DE3701362C2

DE3701362C2 -

Info

Publication number: DE3701362C2
Application number: DE19873701362
Authority: DE
Inventors: Richard 3150 Peine De Vetter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-01-19
Filing date: 1987-01-19
Publication date: 1993-03-11
Also published as: DE3701362A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher zum Erwärmen von Wasser, insbesondere einen Warmwasserheizkessel, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a heat exchanger for heating of water, especially a hot water boiler, after the Preamble of claim 1.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung dieser Wärmetauscher sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention further relates to a method for Manufacture of these heat exchangers as well as a facility to carry out this procedure.

Bei einem bekannten Wärmetauscher dieser Art (EP 01 23 994) sind die von den Rauchgasen umströmten Ränder jeder Seite der innen mit Wasser beaufschlagten Abschnitte der Wärmetauscher in senkrechter Richtung fluchtend angeordnet. Um unter diesen Voraussetzungen die Rauchgase in einer S-Bahn leiten zu können, müssen die den vorgenannten Rändern zugekehrten Seitenwände des Wärmetauschergehäuses profiliert, insbesondere mit Umlenkvertiefungen versehen sein. Dadurch wird die Gesamtkonstruktion des Wärmetauschers erschwert.In a known heat exchanger of this type (EP 01 23 994) are the edges of the smoke flow around each side the sections of the heat exchanger which are acted upon by water aligned in the vertical direction. Around under these conditions, the flue gases in one In order to be able to manage S-Bahn, the above-mentioned margins profiled side walls of the heat exchanger housing, in particular be provided with deflection depressions. This will the overall construction of the heat exchanger difficult.

Die Erfindung strebt an, diese Nachteile zu beseitigen; demgemäß soll aufgrund der Erfindung eine Vereinfachung der Gesamtkonstruktion des Wärmetauschers erreicht und selbst dann eine Führung der Rauchgase in S-förmiger Bahn ermöglicht werden, wenn die vorgenannten Seitenwände des Wärmetauschergehäuses eben sind.The invention aims to overcome these drawbacks; accordingly, a simplification is intended on the basis of the invention the overall construction of the heat exchanger and even then the smoke gases are guided in an S-shape Track are made possible if the aforementioned side walls of the heat exchanger housing are flat.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind für einen Wärmetauscher der eingangs erwähnten Art die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des 1. Patentanspruchs vorgesehen.To solve this problem are for a heat exchanger type mentioned in the beginning, the characteristics after the labeling part of the 1st claim provided.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Aufgrund der erwähnten Versetzung der ebenen Abschnitte des Wärmetauschers und der dadurch gebildeten randoffenen Ausnehmungen ergeben sich für die Rauchgase Durchtrittsöffnungen zu ihrer Umlenkung, ohne zum Umlenken der Rauchgase die erwähnten Seitenwände des Wärmetauschergehäuses in besonderer Weise gestalten zu müssen.Advantageous configurations the invention emerge from the subclaims. Due to the above-mentioned displacement of the flat sections of the heat exchanger and the resultant Open-edge recesses result for the flue gases Through openings for their redirection, without redirecting the flue gases in the mentioned side walls of the heat exchanger housing to have to design in a special way.

Es ist zwar an sich bekannt (DE 29 03 345 B1), bei Wärmetauschern zum Erwärmen von Wasser mehrere, übereinander angeordnete, etwa parallele, innen mit Wasser beaufschlagte Abschnitte vorzusehen, deren Ränder jeweils mit dem benachbarten Abschnitt zur Wasserführung in S-förmigen Bahnen durch Überläufe wechselseitig verbunden sind. Diese Vorveröffentlichung enthält aber keine Angaben über eine besondere Anordnung der Abschnitte zueinander, um eine bestimmte Rauchgasführung zu erzielen.It is known per se (DE 29 03 345 B1) for heat exchangers Heating water several, one above the other, about to provide parallel sections with water inside, the edges of each with the adjacent section for water management in S-shaped lanes mutually connected by overflows are. However, this prior publication does not contain any information about a special arrangement of the sections to each other to a to achieve certain flue gas flow.

Ferner ist es bekannt (GB 11 67 090, CH 5 89 833), zwei Metallbleche aufeinanderzulegen, diese an ihren Rändern fest miteinander zu verbinden und dann in eine Form zu legen, um durch Einleiten eines Druckmittels zwischen die beiden Bleche Hohlräume zur Aufnahme des zu erwärmenden Mediums zu schaffen. Dabei wurde auch vorgeschlagen, die verformten Bleche S-förmig zu biegen, damit das Medium eine entsprechende Strömungsrichtung erfährt. Die beiden erwähnten, fest miteinander zu verbindenden Ränder verlaufen parallel zueinander; Ausnehmungen an den Rändern zum Durchtritt der Rauchgase sind also nicht vorgesehen.It is also known (GB 11 67 090, CH 5 89 833), two metal sheets to lay one on top of the other, firmly at their edges to connect and then put in a shape to by introducing a pressure medium between the two Sheet metal cavities for receiving the medium to be heated to accomplish. It was also suggested that the deformed Bend sheets S-shaped so that the medium has a corresponding Experiences flow direction. The two mentioned firm edges to be connected run parallel to each other; Recesses on the edges for the passage of the smoke gases are therefore not provided.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt An embodiment of the invention is in the drawing shown. It shows

Fig. 1 den für die Herstellung eines Wärmeaustauschers dienenden Grundkörper in noch ebener Gestalt, Fig. 1 shows 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 zwei Eckabschnitte 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 Rändern 2 sind noch im Abstand von den Rändern 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 manufacture 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 Ver welding are two corner sections 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 at the edges 2 , 2 weld seams 6 are provided at a distance from the edges, which limit channels 7 which are 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 Halbkreisen 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 the base body of FIG. 1 is deformed S-shape in the sense of Fig. 2 by the sections 8 are bent to form semi-circles, 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 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 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 upon 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. In order to ensure the uniformity of these bulges 18 , the parts 11-15 have cavities 19 , the clearance of which determines the width of the bulges 18 .

Wie aus Fig. 2 erkennbar ist, sind die Eckabschnitte 3 besonders geformt, um den Einlaß 4 bzw. den Auslaß 5 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 portions 3 are specially shaped to form the inlet 4 and the outlet 5 . So that a movement of the parts 14 , 15 in the direction of arrows 16 , 17 can take place, the corner sections are bulged outwards, i.e. not inwards in the direction of the adjacent sections 10 , as a result of which there are 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 the heat exchanger can receive 10 further sections or, for example, only three sections 10 instead of the four sections shown.

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 Kanälen 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 flue 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 fuel-heated devices for heating water, in particular hot water boilers, the heat exchanger having a plurality of flat, superimposed, approximately parallel sections exposed to water inside, the edges of which are mutually connected by arc-shaped overflows in such a way that the water is essentially guided in S-shaped paths, the flue gases used for water heating also being conducted in an S-path and essentially transversely to the flow of the water, and furthermore the flat sections and the overflows merge into one another and consist of two deformed parts Welded plates made of metal, which form all sections and overflows, characterized in that the sections ( 10 ) which follow one another in the longitudinal direction of the unbent plates and are flat in the finished heat exchanger, with the formation of recesses ( 20 ) which are open at the edges for deflection the flue gases are offset from one another.

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the inlet ( 4 ) and the outlet ( 5 ) for the water to be heated are formed by one-sided bulges with respect to the respectively assigned flat section ( 10 ).

3. Heat exchanger according to claim 2, characterized in that the bulges are each provided on the side facing away from the central sections ( 10 ).

4. Method of manufacturing a heat exchanger according to Claim 1, characterized in that two flat metal plates welded on top of each other in places , whereupon the panels thus united are bent in an S-shape and locally by introducing a pressure medium be arched.

5. Device for carrying out the method according to claim 4, characterized in that a die or a mold ( 11-15 ) is used to receive the deformed sheets, against the inner surfaces of which the sheets abut in the deformation caused by the pressure medium.

6. Device according to claim 5, characterized in that the die consists of several opposite, mutually engaging between the flat portions ( 10 ) engaging parts ( 11 , 12 , 13 and 14 , 25 ), which are mutually oppositely movable.