DE2060437A1

DE2060437A1 - Waermeaustauscher

Info

Publication number: DE2060437A1
Application number: DE19702060437
Authority: DE
Inventors: Eduard Freudiger; Werner Kennel
Original assignee: Von Roll AG
Current assignee: Von Roll AG
Priority date: 1969-12-18
Filing date: 1970-12-08
Publication date: 1971-06-24
Also published as: FR2070910A1; CH517279A; FR2070910B1; AT305327B

Description

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BE 13 412

Von Roll AG., Gerlafingen

Wärmeaustauscher

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher in Form einer Heiz- bzw, Knhlwand, der aus einer Anzahl nebeneinander liegender Rohrelemente mit annähernd rechteckigem Profil besteht, wobei die Enden aller Rohre an jeder der beiden Rohrstirnseiten durch einen von einem Winkelprofil gebildeten Sammelkanal für das Heiz- bzw. Kühlmedium verbunden sind, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Wärmeaustauscher dieser Art sind bereits bekannt. Bei diesen werden die Rohrelemente an ihren Enden durch einen schrägen Schnitt abgeschnitten und nach Nebeneinanderlegen der einzelnen Rohrelemente durch ein Winkelprofil im Bereich dieser Schrägschnitte zwecks Bildung eines Sammelkanales abgedeckt. Die Ausführung von Gehrungsschnitten an den Enden der Rohrelemente ist

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verhältnismässig aufwendig- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Bildung von Sammelkanälen an den Enden von nebeneinander liegenden Rohrelementen auf einfachere Weise vorzunehmen und zudem Möglichkeiten vorzusehen, damit ein zwangsläufiger Durchlauf des Mediums durch den Wärmeaustauscher stattfinden kann,

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Rohrelemente an ihren beiden Enden in der Rückwand durch das Winkelprofil des entsprechenden Sammelkanales abgedeckte Oeffnungen bzw- Ausschnitte aufweisen und an ihren Schmalseiten im Bereich des entsprechenden Sammelkanales verschweisst sind.

Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise dargestellt, Es zeigt:

Fig. 1 Eine Ansicht eines Wärmeaustauschers von der Rückseite,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Endes eines Rohrelementes mit einem Ausschnitt an der Rückwand,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung zweier nebeneinander angeordneter Rohrelemente mit Enden nach Fig. 2,

Fig. 4 einen vergrösserten Schnitt des Endes des Rohrelementes nach Fig. 2 senkrecht zur SammeIkanalachse,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung zweier weiterer Rohrelemente,

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Fig. 6 einen vergrösserten Schnitt des Endes des Rohrelementes nach Fig, 5 senkrecht zur Sammelkanalachse,

Fig. 7 eine weitere Ausführung des Ausschnittes an der Rückwand des Endes eines Rohrelementes,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausbildung des Endes der Rückwand eines Rohrelementes,

Fig. 9 eine weitere Ausführung des Endes der Rückwand eines Rohrelementes mit eingeschnittenem Lappen,

Fig. 10 einen Teilquerschnitt durch einen Wärmeaustauscher f mit im Sammelkanal angeordnetem Profilband,

Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie XI - XI in Fig. 6,

Fig. 12 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 11 mit einem Klemmblech im Sammelkanal, und

Fig. 13 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 11 mit Trennwänden im Sammelkanal.

In Fig. 1 ist ein Wärmeaustauscher mit Ansicht von der Rückseite dargestellt. Die einzelnen Rohrelemente 1, die beispielsweise ein " schmales, rechteckiges Profil aufweisen, stossen mit ihren Längsseiten zusammen und sind an ihren Stirnseiten durch einen Sammelkanal 2 abgeschlossen. Der Sammelkanal 2 besteht aus einem Winkelprofil, das sich mit einem Schenkel an die Stirnseiten der Rohrelemente 1 anlegt und einen Sammelkanal an der Rückwand der Rohrelemente bildet. Die Enden der Rückwände der Rohrelemente 1 weisen entsprechende Oeffnungen bzw„ Ausschnitte auf, die anhand der weiteren Figuren im Einzelnen beschrieben werden.

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Die Sammelkanäle weisen Anschlüsse 3, 4 auf, an die die Zu- und Ableitung anschliesst. Im Sammelkanal können zweckmäs-sig Einbauten 5 - in Fig. 1 schematisch dargestellt - eingebaut werden, Diese Einbauten 5 schliessen an der betreffenden Stelle den Sammelkanal ab und zwingen das Medium in den durch die Pfeile angedeuteten Durchlauf, wobei die Rohrelemente nacheinander und gleichmässig beaufschlagt werden. Die Einbauten 5 können aber auch anders angeordnet sein, so dass z.B. mehrere Rohrelemente für den Durchlauf in der einen wie in der anderen Richtung verwendet werden.

In Fig. 2 bis 9 sind verschiedene Ausführungen dargestellt, wie das Ende der Rückwand eines Rohrelementes ausgebildet werden kann. In Fig. 2 ist mit 6 das Rohrelement bezeichnet, dessen Vorderwand 7 bündig mit den Schmalseiten 8, 9 ist, während die Rückwand 10 einen Ausschnitt 11 aufweist. Je nach dem verwendeten Verfahren zum Ausschneiden der Ausschnitte 11 bleibt in der Nähe der Schmalseiten 8, 9 ein Rand 12, 13 stehen,'der bei der Herstellung des Wärmeaustauschers mit dem Rand des anliegenden Rohrelementes (Fig. 3) ein Bereich des Sammelkanales vor Anbringen desselben durch eine Schweissraupe 12a, 12b, dicht verschweisst wird (Fig„ 4).

In Fig₃ 5 und 6 ist ein der Ausführung nach Fig. 2 und 3 ähnliches Ende des Rohrelementes dargestellt, bei der jedoch die Schmalseiten teilweise entfernt, beispielsweise parallel zur Vorderwand 53 verkürzt werden, so dass nur Stege 50, 51 vorstehen, die im Bereich des Sammelkanales 52 durch eine Schweissraupe 13a, 13b, 13c stirnseitig verschweisst werden. Dadurch kann das den Sammelkanal 52 bildende Winkelprofil an der Rückwand 54 bündig angeordnet werden und der Sammelkanal 52 ragt praktisch nicht über den Querschnitt des Rohrelementes hinaus.

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In Fig. 7 weist das Rohrelement 14 einen ähnlichen Ausschnitt 15 auf wie in Fig. 2, jedoch stehen die Schmalseiten 16, 17 gegenüber der Vorderwand 18 so weit zurück, als der Blechdicke des den Sammelkanal bildenden Winkelprofiles entspricht.

In Fig. 8 weist das Rohrelement anstelle eines Ausschnittes eine oder mehrere Oeffnungen 20, 21 auf, die je nach Bedarf kreisförmig, quadratisch oder rechteckig sind. Bei dieser Ausbildung des stirnseitigen Endes des Rohrelementes 19 liegt der Rand der Rückwand 22 mit derjenigen der Vorderwand und den Schmalwänden bündig.

Das Rohrelement 25 nach Fig. 9 weist an der Rückwand 26 einen Ausschnitt 27 ähnlich wie in den Figuren 2 und 3 auf. Neben dem Ausschnitt 27 ist ein Lappen 28 angeordnet, der durch einen Schnitt 29, der von einer Ecke des Ausschnittes 27 ausgeht, gebildet wird.

In Fig. 10 und 11 ist mit 30 ein Rohrelement dargestellt, das durch ein Winkelprofil 31 abgeschlossen ist, welches an der Rückwand 32 des Rohrelementes 30 einen Sammelkanal 33 bildet. Der Sammelkanal 33 steht mit dem Innern des Rohrelementes 30 durch einen Ausschnitt oder durch eine Oeffnung 34 in Verbindung.

Im Sammelkanal 33 ist ein Profil^band 35 eingelegt, das in bestimmten Abständen den Sammelkanal unterteilt. Wird das Profilband in geeigneter Weise geformt, so kann man damit erreichen, dass man einen Wärmeaustauscher mit Zwangsdurchlauf, wie dies in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, erhält. Das Band 35 wird in geeigneter Weise am Winkelprofil 31 befestigt, bevor dieses an den Enden der Rohrelemente befestigt wird. Es ist nicht nötig, dass das Profilband 35 den Sammelkanal tropfdicht abschliesst. Die Wirkung eines Zwangsdurchlaufes erhält man auch dann, wenn aus praktischen Gründen ein kleiner Spalt zwischen dem Profil-

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band 35 und der Innenwand des den Sammelkanal bildenden Winkelprofiles 31 bestehen bleibt,

In Fig. 12 ist eine weitere Ausführungeform von Einbauten im Sammelkanal 33 dargestellt» Zwei auseinanderstossende Rohrelemente 37, 38 weisen Aussparungen 39, 40 auf. Die Schmalseiten 41, 42 der Rohrelemente 37, 38 bilden im Gebiet der Ausschnitte 39, 40 einen Steg, auf den ein Klemmblech 43 geklemmt wird. Dieses Klemmblech 43 wird beispielsweise aus Federstahl hergestellt. Die Klammer 4 4 wird durch Zusammendrücken der beiden in den Sammelkanal 33 ragenden Lappen 45 erweitert und auf den Steg bei den Ausschnitten 39, 40 aufgesteckt. Durch Loslassen der Lappen 45 hält die Klammer 44 den durch die Schmalseiten 41, 42 gebildeten Steg fest. Solche Klemmbleche 43 werden an denjenigen Stellen angeordnet, die die Bildung eines Zwangsdurchlaufes ermöglichen. Nachdem die Klemmbleche 43 befestigt sind, wird der Sammelkanal durch das Winkelprofil 31 gebildet und dieses in geeigneter Weise mit den Rohrelementen verbunden.

In Fig. 13 ist eine weitere Ausführungsform der Einbauten im Sammelkanal 33 dargestellt. Hierzu werden Rohrelemente 25 gemäss Fig. 9 verwendet. Wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, wird zur Unterteilung des Sammelkanales der eine Lappen 28 herausgebogen, so dass er den Sammelkanal 33 praktisch abschliesst, während das darunterliegende Rohrelement eine Zunge 28 aufweist, die in ihrer ursprünglichen Lage verbleibt, da ein Durchlauf vom oberen Rohrelement in das untere erfolgen soll.

Die Herstellung eines Wärmeaustauschers mittels Rohrelementen 25 ist besonders wirtschaftlich, da sämtliche Rohrelemente gleich ausgeführt sind. Nach Zusammenfügen der Rohrelemente 25 zur Bildung eines Wärmeaustauschers werden diejenigen Lappen herausgebogen, die für die Bildung eines Zwangsdurchlaufes benötigt werden. Nachher wird das den Sammelkanal 33 bildende

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Winkelprofil 31 in geeigneter Weise an den Stirnseiten der Rohrelemente befestigt.

Mit den beschriebenen Wärmeaustauschern ist es möglich, beliebige Ausführungen, d.h. mit unterschiedlicher Zahl der Rohrelemente herzustellen. Trotzdem kann ohne Schwierigkeit bei jeder dieser Ausführungen falls notwendig der Zwangsdurchlauf erzielt werden indem der Sammelkanal durch entsprechende Einbauten unterteilt wird. Das den Sammelkanal bildende Winkelprofil deckt die Oeffnungen der Rohrelemente stirnseitig ab und ragt somit nicht seitlich heraus, sondern ist auf der Rückseite der Rohrelemente verdeckt angeordnet.

Der beschriebene Wärmeaustauscher braucht keineswegs aus genau rechteckigen Rohrelementen zu bestehen. Die Rohrelemente können auch flachoval sein und die beschriebenen Einbauten lassen sich in genau gleicher Weise anbringen.

Claims

Patentansprüche

J 1.!wärmeaustauscher in Form einer Heiz- bzw. Kühlwand, der aus \—/einer Anzahl nebeneinander liegender Rohrelemente mit annähernd rechteckigem Profil besteht, wobei die Enden aller Rohre an jeder der beiden Rohrstirnseiten durch einen von einem Winkelprofil gebildeten Sammelkanal für das Heiz- bzw. Kühlmedium verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrelemente (1, 6, 14, 25, 30, 37, 38) an ihren beiden Enden in der Rückwand (10, 22, 26, 32, 54) durch das Winkelprofil des entsprechenden Sammelkanales (2, 33, 52) abgedeckte Oeffnungen bzw. Ausschnitte (11, 15, 20, 21, 27, 34, 39, 40) aufweisen und an ihren Schmalseiten (8, 9, 16, 17, 41, 42) im Bereich des entsprechenden Sammelkanales (2, 33, 52) verschweisst sind.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelkanäle durch Einbauten (5, 28, 35 43) zwecks Schaffung eines Zwangsdurchlaufes unterteilt ist.

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbauten durch ein in den betreffenden Sammelkanal eingelegtes Profilband (35) gebildet sind.

4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbauten durch einzelne Klemmbleche (43) gebildet sind, die an den Rändern (12, 13) der Schmalseiten (8, 9, 16, 17, 41, 42) der Rohrelemente festgeklemmt sind.

5. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbauten an der Rückwand einzelner Rohrelemente angeordnete Trennwände (5) sind, die in den Sammelkanal (2, 33, 52) ragen.

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6. Wärmeaustauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände in den Sammelkanälen durch hineingebogene Teile (28) der Rückwand einzelner Rohrelemente gebildet sind.

7. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnungen der Rohrelemente an den Enden der Rückwand in Form von Kreisöffnungen (20) bzw» Rechtecköffnungen

(21) angeordnet sind.

8. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass an den Enden der Rückwand im Rohrelement neben dem Ausschnitt (27) ein Lappen (28) eingeschnitten ist.

9. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Schmalseiten der Rohrelemente im Bereich des betreffenden Sammelkanales (52) parallel zur Vorderwand (53) verkürzt sind und Stege (50, 51) bilden, wobei das den betreffenden Sammelkanal (52) bildende Winkelprofil eben an der Rückwand (54) anliegt.

10. Verfahren zur Herstellung des Wärmeaustauschers nach Anspruch 1, mit einem Sammelkanal an jeder Stirnseite des Wärmeaustauschers, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder der ^ beiden Stirnseiten der Rohrelemente ein Ausschnitt angeschnitten und ein Lappen eingeschnitten wird, wobei nach Bildung des Wärmeaustauschers die zur Schaffung des Zwangsdurchlaufes nötigen Lappen aufgebogen werden und hierauf das den Sammelkanal bildende Winkelprofil an den Stirnseiten befestigt wird.

16.11.1970
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