DE2805164A1

DE2805164A1 - Convective heat exchanger for room heating - has venturi channels within tubes, with heating fluid in enclosed space

Info

Publication number: DE2805164A1
Application number: DE19782805164
Authority: DE
Inventors: Hans Loose
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-02-08
Filing date: 1978-02-08
Publication date: 1979-08-09

Abstract

The convective heat exchanger is used for room heating purposes. The air to be heated is blown through channels whose walls are heated. High heat transfer efficiency is ensured. Each channel has a convergent and divergent nozzle type contraction. This contraction can also resemble that of a venturi tube. Each such channel is enclosed within a tube. The space between the channel and outside tube is filled with heating fluid. The channels can also have internal guide fins.

Description

Patent- und @eer@@c@@@@@terhilfsanmeldung Patent and @ eer @@ c @@@@@ terhilfs application

@err dass @o@se, qis@@weg 100, 2500 @l@en@urg Konvektions-Wärmetauscher für heizstecke Die Erfindung betrifft einer Konvektion-Wärmetauscher für heizwecke, mit mindestens einem von Luft durchströmten kanal, dessen werden an mittels eines Heizmediums erwärmbar sinn.@err dass @ o @ se, qis @@ weg 100, 2500 @ l @ en @ urg convection heat exchangers for heating sections The invention relates to a convection heat exchanger for heating purposes, with at least one duct through which air flows, which are connected to by means of a Heating medium sensible.

Bei Konvektions-Wärmetauschers für heizzwecke ist der Wirkung@ärme für den kosten @sti @n Betrieb von ausschlag-@e@@@che @@@ @ ag. Die wärmeübergange, beispielsweise zwischen eines @@ eizmedium fährenden eizkörper und der durchstreichenden luft, solien möglichst optimale werte erreichen. In the case of convection heat exchangers for heating purposes, the effect is poor for the free operation of ausschlag- @ e @@@ che @@@ @ ag. The heat transitions for example between an egg body moving and the crossing one air, should achieve the best possible values.

Der erfinden liegt die Aufgabe zugrunde, den wirkungsgrad einer wärmetauschers zu verbessern, indem durch optimalere Durchströmungsverhältnisse bessere Wärme@bergänge geschaffen werden. The invention is based on the task of improving the efficiency of a heat exchanger to be improved by better heat transfer through better flow conditions be created.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst worden, da@ der von Luft durchströmte Kanal eine düsenähnliche derschnittsv@rangung aufweist. This object has been achieved according to the invention in that @ the duct through which air flows has a nozzle-like derschnittsv @ rangung.

Durch die düsenähnliche uerschnittsverrengung wird der durch einen Kanal streichenden Luft während des Erwärmungsvorgangs unterschiedliche Geschwindigkeiten erteilt. Insbesondere i der ausenähnliche@ Verengung nimmt die Geschwindigkeit der durchströmenden Luft zu, wodurch sich die Grenzschicht zwischen luft und Kanalinnenfläche aufreißende wirbei bilden. Dadurch wird der Wärmeübergang zw@d@nen der @analwandung und der durchstreichenden luft verbessert. Due to the nozzle-like narrowing of the cross-section, the through a Duct stroking air during the heating process at different speeds granted. In particular i the ausenähnlichen @ narrowing decreases the speed of the the air flowing through it, creating the boundary layer between the air and the inner surface of the duct tearing wirbei form. Thereby the heat transfer is between the @analwandung and the air flowing through it improved.

Der Wärmetauscher arbeitet,bei einer Ver@endung als @eizkörper in @ohnungen oder dergleiche@,effektiver.The heat exchanger works when it is used as an electrical element in @housings or the like @, more effective.

Vorzugsweise iat die Querschnittsve@inderu@ @hnlich einem Veturirohr ausgebildet. Durch die bei einem Venturirohr auftretenden bekannten Strömungsverhöltnisse vor, bzw. hinter der büse werden die Geschwindigkeiten und @engen der durchgesetzten luft in ausreichnendem @as vorherbestimmbar, so daß die Eigenschaften des wärmetauschers leicht durch die Abmessungen der gewählten uerschnittsverengung auf einen maximalen Wirkungsgrad abgestimmt werden können. The cross-sectional vein is preferably similar to a veturi tube educated. Because of the known flow conditions occurring in a Venturi tube in front of or behind the nozzle, the speeds and lengths of the enforced air in sufficient @as can be determined in advance, so that the properties of the heat exchanger easily due to the dimensions of the selected constriction to a maximum Efficiency can be matched.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäsen wärmetauschers zeichnet sich dadurch aus, daß jeder Kanal ein Rohr mit einem eingesetzten gleichlangen Venturirohr ist, wobei der @ohlraum zwischen Rohrinnenfläche und Venturirohraußenfläche vom Heizmedium beaufschlagbar ist. Das Venturirohr kann dabei beispeilsweise aus zwei aufeinander gesetzten kegelförmig vergüngten Rohren gebildet werden. Das den Kanal bildende äußere Rohr kann beispielsweise auch ein Vierkantrohr sein. Für die Rohre werden vorteilhaft handelsübliche Profile verwendet. Der Zusammenbau ist einfach und @ kann beispielsweise durch Verschweisen erfol--en. ei Verwendung eines Vierkantprofilrohres als den Kanal bildendes nussenrohr kann eine stirnseitige abdichtung durch entsprechend aufgesetzte Platten erfolgen, die mit den den des Venturirohre angepaßten damit kongruierenden Durchbrüchen versehen sind, so daß Luft durch die Stirnseiten ein- und austreten kann. A preferred embodiment of the heat exchanger according to the invention is characterized by the fact that each channel has a tube of the same length with an inserted one Venturi tube, where the cavity between the inner surface of the tube and the outer surface of the venturi tube can be acted upon by the heating medium. The Venturi tube can be made from, for example two conically tapered tubes placed on top of one another are formed. That the The outer tube forming the channel can, for example, also be a square tube. For the Tubes are advantageously used commercially available profiles. It is easy to assemble and @ can be done, for example, by welding. When using a square profile tube As the nut tube forming the channel, an end-face seal can be provided by means of a corresponding placed plates are carried out, which are matched with those of the Venturi tubes congruent breakthroughs are provided, so that air enters through the end faces and exit can.

Zur Vebesserung des Wärmeüberganges ist die Innenfläche des venturirohres mit radial vorstehenden Lamellenblechen versehen, Diese wirken als Leitbleche und verroern dabei auch die an der Wärmeübertragung beteiligte Fläche. Gleichzeitig bewirken sie eine Beschleunigung der Strlmungsgeschwindigkeit der durchgesetzten luft, was zu einer Erhöhung der nfiektivität der Heizleistung des Wärmetauschers fahrt, weil in einer gieichen Zeiteinheit mehr erwärmte Luft durchgesetzt wird. The inner surface of the venturi tube is used to improve the heat transfer provided with radially protruding lamellar plates, these act as guide plates and The area involved in the heat transfer also verroern. Simultaneously they cause an acceleration of the flow velocity of the enforced air, which leads to an increase in the nfiektivity of the heating capacity of the heat exchanger drive because more heated air is passed through in the same time unit.

Mehrere der mit Venturirohren ausgerüsteten Kanäle, bzw. Several of the ducts equipped with venturi tubes or

nehrere der erfindungsgemäßen Wärmetauscher können zu einem Heizkörper eneinander gesetzt werden, indem die kanalbildenden äußeren Rohre durch an sich bekannte Anschlußnippel miteinander verbunden werden.Several of the heat exchangers according to the invention can become a radiator be put together by the channel-forming outer tubes through per se known connection nipples are connected to each other.

Es ist auch möglich den wärmetauscher in den Brennraum eines Kessels oder eines Ölofens einzusetzen wodurch die Verbrennungseigenschaften solcher Feuerungen verbessert werden weil die Strömung der zugeführten Verbrennungsluft bzw. der aabgeführten Heizgase beschleunigt und gleichmäßiger werden. It is also possible to put the heat exchanger in the combustion chamber of a boiler or an oil stove, thereby reducing the combustion properties of such furnaces be improved because the flow of the supplied combustion air or the adischarge Hot gases are accelerated and more even.

Es ist auch möglich, einen Plattenheizkörper mit der Engstelle ähnlich einem Venturirohr auszubilden, indem ein aller zugekehrte Flächen benachbarter Heizplatten so gegeneinander ausgeformt werden, daß eine im Querschnitt venturirohrähnliche Form entsteht. It is also possible to use a panel radiator with the constriction similar Form a venturi tube by placing one of all facing surfaces of adjacent heating plates be formed against each other so that a venturi-like in cross-section Form emerges.

Bin Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitore erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Wärmetauschers, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Wärmetauscher gemäß Fig. 1 und Fig. 3 die Ausbildung eines Heizkörpers durch Aneinandersetzen mehrerer wärmetauschers gemäß Fig. 1. Am embodiment of the invention from which far more inventive Characteristics result is shown in the drawing. They show: Fig. 1 shows a side view of a heat exchanger, FIG. 2 shows a plan view of the heat exchanger according to Fig. 1 and Fig. 3, the formation of a radiator by juxtaposing several heat exchangers according to FIG. 1.

In Fig. 1 ist ein Wärmetauscher in der Seitenansicht dargestellt. Ein rohrförmiger Kanal, fur den ein Vierkantrohr 1 verwendet wird, ist oben und unten mit Stirnplatten 2 und 3 verschlossen. In den vom i.ohr 1 umschlossenen Hohlraum ist ein gleichlanges Venturirolir eingesetzt, welches bei 4 eine düsenähnliche Verengung ausbildet. Das Venturirohr hat einen unteren, kürzeren Rohrabschnitt 5 und einen oberen längeren Rollrabschnitt 6 an der Abströmungsseite. Von un-ten eintretende luit wird erwarmt und steigt unter fortlaufender Erwärmung dabei durch die Engstelle 4 weiter in den oberen rohrteil 6 auf . Dieser Rohrteil ist mit radial nach innen vorstehenden Lamellenblechen 7 versehen, welche eine Funktion als Leitbleche erfüllen und außerdem die an der wärmeübertragung beteiligte Fläche vergrößern. Die erwärmte Luft verläßt den Wärmetauschers durch den in der oberen Stirnplatte 2 vorhandenen Durchbruch. In Fig. 1, a heat exchanger is shown in side view. A tubular duct, for which a square pipe 1 is used, is above and closed at the bottom with end plates 2 and 3. In the cavity enclosed by the i.ohr 1 a venturi of the same length is used, which at 4 has a nozzle-like constriction trains. The Venturi tube has a lower, shorter tube section 5 and one upper longer Rollrabschnitt 6 on the downstream side. Entering from below luit is warmed up and rises through the constriction with continuous warming 4 further into the upper tube part 6. This pipe part is with radially inwards protruding lamellar plates 7 are provided, which fulfill a function as baffles and also increase the area involved in heat transfer. The warmed Air leaves the heat exchanger through the one in the upper face plate 2 Breakthrough.

Der zwischen der Innenmantelfläche des Rohres 1 und der gegenüberliegenden Fläche des Venturirohres vorhandene liohlraum 9, kann vom Heizmediuni durchströmt werden. Beispielsweise kann in einem Kessel erwärmtes Wasser verwendet werden. The between the inner surface of the tube 1 and the opposite Area of the venturi available drainage space 9, can from the Heizmediuni are flowed through. For example, water heated in a boiler can be used will.

In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten lärmetauscher gezeigt. Die obere Stirnplat-te 2 weist einen dem oberen Durchmesser des Venturirohrs entsprechenden Durchbruch auf, so dabei von oben die Engstelle 4 des Venturirohrs zu sehen ist und die radial eingesetzten Lamellenbleche 7. Das Venturirohr kann beispielsweise durch die angedeuteten Schraublaschen 8 an der oberen stirnplatte 2 verankert werden. In Fig. 2 is a plan view of the noise exchanger shown in Fig. 1 shown. The upper end plate 2 has a diameter equal to the upper diameter of the venturi tube corresponding breakthrough, so the bottleneck 4 of the Venturi tube from above can be seen and the radially inserted lamellar plates 7. The Venturi tube can for example by the indicated screw tabs 8 on the upper faceplate 2 are anchored.

In Fig. n sind mehrer der in Fig. 1 dargestellten Wärmetauscher zu einem Heizkörper aneinandergesetzt eorden. Die von erwärmten Heizmedium durchströmten Hohlräume 9 werden in an sich bekannter Weise durch angesetzte Verbindungsnippel 1U untereinander in wasserleitender Verbindung gehalten. In Fig. N, several of the heat exchangers shown in Fig. 1 are closed a radiator attached to each other. The heated heating medium flowed through Cavities 9 are created in a manner known per se by means of attached connecting nipples 1U kept in a water-conducting connection with one another.

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Claims

Claims 1. Conventional heat exchangers for purposes, with at least the least a duct through which air flows, whose @and @@ - by means of a heating medium heats @@@ are, there is no indication that the channel has a nozzle Cross-section ver @@@@ (4).

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that @ the Cross-sectional constriction (4) is designed like a Venturi tube.

3. Heat exchanger according to one of claims 1 @@ d @, characterized in that since @ every channel is a tube (@) with an inserted Venturi tube of the same length, the cavity (9) between the inner surface of the pipe and the outer surface of the venturi de @ @eizmedium can be used.

4. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized marked because @ the inner surface of the venturi tube radially protruding lamellar plates 87).

5. Heat exchanger according to one of the claims before @ erge @ ends by juxtaposing the pipes (1) to form a radiator, with the heating medium pressurized pipe spaces (9) of adjacent pipes through connection nipples (10) are connected.