DE2924441A1

DE2924441A1 - Tasche zur leitung eines mediums in einem waermetauscher

Info

Publication number: DE2924441A1
Application number: DE19792924441
Authority: DE
Inventors: Demetrio Bernard Sacca
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1978-06-19
Filing date: 1979-06-14
Publication date: 1979-12-20
Also published as: GB2023796A; FR2429405A1; FR2429405B1; GB2023796B

Description

Eine Tasche gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist "beispielsweise durch die US-PS 3 258 bekannte Bei dieser Bauart bilden die vorgesehen Reihen von Rippen lineare Strömungswege zwischen dem Einlass und dem Auslass, wodurch die Wärmeübertragung mit nur massigem Wirkungsgrad erfolgen kann_o

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde _s einen erhöhten Wirkungsgrad der Wärmeübertragung durch Bilden eines schlangenförmigen Strömungsweges zwischen Einlass und Auslass zu erreichen,,

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 herausgestellten Merkmale gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen_o

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung sind die bisherigen linearen Strömungswege vermieden, vielmehr ergtben sich schlangenförmige Strömungswege ohne wesentliche Erhöhung des Strömungswider stände,, Bei gleichen Abmessungen ergibt sich ein wesentlich verbesserter War— metausch. Ferner wird auch eine gleichmässigere Verteilung des Stroms über die gesamte Breite der Tasche erzielte Der gedrängte Aufbau und das mögliche geringe Gewicht ist besonders vorteilhaft, wenn die Taschen zum Aufbau von Wärmetauschern in Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge re»wendet werden, die bei dem ^'rend zum kleineren Wagen wenig Raum beanspruchen,

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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte In den Zeichnungen zeigen Figo 1 eine Draufsicht auf eine Tasche nach der

Erfindung mit zum Seil weggebrochenen Teilen,

Pig«, 2 eine Seitenansicht zweier zusammengefügter Taschen zum Bilden beispielsweise eines Verdampfers in Richtung der Pfeile 2-2 in ^Xg₀ 1 gesehen,

Fig«, 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig„ 1 in grösserem Maßstabe,

Figo 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in Figo2 in Richtung der Pfeile gesehen und

Fig, 5 eine perspektivische Darstellung zweier

Platten zum Bilden einer Tasche mit Blick auf ihre Innenflächen₀

Die in Fig_e 1 dargestellte Tasche 10 besteht aus zwei Platten 12 und 14o Die Taschen 10 können als Glieder eines Wärmetauschers gemäss Figo 2 zusammengefügt werden, in der zwei Taschen und ein ^eil einer dritten Tasche dargestellt ist« Zwischen zwei zusammengefügten Taschen 10 ist ein freier Kaum 16 gebildet, durch den ein zweites Medium des Wärmetauschers, beispielsweise Luft geleitet wird« In diesem Raum ist normalerweise ein Einsatz 17 aus gewelltem Metall—blech vorgesehen, der eine grössere Berührungsfläche durch vorgesehene Rippen 17* besitzt₀

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In der Mg«, 2 ist nur ein Seil des Einsatzes 17 dargestellt»

In Fig. 1 ist auf der linken Seite die obere Fläche der oberen Platte 12 zu sehen, während der rechte Teil die innere Fläche der unteren Platte 14 erkennen läSBto

Die Platten 12 und 14 sind einander gleich ausgebildet und können zu einer Tasche 10 zusammengefügt werden, wenn die eine Platte um 180° gedreht ausgerichtet zur anderen mit dieser zusammengefügt wird. Jede Platte 12 ,14 weist hierzu einen ebenen Umfangsrand 18 auf, deren Kanten nach dem Zusammenfügen der Platten miteinander verbunden werden, beispielsweise verlötet. Die mittleren Bereiche 20 und 22 der Platten 12 bzw« 14 sind gegenüber dem Umfangsrand versetzt, so dass sie nach Zusammenfügen der Platten den Hohlraum der Tasche 10 bilden

Das durchzuleitende Medium wird auf der einen Seite eingeleitet und auf der anderen Seite abgeleitete Hierzu sind Einlasse 14 und Auslässe 26 an den ünden gebildet, an denen im weantliehen zylindrische StutBen 2a senkrecht Ton den Platten abstehend gebildet sind» Der Stuteen 28 an dem einen Ende enthält eine Öffnung 30 , wKhrend «line öffnung 32 des Stutzens 28 am anderen Ende durch «in#n j Flansch 34 verlängert ist_e leim Zusammenfügen d«r tritt dieser Flansch 34 in die öffnung 30 der a Platte ein, wodärch diese zueinander ausgerichtet und in

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Abstand voneinander gehalten werden«, In dieser Lage können dann die Platten und ansehliessend die zusammengefügten Taschen miteinander verschweißt werden«,

Nahe der Öffnung 30 am einen Bnde der Platten ist der U_mfangsrand 18 mit einer aufwärts gebogenen Kante versehen, wie dies auch an den Seitenkanteη 38 der Fall iste Diese nach oben abgebogenen Teile versteifen die Platteο

Um eine gleichmässige "Verteilung des Stroms durch die Tasche zu erzielen, sind vier Kanäle 40 gebildet (Pig. 1 und 4·), die den Einlass 24 mit dem Hohlraum der Ta>rsche zwischen den Bereichen 20 und 22 der Platten ver· binden* In gleicher Weise ist am anderen Ende der Tasche durch Kanäle 41 eine ^Verbindung zum Auslass 26 hergestellte

Die mittleren Bereiche 20 und 22 der Platten 12 und 14 sind uneben ausgebildet, indem dort Rippen 42 gebildet sind, die sich den den Aussenflächen nach innen erstrecken (Pig«, 3)° Die Rippen 42 sind verhältnismässig kurz und haben im Ausführungsbeispiel beispielsweise eine länge, die ein Drittel der lichten Breite der Tasche 10 entspricht«. Die Rippen sind ausgerichtet in Reihen A,B_QQ £Fig«,1) angeordnet und zur Längsachse der Tasche geneigt. Insgesamt enthält jede Platte im Ausführungsbeispiel achtzehn eo#rlcher Reihen,, Dadurch dass beim Zusammenfügen der Platten zur Tasche ein Drehen

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der einen Platte zur anderen erfolgt ₉ haben die Rippen in der Tasche einander entgegengesetzte Neigung zur läng achse der Tasche„ Demzufolge kreuzen sich die Rippen an Berührungspunkten X (Fig_o3)_s da die einzelnen Reihen der Rippen senkrecht zu den Platten ausgerichtet zueinan· der liegen«, Bei einem Verlöten der Platten an den Berührungspunkten ergibt sich eine Vielzahl von schlangenförmigen Strömungswegen zwischen Ein- und Auslasso

Von besonderer Bedeutung bezüglich einer Verringerung der Breite der Tasche ist die vorteilhafte Ausbildung der Reihen der Rippen 42„ Wie der rechte Teil der Figo 1 zeigt, sind dort in einer Reihe fünf volle Rip-

Seiten pen 42a-e vorgesehen, und an den RlffjBgfl nur Seiläfippen 42f und 42g geringerer Länge gebildet, die den Raum bis zum Umfangsrand 18 der Platten ausfüllen,, Hierdurch ist die gesamte lichte Breite der Tasche ausgenutzt und ermöglicht den angestrebten verbesserten Wärmetausch₀ Der Strom vom Einlass 24 zum Auslass 26 geht somit zumindest über einen Teil einer Rippe 42 bis zu einem Berührungspunkt X ,um dann in eine benachbarte Reihe überzutreten,, Die einzelnen Ströme verlaufen also zick-zacki#ä?ai förmig vom Einlass zum Auslasso Es ergibt sich hierbei eine grossere Turbulenz, die den Wärmeübergang unterstützt ohne dass der Strömungswiderstand unerwünscht ansteigtβ Die Anordnung der kurzen Rippen lässt die volle Ausnutzung der lichten Breite der Tasche zu, wobei

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zuge]]c£h eine Vergleichmässigung der Strömung über die gesamte Breite der Tasche erzielt wird₀

Wiriein Wärmetauscher dieses Aufbaus beispielsweise in einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage verwendet, so ist er von einem Gehäuse umschlossen, dass an seinem Enden Ein-und Auslässe aufweist,, Durch die Räume 16 des Wärme« tauschers wird Luft geleitetο Zur Abdichtung sind am Gehäuse nicht dargestellte nachgiebige Dichtungen gegen den Wärmetauscher vorgesehen,,

An den Platten 12 und 14 sind neben den Stutzen Lappen 44 gebildet₈ die Flächen 46 in der Ebene des Umfang; rands 18 und Flächen 48 umd 50 senkrecht zu dieser aufwei-· sen. Ferner ist eine der Fläche 46 gegenüber liegende Fläche 52 vorhandene Die Anlage der Flächen 48 und 50 der kappen bei zusammengebautem Wärmetauscher bildet einen Damm gegen den Durchtritt von Luft im Bereich der Stutzen 28. Ohne diese Begrenzung des "Luftstroms durch die Räume 16 an deren Seiten, ergäbe sich eine Verschlech-f· terung des Wärmetauschs, durch den die Auslasstempertür der Luft bis zu einem Grad Celsius höher werden kann« Die Flächen 52 unterstützifodie Verbindung der Teile als Lötflächen, die den Spalt zwischen benachbarten Taschen füllen«

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Leerseite

Claims

Patentanwalt

Dipl. Ing. K. Walther

Bolivar&i ou 9
10C0 BSÜLIM 19

14οJuni 1979 W~w-3341

General Motors Corporation, Detroit, Michigan,V₀St₀A₀

Tasche zur Leitung eines Mediums in einem Wärmetauscher

Patentansprüche :

Aus zwei Abstand voneinander aufweisenden Platten gebildete längliche Tasche zur Leitung eines Mediums in einem Wärmetauscher, bei der an den einander entgegengesetzten Enden aus den Ebenen der Platten nach aussen gerichtete Ansätze zur Bildung von Ein-und Auslass der Tasche gebildet sind, die zugleich der Verbindung benachbarter zueinander ausgerichteter Taschiien unter Bilden eines den Durchtritt eines zweiten Mediums, beispielsweise Luft, giEMIälliülXJt gestattenden Spalts dienen, gekennzeichnet äireh folgende Merkmale:

a) An den Innenflächen der Platten (12,14) sind mehrere Reihen voneinander getrennter, vorstehender Rippen (42) gebildet, die geneigt zur Längsachse der Tasche liegen;

b) jede Reihe der Rippen enthält mindestens eine Rippe (42a) voller Länge und je eine Rippe (42f,42g) kürze-

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ORIGINAL INSPECTED

rer Länge, die sich bis zu dem zugeordneten seitlichen Rand (18) der Platten erstrecken; o) die Reihen der Rippen in den beiden Platten sind senkrecht zu diesen zueinander ausgerichtet, und weisen einander entgegengesetzte Neigung zur Längsachse der Tasche auf«,
2. Tasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rippen (42) der senkrecht zu den Platten ausgerichteten Reihen kreuzen (X) und sich dort berühren, um schlangenartige Strömungswege vom limlass durch die Tasche zum Auslass zu bilden«

3«, Tasche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (42) der beiden Platten (12,14) an ihren Berührungspunkten (X) miteinander fest verbunden sind_o

4ο Tasche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Platten (12,14) einer Tasche gleich ausgebildet sind und unter Drehen der einen Platte um 180° zur anderen zur Tasche zusammengefügt sind β

5ο Tasche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Platte (12,14) neben dem Einlass und dem Auslass vorstehende Lappen (44,46, 48, 50,52) trägt, die bei Bilden einer Tasche gegeneinander anliegende Flächen aufweisen, und beim Zusammensetzen mehrerer zueinander ausgerichteter Taschen den

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Raum zwischen den Ein^und Auslässen der Taschen um— schliessende Flächen haben, die den Raum (16) für den Durchtritt des zweiten Mediums zwischen den Taschen seitlich abdichtend begrenzen«

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