DE2747275A1 - HEAT EXCHANGERS, IN PARTICULAR LIGHT METAL HEAT EXCHANGERS - Google Patents

HEAT EXCHANGERS, IN PARTICULAR LIGHT METAL HEAT EXCHANGERS

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Description

VOLKSWAGENWERKVOLKSWAGENWERK AKTIENGESELLSCHAFT 2747275AKTIENGESELLSCHAFT 2747275

κ 2432/1702-pt-hu-saκ 2432/1702-pt-hu-sa

Wärmetauscher, insbesondere Leichtmetall-WärmetauscherHeat exchangers, in particular light metal heat exchangers

Me Erfindung betrifft einen Wärmetauscher der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen, aus der DT-OS 25 09 715, i28F 1/02, bekannten Art» Einen länglichen Querschnitt, r.i.so beispielsweise einen elliptischen oder flachovalen Querschnitt, auch an ihren aufgeweiteten Endbereichen aufweisende Rohre bieten die vorteilhafte Möglichkeit, die Rohre mit ihren langen Querschnittsseiten, d.h. ihren längen Achsen, in Richtung der Luftströmung weisend und parallel zueinander in sehr kleinen Abständen anzuordnen, so daß bei besonders kleinem Raumaufwand für den Wärmetauscher ein guter Wirkungsgrad erzielt wird.The invention relates to a heat exchanger of the type specified in the preamble of the main claim, known from DT-OS 25 09 715, i28F 1/02 Art »An elongated cross-section, for example one Elliptical or flat-oval cross-section, also tubes having at their widened end regions, offer the advantageous Possibility of having the pipes with their long cross-sectional sides, i.e. their long axes, pointing in the direction of the air flow and parallel to be arranged to each other at very small distances, so that a good efficiency with a particularly small space requirement for the heat exchanger is achieved.

Wie sich gezeigt hat, sind aber derartige Rohre mit von der Kreisform abweichendem Querschnitt empfindlich gegen unerwünschte, da die dichte Verbindung mit den Rohrboden beeinträchtigende Verformungen durch den Druck des Materials der Rohrboden, Insbesondere macht sich dies durch eine Verbiegung der langen Querschnittsseiten in Richtung nach innen bemerkbar. Gerade an diesen Stellen ist aber eine dichte Verbindung zwischen den Rohren einerseits und denAs has been shown, however, such tubes are also of the circular shape different cross-section sensitive to undesired, since the tight connection with the tube sheet impairing deformations by the pressure of the material of the tube sheet, in particular this is made by a bending of the long cross-sectional sides noticeable towards the inside. At these points, however, there is a tight connection between the pipes on the one hand and the

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Vorsitzende» Vorstand: Toni SdimOcker, Vorsitzender · Horst Backsmann ■ Prol. Dr. ledin. Ernsl fiele - Dr jur. Peter Frei*Chairwoman »Board of Directors: Toni SdimOcker, Chairman · Horst Backsmann ■ Prol. Dr. ledin. Ernsl fell - Dr jur. Peter Frei *

de» Aufsichtsrats: GOnlar Hartwich · Mors! Münzner ■ Dr. rer. pol. Werner P. Schmidt · Gottlieb M. Strobl · Pro«. Dr. rer. pol. Friedlich Thorn«·de »Supervisory Board: GOnlar Hartwich · Mors! Münzner ■ Dr. rer. pole. Werner P. Schmidt · Gottlieb M. Strobl · Pro «. Dr. rer. pole. Peaceful Thorn «·

Hans Birnbaum SIU dar Gesellschalt: Woltsburg Amtsgericht Wolfsburg HR> 21SHans Birnbaum SIU is company: Woltsburg District Court Wolfsburg HR> 21S

Rohrböden andererseits erforderlich, da die Rohrboden Bestandteile von Flüssigkeitssammelbehältern sind.Tube sheets, on the other hand, are required because the tube sheets are constituents from liquid collection containers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Art zu schaffen, bei dem ohne zusätzlichen Dichtungsaufwand diese Schwierigkeiten bzw. Gefahren vermieden sind. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche οThe invention is based on the object of creating a heat exchanger of the type mentioned in the preamble of the main claim these difficulties or dangers are avoided without additional sealing effort. The inventive solution to this problem is characterized by the features of the main claim. Advantageous refinements of the invention are the subject matter of the subclaims ο

Bei der Erfindung bleibt also die grundsätzliche Querschnittsform, beispielsweise oval oder elliptisch, der Rohre mit ihren Vorteilen erhalten, dagegen werden die beschriebenen Nachteile mit äußerst geringem Aufwand vermieden.In the case of the invention, the basic cross-sectional shape remains, for example oval or elliptical, the tubes with their advantages, on the other hand, the disadvantages described are extremely little effort avoided.

Im folgenden werden vj.er Ausfuhrungsbcispiele der Erfindung anhand der Figuren beschrieben, von^tert.eE.:.i.:-:ignr . ι .;\'.nen Axial schnitt durch eine Ausführungsform, Figur 2 die zugehörige J'raufsieht auf das Ende und die Figuren 39 4 und 5 Schnitte senkrecht zur Achse der Rohre darstellen„In the following, vj.er exemplary embodiments of the invention are described with reference to the figures, from ^ tert.eE.: I. : -: ignr. ι.; \ '. an axial section through an embodiment, Figure 2 the associated J'raufssicht on the end and Figures 39 show 4 and 5 sections perpendicular to the axis of the tubes "

Betrachtet man. zunächst das Ausfühjrungsbeispiel nach den Figuren 1 ■und 2, so ist das allgemein mit 1 bezeichnete, gemäß Figur 2 einen flachovalen Querschnitt besitzende Rohr durch Aufweitung seines Endbereichs 2 in der beispielsweise in der genannten DT-OS 25 09 715 beschriebenen Weise fest und dicht gehalten in dem Kragen 3 des Rohrbodens 4« Zwischengeschaltet ist in diesem Ausführungsbeispiel die elastische Dichtung 5· Infolge der Unsymmetrie der Querschnittsform des Rohres 1 besteht die Gefahr, daß die langen Querschnittsseiten 6 und 7 des Rohres 1 in Richtung nach innen eingedrückt werden, wodurch verständlicherweise die Dichtwirkung und der Festsitz gefährdet sind. Um dies auszuschließen, ist in den aufgeweiteten Endbereich 2 mit Übermaß der ringförmige Einsatz 8 eingepreßt. Wie If you look at. First the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, the tube, generally designated 1 and having a flat oval cross-section according to FIG In this exemplary embodiment, the elastic seal 5 is interposed in the collar 3 of the tube sheet 4 The sealing effect and the tight fit are at risk. In order to exclude this, the annular insert 8 is pressed into the widened end region 2 with an oversize. As

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Figur 1 zeigt, wird der Strömungswiderstand dadurch allenfalls in einem vernachlässigbaren Umfang vergrößert.Figure 1 shows, the flow resistance is thereby increased at most to a negligible extent.

In dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 ist noch eine weitere, gegebenenfalls unabhängig von dem Vorsehen des Versteifungsrings 8 zu treffende Maßnahme dargestellt: An den aufgeweiteten Endbereich 2 schließt sich ein weiterer, stufenartig aufgeweiteter Endbereich 9 an, der, wie aus Figur 2 ersichtlich, im wesentlichen nur eine Verbreiterung des Rohres 1 in Richtung der kurzen Querschnittsachse desselben darstellt. Auch hierdurch wird die erforderliche Versteifung der langen Querschnittsseiten 6 und 7 des Rohres 1 erreicht.In the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, there is another one, possibly independent of the provision of the stiffening ring 8 shows the measure to be taken: the widened end area 2 is followed by a further, step-widened one End area 9, which, as can be seen from Figure 2, essentially represents only a widening of the tube 1 in the direction of the short cross-sectional axis of the same. This also makes the necessary Stiffening of the long cross-sectional sides 6 and 7 of the Tube 1 reached.

Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 verzichtet auf zusätzliche Einsätze und sieht stattdessen größere Materialquerschnitte an den langen Querschnittsseiten 30 und 31 gegenüber den Materialquerschnitten an den kurzen Querschnittssaiten 7j2 und 33 vor« Das Rohr ist durch Strangpressen hergestellt !;The embodiment according to FIG. 3 dispenses with additional inserts and instead provides larger material cross-sections on the long cross-sectional sides 30 and 31 compared to the material cross-sections on the short cross-sectional strings 7, 2 and 33.

In den Ausführungsformen gemäß den Figuren 4 und 5 besitzt das jeweilige Rohr 40 bzw. 50 dagegen wieder einen gleichmäßigen Querschnitt über seinen gesamten Umfang, dagegen sind mittig verlaufende Profilstäbe 41 bzw. 51 eingepreßt, die sich in diesen Ausführungsbeispielen über die gesamte Länge des jeweiligen Rohres erstrecken, so daß sie auch eine Versteifung unter durch Pressung auf den Rohren gehaltenen Kühllamellen bilden.In the embodiments according to FIGS. 4 and 5, the respective Tube 40 or 50, however, again have a uniform cross section over its entire circumference, on the other hand, centrally extending profile rods 41 and 51 are pressed in, which are in these embodiments Extend over the entire length of the respective tube, so that they also provide a stiffening by pressing Form cooling fins held on the tubes.

Man wird das Profil der Profilstäbe so wählen, daß sie den Strömungswiderstand in den Rohren so wenig wie möglich vergrößern. Aus diesem Grunde ist in Figur 4 ein Hohlprofil, nämlich ein Runddraht 41, gewählt, und auch in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist das Profil 51 nach Art eines X-Profils gestaltet, so daß der Materialquerschnitt des Profils klein ist. One will choose the profile of the profile bars so that they increase the flow resistance in the pipes as little as possible. For this reason, in Figure 4 is a hollow section, namely, a round wire 41, is selected, and also in the embodiment of Figure 5 the profile 51 in the manner of an X-profile is designed so that the material cross section of the profile is small.

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In Figur 1 ist eine Ausführung dargestellt mit einer ,stufenförmigen weiteren Aufweitung 9> die sich an den aufgeweiteten Endbereich 2 in Richtung auf das freie Ende des Rohres 1 anschließt. Eine derartige stufenförmige weitere Aufweitung kann sich an den aufgeweiteten Endbereich 9 auch in Richtung auf die mittleren Längenbereiche des Rohres 1 anschließen.In Figure 1, an embodiment is shown with a step-shaped further widening 9> which adjoins the widened end region 2 in the direction of the free end of the tube 1. Such a step-shaped further widening can also take place at the widened end region 9 in the direction of the central one Connect length ranges of pipe 1.

Die Profilstäbe, wie sie beispielsweise in den Figuren 4 und 5 dargestellt sind, kann man auch so ausbilden, daß sie die Kühlflüssigkeit verwirbeln, also als Turbulatoren wirken, beispielsweise durch schraubenförmige Mantelflächen.The profile bars, as shown for example in Figures 4 and 5, can also be designed so that they the cooling liquid swirl, i.e. act as turbulators, for example through helical outer surfaces.

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Claims (6)

VOLKSWAGENWERKVOLKSWAGENWERK AKTIENGESELLSCHAFT 2747275AKTIENGESELLSCHAFT 2747275 κ 2432/1702-pt-hu-saκ 2432/1702-pt-hu-sa ANSPRÜCHEEXPECTATIONS Μ. ) Wärmetauscher, insbesondere Leichtmetall-Wärmetauscher, mit von einer Flüssigkeit durchströmten, parallel zueinander angeordneten, einen länglichen Querschnitt aufweisenden Rohren, deren Enden in Durchgangsöffnungen von Bohrböden durch plastisch aufgeweitete, ebenfalls längliche Querschnitte aufweisende Endbereiche unter Druck dicht festgelegt sindj dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an den Endbereichen ^2) Maßnahmen zur Versteifung der langen Qnerschnittsseiten (6>7) der Rohre (1) gegen den Druck getroffen sind.Μ. ) Heat exchangers, especially light metal heat exchangers, with from a liquid flowing through, arranged parallel to one another, having an elongated cross-section, whose Ends in through-openings of drilling floors through plastically widened, likewise elongated cross-sections having end regions are tightly fixed under pressure that at least at the end areas ^ 2) measures for stiffening the long cross-sectional sides (6> 7) of the pipes (1) against the pressure are met. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre im Strang hergestellt sind und an ihren langen Querschnittsseiten (30,31) einen größeren Materialquerschnitt als an ihren kürzeren Querschnittsseiten (32,33) besitzen.2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the tubes are made in a strand and on their long cross-sectional sides (30,31) have a larger material cross-section than on their shorter cross-sectional sides (32,33). 3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die aufgeweiteten Endbereiche (2) zumindest eine stufenförmige weitere Aufweitung (9) im wesentlichen nur an den langen Querschnittsseiten (6,7) anschließt. 3. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that (2) at least adjoins the flared end portions of a stepped further widening (9) substantially only at the long cross-sectional sides (6,7). 4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3t dadurch gekennzeichnet, daß in die aufgeweiteten Endbereiche (2) ringförmige Einsätze (β) mit Übermaß eingepreßt sind. 4. Heat exchanger according to one of claims 1 to 3t, characterized in that in the widened end regions (2) annular inserts (β) are pressed in with an oversize. 909817/0315909817/0315 Vorsitzender Vorstand: Toni Sdunücker, Vorsitzender · Horst Backsmann ■ Prol. Or. team. Ein«t Fiale - Or. Jur. Peter FrerkChairman of the Board: Toni Sdunücker, Chairman · Horst Backsmann ■ Prol. Or. Team. At Fiale - Or. Jur. Peter Frerk das Aufslditsrats: Günter Hartwictt · Hont Münzner ■ Or. rer. pol. Warner P. Sdimidt ■ Gottlieb M. Strobl · Prol. Dr. rar. pol. Frladridi Thoma·the supervisory board: Günter Hartwictt · Hont Münzner ■ Or. rer. pole. Warner P. Sdimidt ■ Gottlieb M. Strobl · Prol. Dr. rar. pole. Frladridi Thoma Hans Birnbaum Sitz dar Gesellschaft: Wolfsburg Amtsgericht Wolfsburg HRB 21SHans Birnbaum Registered office of the company: Wolfsburg District Court Wolfsburg HRB 21S 27A727527A7275 5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in die aufgeweiteten Endbereiche Profilstäbe (41) eingepreßt sind.5. Heat exchanger according to one of claims 1 to 2, characterized in that that profile rods (41) are pressed into at least the widened end regions. 6. Wärmetauscher nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Profilstäbe (41) hohl sind*6. Heat exchanger according to claim 5 »characterized in that the profile bars (41) are hollow * 7» Wärmetauscher nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilstäbe (4I) auch mittlere Längenbereiche der Rohre (40) durchsetzen, auf denen Kühllamellen durch Pressung gehalten sind.7 »Heat exchanger according to claim 5 or 6, characterized in that the profile rods (4I) also mean length areas of the tubes (40) enforce, on which cooling fins are held by pressing. 909817/0315909817/0315
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