DE2027451A1 - Heat exchangers for heating and cooling devices - Google Patents

Heat exchangers for heating and cooling devices

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DE2027451A1 DE19702027451 DE2027451A DE2027451A1 DE 2027451 A1 DE2027451 A1 DE 2027451A1 DE 19702027451 DE19702027451 DE 19702027451 DE 2027451 A DE2027451 A DE 2027451A DE 2027451 A1 DE2027451 A1 DE 2027451A1
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Heinz Dipl Ing 4790 Paderborn Eckhardt Otto 4800 Bielefeld Schirp WiI helm Dr Ing 5270 Gummersbach F25b21 08 Menne
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Description

Benteler-Werke Aktiengesellschaft, 48 Bilefeld, Weidenstr.10-16Benteler-Werke Aktiengesellschaft, 48 Bilefeld, Weidenstrasse 10-16

Wärmeaustauscher für Heiz- und KühlgeräteHeat exchangers for heating and cooling devices

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher für Heiz- oder Kühlgeräte, insbesondere Verflüssiger, bestehend aus Rohrschlange od. dgl. und jalousieartiger Blechwand mit ausgedrückten Kiemenreihen und Nuten oder Sicken zur Aufnahme der Rohrabschnitte in der Blechwand.The invention relates to a heat exchanger for heating or Cooling devices, in particular condensers, consisting of a pipe coil or the like and a louvre-like sheet metal wall with expressed Rows of gills and grooves or beads to accommodate the pipe sections in the sheet metal wall.

Derartige Wärmeaustauscher sind an sich bekannt, man verwendet sie vielfach als Rückwandkondensatoren für Kühlschränke, wobei die verschiedensten Konstruktionen im Handel sind.Such heat exchangers are known per se, they are often used as back wall condensers for refrigerators, with the most diverse constructions are in the trade.

Diese Wärmeaustauscher sind auch als luftgekühlte Einwandwärmeaustauscher bekannt, bei ihnen ist eine mäanderförmig gebo- | gene Rohrschlange zur Aufnahme des dampfförmigen bzw. flüssigen Heiz- bzw. Kühlmediums in Nuten oder Sicken einer zur Wärmeübertragung auf die Luft dienenden Blechwand eingelegt bzw. eingeklemmt oder unter Verwendung angepunkteter Blechschellen wird die Rohrschlange wärmeleitend an der Blechwand befestigt.These heat exchangers are also known as air-cooled single-wall heat exchangers; they have a meandering shape gene coiled pipe for receiving the vaporous or liquid heating or cooling medium in grooves or beads for heat transfer inserted or clamped on the air serving sheet metal wall or using spot-on sheet metal clamps, the Coiled pipe attached to the sheet metal wall in a thermally conductive manner.

Die Problematik bei derartigen Einwandwärmeaustauschern besteht in der Verbindung zwischen der Rohrschlange und der Blechwand. Dabei muss diese Verbindung einerseits einfach und billig in der Herstellung sein, andererseits aber derart wärmeleitfähig sein, daß ein guter Wärmeübergang gewährleistet ist. Sas Anschweissen der Rohrschlange ist aber teuer, aufwendig und ausserdem werden The problem with such single-wall heat exchangers is the connection between the coil and the sheet metal wall. Here, this connection must on the one hand simple and inexpensive to manufacture to be, but on the other hand be such thermally conductive that a good heat transfer is ensured. However, welding the pipe coil on is expensive, time-consuming and, moreover, becomes

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die Schweißstellen sichtbar, wobei auch die Schweißstellen wärmetechnisch als störende Stellen auftreten. Das Einfalzen oder Einklemmen der Rohrschlange an die Blechwand bedingt relativ grosse Herstellungsanlagen, ist aufwendig, unrationell und die aufzuwendenden Investitionen für die Herstellangsanlagen amortisieren sich erst nach langer Zeit. Die Verwendung von Blechschellen hat den Nachteil, daß die Schellen aufgepunktet werden müssen, und daß hier wieder Schweißstellen vorhanden sind, die den Wärmefluss stören, wobei auch die Sichtseite der Wärmeaustauscher durch die Schweißstellen verunziert wird. Die Verwendung von Schellen ist weiterhin unrationell und es wird zusätzliches Material verwendet.the welds visible, including the welds occur thermally as disruptive points. The folding or jamming of the pipe coil on the sheet metal wall requires relatively large manufacturing facilities, is expensive, inefficient and the investments to be made for the manufacturing facilities pay for themselves only after a long time. The use of sheet metal clamps has the disadvantage that the clamps are punctured must be, and that there are again welds that interfere with the flow of heat, with the visible side of the heat exchanger is disfigured by the welds. The usage of clamps is still inefficient and additional material is used.

Die einfacheAnschweissung der Rohrschlange an die Blechwand hat den Nachteil, daß einerseits die Schweissung sichtbar ist und unschöne Stellen hinterlässt, andereree-its wird der Wärmefluss nicht gewährleistet und als wesentlicher Nachteil der Anschweissung der Rohrschlange an die Blechwand wird die Beschädigung des Rohres gesehen, die sehr leicht durch die Schweissung hervorgerufen wird«The simple welding of the pipe coil to the sheet metal wall the disadvantage that on the one hand the weld is visible and leaves unsightly spots, on the other hand there is the heat flow not guaranteed and as a major disadvantage of the welding the pipe coil on the sheet metal wall shows the damage to the pipe which is very easily caused by the welding «

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, alle diese Übelstände zu beseitigen und einen Einwandwärmeaustauscher au schaffen, der einerseits billig in der Herstellung ist, bei dem andererseits ein einwandfreier Wärmefluss gewährleistet ist und bei dem drittens das einwandfreie Aussehen des Wärmeaustauschers nicht beeinträchtigt wird. The invention is based on the object of eliminating all these drawbacks and creating a single-wall heat exchanger which on the one hand, it is cheap to manufacture, on the other hand, a perfect heat flow is guaranteed and thirdly the flawless appearance of the heat exchanger is not impaired.

Die Erfindung besteht darin, daß beiderseits der Rohrabschnitte aus der Wand ausgestanzte Lappen schellenartig den Rohrabschnitt übergreifen und diesen unter Spannung auf der Rückseite der Wand festlegen. Dabei ist es möglich, durch. 4±e aus der Hand ausge« stanzten, hochgestellten und nach dem Einlegen des Rohres angedrückten Lappen das Rohr fest zwischen Nutengrund und Lappen zu drücken, derart, daß das Rohr beim Zudrücken der Lappen bewusst etwas elastisch, deformiert wird» damit es trotz dea geringfügigen Zurückfedema der Lappen satt anliegt. Zur Verstärkung können die Lappen mit ein oder mehreren Sieken rersehen werden. Durch dieseThe invention consists in that tabs punched out of the wall on both sides of the pipe sections overlap the pipe section in the manner of a clamp and fix it under tension on the rear side of the wall. It is possible through. 4 ± e punched out, raised and after inserting the tube, pressed the tube firmly between the groove base and the tab, so that the tube is deliberately somewhat elastic, deformed when the tabs are pressed, so that it is despite the slight Back f edema the flap fits snugly. For reinforcement, the flaps can be seen with one or more sieves . Through this

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Ausbildung wird einerseitss die einwandfreie Wärmeübertragung zwischen Rohr und Blechwand gewährleistet, andererseits aber geben die seitlich anordneten Materialdurchbrüche, die durch das Hochstellen und Zurückschlagen der Lappen freigegeben werden, einen erheblich grösseren Luftdurchsatz beim Wärmeaustauscher, so daß durch diese Öffnungen eine grössere Wärmeleistung des Verflüssigers gewährleistet ist. Ausser der guten Wärmeübertragung und der grösseren Wärmeleistung sind die Vorteile vorhanden, daß einerseits eine einfache und rationelle Fertigung ermöglicht ist ohne grosse Anlagekosten, daß keine zusätzlichen Materialien gebraucht werden, und daß eine saubere Ansicht ohne Schweisspunkte gegeben ist. Durch das Fortfallen der Schweisspunkte gibt es auch I keine Störungen im Wärmefluss innerhalb des Materials.On the one hand, training is flawless heat transfer guaranteed between pipe and sheet metal wall, but on the other hand give the laterally arranged material breakthroughs through the Raising and pulling back the flaps are released, a considerably greater air flow rate in the heat exchanger, so that through these openings a greater heat output of the condenser is guaranteed. In addition to the good heat transfer and the greater heat output, the advantages are that on the one hand, a simple and efficient production is made possible without high investment costs that no additional materials are needed and that a clean view without welding points is given. By eliminating the welding points, there is also I no disturbances in the heat flow within the material.

Weitere Kennzeichen und Merkmale der ErÜndung ergeben sich aus den als Beispiel gegebenen, nachfolgend beschriebenen, vorteilhaften Ausführungsformen. Further characteristics and features of the invention result from the advantageous embodiments given as an example and described below.

Es zeigen:Show it:

Figur 1 einen Rückwandverflüssiger oder Kondensator im Schaubild in Innenansicht,Figure 1 shows a back wall condenser or condenser in the diagram inside view,

Figur 2 eine Seitenansicht in Pfeilrichtung A der Fig. 1, Figur 3 eine Teilansicht des Ausführungsbeispieles der Fig. 1 in etwas grösserer Darstellung,FIG. 2 shows a side view in the direction of arrow A in FIG. 1, FIG. 3 shows a partial view of the exemplary embodiment of FIG. 1 in slightly larger representation,

Figur A einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, *Figure A shows a section along the line IV-IV of Fig. 3, *

Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Teilinnenansicht,
Figur 6 einen Schnitt nach der Linie VI- VT der Fig. 5.
Figure 5 shows a further embodiment with a partial interior view,
FIG. 6 shows a section along the line VI-VT in FIG. 5.

Der erfindungsgemässe Wärmeaustauscher, der als Rückwandkondensator dienen kann, besteht zunächst in an sich bekannter Weise aus einer Blechwand 1, die seitliche Abkantungen 11 tragen kann und einer mäanderförmig geführten Rohrschlange 2, die in Nuten oder Sicken 10 der Blecnwand 1 liegt. Selbstverständlich kann statt der Rohrschlange auch ein Rohrharfensystem Verwendung finden, jedoch ist für Rückwandkondensatoren die mäanderförmig geführte Rohrschlange üblich.The heat exchanger according to the invention, which can serve as a back-wall condenser, initially consists, in a manner known per se, of a sheet-metal wall 1, which can carry lateral bevels 11, and a meandering pipe coil 2, which lies in grooves or beads 10 of the sheet-metal wall 1. Of course, take place the coil, a tube harp system use, but the meander-guided coil is common for back wall capacitors.

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Zwischen den Rohrabschnitten 12, die parallel zueinander liegen, sind zur Verbesserung der Wärmeübertragung auf die Umgebungsluft horizontale jalousieartige Kiemenschlitze von etwa 3 bis 6 mm Teilung angeordnet. Diese Kiemenreihen sind an sich bekannt. Sie werden hergestellt durch entsprechendes Ausdrücken der Blechwand 1. Kiemen sind in der Fig. 4- und Fig. 6 mit 4 bezeichnet, die Kiemenschlitze mit 3· Derartige Wärmeaustauscherwände können horizontal oder vertikal eingebaut werden. Bei vertikalem Einbau, z.B. als Verflüssiger bei Kühlschränken und Gefriergeräten auf der Rückseite der Gehäuse, wird teilweise mit einer geringen Schräglage mit nach oben zunehmendem Abstand von der Geräterückwand gearbeitet.Between the pipe sections 12, which are parallel to one another, are to improve the heat transfer to the ambient air horizontal louvre-like gill slots of about 3 to 6 mm Pitch arranged. These rows of gills are known per se. They are made by pressing out the sheet metal wall accordingly 1. Gills are denoted by 4 in FIGS. 4 and 6, which can have gill slots with 3 heat exchanger walls of this type can be installed horizontally or vertically. When installed vertically, e.g. as a condenser in refrigerators and freezers the rear of the housing is partially inclined at a slight angle with increasing distance from the rear wall of the device worked.

Erfindungsgemäss sind beiderseits der Rohrabschnitte aus der Wand ausgestanzte Lappen 5 angeordnet, die hochgestellt sind und umgeschlagen und schellenartig den Rohrabschnitt übergreifen und diesen unter Spannung auf der Rückseite der Wand in der Nut oder in der Sicke festlegen. Diese Ausstanzung der Lappen 5 ergibt jeweils Luftdurchtrittsquerschnitte 6, die erhebliche Bedeutung haben. Durch diese Luftdurchtrittsquerschnitte, die zusätzlich zu den Kiemenreihen vorhanden sind, wird ein grösserer Luftdurchsatz durch die Blechwand erzielt, insbesondere wenn eine leichte Schräglage zur Geräterückwand bei Anordnung an Kühlschränken gewählt wird. Diese Öffnungen geben daher dem Wärmeaustauscher eine erheblich grössere Wärmeleistung als sie vorbekannte Wärmeaustauscher haben. Durch die schellenartige Verbindung und Festlegung der Rohrabschnitte 12 in den Nuten und Sicken ist eine einwandfreie Wärmeübertragung gegeben und der Wärmefluss wird in keiner Weise durch Schweisspunkte oder irgendwelche anderen Materialveränderungen gestört.According to the invention are on both sides of the pipe sections from the Wall punched flaps 5 arranged, which are raised and folded over and clasp-like over the pipe section and Fix this under tension on the back of the wall in the groove or in the bead. This punching out of the tabs 5 results each air passage cross-section 6, which is of considerable importance to have. These air passage cross-sections, which are present in addition to the rows of gills, allow a greater air throughput achieved by the sheet metal wall, especially if a slight incline to the rear wall of the device is selected when placed on refrigerators will. These openings therefore give the heat exchanger a considerably greater heat output than the previously known heat exchangers to have. The clamp-like connection and fixing of the pipe sections 12 in the grooves and beads is flawless Heat transfer is given and the heat flow is in no way caused by weld points or any other material changes disturbed.

Fig. 1 zeigt eine Innenansicht auf einen derartigen Verflüssiger, Fig. 2 den Blick in Pfeilrichtung A der Fig. 1. Hier wird auch deutlich,wie der Rohrabschnitt 12 vom verbleibenden Material der Nuten oder Sicken 10 auf der Vorderseite schellenartig gehalten wird.Fig. 1 shows an interior view of such a condenser, FIG. 2 shows the view in the direction of arrow A in FIG. 1. Here it is also clear how the pipe section 12 is made of the remaining material of the Grooves or beads 10 is held like a clamp on the front.

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Fig. 3 zeigt die Lappen 5 beidseitig sich gegenüberliegend angeordnet, genauso wie die etwas vergrösserte Fig. 4, hier wird eine gleichmässige Klemmwirkung erzielt. Dabei kann das Rohr beim Zudrücken der Lappen bewusst etwas elastisch deformiert werden, damit es trotz des geringfügigen Zurückfederns der Lappen fest zwischen Nutengrund und Lappen anliegt. Zur weite-, ren Sicherstellung der guten Anlage in der Nute und an den Lappen kann das Rohr neben den Lappen nach dem Andrücken der letzteren seitlich im ausserhalb der Nute liegenden (Beil etwas zusammengedrückt werden, wobei es zwangsläufig gegen den Nutengrund einerseits und die Lappen andererseits gepresst wird, allerdings darf die Deformierung den Durchtrittsquerschnitt | nicht erheblich verändern.Fig. 3 shows the tabs 5 arranged opposite one another on both sides, just like the somewhat enlarged Fig. 4, here a uniform clamping effect is achieved. The pipe can be deliberately deformed somewhat elastically when the flaps are pressed shut, so that despite the slight springback of the The rag lies firmly between the bottom of the groove and the rag. To the far, Ren ensuring good contact in the groove and on the tabs the tube can be pressed together next to the flap after pressing the latter laterally in the outside of the groove (hatchet it is inevitably pressed against the bottom of the groove on the one hand and the tabs on the other, however, the deformation may exceed the passage cross-section | do not change significantly.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Lappen einseitig und versetzt angeordnet sind. Sie sind demzufolge auch etwas langer ausgebildet als die beidseitig greifenden Lappen, da sie über die Höhe des Rohres herübergreifen müssen.Fig. 5 shows an embodiment in which the tabs on one side and are staggered. They are therefore a little longer designed as the flaps that grip on both sides, as they have to reach across the height of the pipe.

Selbstverständlich ist der Gedanke der Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, so sind durchaus Variationen möglich auch in der Formgebung der Lappen. Es braucht kein rechteckiger Querschnitt ausgestanzt und ausgebogen zu werden, so können durchaus halbrunde Zungen derart ausgestanzt und als Befestigungslappen verwendet werden. Auch können zur Yer- λ Stärkung der Lappen Sicken 15 auf den Lappen axial liegend angeordnet sein, wie sie strichpunktiert in Fig. 4 angedeutet sind.Of course, the concept of the invention is not limited to the illustrated embodiment, so variations are also possible in the shape of the tabs. No rectangular cross-section needs to be punched out and bent out, so semicircular tongues can be punched out in this way and used as fastening tabs. Are also λ Yer- to strengthen the flap beads can be arranged axially lying on the flap 15 as shown in phantom in Fig. 4 are indicated.

109851/0548 .109851/0548.

Claims (6)

Patent ansprüchePatent claims (a J Wärme austausclier für Heiz- und Kühlgeräte, insbesondere Verflüssiger, "bestehend aus Rohrschlange od. dgl. und jalousieartiger Blechwand mit ausgedrückten Kiemenreihen und Nuten oder
Sicken zur Aufnahme der Rohrat) schnitte in der Blechwand, dadurch gekennzeichnet, daß "beiderseits der
Rohrabschnitte (12) aus der Wand (1) ausgestanzte Lappen (5)
schellenartig den Rohrabschnitt übergreifen und diesen unter
Spannung auf der Rückseite der Blechwand (1) in der Nute oder
Sicke (10) festlegen.
(a J heat exchangers for heating and cooling devices, especially condensers, "consisting of a pipe coil or the like and a louvre-like sheet metal wall with expressed rows of gills and grooves or
Corrugations for receiving the Rohrat) cuts in the sheet metal wall, characterized in that "on both sides of the
Pipe sections (12) from the wall (1) punched tabs (5)
Clamp-like overlap the pipe section and this under
Tension on the back of the sheet metal wall (1) in the groove or
Define the bead (10).
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Blechwand (1) ausgestanzten und umgelegten Lappen(5) zweiseitig sich gegenüberliegend den Rohrabschnitt (12) übergreifen. 2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the tabs (5) punched out and folded over from the sheet metal wall (1) overlap the pipe section (12) opposite one another on two sides. 3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (5) einseitig und versetzt angeordnet sind.3. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the tabs (5) are arranged on one side and offset. 4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 und einem der nachfolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Ausstanzung und Hochbiegung der Lappen (5) entstehenden Luftdurchtrittsquerschnitte (6) auf dem geraden Blechwandteil (1) rechts bzw. links der Rohrschlange (2) liegen, derart, daß sie als volle Luftdurchtrittsquerschnitte dienen.4. Heat exchanger according to claim 1 and one of the following Claims, characterized in that the air passage cross-sections resulting from the punching out and upward bending of the tabs (5) (6) lie on the straight sheet metal wall part (1) to the right or left of the coil (2) in such a way that they act as full air passage cross-sections to serve. 5. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 und einem der nachfolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) durch das Zudrücken der Lappen (5) bzw. durch seitliches Zusammendrücken neben den Lappen oval verformt ist, derart, daß es unter Spannung zwischen Nutengrund und Lappen (5) liegt.5. Heat exchanger according to claim 1 and one of the following Claims, characterized in that the tube (2) by pressing the tabs (5) or by laterally pressing together next to the tab is deformed oval in such a way that it is under tension between the groove base and the tab (5). 109851/0548.109851/0548. 6. Warmeaustausclier !nach Anspruch 1 und einem der anderen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (5) einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.6. Warmeaustausclier! According to claim 1 and one of the other claims, characterized in that the tabs (5) are rectangular Have cross-section. 7· Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 und einem der anderen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (5) eine zungenartige Ausbildung mit vorderer Abrundung aufweisen.7 · Heat exchanger according to claim 1 and one of the other claims , characterized in that the tabs (5) have a tongue-like design with a rounded front. 8, Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lappen (5) axial liegende' Sicken (15) tragen.
8, heat exchanger according to claim 1, characterized in that
that the tabs (5) carry axially lying 'beads (15).
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