DE3413712A1

DE3413712A1 - Heat exchanger tube and method for producing it

Info

Publication number: DE3413712A1
Application number: DE19843413712
Authority: DE
Inventors: Wen Chuan Fengshan City Taiwan Yuan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-04-12
Filing date: 1984-04-12
Publication date: 1985-10-17

Abstract

The invention relates to a heat exchanger tube having inner helical fins and outer winged fins 4, as well as to its production by the extrusion of a metal melt 9 from a die-casting mould 5. The inner surface and the inner fins are formed by an inner mould 7, and the outer surface and the outer fins are formed by an outer mould 8. Upon egress from the mould, the outer fins are cut through to form the winged fins 4 by a rotating cutting tool 10 having a wedge-shaped tip 11. <IMAGE>

Description

Wärmetauscherrohr und Verfahren zu seiner Heat exchanger tube and method for its

Herstellung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Wärmetauscherrohr, insbesondere zur Abgabe der Wärme von im Inneren desselben strömenden Flllssigkeiten oder Gasen an es von außen umspülende Luft, und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Manufacture The present invention relates to a heat exchanger tube, especially for the dissipation of heat from liquids flowing inside it or gases in air flowing around it from the outside, and a method for its production.

Die Erfindung geht aus von einem Wärmetauscherrohr mit auf dessen Außenfläche angeordneten rippenartigen Wårmeübergangsflächen. Bei den bekannten Ausbildungen sind diese Wärmeübergangsflächen nicht geeignet, eine wirksame Umspülung der Außenfläche des Rohres und ihrer selbst mit Luft zu gewährleisten. Die Räume zwischen den Rippen sind oft eng und nicht günstig gerichtet, so daß kein wirksamer konvektiver Wärmeübergang stattfindet. Auch ist keine gleichmäßige Verteilung der waspillenden Luft gewährleistet.The invention is based on a heat exchanger tube with on it Rib-like heat transfer surfaces arranged on the outer surface. With the known Formations, these heat transfer surfaces are not suitable for effective flushing to ensure the outer surface of the tube and itself with air. The rooms between the ribs are often narrow and not directed favorably, so that no effective convective heat transfer takes place. Also there is no even distribution of the Waspillenden air guaranteed.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Wärmetauscherrohrs, mit dem eine Verbesserung des Wårmetibergangs gelingt, und das Aufzeigen eines Verfahrens, wie ein solches Wärmetauscherrohr auf einfache Weise hergestellt werden kann.The object of the invention is to create a heat exchanger tube, with which an improvement of the heat transfer succeeds, and the identification of a procedure, how such a heat exchanger tube can be manufactured in a simple manner.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt mit den in den Patentansprüchen angegebenen Vorschlägen.The solution to the problem posed is achieved with what is stated in the claims given suggestions.

Durch die Besetzung der Außenfläche des Rohres mit einer Vielzahl von kurzen PlUgelrippen ergibt sich eine gleichmäßige UmspUlung mit Luft und eine gute Benetzung ihrer großen Oberfläche, und zwar aufgrund der Schrägstellung der FlUgel und der Spalte zwischen ihnen. Dies gilt insbesondere, wenn die Flügel gemäß Anspruch 2 verwunden sind und das Rohr gemäß Anspruch 3 in einer waagerechten Betriebslage zum Einsatz gebracht wird.By filling the outer surface of the pipe with a multitude from short puddle ribs there is a uniform flushing of air and a good wetting of their large surface, due to the inclination of the Wing and the gap between them. This is especially true when the wings are in accordance with Claim 2 are twisted and the pipe according to claim 3 in a horizontal operating position is brought into use.

Die im Inneren des Rohres gemäß Anspruch 4 vorgesehenen Rippen bewirken einen guten Wärmeübergang auch von dem im Inneren strömenden Medium in die Rohrwände, und zwar wegen der Ausbildung einer wirbelartig rotierenden Strömung aufgrund der Lenkungswirkung der inneren Rippen.The ribs provided in the interior of the tube according to claim 4 effect good heat transfer from the medium flowing inside into the pipe walls, namely because of the formation of a vortex-like rotating flow due to the Steering effect of the inner ribs.

Die in Anspruch 5 vorgeschlagene einstiickige Ausbildung ergibt den Vorteil, daß keinerlei Stoßstellen oder Stoßflächen zwischen voneinander getrennt ausge- führten Elementen vorhanden sind, und demgemäß keine Hindernisse £ur die Wärmeleitung von den Innenrippen zu den äußeren Flügelrippen auftreten.The one-piece training proposed in claim 5 results in the Advantage that no joints or joint surfaces are separated from one another excellent led elements are present, and accordingly no obstacles Only the conduction of heat from the inner ribs to the outer wing ribs occurs.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines AusfUhrungsbeispiels anhand der beigegebenen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt: Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines teilweise geschnittenen ärmetaucherrohres; Fig. 2 das Prinzip der Herstellung des W§rmetauscherrohres; Fig. 3 das Rohrwerkstück nach dem Extrudieren und vor dem Aufschneiden der Außenrippen; Fig. 4 eine Stirnansicht des Wärmetauscherrohres.The invention is illustrated below by the description of an exemplary embodiment further explained with reference to the accompanying drawings. It shows: Fig. 1 the perspective View of a partially sectioned arm immersion tube; Fig. 2 shows the principle of Manufacture of the heat exchanger tube; 3 shows the pipe workpiece after extrusion and before cutting open the outer ribs; Fig. 4 is an end view of the heat exchanger tube.

Das Wårmetauscherrohr besteht aus einem Rohrkörper 20, an dessen Innenfläche schraubenlinienförmig verlaufende Rippen 2 und an dessen Außenfläche Plugelrippen 4 von im wesentlichen rechteckiger Gestalt gebildet sind. Diese verlaufen längs Schraubenlinien auf der Außenfläche des Rohrkörpers 20, was am deutlichsten wird bei der Betrachtung der untersten Reihe von Fltigelrippen 4 in Fig. 2.The heat exchanger tube consists of a tube body 20 on its inner surface helically extending ribs 2 and plug ribs on its outer surface 4 are formed of a substantially rectangular shape. These run lengthways Helical lines on the outer surface of the tubular body 20, which is most evident when looking at the bottom row of wing ribs 4 in FIG. 2.

Die Fltlgelrippen 4 sind in dem Sinne verwunden, daß ihre Steigung am Fuß eine hohe ist und diese radial nach außen, zum Kopf der Flügelrippen hin, abnimmt.The wing ribs 4 are twisted in the sense that their slope there is a high one at the foot and this radially outwards, towards the head of the wing ribs, decreases.

Im Betrieb nimmt das Wärmetauscherrohr vorzugsweise eine wenigstens annähernd waagerechte Lage ein, wobei die sein Inneres in Richtung des Pfeils 1 durchströmende Flüssigkeit in Wärmeaustausch gebracht wird mit einem die Außenfläche in Richtung der Pfeile 3 umspU-lenden Medium, insbesondere Luft.In operation, the heat exchanger tube preferably takes at least one an approximately horizontal position, its interior in the direction of arrow 1 The liquid flowing through is brought into heat exchange with the outer surface in the direction of the arrows 3 surrounding medium, in particular air.

Die Herstellung des beschriebenen Wärme tauscherrohre s geschieht in einer Spritzgußform 5, in zieren unterem Teil eine die Austrittsöffnung berandende Außenform 8 gebildet ist. In dieser befindet sich eine Innenform 7, welche von oben her von einem Träger 6 getragen ist.The production of the heat exchanger tubes described s happens in an injection mold 5, in the lower part of an adorn the outlet opening Outer shape 8 is formed. In this there is an inner shape 7, which from above is carried forth by a carrier 6.

In jeder der Formen sind schraubenlinienförmig verlaufende Nuten gleicher Steigung ausgearbeitet.Helical grooves are the same in each of the shapes Incline worked out.

In die Spritzgußform 5 wird eine Metallschmelze 9 eingefüllt und unter Druck gesetzt, so daß diese durch den zwischen Innenform 7 und Außenform 8 gebildeten ringförmigen Durchtrittsquerschnitt austritt und dabei erstarrt. Das beim Durchtritt der MeWallschmelze entstehende Werkstück 21 hat die in Fig. 3 gezeigte Gestalt in Form eines Rohrkörpers 20, in dessen Innerem die Rippen 2 ausgeformt sind, welche in den Nuten der Innenform 7 gebildet wurden, und an dessen Außenfläche Außenrippen 12 ausgeformt sind, welche in den Nuten der Außenform 8 entstanden sind.In the injection mold 5, a molten metal 9 is poured and below Pressure is set so that this is formed by the between the inner mold 7 and the outer mold 8 annular passage cross-section emerges and solidifies in the process. That when passing through The workpiece 21 resulting from the MeWall melt has the shape shown in FIG Form of a tubular body 20, inside the ribs 2 formed which have been formed in the grooves of the inner mold 7 and on the outer surface thereof Outer ribs 12 are formed, which have arisen in the grooves of the outer shape 8.

Das Zerschneiden der Außenrippen 12 in die FlUgelrippen 4 geschieht durch ein umlaufendes Schneidwerkzeug 10 mit keilförmiger Spitze 11. Dieses wird in unmittelbarer Nähe des Austritts aus der Spritzgußform 5 um dessen Achse umlaufend bewegt, und zwar entgegen dem Drehsinn des austretenden Werkstücks. Dadurch werden die noch nicht vollständig ausgehärteten Außenrippen 12 zerschnitten und die entstehenden, etwa rechteckigen Flügel 4 gleichzeitig zusätzlich verwunden, wie dies bei Betrachtung der Fig. 2 deutlich wird.The cutting of the outer ribs 12 into the wing ribs 4 takes place by a rotating cutting tool 10 with a wedge-shaped tip 11. This is in the immediate vicinity of the exit from the injection mold 5 revolving around its axis moves against the direction of rotation of the exiting workpiece. This will be the not yet fully hardened outer ribs 12 cut and the resulting, about rectangular wing 4 at the same time additionally twist, as shown when viewing 2 becomes clear.

Wegen der Überlagerung der unter langsamer Drehung erfolgenden axialen Austrittsbewegung des Werkstücks 21 und der schnelleren Umlaufbewegung des Schneidwerkzeugs 10 liegen die Schnitte und damit auch die Flügelrippen 4 auf Schraubenlinien. Deren Steigung sowie das Ausmaß der beim Schneiden entstehenden Verwindung der FlAgelrippen hängen ab vom Verhältnis der genannten Geschwindigketten.Because of the superposition of the axial ones taking place under slow rotation Exit movement of the workpiece 21 and the faster orbital movement of the cutting tool 10 the cuts and thus also the wing ribs 4 lie on helical lines. Whose The slope and the extent of the twisting of the wing ribs that occur during cutting depend on the ratio of the mentioned speed chains.

Das auf die beschriebene Weise nach vollständiger Erstarrung erhaltene einstückige Wärmetauscherrohr hat eine optimale Wårmeaustauschwirksamkeit . Es wird vorteilhaft angewandt beim Bau von Eihraggregaten zur Kühlung des Kältemittels im Kreisprozeß, als Heizrohr in Trockenapparaten oder in Sonnenenergieanlagen zur Wärmekonzentration.That obtained in the manner described after complete solidification one-piece heat exchanger tube has an optimal heat exchange efficiency. It will used advantageously in the construction of egg units for cooling the refrigerant in the Circular process, as a heating tube in dryers or in solar energy systems for heat concentration.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Heat exchanger tube with arranged on its outer surface Rib-like heat transfer surfaces, characterized in that the heat transfer surfaces represent a plurality of substantially rectangular wings (4), the longitudinal Helical lines are arranged on the outer surface of the tube (20).

2. Heat exchanger tube according to claim 1, characterized in that the wings (4) are twisted and their angle of inclination decreases towards the head.

3. Heat exchanger tube according to claims 1 and 2, characterized by the use as a cooling device for liquids flowing through it Supply air flowing around the outer surface in a horizontal operating position.

4. Heat exchanger tube according to claims 1 to 3, characterized by inner helical ribs (2).

5. Heat exchanger tube according to claim 4, characterized by a one-piece Education.

6. Process for the production of a heat exchanger tube according to one or several of claims 1 to 5, characterized in that a workpiece (21) extruded with helically extending outer ribs (12) with a large pitch and this cuts into the fluid (4) by means of a rotating cutting tool (10) and twisted at the same time.

7. The method according to claim 6, characterized in that the cutting tool (10) has a wedge-shaped tip (11).