DE3701362A1

DE3701362A1 - Heat exchanger for apparatuses for heating water and method for the production of these heat exchangers

Info

Publication number: DE3701362A1
Application number: DE19873701362
Authority: DE
Inventors: Richard Vetter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-01-19
Filing date: 1987-01-19
Publication date: 1988-07-28
Also published as: DE3701362C2

Abstract

The invention relates to a heat exchanger for apparatuses for heating water, which has a plurality of sections which are arranged above one another, are parallel and are internally supplied with water and the edges of which are connected to the adjacent section alternately by overflows. To avoid special connecting pieces between the sections and to simplify the welding work during assembly, the sections and the overflows are to merge into one another in one piece, and in addition the sections and the overflows consist of two deformed plates made of sheet steel or the like which are welded together at certain points, the sections and overflows being formed by these two plates.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher für Vorrichtungen zum Erwärmen von Wasser und Verfahren zur Herstellung dieser Wärmeaustauscher.The invention relates to a heat exchanger for Devices for heating water and methods for Manufacture of these heat exchangers.

Die Erfindung betrifft weiterhin solche Wärmetauscher, die mehrere, übereinander angeordnete, parallele, innen mit Wasser beaufschlagte Abschnitte aufweist, deren Bänder mit dem benachbarten Abschnitt durch Überläufe wechselseitig verbunden sind in der Weise, dass das Wasser im wesentlichen in S-förmigen Bahnen geführt ist, wobei die Verbrennungsgase im wesentlichen quer zur Strömung des Wassers geleitet werden.The invention further relates to such heat exchangers, the several, one above the other, parallel, inside has sections exposed to water, the Tapes with the adjacent section through overflows are mutually connected in such a way that the Water essentially in S-shaped paths is, the combustion gases essentially be directed across the flow of water.

Bei den bekannten Wärmetauschern dieser Art sind besondere Verbindungsstücke erforderlich, um das Wasser von einem Abschnitt in den benachbarten leiten zu können. Schwierigkeiten ergeben sich bei den dafür erforderlichen Schweissarbeiten deshalb, weil sie an kaum noch zugänglichen engen Stellen ausgeführt werden müssen. Insb. treffen diese Schwierigkeiten für solche Bleche zu, die ohnehin schlecht zu bearbeiten sind, wie dies bei nicht rostenden Blechen der Fall ist.In the known heat exchangers of this type special connectors required to do that Water from one section to the neighboring to be able to lead. Difficulties arise with the welding work required for this, because they are in tight spaces that are hardly accessible must be carried out. Esp. meet this Difficulties for such sheets, which anyway are difficult to edit, as is not the case rusting sheets.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen. Es sollen besondere Ver bindungs- und Übergangsstücke vermieden werden, zudem soll erreicht werden, dass Schweissarbeiten ohne Behinderung bzw. verhältnismässig bequem ausge führt werden können.The invention is based on the object Eliminate disadvantages. Special ver binding and transition pieces are avoided, In addition, welding work is to be achieved without disabilities or relatively comfortable can be led.

Zur Lösung dieser Aufgabe gehen erfindungsgemäss die erwähnten, einander parallelen Abschnitte und die zugeordneten Übergänge einstückig ineinander über. Die Abschnitte und die Übergänge bestehen zudem aus zwei verformten, stellenweise miteinander verchweissten Tafeln aus Metall, aus denen alle Abschnitte und Übergänge der Vorrichtung gebildet sind. Somit werden die genannten Abschnitte nicht für sich hergestellt und dann über Krümmer od. dgl. miteinander verbunden, sondern es werden zwei Tafeln bzw. Blechplatten benutzt, die stellenweise verschweisst und dann zu der Vorrichtung bzw. einem Wärmetauscher geformt werden. Diese Verformung ist deshalb möglich, weil die einzelnen Abschnitte wechselseitig mit den Überläufen versehen und mit den benachbarten Abschnitten verbunden werden müssen. Die Verformung sieht dabei eine Biegeverformung der jenigen Teile vor, die später die Übergänge bilden sollen, während die für die Abschnitte bestimmten Teile eben und unverformt bleiben.According to the invention, this object is achieved the mentioned parallel sections and the assigned transitions in one piece about. The sections and the transitions exist also from two deformed, in places with each other welded metal plates from which all Sections and transitions of the device are formed are. Thus, the sections mentioned are not made for itself and then over manifold or the like. connected, but there will be two Sheets or sheet metal plates used in places welded and then to the device or a heat exchanger. This deformation is possible because the individual sections alternately provided with the overflows and with the adjacent sections must be connected. The deformation sees a bending deformation of the those parts that later form the transitions are supposed to, while those intended for the sections Parts remain flat and undeformed.

Es versteht sich, dass deshalb auch nichtrostende Bleche benutzt werden können, da sie vor ihrer Verformung, also noch in ebener Gestalt geschweisst werden können.It goes without saying that therefore also stainless Sheets can be used as they are in front of their Deformation, i.e. welded in a flat shape can be.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:Further details of the invention will be given the drawing explains in which an embodiment the invention is shown. Show it:

Fig. 1 der für die Herstellung eines Wärmeaustauschers dienende Grundkörper in noch ebener Gestalt, Fig. 1 of the serving for the production of a heat exchanger main body nor in plane form,

Fig. 2 den aus dem Grundkörper gemäss Fig. 1 her gestellten Wärmeaustauscher in der Seitenansicht zusammen mit Einrichtungen zum Verformen des Grundkörpers und Fig. 2 shows the heat exchanger made from the base body according to FIG. 1 in a side view together with devices for deforming the base body and

Fig. 3 den schon in der Einrichtung zum Verformen des Grundkörpers befindlichen Grundkörper im noch nicht ausgeformten Zustand, und zwar als Teil schnitt in Richtung des Pfeiles III-III von Fig. 2 gesehen. Fig. 3 the base body already in the device for deforming the base body in the not yet shaped state, namely as a section in the direction of arrow III-III of Fig. 2 seen.

Der Grundkörper für die Herstellung des Wärmeaustauschers besteht aus zwei kongruenten Tafeln 1 aus einem Metall blech insb. aus einem nichtrostenden Werkstoff. Diese beiden ebenen Tafeln 1 werden ringsum an ihren äusseren Rändern 2 miteinander verschweisst, ausgenommen von dieser Ver schweissung sind Eckabschnitt bei 3, die beim fertigen Wärmeaustauscher den Einlass 4 und den Auslass 5 für das zu erwärmende Wasser bilden. (Einlass und Auslass sind als Pfeile angezeigt.) Ausser den Schweissungen an den Bändern 2 werden noch im Abstand von den Bändern 2 Schweissnähte 6 vorgesehen, die beim fertigen Wärmeaus tauscher voneinander getrennte Kanäle 7 begrenzen, die in nicht durch Schweissungen unterbrochene Sektionen 8 münden, welche beim fertigen Wärmeaustauscher bogenförmige Übergänge 9 entstehen lassen. Im übrigen bilden die Kanäle 7 beim Fertigerzeugnis ebene Abschnitte 10. The basic body for the production of the heat exchanger consists of two congruent plates 1 made of a metal sheet, in particular of a stainless material. These two flat panels 1 are welded all around at their outer edges 2 , except for this welding Ver corner section at 3, which form the inlet 4 and the outlet 5 for the water to be heated in the finished heat exchanger. (Inlet and outlet are shown as arrows.) In addition to the welds on the belts 2 , two weld seams 6 are provided at a distance from the belts 2 , which limit channels 7 separated from one another in the finished heat exchanger and which open into sections 8 which are not interrupted by welds, which give rise to curved transitions 9 in the finished heat exchanger. In addition, the channels 7 form flat sections 10 in the finished product.

Der so durch Verschweissen fertiggestellte Grund körper gemäss Fig. 1 wird S-förmig im Sinne der Fig. 2 verformt, indem vor allen Dingen die Sektionen 8 zu einem Halbkreis gebogen werden, während die Bereiche mit den Kanälen 7 in ebener Gestalt verbleiben. Die beiden Tafeln 1 haben dann zunächst zwar die S-förmige Gestalt gemäss Fig. 2, jedoch bedarf es noch der Bildung ausgeprägter Hohlräume zwischen den beiden Tafeln 1.The finished as by welding to the basic body according to FIG. 1 is deformed S-shape in the sense of Fig. 2 by the sections 8 are bent into a semicircle above all, while the parts remain in planar shape with channels 7. The two panels 1 then initially have the S-shaped shape according to FIG. 2, but it is still necessary to form pronounced cavities between the two panels 1 .

Die Verformung der Tafeln 1 kann an sich beliebig ge schehen, zweckmässig ist jedoch ein Gesenk, das gemäss Fig. 2 aus fünf Teilen besteht, von denen die Teile 11, 12 und 13 auf einer Seite und die Teile 14 und 15 auf der anderen gegenüberliegenden Seite des Gesenkes angeordnet sind. Diese Teile sind in Richtung der Pfeile 16, 17 gegenläufig bewegbar, und zwar so weit auseinander, dass Verformungen der Tafeln 2 möglich sind, und weiterhin so weit zusammen, dass der Wärmeaustauscher in dem Gesenk als Form seine Fertiggestalt erhalten kann. Das Gesenk bestimmt also die Endgestalt.The deformation of the panels 1 can be done as desired, but a die is expedient, which according to FIG. 2 consists of five parts, of which the parts 11 , 12 and 13 on one side and the parts 14 and 15 on the other opposite Side of the die are arranged. These parts can be moved in opposite directions in the direction of the arrows 16 , 17 , namely so far apart that deformations of the panels 2 are possible, and further so far together that the heat exchanger in the die can be given its finished shape. The die thus determines the final shape.

Um nun die Hohlräume bzw. die Kanäle 7 und die in den Übergängen 9 befindlichen Hohlräume zu bilden, wird der Baum zwischen den beiden Tafeln durch Einleiten einer Druckflüssigkeit z.B. Drucköl beaufschlagt, und zwar in der Weise, dass eine bleibende Verformung der Tafeln 1 eintritt und sich Auswölbungen 18 im Sinne der Fig. 3 einstellen. Um die Gleichmässigkeit dieser Auswölbungen 18 sicherzustellen, haben die Teile 11-15 eine entsprechende Gestalt bzw. Hohlräume 19 deren lichte Höhe die Weite der Auswölbungen 18 be stimmt. In order to form the cavities or the channels 7 and the cavities located in the transitions 9 , the tree between the two panels is acted on by introducing a pressure fluid, for example pressure oil, in such a way that permanent deformation of the panels 1 occurs and bulges 18 occur in the sense of FIG. 3. To ensure the uniformity of these bulges 18 , the parts 11-15 have a corresponding shape or cavities 19 whose clear height determines the width of the bulges 18 be.

Wie aus Fig. 2 erkennbar ist, sind die Eckabschnitte besonders geformt, um den Einlass bzw. Auslass zu bilden. Damit eine Bewegung der Teile 14, 15 im Sinne der Pfeile 16, 17 vonstatten gehen kann, sind die Eckabschnitte nach aussen ausgewölbt, also nicht nach innen in Richtung auf die benachbarten Abschnitte 10, wodurch in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Teile 14, 15 Hinterschneidungen ausgeschaltet werden.As can be seen from FIG. 2, the corner sections are specially shaped to form the inlet or outlet. So that a movement of the parts 14 , 15 in the direction of the arrows 16 , 17 can take place, the corner sections are bulged outwards, that is, not inwards in the direction of the adjacent sections 10 , thereby causing undercuts in relation to the direction of movement of the parts 14 , 15 turned off.

Es versteht sich, dass der Wärmeaustauscher anstelle der dargestellten vier Abschnitte 10 weitere Abschnitte oder z.B. auch nur drei Abschnitte 10 erhalten kann.It goes without saying that instead of the four sections 10 shown, the heat exchanger can be given further sections or, for example, only three sections 10 .

Ergänzend sei noch darauf verwiesen, dass das zu erwärmende Wasser in Richtung der Kanäle 7 geführt ist. Die Verbrennungs- oder Rauchgase der erfindungs gemässen Vorrichtung werden hingegen im rechten Winkel dazu geführt. Damit unter diesen Voraussetzungen diese Gase ebenfalls S-förmig geführt werden können, sind die Abschnitte 10 (quer zu den Kanäle 7) versetzt. Diese Versetzungen und Ausnehmungen zum Umlenken der Gase sind in Fig. 1 bei 20 dargestellt.In addition, it should be pointed out that the water to be heated is guided in the direction of the channels 7 . The combustion or smoke gases of the device according to the Invention, however, are performed at right angles to it. So that these gases can also be guided in an S-shape under these conditions, the sections 10 are offset (transversely to the channels 7 ). These dislocations and recesses for deflecting the gases are shown at 20 in FIG. 1.

Claims

1.Heat exchanger for devices for heating water, in particular hot water boilers, the heat exchanger having a plurality of superposed, approximately parallel sections internally exposed to water, the bands of which are mutually connected to the adjacent section by overflows in such a way that the water is guided essentially in S-shaped paths, the hot gases (combustion gases) being directed essentially transversely to the flow of the water, characterized in that the sections ( 10 ) and the overflows ( 9 ) merge into one another and are deformed from two , in places welded panels ( 1 ) made of metal, from which all sections and overflows are formed.

2. Exchanger according to claim 1, characterized in that the inlet and the outlet of the exchanger are formed by bulges on one side with respect to the section ( 10 ).

3. exchanger according to claim 1, characterized in that it is made of a stainless steel sheet.

4. exchanger according to claim 2, characterized in that the bulges on the the adjacent section opposite side are provided.

5. Process for manufacturing a heat exchanger according to claim 1, characterized in that Place two flat metal sheets on top of each other be welded wisely, whereupon the so united Sheets deformed and by introducing a pressure medium be locally arched.

6. The method according to claim 5, characterized in that the sheets are first deformed in an S-shape and then by introducing a pressure medium into the final one To be transformed.

7. Establishment to carry out the procedure after Claim 5, characterized in that for inclusion of the deformed sheets a die or a shape serves against the inner surface of the panels in places can be pressed locally.

8. Device for carrying out the method according to claim 5, characterized in that a die or the like is used to receive the deformed sheets, the opposite, mutually engaging between the sections ( 10 ) parts are oppositely movable bar.