DE2248845A1

DE2248845A1 - Waermetauscher

Info

Publication number: DE2248845A1
Application number: DE19722248845
Authority: DE
Inventors: Theo Haftlmeier; Franz Wernhart
Original assignee: Robert Bosch Hausgeraete GmbH
Current assignee: Robert Bosch Hausgeraete GmbH
Priority date: 1972-10-05
Filing date: 1972-10-05
Publication date: 1974-04-11
Also published as: AT322582B

Description

R.Nr. Gi 533

Anlage zur

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH HAUSGERÄTE GMBH, Giengen, Robert-Bosch-Straße

Wärmetauscher

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere zum Austausch von Wärme zwischen zwei Wärmeträgern in einem Raumklimagerät, mit einem den einen Wärmeträger führenden Rohr, welches zum Vergrößern seiner Wärmetauschfläche wenigstens eine streifenförmige Fahne aufweist, die mit dem Rohr durch Biegen in Zwischenräume aufweisende Windungen gelegt ists zwischen denen der vorzugsweise gasförmige und gegebenenfalls zwangsweise geförderte andere Wärmeträger hindurchströmt.

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Bei bekannten Wärmetauschern der genannten Art ist es üblich, das Rohr mit der Fahne als ebene Spirale oder in Form eines Mäanders mit engen Windungen so zu biegen, daß die Fahne in der neutralen Achse des Querschnitts von Rohr und Fahne liegt und somit dem Biegen das geringste Widerstandsmoment entgegensetzt. Die auf diese Weise gebildeten Wärmetauscher stellen einen sehr flachen, scheibenförmigen Körper dar, der im Verhältnis zur wirksamen Rohrlänge des Wärmetauschers eine sehr große Fläehe einnimmt und sperrig ist. Hierdurch ist es sehr schwierig, derartige Wärmetauscher in einem kleinen Gerät, beispielsweise einem Raumklimagerät unterzubringen, da die sperrige Form des Wärmetauschers die Gehäuseabmessungen des Klimagerätes ungünstig beeinflußt. Darüberhinaus ist es auch schwierig, die verhältnismäßig große Fläche eines derartigen Wärmetauschers bei Zwangsbelüftung gleichmäßig mit Luft zu beaufschlagen. Dies ist in den meisten Fällen nur durch Anwendung von aufwendigen und großflächigen Luftführungselementen möglich, welche die Herstellung des Klimagerätes erheblich verteuern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei den bekannten, aus einem mit einer Fahne ausgestatteten Rohr gebogenen Wärmetauschern auftretenden Schwierigkeiten und Nachteile zu beheben und einen Wärmetauscher zu schaffen, dessen Raumbedarf gering ist und bei dem die Abmessungen in einem günstigen Verhältnis zueinander stehen. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Rohr mit hochkant stehender Fahne schraubenlinienförmig zu einem trommelartigen Ge-

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bilde mit einem kreiszylindrischen Hohlraum gewickelt ist. Der erfindungsgemäß ausgebildete Wärmetauscher weist bei nur geringem Raumbedarf ein günstiges Verhältnis seiner Abmessungen zur wirksamen Rohrlänge auf und ist daher besonders für den Einbau in ein kompaktes Klimagerät geeignet.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung wird dadurch erzielt, daß das trommelartige Gebilde an wenigstens einer Stirnseite mit einer die Öffnung des zylindrischen Hohlraums aussparenden Abdeckplatte versehen ist, welche eine Tragvorrichtung zu Aufnahme eines Ventilators zum Fördern des vorzugsweise gasförmigen anderen Wärmeträgers aufweist. Ein dermaßen ausgebildeter Wärmetauscher läßt sich auf besonders günstige Weise mit dem Ventilator zu einer kompakten Einheit zusammenfassen.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung besteht darin, daß zum Fördern des anderen Wärmeträgers ein Radialventilator mit innenliegenden Antriebsmotor vorgesehen ist, dessen Außenabmessungen den Abmessungen des kreiszylindrischen Hohlraumes entsprechen. Dadurch ergibt sich eine besonders raumsparende organische Einheit zwischen Wärmetauscher und Ventilator. '

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ein aus einem Rohr mit 2 hochkant stehenden Fahnen schraubenlinienförmig gewinkelter Wärmetauscher mit einem Radialventilator in schematischer Weise

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dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht des Wärmetauschers in Achsrichtung Fig. 2 einen Schnitt des Wärmetauschers nach der Linie

II - II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht des zur Herstellung des Wärmetauschers

verwandten Rohres in vergrößertem Maßstab, Fig. 4 einen Querschnitt des Rohres nach Fig. 3, Fig. 5 und 6 vereinfachte Ansichten der Stirnkante der Fahne, und zwar Fig. 5 mit einer wellenförmigen Prägung und Fig. 6 mit randoffenen Einschnitten.

Ein in den Figuren 1 und 2 mit 10 bezeichneter Wärmetauscher ist aus einem ein Kältemittel führenden Rohr 11 gebildet, das, wie insbesondere aus den Figuren 3 und 4 hervorgeht, mit je einer entlang einander gegenüberliegenden Mantellinien des Rohres 11 verlaufender streifenförmigen Fahne 12 bzw. 13 ausgestattet ist. Das durch Extrudieren oder im Rollbondverfahren mit den Fahnen 12 und 13 hergestellte Rohr 11 ist mit hochkant stehenden Fahnen 12 und 13 schraubenlinienförmig zu einem trommelaftigen Gebilde mit einem kreiszylindrischen Hohlraum 14 gewickelt. Zwischen den einzelnen Windungen des Rohres 11 befinden sich Zwischenräume 15 (Fig. 2) als Luftdurchlaß. Zum Ausgleich der beim Biegen des Rohres 11 besonders an den Außenrändern der Fahnen 12 und 13 auftretenden Dehnung bzw. Stauchung ist das Rohr 11 an der außenliegenden Fahne 12 mit randoffenen Einschnitten 16 und an der innenliegenenden Fahne 13 mit wellenförmigen Prägungen 17 versehen. Anstelle der wellenförmigen

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Prägungen 17 können aber auch, wie aus Fig. 6 hervorgeht, in der Randzone der innen liegenden Fahne 13 randoffene Einschnitte vorgesehen sein. Die dazwischen stehenden Abschnitte in der Randzone der Fahne 13 werden dabei, wie aus Fig. 6 ersichtlich, geschränkt.

An den Stirnseiten ist das trommelartige Gebilde mit je einer die Öffnung des zylindrischen Hohlraumes 14 aussparenden Abdeckplatte 18 bzw. 18' versehen. Die Abdeckplatte 18 ist mit einer in den Hohlraum 14 hineinragenden Tragvorrichtung

19 für einen Radialventilator 20 mit innenliegendem Antriebsmotor 21 ausgestattet. Die Abmessungen des Radialventilators

20 entsprechen etwa den Abmessungen des kreiszylindrischen Hohlraumes 14, so daß der Trommelläufer des Radialventilators mit einem geringen Luftspalt innerhalb fles Hohlraumes rotieren kann.

Sobald der Ventilator 20 durch Einschalten seines Antriebsmotors 21 anläuft, wird Luft - wie in Fig. 2 durch einge-.zeichnete Pfeile angedeutet - durch die zentrale Aussparung in den Abdeckplatten 18 bzw. 18' in Achsrichtung in den Hohlraum 14 eingesaugt und zwischen den Blättern des Ventilators hindurch radial nach außen geblasen. Die ausgeblasene Luft strömt durch die Zwischenräume 15 zwischen den einzelnen Windungen de's Rohres 11. Sie streicht dabei über die Fahnen 12 und 13, wobei ein intensiver Wärmeaustausch zwischen der Luft und dem Wärmeträger im Innern des Rohres stattfindet.

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Es liegt im Rahmen der Erfindung, das Rohr 11 nur mit einer Fahne auszustatten, solange nur das Rohr 11 mit hochkant stehender Fahne spiralförmig gewickelt ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, das Rohr abweichend von dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel mit zwei ungleich breiten Fahnen auszustatten. Die schmälere Fahne wird dabei mit Vorteil auf der Seite des Rohres liegen, die beim Biegen des Rohres gestreckt wird. Dadurch kann unter Umständen auf Einschnitte 16 verzichtet werden. Die beim Biegen des Rohres 11 auftretenden Dehnungen können dadurch ausgeglichen werden, daß die außen!legende Fahne 12 durch Prägen in einem der Dehnung entsprechenden Maß gestreckt wird, so daß auf Einschnitte verzichtet werden kann.Anstelle von Einschnitten können in der Randzone der Fahnen auch V-förmige Ausschnitte vorgesehen sein. Das mit den Fahnen ausgestattete Rohr kann sowohl einlagig als auch mehrlagig mit hochkant stehender Fahne spiralförmig gewickelt werden. Es ist ferner möglich durch Ändern des Durchmessers bzw. der Steigung des schraubenlinienförmig gewickelten Rohres die Abmessungen des Wärmetauschers auf einfache Weise beliebig zu variieren. Durch die Verwendung eines extrudierten oder walzgeschweißten Rohres zur Herstellung des Wärmetauschers ist es möglich, Schweißoder Lötstellen am Wärmetauscher weitgehend zu vermeiden.

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Claims

Ansprüche

1. ] Wärmetauscher,insbesondere zum Austausch von Wärme zwischen zwei Wärmeträgern in einem Raumklimagerät, mit einem den einen Wärmeträger führenden Rohr, welches zum Vergrößern seiner Wärmetauschfläche wenigstens eine streifenförmige Fahne aufweist, die mit dem Rohr durch Biegen in Zwischenräume aufweisende Windungen gelegt ist, zwischen denen der vorzugsweise gasförmige und gegebenenfalls zwangsweise geförderte andere Wärmeträger hindurchströmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (11) mit hochkant stehender Fahne (12, 13) schraubenlinienförmig zu einem trommelartigen Gebilde mit einem kreiszylindrischen Hohlraum (14) gewickelt ist,

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das tromme!artige Gebilde an wenigstens einer Stirnseite mit einer die Öffnung .des zylindrischen Hohlraumes (14) aussparenden Abdeckplatte (18, 18') versehen ist. welche eine Tragvorrichtung (19) zur Aufnahme eines Ventilators (20) zum Fördern des vorzugsweise gasförmigen anderen Wärmeträgers aufweist.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Fördern des anderen Wärmeträgers ein Radialventilator mit innenliegendem Antriebsmotor (21) vorgesehen ist, des-

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äen Außenabmessungeu etwa den Abmessungen des kreiszylindrischen Hohlraumes (14) entsprechen.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die streifenförmige Fahne (12) mit randoffenen Einschnitten (16) versehen ist.

5. Wärmetauscher nach Anspruch 4, mit je einer entlang einander gegenüberliegenden Mantellinien des Rohres verlaufender streifenformigen Fahne, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Hohlraum (14) zugekehrte ΓλΊπρ (13) und die nach außen gekehrte Fahne (12) mit randoffenen Einschnitten (16) und/ oder wellenförmigen Prägungen (17) versehen ist.

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