltenen Wärmeaustauscher mit höheren Innendrücken von
z. B. wenigstens 2 bar betrieben werden. 12 shows an embodiment that is different from the 10 only differs in that between the pipes 4 and the surrounding walls of the passages 22 each one wound on the pipe end in question, z. B. made of an EPDM material sealing ring 26 is inserted. By this measure it is achieved that the connection pipe 4 (respectively. 20 )/Plate 7 (respectively. 8th ) is also sufficiently tight when the plates 7 respectively. 8th used as bottom plates of headers and the resulting heat exchanger with higher internal pressures of z. B. at least 2 bar are operated.
13 zeigt
eine weitere Möglichkeit,
eine Bodenplatte 27 eines Sammelkastens druckdicht mit den
Rohren 4 oder 20 zu verbinden. Hierzu wird die Bodenplatte 27 mit
an ihre Durchgänge 28 angeformten
Anschlussstutzen 29 versehen, die an ihren freien Enden 29a konisch
verjüngt
sind. Enden 4d der Rohre 4 werden in diesem Fall
zur Lagefixierung in die Löcher
einer Zwischenplatte oder Klemmleiste 30 gesteckt und anschließend durch
Einführung
der konischen Enden 29a der Anschlussstutzen 29,
ggf. unter zusätzlicher
Erwärmung,
in eine leicht konisch aufgeweitete, temporäre Form gebracht. In einem anschließenden Reproduktionsschritt,
beispielsweise einer Erwärmung
der Rohrenden 4d, ziehen sich die Rohrenden 4d dann
aufgrund des Memoryeffekts radial zusammen, wobei sie sich dicht
an die konischen Enden 29a der Anschlussstutzen 29 anlegen. Dieser
Schritt kann gleichzeitig mit der Befestigung der Lamellen 6 erfolgen. 13 shows another way, a bottom plate 27 a collecting tank pressure-tight with the pipes 4 or 20 connect to. This is the bottom plate 27 with her passages 28 molded connection piece 29 provided at their free ends 29a tapered conically. end up 4d the pipes 4 be in this case to fix the position in the holes of an intermediate plate or terminal block 30 inserted and then by introducing the conical ends 29a the connecting piece 29 , possibly with additional heating, brought into a slightly conical widened, temporary shape. In a subsequent reproduction step, for example, a heating of the pipe ends 4d , the pipe ends tighten 4d then due to the memory effect radially together, being close to the conical ends 29a the connecting piece 29 invest. This step can be done simultaneously with the attachment of the slats 6 respectively.
Für die Herstellung
des Wärmeaustauschernetzes 1 gemäß 1 bis 13 wurden
jeweils Wärmeleitelemente
in Form der Lamellen 6 angewendet. Dagegen zeigen 14 bis 16 ein
Ausführungsbeispiel,
bei dem ein Wärmeaustauschernetz 31 aus
den Rohren 4 und auf diese aufgezogenen Wärmeleitelementen
in Form von Leitblechen 32 zusammengesetzt wird, die z.
B. aus im wesentlichen ebenen, dünnen
Metall-, insbesondere Aluminiumblechen bestehen. Die Leitbleche 32 weisen
eine Vielzahl von Öffnungen 33 (15)
auf, für
deren Innenquerschnitte vorzugsweise dasselbe gilt, wie oben für die Durchgangskanäle 16 der
Lamellen 6 (4 bis 9)
beschrieben wurde. Insbesondere zeigen 15 und 16 beispielsweise Öffnungen 33 mit
kreisrun den Querschnitten, in die zylindrische, mit temporären Sicken 21 nach 8b versehene Rohre 20 eingelegt
werden. Die nach dieser Vormontage erfolgende Herstellung einer
gut wärmeleitenden,
festen Verbindung der Rohre 20 mit den Leitblechen 32 erfolgt
entsprechend der obigen Beschreibung unter Ausnutzung des Memoryeffekts
der Kunststoffrohre 20. Zur Verbesserung des Wärmeübergangs
weisen die Leitbleche 32 vorzugsweise die Öffnungen 33 umgebende
Kragen 34 auf, deren Innenquerschnitte denen der Öffnungen 33 entsprechen.
Das ist in 13 schematisch angedeutet, wo die
Leitbleche 32 anstelle der zuvor beschriebenen Lamellen 6 auf
die Rohre 4 aufgezogen sind.For the production of the heat exchanger network 1 according to 1 to 13 each were heat-conducting elements in the form of slats 6 applied. Show against it 14 to 16 an embodiment in which a heat exchanger network 31 from the pipes 4 and on these mounted heat conducting elements in the form of baffles 32 is composed, the z. B. from essentially flat, thin metal, in particular aluminum sheets. The baffles 32 have a variety of openings 33 ( 15 ), whose internal cross-sections are preferably the same as above for the through-channels 16 the slats 6 ( 4 to 9 ) has been described. In particular, show 15 and 16 for example, openings 33 with circular cross-sections, into cylindrical, with temporary beads 21 to 8b provided pipes 20 be inserted. The after this pre-assembly takes place producing a good heat-conducting, firm connection of the tubes 20 with the baffles 32 takes place according to the above description, taking advantage of the memory effect of the plastic pipes 20 , To improve the heat transfer, the baffles 32 preferably the openings 33 surrounding collar 34 on whose inner cross-sections those of the openings 33 correspond. Is in 13 indicated schematically where the baffles 32 instead of the previously described slats 6 on the pipes 4 are raised.
Die
Herstellung des Wärmeaustauschernetzes 31 mit
den Leitblechen 32 kann wie folgt vorgenommen werden: Die
Leitbleche 32, die bei Bedarf mit nicht dargestellten Abstandhaltern
versehen werden, werden in einer Setzkassette gestapelt, worauf die
in ihre temporäre
Form nach 15 verformten Rohre 20 in
die aufeinander ausgerichteten Öffnungen 33 des
Leitblechpakets geschoben werden. Anschließend werden die Bodenplatten
der Sammelkästen 2, 3 (14)
bis zu einem Abstand von z. B. 10 mm zum Leitblechpaket beidseitig
auf die Rohrenden geschoben und in einer Haltevorrichtung fixiert. Danach
erfolgt die Erwärmung
des Leitblechpakets, der Rohre 20 und der Sammelkästen 2, 3 mit
heißer Luft.
Infolgedessen werden die Rohre 20 durch den Memoryeffekt
radial aufgeweitet. Da sie dabei wieder ihre Ausgangsform annehmen
wollen, entsteht einerseits ein enger, gut wärmeleitender Kontakt zwischen den
Rohren 20 und den Leitblechkragen 34, andererseits
eine dichte Verbindung Rohr/Bodenplatte im Bereich der Sammelkästen 2 und 3.The production of the heat exchanger network 31 with the baffles 32 can be made as follows: The baffles 32 , which are provided, if necessary, with spacers, not shown, are stacked in a setting cassette, after which in their temporary form 15 deformed pipes 20 in the aligned openings 33 of the baffle packet are pushed. Subsequently, the bottom plates of the collecting tanks 2 . 3 ( 14 ) to a distance of z. B. 10 mm pushed to the baffle on both sides of the pipe ends and fixed in a fixture. Thereafter, the heating of the baffle stack, the tubes takes place 20 and the collection boxes 2 . 3 with hot air. As a result, the pipes become 20 radially expanded by the memory effect. Since they want to take their original shape again, on the one hand creates a close, good heat conducting contact between the tubes 20 and the baffle collar 34 , on the other hand, a tight connection pipe / base plate in the field of collection boxes 2 and 3 ,
Die
beschriebenen Wärmeaustauschernetze 1, 31 bzw.
die mit ihnen hergestellten Wärmeaustauscher
zeichnen sich außer
durch die bereits angegebenen Vorteile vor allem dadurch aus, dass
sie auch für
Reinstwasseranlagen geeignet sind, bei denen bisher, wenn Metall-Wärmeaustauscher
verwendet wurden, zusätzlich
aufwendige Ionenaustauscher erforderlich waren, um die erforderliche,
extrem niedrige Leitfähigkeit
des die Rohre durchströmenden Kühlwassers
sicherzustellen. Außerdem
sind die beschriebenen Wärmeaustauscher
auch zur Verarbeitung von aggressiven Medien, z. B. Säuren, geeignet.
Der durch die Erfindung erzielbare Vorteil ergibt sich insbesondere
dann, wenn auch Sammelbehälter aus
Kunststoff verwendet und deren Bodenplatten auf die beschriebene
Weise mit den Rohrenden verbunden werden. Ein weiterer Vorteil besteht
darin, dass beim Recken der Rohre unabhängig von den jeweiligen Wandstärken eine
Vergrößerung der
Wärmeleitfähigkeit
um bis zu 20 % eintritt, die bei Anwendung des Memoryeffekts nicht
wieder verloren geht, was erfindungsgemäß ebenfalls zur Vergrößerung der
Wärmeaustauschleistung
ausgenutzt werden kann.The described heat exchange networks 1 . 31 or the heat exchangers produced with them are characterized except by the advantages already mentioned above all by the fact that they are also suitable for ultrapure water systems in which Previously, when metal heat exchangers were used, additional expensive ion exchangers were required to ensure the required, extremely low conductivity of the cooling water flowing through the tubes. In addition, the described heat exchangers are also for processing of aggressive media, eg. As acids, suitable. The advantage obtainable by the invention results in particular when also collecting container made of plastic used and whose bottom plates are connected in the manner described with the pipe ends. Another advantage is that when stretching the tubes regardless of the wall thicknesses, an increase in the thermal conductivity by up to 20% occurs, which is not lost again when using the memory effect, which can also be exploited according to the invention to increase the heat exchange performance.
Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die
auf vielfache Weise abgewandelt werden können. Das gilt insbesondere
für die
nur beispielhaft angegebenen Maße der
Rohre in ihren Ausgangs- und/oder temporären Formen sowie der zugehörigen Durchgangskanäle, Durchgänge und Öffnungen.
Weiter können
andere als die beschriebenen Mittel zur Herstellung der temporären Form
und zur Durchführung
des Reproduktionsschritts vorgesehen werden. Außerdem ist es möglich, schlangenlinien-
oder mäanderförmig geformte
Rohre vorzusehen, indem z. B. die beschriebenen Einzelrohre 4, 20 als
die geraden Abschnitte solcher Rohre verwendet und deren Enden paarweise
durch gekrümmte
Rohrabschnitte verbunden werden. In diesem Fall werden die Rohre
z. B. vor der Stapelbildung in die Vertiefungen der Lamellen 6 eingelegt,
wonach die Lamellen z. B. mittels eines geeigneten Klebers fest
miteinander verbunden werden, der die beim Memoryeffekt angewendete
Temperatur aushält.
Weiter kann es zweckmäßig sein,
die Rohre 4, 20 mit anderen als runden oder ovalen,
z. B. mit rechteckigen oder quadratischen Querschnitten sowie mit über ihre
Länge sich ändernden
Querschnitten und/oder Wandstärken
zu versehen. Insbesondere können
außerhalb
des Wärmeaustauschernetzes 1 bzw. 31 größere Querschnitte
und/oder Wandstärken
zweckmäßig sein,
um dadurch eine höhere
Stabilität
dort zu erreichen, wo es bei der späteren Anwendung des Wärmeaustauschernetzes 1 bzw. 31 erforderlich
sein könnte.
Weiter ist es zur Erzielung einer erhöhten Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffmaterials
der Rohre 4, 20 zweckmäßig, dem Kunststoff ein die
Wärmeleitfähigkeit
erhöhendes
Additiv, insbesondere Graphit, beizumischen. Auch die Form und die
Anzahl der im Einzelfall vorgesehenen Lamellen 6, 17 oder
Leitbleche 32 kann in weiten Grenzen variiert werden. Weiterhin
ist klar, dass die Lamellen und/oder Leitbleche auch aus anderen
Metallen als Aluminium, insbesondere z. B. aus Kupfer bestehen können. Schließlich versteht
sich, daß die verschiedenen
Merkmale auch in anderen als den beschriebenen und dargestellten
Kombinationen angewendet werden können.The invention is not limited to the described embodiments, which can be modified in many ways. This applies in particular to the dimensions of the tubes in their initial and / or temporary forms and the associated through channels, passages and openings, which are given by way of example only. Further, other than the described means for producing the temporary mold and performing the reproduction step may be provided. In addition, it is possible to provide serpentine or meandering shaped tubes by z. B. the described individual tubes 4 . 20 are used as the straight sections of such tubes and their ends are connected in pairs by curved tube sections. In this case, the pipes z. B. before stacking in the wells of the slats 6 inserted, after which the slats z. B. are firmly connected to each other by means of a suitable adhesive, which withstands the temperature applied during the memory effect. Further, it may be appropriate, the pipes 4 . 20 with other than round or oval, z. B. with rectangular or square cross-sections and over their length changing cross-sections and / or wall thicknesses. In particular, outside the heat exchanger network 1 respectively. 31 larger cross-sections and / or wall thicknesses be expedient, thereby achieving a higher stability where it is in the subsequent application of the heat exchanger network 1 respectively. 31 might be required. Further, it is to achieve increased thermal conductivity of the plastic material of the tubes 4 . 20 it is expedient to add to the plastic a thermal conductivity-increasing additive, in particular graphite. Also, the shape and the number of slats provided in each case 6 . 17 or baffles 32 can be varied within wide limits. Furthermore, it is clear that the slats and / or baffles made of metals other than aluminum, in particular z. B. may consist of copper. Finally, it should be understood that the various features may be applied in combinations other than those described and illustrated.
