DE2163951A1 - Störglied, und dieses verwendender Wärmeaustauscher - Google Patents

Störglied, und dieses verwendender Wärmeaustauscher

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Description

2163351
SOCIETE ANONYME DES USINES CHAUSSON 71/3
Störglied,und dieses verwendender Wärmeaustauscher.
Die Erfindung betrifft die Wärmeaustauscher, insbesondere solche, deren Umlaufrohre Störglieder aufweisen·
Die Erfindung ermöglicht, die Wärmeabgabe
eines Rohres beträchtlich zu vergrössern, ohne praktisch den Druckabfall für die umlaufende Flüssigkeit zu erhöhen. Ausserdem kann erfindungsgemass die Wärmeabgabe so vergleichmässigt werden, dass sie längs eines Rohres grosser Lange, d.h. mit einer Länge von mehreren Zehnern Zentimetern, praktisch homogen wird, selbst wenn die Strömungsmenge des Strömungsmittels innerhalb des Rohres klein ist.
Ein v/eiterer Vorteil der Erfindung besteht
darin, dass das Störglied oder die Störglieder in ein Austauscherrohr sehr leicht eingesetzt werden können, ohne dass hierfür eine spätere Schweissung oder Hartlötung vorgenpmmen werden muss.
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Das erfindungsgemässe "Störglied ist innerhalb eines Wärmeaustauscherrohrs angeordnet und wird durch eine dünne Metallfolie gebildet, welche wenigstens eine Reihe von ' Durchrissen aufweist, welche in einer Flucht liegen und gebogene Vorsprünge bilden, welche ein Fenster enthalten und an ihrem Scheitel eine umgebogene, sich an der Innenwand des Rohres abstützende Lasche besitzen.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.
Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht eines erfindungsgemässen Störgliedabschnitts.
Fig. 2 ist eine ein weiteres Erfindungsmerkmal zeigende Draufsicht eines Störgliedabschnitts. fc Fig. 3 zeigt in einer der Fig. 2 entsprechenden schaubildlichen Darstellung einen ein weiteres Erfindungsmerkmal aufweisenden Störgliedabschnitt.
Fig. 4 ist ein Querschnitt eines Wärmeaustauscherrohrs mit einem erfindungsgemässen Störglied·
Fig. 5 ist eine längsgeschnittene Teilansicht des Rohres der Fig· 4 in grösserem Maßstab, welche einen besonderen, durch das erfindungsgemässe Störglied erhaltenen Effekt zeigt.
Fig. 6 ist eine eine Ausfuhrungseinzelheit zeigende geschnittene Teilansicht.
Fig. 7 ist ein schematischer Längsschnitt eines erfindungsgemässen Wärmeaustauschers.
P Fig. 8 ist ein der Fig. 7 entsprechender
Längsschnitt eines anderen Wärmeaustauschers.
Fig. 1 zeigt das erfindungsgemässe Störglied in seiner einfachsten Ausführung. Das Störglied wird unter Ausgang von einem dünnen Metallband 1 gebildet, in welchem Durchrisse 2, 3 z.B. gemäss zwei parallelen Reihen ausgebildet sind, obwohl diese Zahl keine Beschränkung darstellt. Je nach der Ausbildung des Austauscherrohres, in welches das Störglied eingesetzt werden soll, kann nämlich die Zahl der Durciirissreihen sowohl auf eine beschränkt werden als auch grosser als zwei sein.
Das zur Bildung der Durchrisse 2 und 3
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ausgesclinittene Metall wird so umgebogen, dass Vorspränge 4, 4a entstehen, in welchen Fenster 5 ausgeschnitten sind. Das Ende eines jeden Vorsprungs ist in der bei 6 dargestellten Weise umgebogen, um eine Lasche zu bilden, welche sich an der Innenwand eines zur Aufnahme des Störgliedes bestimmten Sohres 7 abstutzen
das, soll, wie in Pig* 5 dargestellt.Jiese letztere Figur zeigt, dass/ eingesetzte Störglied eine Zwischenwand innerhalb des Rohres bildet, welche infolge der Durchrisse 2, 3 gelocht ist. Die Vorsprünge 4, 4a bilden Teile, welche nur einen sehr geringen Druckabfall erzeugen, und zwar infolge ihrer Fenster 5» welche fast bis zu dem umgebogenen Teil 8 des Fusses des Vorsprungs und bis zu der an der Rohrwand liegenden lasche 6 reichen, so dass sich nur die Dicke des den Vorsprung bildenden Metalls dem Umlauf der Flüssigkeit in Richtung des Pfeils f.. widersetzt. Hierdurch wird eine Ablösung der Grenzschichten sowohl an der Sxelle der von dem Störglied gebildeten mittleren Wand als auch an der Stelle der Rohrwand ohne merklichen Druckverlust erzielt.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Erfindungsmerkmal,
gemäss welchem das Störglied zwischen den Durchrissen 2, 2a., und von welchen aus die Vorsprünge gebildet sind, nacheinander querliegende Öffnungen 9 und seitliche Einschnitte 10, 11 aufweist. Diese Öffnungen und Einschnitte verringern den durch das Störglied verursachten Druckabfall noch weiter, da durch Aussparung des Metalls des Störgliedes zwischen den Durchrissen die benetzte Oberfläche desselben und somit der Druckabfall durch Reibung verringert wird. Ausserdem erteilen die Öffnungen und Einschnitte durch ihre abwechselnde Anordnung der in dem Rohr 7 strömenden Flüssigkeit verschiedene Wege, wodurch die Durchwirbelung der Flüssigkeit verbessert wird.
Die Abmessungen der Öffnungen und Einschnitte können mehr oder weniger gross sein, damit bei zwei in einer Flucht liegenden Störgliedern die Vorsprünge derselben einen mehr oder weniger grossen Abstand haben, wodurch die längs des ganzen Rohres 7 abgestrahlte Wärmemenge gsregelt werden kann.
Das obige Störglied kann in das Rohr 7 eingesetzt werden, ohne dass es an die Innenwand desselben angesehweisst oder hart angelötet werden muss, da die Laschen 6 Anlageflächen bilden, welche gross genug sind, um eine gute
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? 1 R 3 9 R 1
Wärmeübertragung auf die Wand des Rohres 7 zu gewährleisten. Damit diese Anlage möglichst einwandfrei erfolgt, und um eine Verschiebung des Störgliedes innerhalb des Rohres zu verhindern, werden, wie in Fig. 6 dargestellt, die Vorsprünge 4» 4a bei der Herstellung stärker abgebogen, als dies erforderlich ist. Wenn dann das Störglied in das Rohr in Richtung des Pfeils fp eingeschoben wird, werden die Virsprünge etwas zurückgebogen, und die Laschen 6 legen sich gegen die Innenwand des Rohrs. Wie man in dieser Figur sieht, ist dann die Schräglage der Vorsprünge in dem durch den Pfeil f.. dargestellten Strömungssinn gerichtet, so dass der auf die Vorsprünge von der strömenden Flüssigkeit ausgeübte Druck eine Anstemmung der Vorsprünge an der Wand des Rohrs bewirkt.
Damit das Störglied gut in dem Rohr gehalten
wird, ist es, wie in Fig. 1 dargestellt, zweckmässig, dass die Vorsprünge von zwei Reihen abwechseln in dem einen und dem anderen Sinn umgebogen sind, so dass sie schachbrettartig angeordnet sind, was ausserdem die Durchwirbelung der strömenden Flüssigkeit verbessert.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Erfindungsmerkmal, gemäss welchem die seitlichen Ränder des Bandes 1 in der bei 12 dargestellten Weise umgebogen werden, wodurch das Störglied versteift und seine Einführung in das Rohr 7 erleichtert wird, in welchem sich die umgebogenen Ränder 12 an den Seiten des Rohrs abstützen, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.
Fig. 7 zeigt einen erfindungsgemässen Austauscher, welcher durch das Rohr 7 gebildet wird, welches mehrere in der oben beschriebenen Weise ausgeführte Störglieder enthält, wobei die Ausbildung so getroffen ist, dass der Austauscher über seine ganze Länge eine etwa gleichmässige Wärmemenge abführt.
Das Rohr 7 ist aussen mit Strahlgliedern 13
versehen, und enthält in seinem in dem durch den Pfeil f\j angedeuteten Strömungssinn der Flüssigkeit strömungsaufwärts liegenden Abschnitt ein erstes Störglied 1.., dessen Vorsprünge 4 auseinanderliegen, d.h. dieses erste Störglied ist z.B. in der in Fig. 2 oder in Fig. 3 dargestellten Weise mit querliegenden öffnungen 9 und seitlichen Einschnitten 10, 11 grosser Breite hergestellt.
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Das Rohr 7 enthält anseillies send ein zweites Störglied 12> welches mit dem ersten in einer Flucht liegt, "dessen Vorspränge 4 jedoch einander näher liegen, was durch Verringerung der Breite der öffnungen 9 und der Einschnitte 10, 11 erzielt wird, und hierauf ein drittes Störglied 1,, welches wie in Pig. 1 ausgeführt ist, d„h. keine Öffnungen 9 und keine Einschnitte 10, 11 enthält.
Hierdurch wird die in dem Rohr 7 strömende
Flüssigkeit immer stärker gestört, was die Wärmeabfuhr selbst bei geringen Strömungsmengen der Flüssigkeit vergleichmässigt.
Fig. 8 zeigt die Ausführung eines anderen
Wärmeaustauschers mit zwei Rohren 7-.» 72> welche beide aussen mit Strahlgliedern 13 versehen sind. Das in dem oberen Teil des Austauschers angeordnete Rohr 7.. enthält ein Störglied 1a, welches in der oben unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschriebenen Weise ausgebildet sein kann. Das Gleiche gilt für das ein Störglied 1Jb enthaltende Rohr 7n· Zweckmassig liegen jedoch, wie in. der Zeichnung dargestellt, die Vorsprünge des Störgliedes oder der Störglieder 1Jb näher aneinander als die Vorsprünge des Störgliedes oder der Störglieder 1a, so dass das Rohr 7£ eine grössere Wärmemenge abführt.
Eine derartige Anordnung findet eine vorteilhafte Anwendung bei der Herstellung von Heizkörpern für Kraftfahrzeuge, bei welchen der untere Teil des Passagierraums stärker geheizt werden soll als die Windschutzscheibe. Wenn diese Eigenschaft besonders ausgesprochen sein soll, sind, wie in der Zeichnung dargestellt, gemäss einem weiteren Erfindungsmerkmal die Strahlglieder 13 der Rohre 7* und 7p durch eine Wand oder einen Schirm 14 getrennt, welcher durch eine dünne Metallfolie gebildet werden kann, aber vorzugsweise aus Kunststoff oder einem anderen Isolierstoff besteht, um die beiden dann durch die Rohre 7.. und 7p gebildeten Austauschkreise scharf voneinander zu trennen. Gemäss einem weiteren Erfindungsmerkmal können die äusseren Strahlglieder der Rohre 7- und 7o von Folien 15 bzw. 16 überdeckt werden, welche so Führungskanäle für Luft oder ein anderes Gas abgrenzen, welches durch die in den Rohren 7.» > 72 strömende Flüssigkeit erwärmt oder gekühlt werden soll.
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Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. So kann ein Wärmeaustauscher mehr als zwei Umlaufrohre aufweisen, welche ebenfalls mit den oben beschriebenen Storgliedern versehen sind, welche sich nur über einen Teil der Lange der Rohre zu erstrecken brauchen.
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Claims (10)

  1. P -a ten't anspräche
    \1 .J/Storglied für Wärmeaustauscher, in welchen das Störglied in einem Wärmeaustauschrohr angeordnet ist und durch eine dünne Metallfolie gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens eine Reihe von in einer Flucht liegenden Durchrissen (2) aufweist, welche abgebogene Vorsprünge (4) mit einem Fenster (5) bilden und an ihrem Scheitel eine sich an der Innenwand des Rohres (7) abstützende umgebogene Lasche (6) aufweisen.
  2. 2.) Störglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass öffnungen (9» 11) zwischen den Durchrissen (2) ausgebildet sind.
  3. 3.) Störglied nach Anspruch 1 und 2, dadurch
    gekennzeichnet, dass zwischen den die mit Fenstern versehenen, Vorsprünge bildenden Durchrissen abwechselnd querliegende Öffnungen (9) und seitliche Einschnitte (11) ausgebildet sind.
  4. 4.) Störglied nach Abspruch 1 bis 3, dadurch
    es
    gekennzeichnet, dass/seitlich von sich an der Innenwand des Rohres (7) abstützenden umgebogenen Rändern (12) eingefasst ist.
  5. 5.) Stört:lied nach Anspruch 1 bis 4, dadurch
    gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (4, 4a) stärker umgebogen sind, als dies erforderlich ist, derart, dass sie sich federnd an der Innenwand des Rohres (7) abstützen.
  6. 6.) Störglied nach Anspruch 1 bis 5, dadurch
    gekennzeichnet, dass sich die Fenster (5) von der Nahe des Fusses eines jeden Vorsprungs bis zu der sich an der Innenwand des Rohres (7) abstützenden Lasche (6) und über den grössten Teil der Breite des Fusses erstrecken.
  7. 7.) Störglied nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge gemäss wenigstens zweier paralleler Reihen (4, 4a) gebildet und schachbrettartig angeordnet sind.
  8. 8.) Mit wenigstens einem Stb'rglied nach Anspruch 1 bis 7 versehener Wärmeaustauscher, dadurch gekennzeichnet, dass das Austauscherrohr (7) mehrere in einer Flucht liegende Störglieder (1.., 1g» 1^) aufweist, deren Vorsprünge (4) in der Strömungsrichtung der Flüssigkeit in dem Rohr immer mehr
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    einander angenähert sind.
  9. 9·) Wärmeaustauscher nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch wenigstens zwei, aussen mit Strahlgliedern (13) versehene Rohre (7.., 7o)> welche beide übereinander liegen und Storglieder (1a, 1b) enthalten, deren Vorsprünge ungleiche Abstände voneinander haben.
  10. 10.) Wärmeaustauscher nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch wenigstens einen die Strahlglieder (3) der aufgestapelten Rohre (1a, 1b) voneinander trennenden Schirm (U, 15, 16).
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    Leerseite
DE2163951A 1971-01-28 1971-12-22 Wärmeaustauscher mit einem im Inneren eines von Fluid durchströmten Rohres angeordneten Störelement Expired DE2163951C3 (de)

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