DE2113583B2 - Wärmetauscher mit parallel zueinander angeordneten Flachrohren und Verfahren zum Herstellen des Wärmetauschers - Google Patents

Description

ίο

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen.

Durch die DE-OS 19 28 146 ist ein Wärmetauscher dieser Art bekannt, bei dem beide Ränder der Bleche zunächst gegeneinander abgekröpft sind, so daß sie Flanschflächen bilden, mittels deren die Bleche unter Bildung von Flachrohren aneinandergelegt werden können. Die Flanschflächen des einen Bleches sind dabei breiter als die Flanschflächen des zweiten Bleches und die vorstehenden Ränder der breiteren Flanschflächen sind um die schmäleren Flanschflächen des zweiten Bleches herumgebogen. Zur Bildung der Sammelräume sind die Bleche an den Enden der Durchflußräume so deformiert, daß bei einem Befestigen der Platten aneinander an jedem Ende jedes Plattenpaares eine ringförmige Kammer gebildet wird, die zum Ringinneren hin von einem Verstärkungsring abgeschlossen ist, der gleichzeitig die Außenwandung des Sammelraumes bildet. In diesem Verstärkungsring sind Löcher vorgesehen, durch die die ringförmige Kammer mit dem Sammelraum verbunden ist. Diese Ausbildung der Sammelräume führt zu einer verhältnismäßig komplizierten Bauweise des bekannten Wärmetauschers, der nur mit einem verhältnismäßig großen Arbeitsaufwand herstellbar ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Wärmetauscher zu schaffen, der mit einem möglichst geringen Arbeitsaufwand herstellbar ist.

Diese Aufgabe ist durch den Wärmetauscher gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Dadurch, daß zur Bildung der Sammelräume zwischen den einander zugekehrten Flächen der je einander benachbarten Flachrohie an beiden Enden dieser Rohrstücke angeordnet sind, in die aus den Blechen hochgezogeiie BumJe eingreifen, ergibt sich eine außerordentlich einfache und leicht zusammensteckbare Bauweise des Wärmetauschers, so daß dieser mit einem äußerst geringen Arbeitsaufwand herstellbar ist.

Die Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Wärmetauschers, das durch die im Anspruch 6 gekennzeichneten Merkmale definiert ist.

Dadurch, daß die beiden ein Flachrohr begrenzenden Bleche durch Verformen ihrer ganzen Ränder so miteinander verbunden werden, daß sie mit Druck am Turbulenzkörper anliegen, stützen sich die Bleche gegenseitig mit ihren Rändern ab, so daß diese mit einem verhältnismäßig genau vorausbestimmbaren Druck aneinanderliegen und so eine einwandfreie Lötung gewährleisten. Dadurch, daß die so zusammengesetzten Flachrohre durch die Rohrstücke miteinander verbunden sind, indem die Bunde voneinander benachbarten Flachrohre in die entgegengesetzten Enden der Rohrstücke eingesteckt werden, ist eine sehr einfache Verbindung der Flachrohre miteinander erreicht, wobei auch hier gewährleistet ist, daß eine einwandfreie Lötung stattfindet. Der Innendurchmesser der Rohrstücke kann nämlich mit einem verhältnismäßig genau festlegbaren Durchmesser hergestellt werden. Das gleiche gilt für die Außendurchmesser der hochgezogenen Bunde der Bleche. Es ist hier lediglich notwendig, zum Ausräumen der Hohlräume der Rohrstücke und für

das Hochziehen der Bunde entsprechend genau dimensionierte Werkzeuge üu benutzen, um dadurch ein genaues Einpassen der Bunde in die Rohirstücke zu erreichen.

Durch dieses genaue Einpassen der Bunde in die Rohrstücke liegen aber die Außenflächen der Bunde und Innenflächen der Rohrstücke so genau aufeinander, daß eine einwandfreie Lötung ohne Flußmitteleinschluß gewährleistet ist. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, daß zum Zusammenhalten der Flachrohre keine Kraft notwendig ist, da diese nur so lose zusammengehalten werden müssen, daß sie nicht auseinanderfallen. Werden nun die so zusammengehaltenen Teile in einen Lötofen oder in ein Lötbad eingebracht, dann werden die aneinanderliegenden Flächen aneinandergelötet, so daß beim Herausnehmen dieser so zusammengesetzten Teile aus dem Lötofen bzv/. dem Lötbad der Wärmetauscher praktisch fertiggestellt ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung kann vorgesehen sein, daß auf die Enden der lose zusammengesetzten Flachrohire vor dem Einbringen in den Lötofen oder das Lötbad zwei Decke! aufgesetzt werden. Dadurch wird nicht nur das Zusammenhalten der Flachrohre beim Löten vereinfacht, sondern es wird dadurch auch eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindiingsgemäß ausgebildeten Wärmetauschers geschaffen, bei der die Deckel zweckmäßige Teile zum Einbau des Wärmetauschers bilden.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles eines Wärmetauschers im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochen dargestellte Seitenansicht des Ausführungsbeispieles,

Fig. 2 eine Stirnansicht des Ausführungsbeispieles nach F i g. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-Ill in Fig. 1,

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 3,

Fig. 5 und 6 eine Seiten- bzw. eine Draufsicht eines Turbulenzbleches für die Flachrohre des Ausführungsbeispieles na^h den F i g. 1 —4.

Der in der Zeichnung dargestellte Wärmetauscher kann vorzugsweise als luftgekühlter ölkühler verwendet werden. Für das Durchströmen des Öles sind hierbei in der dargestellten Ausführungsform acht Flachrohre 21 vorgesehen, die parallel und im Abstand voneinander angeordnei sind. Die Zwischenräume 22 zwischen den Flachrohren 21 sind für das Durchströmen der Kühlluft vorgesehen. In diesen Zwischenräumen 22 sind Turbulenzbleche 23 angeordnet, von denen in IF i g. 1 aus Übersichtlichkeitsgründen nur ein Teil schematisch dargestellt ist. Die Enden der Flachrohre 21 sind miteinander durch Rohrverbindungen verbunden, so daß diese Rohrverbindungen zusammen Sammelräume 25 und 26 für das zu- bzw. wegströmende öl bilden. Zum Umfassen der die Sammelräume 25 und 26 bildenden Enden der Flachrohre 21 ist je ein Deckel 27 vorgesehen.

Jedes der Flachrohre 21 besteht aus zwei streifenförmigen Blechen 31 und 32 (Fig.4) zwischen denen ein Turbulenzkörper 33 angeordnet ist, das mehrere nebeneinander angeordnete und gegeneinander versetzte Reihen von Ausbuchtungen 34 aufweist, die nach den Seiten hin offen sind und so Durchbrüche 35 zum Umleiten des Öles bilden.

Die Ränder 3€ des Bleches 31 sind durch eine Abkröpfung 37 von dem ebenen Teil des streifenförmigen Bleches 31 abgete it und zu einem U-förmigen Bogen umgeformt. Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, weisen die Bleche 31 und 32 einen eckenlosen Zuschnitt auf, so daß keine Schwierigkeiten bestehen, den ganzen Rand 36 des Bleches 31 mit der Abkröpfung 37 und der U-förmigen Verformung zu versehen. Dieser U-förmig geformte Rand 36 des Bleches 31 ist von einem ebenso geformten, jedoch nicht durch eine Abkröpfung vom ebenen Teil des Bleches 32 abgeteilten Rand 40 umfaßt, so daß durch diese Umfassung die beiden Bleche 31 und

ίο 32 noch vor dem Löten zusammengehalten werden.

Jedes der beiden Bleche 31 und 32 eines jeden Flachrohres 21 ist an seinen beiden abgerundeten Enden mit einem nach außen ragenden zylindrischen Bund 38 versehen. Die Bunde 38 von zwei benachbarten Flachrohren 21 greifen in die beiden Enden von jeweils einem Rohrstück 39 ein, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel gleichzeitig als Abstandhalter für die Flachrohre 21 dient.

Die Bleche 31 und 32 sind lotplattiert, so daß nach entsprechender Behandlung in einem Lötofen oder einem Lötbad die sich berührenden ^T~ile der Bunde 38 und Rohrstücke 39 aneinandergelötet find.

Der oben beschriebene Wärmetauscher kann sehr einfach hergestellt werden. Zu diesem Zweck werden

2") für jeden Zwischenraum 22 zwischen den Flachrohren 21 je zwei Rohrstücke 39 bereitgestellt, die einen genau vorbestimmten Innendurchmesser haben. Aus allen für den Wärmetauscher vorgesehenen Blechen 31 und 32 werden dann zur Bildung der Sammelräume 25 und 26 je

jo zwei zylindrische Bunde 38 nach einer Seite hochgezogen, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Rohrstücke 39 entsprechen. Dann wird der ganze umlaufende Rand 36 der Bleche 31 nach der den Bunden 38 abgekehrten Seite mit der Abkröpfung 37 versehen und zu einem U-förmigen Bogen verformt, wie das aus den Schnitten in den F i g. 1 und 4 ersichtlich ist. Auf das so geformte Blech 31 wird dann an die den Bunden 38 abgekehrte Seite der Turbulenzkörper 33 angelegt, an den dann das Blech 32 mit seiner den Bunden 38 abgekehrten Seite angelegt wird. Die Ausbuchtungen 34 des Turbulenzkörpers 33 sind hierbei so dimensioniert, daß das noch ebene Blech 32 sich in einem kleinen Abstand von dem hochgelegten Rand 36 des Bleches 31 befindet. Anschließend werden dann die Bleche 31 und

'"' 32 so gegeneinandergedrückt, daß durch elastische Verformung des Turbulenzkörpers 33 das Blech 32 den hochgelegten Rand des Bleches 31 berührt. Jetzt wird der ganze Rand 40 des Bleches 32 um den Rand 36 des Bleches 31 umgelegt, so daß beide Bleche 31 und 32

Vi gegen die elastische Verformungskraft des Turbulenzkörpers 33 zusammengehalten werden und dabei die Ränder 36 und 40 der beiden Bleche mit Druck aneinanderliegen. Dann werden die so zusammengesetzten Flachrohre 21 durch die Rohrstücke 39

Vi miteinander verbunden, indem die Bunde 38 von einander benachbarten Flachrohren in die entgegengesetzten Enden der Rohrstücke 9 eingesteckt werden.

Vor diesem Zusammenstecken der Flachrohre 21 mittels der Rohrstücke 39 werden zwischen die

w Flachrohre in ihr« Zwischenräume Turbulenzbleche 23 für die Luff eingelegt, die ähnlich ausgebildet sind, wie die Turbulenzkörper 33 für das Öl. Anschließend werden dann auf die äußeren Bunde 3fc' der äußeren Flachrohre 21 des so zusammengesteckten Flachrohr-

b"» paketes Endrohrstücke 41 aufgesetzt, die an ihrem äußeren Ende ein Innengewinde 42 zum Einschrauben von Anschlußarmaturen 43 aufweisen. An die Außenflächen der äußeren Flachrohre 21 wird dann noch je ein

Turbulcnzblech 23 und an dieses je eine lotplattierte AbschluDplatte 44 angelegt. Auf die die Sammelräume 25 und 26 enthaltenden Enden des Flachrohrpaketes werden dann die Deckel 27 aufgesetzt, die das ganze Paket zusammenhalten. Die Deckel 27 weisen an ihren inneren Schmalseiten vorspringende Warzen 45 auf, mit Jonen sie an den Platten 44 und den Endrohrstücken 41 anliegen. Diese Deckel 27 bestehen ebenfalls aus einem lotplattierter. Material. Das so zusammengesetzte Paket wird nun in einen Lötofen oder in ein Lötbad eingebracht wo die aufeinanderliegenden Bleche durch die Lotplattierung zusammengelötet werden. Nach dem Herausnehmen dieses Paketes aus dem Lötofen bzw, dem Lötbad ist der Wärmetauscher fertiggestellt.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, werden die Turbulenzbleche 23 und die Turbulenzkörper 33 durch die Lotplattierung der Bleche an diesen festgelötet. Anstelle der Turbulenzbleche können andere Turbulenzkörper vorgesehen sein, die elastisch genug sind, um den Druck mit dem die Blechränder aneinandergedrückt werden, zu erzeugen. Die Bleche bestehen vorzugsweise aus Aluminium.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Wärmetauscher mit parallel zueinander angeordneten Flachrohren, deren Durchflußräume an beiden Enden Sammelräume für ein Fluid aufweisen und von je zwei Blechen begrenzt sind, die an ihren sich in der Durchflußrichtung erstreckenden Rändern durch Verlöten miteinander verbunden sind, wobei der Rand des ersten Bleches um den Rand des zweiten Bleches umgeformt ist, und mit mindestens einem im Durchflußraum eines jeden Flachrohres angeordneten Turbulenzkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbulenzkörper (33) eines jeden Flachrohres (21) zwischen den beiden Blechen (31,32) desselben eingespannt ist, daß zur Bildung der Sammelräume (25, 26) zwischen den einander zugekehrten Blechen der je einander benachbarten Flachrohre (21) an beiden Enden der Flachrohre Rohrstücke (39) angeordnet sind, in die aus den Btedien (31, 32) hochgezogene Bunde (38) eingreifen, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Rohrstücke (39) entsprechen, und daß die aneinanderliegenden Teile der Bleche (31, 32) und der Rohrstücke (39) aneinandergelötet sind.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ltafassen der je einen Sammelraum (25,26) bildenden Enden der Flachrohre (21) je ein Deckel (27) vorgesehen ist.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Turbulenzkörper (33) Turbulenzbleche vorgesehen sind, deren an den Blechen (31, 32) arliegent'.n Teile an jenen angelötet sind.

4. Wärmetauscher nach einem 'er Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (36, 40) der Bleche (31, 32) im wesentlichen U-förmig gebogen sind.

5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (31, 32) einen langgestreckten eckenlosen Zuschnitt aufweisen.

6. Verehren zum Herstellen eines Wärmetau schers nach einem der Ansprüche 1 bis 5, aus lotplattierlen Blechen, dadurch gekennzeichnet, daß aus allen Blechen (31, 32) zur Bildung der beiden Sammelräume (25, 26) je zwei zylindrische Bunde (38) nach einer Seite hochgezogen werden, daß zwischen die den Bunden (38) abgekehrten Seiten von je zv/ei Blechen (31, 32) mindestens je ein Turbulenzkörper (33) angeordnet wird, daß jene beiden Bleche (31,32) durch Verformen ihrer ganzen Ränder (36, 40) so miteinander verbunden werden, daß sie mil Druck am Turbulenzkörper (33) anliegen, daß dann die so zusammengesetzten Flachrohre (31) durch Rohrstücke (39), deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Bunde (38) entspricht, miteinander unter Bildung eines Zwischenraumes (22) verbunden werden, indem die Bunde (38) von einander benachbarten Flachrohren (21) in die entgegengesetzten Enden der Rohrstücke (39) eingesteckt werden, daß die so lose zusammengesetzten Flachrohre (21) zusammengehalten und in einen Lötofen oder in ein Lötbad eingebracht werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Enden der lose zusammengesetzten Fliichrohre (21) vor dem Einbringen in den Lötofen oder das Lötbad zwei Deckel (27) aufgesetzt werden.