DE2208746A1

DE2208746A1 - Waermetauscher

Info

Publication number: DE2208746A1
Application number: DE19722208746
Authority: DE
Inventors: Friedrich Schatz; Gerhard Dr Ing Ziemek
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1972-02-24
Filing date: 1972-02-24
Publication date: 1973-08-30
Also published as: DE2208746C2

Description

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

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22. 2. I972

Wärmetauscher

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, der insbesondere bei Kühlschränken und Gefriertruhen auf der Wärmeseite eingesetzt werden kann.

Es sind bereits Wärmetauscher für Kühlschränke bekannt, die aus einem mäanderförmig gebogenen glatten Metallrohr bestehen. Um die Oberfläche eines solchen Wärmetauschers zu vergrößern, sind die parallel verlaufenden Rohrlängen durch eine Vielzahl parallel zueinander verlaufender dünner Metalldrähte miteinander verbunden. An den Kreuzungsstellen mit den Rohren sind die Metalldrähte mit den Rohren durch Schweißen oder Löten verbunden. Die Herstellung solcher Wärnietauschergitter ist sehr aufwendig. Weiterhin ist der Wärmeübergang bei derartigen Wärmetauschern trotz des hohen Materialaufwandes nicht zufriedenstellend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher anzugeben, der wesentlich preiswerter herzustellen ist und einen höheren Wärmetausch ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein gewelltes mäanderförmig ausgelegtes Metallrohr gelöst, bei dem die einzelnen Mäanderschleifen durch mit dem gewellten Metallrohr an verteilten Stellen verbundene Metallbänder in Lage gehalten sind.

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Ein solcher Wärmetauscher kann in nahezu unbegrenzten Längen hergestellt werden und infolge seiner durch die Wellung des Rohres erzielten Flexibilität auf übliche Kabeltrommeln aufgewickelt werden. An der Montagestelle können dann die benötigten Längen abgetrennt und montiert werden. Es hat sich gezeigt, daß der Wärmetauscher nach der Lehre der Erfindung einen um 50 % höheren Wärmeübergang aufweist als die bisher eingesetzten Wärmetauscher.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, in dem gewellten Metallrohr und koaxial zu diesem ein glattes Metallrohr anzuordnen, wobei die Wellentäler des gewellten Rohres auf den äußeren Umfang des glatten Rohres aufliegen. Diese Anordnung hat bei einem etwas geringeren Wärmeübergang den Vorteil, daß der Wärmetauscher von innen mit einem höheren Druck beaufschlagt werden kann. Weiterhin treten keine wesentlichen Strömungsverluste mehr auf. Der Wärmeübergang kann bei einer derartigen Konstruktion noch dadurch verbessert werden, daß man das glatte Rohr auf seinem äußeren Umfang mit einer leicht schmelzenden Metallschicht beschichtet. Durch Erwärmung des Wärmetauschers wird dann die die Rohre verbindende Fläche noch vergrößert.

Die Metallbänder ordnet man zweckmäßigerweise so an, daß sie quer zur Hauptrichtung der Metallrohre verlaufen und man sie mit dem Metallrohr durch Schweißen verbindet.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, Metallbänder zu verwenden, die mit Sicken versehen sind, in die das gewellte Metallrohr eingelegt wird. Ein zweites Metallband, das in Richtung des gesickten Metallbandes verläuft, deckt die Sicken ab und ist mit dem gesickten Metallband durch Punktschweißen verbunden. Auf diese Weise ist das gewellte Metallrohr in seiner mäanderförmigen Verlegung in Lage gehalten.

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Die Erfindung sei an Hand der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Zur Erzielung eines hochflexiblen, nahezu in endloser Länge zu fertigenden Wärmetauschers ist ein gewelltes Metallrohr 1 mäanderförmig ausgelegt und an den Punkten 2 mit den Metallbändern 3 mechanisch fest verbunden. Bei der kontinuierlichen Herstellung eines derartigen Wärmetauschers laufen die Metallbänder 3 in eine Vorrichtung ein, die das Metallrohr 1 auf den Metallbändern 3 mäanderförmig verlegt und an diesen befestigt. Die Befestigung geschieht zweckmäßigerweise so, daß die Metallbänder 3 mit Sicken 4 versehen sind, in die das Metallrohr 1 eingelegt wird. Metallbänder 5» die in Richtung der gesickten Metallbänder 3 einlaufen, decken die Sicken 4 nach dem Einlegen des Metallrohres 1 ab. Beide Metallbänder 3 und 5 werden dann an den Stellen 6 durch Punktschweißung verbunden (s. Figur 4). Anschließend wird der fertiggestellte Wärmetauscher auf eine Kabeltrommel aufgetrommelt und versandt. An der Montagestelle wird die benötigte Länge abgetrennt, die Metallrohrenden werden geglättet und an die Anschlußleitungen angelötet.

In der Figur 2 ist das Metallrohr 1 deutlicher dargestellt. Das Metallrohr 1 ist aus einem längseinlaufenden Metallband gefertigt, das zu einem Schlitzrohr geformt, längsnahtverschweißt und anschließend gewellt wird. Als besonders günstig für den Wärmeübergang und die Flexibilität hat sich eine tiefe Wellung erwiesen, d. h. eine Wellung, bei der der Abstand der Wellenberge 7 zueinander gering und der Abstand der Wellenberge 7 zu den Wellentälern 8 groß ist.

Vorteilhaft ist es auch, nach dem Wellen die Wellung plastisch in der Weise zu verformen, beispielsweise durch umlaufende Rollen, daß die Wellenflanken sich an ihrer Innen-

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seite berühren. Man gelangt so zu einem Wellrohr, das innen glatt und außen mit Rippen versehen ist. Ein solches Rohr ist beispielsweise in der älteren Patentanmeldung P 20 53 Ο85·2 näher beschrieben.

Eine andere Ausführungsform des Metallrohres 1 ist in der Figur 3 dargestellt. In dem gewellten Metallrohr 1 ist ein Glattrohr 9 angeordnet. Diese Rohrkonstruktion, die sich analog wie die in Figur 2 dargestellte Konstruktion ebenfalls in nahezu unendlichen Längen herstellen läßt, weist den Vorteil auf, daß sie mit einem höheren Innendruck beaufschlagt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, daß der Zwischenraum 10 zwischen den Rohren zur Leckanzeige verwendet werden kann. Da das im Glattrohr 9 geführte Medium bei Kühlaggregaten zumeist unter einem Druck von ca. 10 atü steht, kann man, wenn in dem Zwischenraum 10 ein Druck von ca. 1 atü herrscht, bei Druckanstieg im Zwischenraum 10 auf ein Leck im Innenrohr 9 und bei Druckabfall auf ein Leck im gewellten Metallrohr 1 schließen.

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Claims

Kabel- und Metallvrerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft 1 ll80 22. 2. I972 Patentansprüche

1./Wärmetauscher, gekennzeichnet durch ein gewelltes mäanderförmig ausgelegtes Metallrohr (l), bei dem die einzelnen Mäanderschleifen durch mit dem gewellten Metallrohr (l) an verteilten Stellen (2) verbundene Metallbänder (3) in Lage gehalten sind.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem gewellten Metallrohr (l) und koaxial zu diesem ein glattes Metallrohr (9) angeordnet ist, wobei
die Wellentäler des gewellten Rohres (l) auf dem äußeren Umfang des glatten Rohres (9) aufliegen.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das glatte Metallrohr (9) auf seinem äußeren Umfang mit einer leicht schmelzenden Metallschicht beschichtet ist.

4. Wärmetauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 3 j dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem gewellten Metallrohr (l) verbundenen Metallbänder (3) quer
zur Hauptrichtung des Metallrohres (l) angeordnet sind.

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5· Wärmetauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gewellte Metallrohr (l) auf den Metallbändern (3) durch Schweißen befestigt ist.

6. Wärmetauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das gewellte Metallrohr (l) an den verteilten Stellen (2) durch Metallbänder (3) gehalten ist, die zur Aufnahme des gewellten Metallrohres (l) an dieser Stelle (2) mit Sicken (4) versehen sind.

7* Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Sicken (4) nach der Aufnahme des gewellten Rohres (l) durch ein in Richtung des gesickten Bandes verlaufendes zweites Metallband (5)» das mit dem gesickten Metallband durch Punktschweißen verbunden ist, abgedeckt sind.

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