DE2430584A1 - Waermetauschereinsatz - Google Patents

Description

Patentanwälte Oipl.-lng. R.BEETZ sen Dipl-Inr». K. LAMPRECHT

Dr.-Ing. R. B E E T Z }r. β Müηchen 22, Steinsdorfetr. 1·

233-22.835P(22.836H) 26. 6. 1974

Liberecke automobilove zävody, narodni podnik, Liberec (CSSR)

Wärmetauschereinsatz

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauschereinsatz, der mit dem Körper des Wärmetauschers wärmeleitend verbunden ist.

Um den Wärmeübergang in Wärmetauschern zu steigern, werden diese mit verschiedenen Einsätzen versehen, die mit dem Körper des Wärmetauschers wärmeleitend verbunden sind. Es sind mehrere Ausführungen solcher Einsätze bekannt, z. B. ist der Rohrkörper in seinem Inneren mit wendeiförmigen Rippen versehen oder ist die Wand des Körpers auf einen Stab von kreuzförmigem Querschnitt aufgewalzt oder sind

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kreuzartig zusammengesetzte gewellte Bleche oder sternförmige Preßteile in den Körper eingesetzt und mit diesem verlötet.

Alle diese bekannten Einsätze weisen mehrere Nachteile auf. Sie haben einen zu niedrigen Wirkungsgrad, woraus sich ihre großen Abmessungen und damit auch ihr großes Gewicht ergeben, ihr Strömungswiderstand ist zu hoch und insbesondere ihre Fertigung ist aufwendig.

Die erwähnten Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß mindestens eines der Elemente mit Durchlaßöffnungen für das Wärmetauschmedium in Richtung sowohl der Wendelschraubenlinie als auch deren Längsachse versehen ist.

Dabei ist es zweckmäßig, daß das wendeiförmige Element ein Streifen von Rechteck- oder Stern-Querschnitt ist, von dem unterbrochene Ränder nach dem Verwinden des Streifens voneinander abstehende, auf der Wendel-Schraubenlinie angeordnete Rippen bilden.

Ebenso ist es vorteilhaft, daß das wendeiförmige Element aus mehreren, um mindestens zwei miteinander verdrillte Längselemente zu einer Wendel geformten Windungen besteht, wobei immer eines der miteinander verdrillten Längselemente innerhalb und das bzw. die anderen Längselemente außerhalb jeder einzelnen Windung liegen.

Die Erfindung wird nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen als verwundenen Streifen ausgebildeten Einsatz, und

Fig. 2 einen Einsatz, der aus um Längselemente gelegten Windungen besteht, und zwar:

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Fig. 2 a die Windungen vor und

Fig. 2 b nach dem Verdrillen der Längs elemente,

Fig. 2c die Draufsicht und

Fig. 2 d eine Form der Windung.

In Fig. 1 ist ein aus einem wärmeleitenden Material, z. B. Kupfer, hergestellter Streifen 1 an seinen Rändern mit Einschnitten 2 versehen. Beim Verdrehen bzw. Verwinden des Streifens entstehen Durchlässe 4 zwischen voneinander abstehenden, auf einer Schraubenlinie angeordneten Rippen 3, die nach dem Einschieben den Einsatz in den Wärmetauscherkörper mit diesem verlötet werden.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung wird in eine wiederum aus wärmeleitenden Werkstoff, z.B. aus Kupferdraht , gewickelte Wendel 5 ein Längsdraht 6 eingeschoben, der dann mit einem anderen, außerhalb der Kupferdraht-Wendel 5 liegenden Längsdraht 7 verdrillt wird. Auf diese Weise entsteht um die verdrillten Längsdrähte 6 und 7 eine neue Wendel, die aus den einzelnen Windungen der ursprünglichen Wendel 5 besteht.

Außer den in diesen Ausführungsbeispielen benutzten Bestandteilen können zweckmäßig auch andere Teile bzw. Werkstoffe benutzt werden. Bei der Ausführung nach Fig. 1 kann anstatt des flachen Streifens vorzugsweise ein Streifen von sternförmigem Querschnitt benutzt werden.

Bei der Ausführung gemäß Rg. 2 können die Windungen und auch die Längselemente als von einem Kühlmittel durchströmte Röhren aus-

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gebildet werden, ebenso müssen die Windungen nicht unbedingt kreisförmig sein, sondern können entsprechend der Anwendung ebensogut oval oder drei- und mehreckig sein bzw. gemäß Fig. 2d ausgeführt werden, wodurch eine zweigängige Wendel entsteht.

Der erfindungsgemäße Wärmetaus eher einsatz bringt gegenüber den bisher bekannten Ausführungen einen wesentlichen Vorteil, der vor allem in dem gesteigerten Wärmeübergang durch Verwirbelung des durchströmenden Wärmetauschmediums besteht, wobei aber der Strömungswiderstand nicht erheblich gesteigert wird. Bedeutsam ist auch die einfache und anspruchslose Fertigung solcher Einsätze.

Die Wärmetauschereinsätze gemäß der Erfindung können verschiedenartige Anwendung in der gesamten Wärmetechnik finden, insbesondere sind sie aber wegen ihres hohen Wirkungsgrads und den sich daraus ergebenden kleinen Abmessungen für die Wärmetauscher von Brennkraftmaschinen geeignet.

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Claims (3)

1. δ.

   Patentansprüche

   ίΐ/ Wärmetausehereinsatz, der mit dem Körper des Wärmetauschers wärmeleitend verbunden ist und aus einem oder mehreren Elementen besteht, von denen mindestens eines wendelförmig verwunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Elemente mit Durchlaßöffnungen für das Wärmetauschmedium in Richtung sowohl der Wendel-Schraubenlinie als auch deren Längsachse versehen ist.
2. 2. Wärmetausehereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wendeiförmige Element ein Streifen (l) von Rechteck- oder Stern-Quer schnitt ist, von dem unterbrochene Ränder nach dem Verwinden des Streifens voneinander abstehende, auf der Wendel-Schraubenlinie angeordnete Rippen (3) bilden (Fig. l).
3. 3. Wärmetausehereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wendeiförmige Element aus mehreren, um mindestens zwei miteinander verdrillte Längselemente (6, 7) zu einer Wendel geformten Windungen besteht, wobei immer eines der miteinander verdrillten Längselemente innerhalb und das bzw. die anderen Längselemente außerhalb jeder einzelnen Windung liegen (Fig. 2).

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   •fr·.

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