DE4029096C2 - Wärmetauscher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit mehreren ab­ geflachten Rohren, Rohrschichtungen bzw. Seitenplattenab­ schnitten, wobei diese Rohre und Seitenplatten nacheinander angeordnet, gesichert und aneinander gelötet sind.

Ein üblicher Wärmetauscher weist eine einzige große Seitenplatte 31, die mit mehreren, beispiels­ weise vier, Aufnahmeöffnungen 32 für abgeflachte Rohre ver­ sehen ist, und mehrere abgeflachte Rohre mit jeweils äußeren Stegen auf, wobei die abgeflachten Rohre in die Aufnahmeöff­ nungen 32 eingefügt und damit verlötet sind (vgl. die anlie­ gende Fig. 6.

Infolgedessen ist die Zahl der in dem Wärmetauscher anzu­ bringenden, abgeflachten Rohre durch die Zahl der Öffnungen in der Seitenplatte be­ schränkt; weist die Seitenplatte z. B. vier Aufnahmeöffnungen auf, können nur vier Rohre in dem Wärmetauscher angebracht werden. Deshalb ist es aufwendig, Wärmetauscher mit unter­ schiedlichen Wärmekapazitäten zu fertigen. Ferner ist es in schwierig, die abgeflachten Rohre in die Aufnahmeöffnungen, mit im wesentlichen gleicher Form und Größe, einzufügen, weshalb der Zusammenbau eines solchen Wärmetauschers zeitaufwendig ist. Weisen die abgeflachten Rohre zu große oder sich nach außen vergrößernde Endbereiche auf, ist es unmöglich, sie in die Aufnahmeöffnungen einzufü­ gen, die in der Seitenplatte ausgebildet sind und deren Größen denen der Längsmittelabschnitte der abgeflachten Rohre entsprechen.

Die DE 29 10 005 A1 betrifft einen Wärmetauscher mit paral­ lelen Kühlkanälen, die mit Flächenelementen verbunden und von stapelbaren Anschlußkörpern stirnseitig zu Kühleinheiten zusammengefaßt und in Profilrahmen eingespannt werden. Die EP 0 223 995 A2 zeigt einen Wärmetauscher mit plattenförmigen Hohlelementen gleichbleibenden Querschnitts, die ohne zwi­ schen ihnen liegende Profilierungen oder Stege in Stirnwände eingesteckt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach montierbaren Wärmetau­ scher bereitzustellen, bei dem die Zahl der Rohre mit abgeflachter oder ähnlicher Form beliebig geändert werden kann, und Rohre mit sich ver­ größernden Endbereichen in den Aufnahmeöffnungen der Plat­ tenteile auf einfache Weise befestigt werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach der Erfindung weist jedes Endseitenplattenteil des Wär­ metauschers mindestens einen Ausschnittsbereich von fast der Hälfte des axialen Querschnitts oder der äußeren Form des Rohrs auf, wobei der Ausschnittsbereich an einer Seite des Endseitenplattenteils ausgebildet ist, und jedes gegebenen­ falls verwendete Mittelseitenplattenteil weist mindestens zwei Ausschnittsbereiche von jeweils fast der Hälfte des Profils des Rohrs auf, die sich entlang beider Seiten des Mittelseitenplattenteils erstrecken. Es wird ein Rohr in einem Ausschnittsbereich eines Endseitenplattenteils ange­ ordnet, dann wird das Mittelseitenplattenteil an das Endsei­ tenplattenteil gebracht, und eine freie Hälfte des in das Endseitenplattenteil gesetzten Rohrs wird in einen Aus­ schnittsbereich der Mittelseitenplatte eingefügt oder darin angeordnet. Das zuvor erläuterte Verfahren kann gegebenen­ falls mehrfach mit jeweils neuen Mittelseitenplattenteilen wiederholt werden und abschließend wird die freie Hälfte des in den Ausschnittsbereich des letzten Mittelseitenplatten­ teils des Wärmetauschers eingefügten Rohrs in eine andere Endseitenplatte eingefügt. Daraufhin werden die End- und Mittelseitenplattenteile miteinander verlötet oder in ähnli­ cher Weise fest verbunden.

Auf diese Weise ist es einfach, eine beliebige Zahl von Schichtungen von Rohren mit bevorzugt flacher Form zusammen­ zusetzen und die Zahl der Schichtungen zu bestimmen. Auf­ grund der besonderen Halbform der abgeflachten Rohre, ist es sehr einfach und unkompliziert, diese Rohre und Seitenplat­ ten zusammenzusetzen, um einzelne Wärmetauscher herzustel­ len, auch wenn die Rohre vergrößerte Endbereiche aufweisen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Wärmetauschers nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Vorderansicht davon;

Fig. 3 eine Vorderansicht von Endseitenplattenteilen und einem Mittelseitenplattenteil;

Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt einer zweiten bevor­ zugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 einen vergrößerten Querschnitt einer dritten bevor­ zugten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 6 eine Vorderansicht einer Seitenplatte nach dem Stand der Technik.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, ist ein Ausschnitts­ bereich 2 von im wesentlichen einer Hälfte des axialen Quer­ schnitts des abgeflachten Rohrs 3 in der oberen Kantenseite des untersten Seitenplattenteils 1 ausgebildet und ein erstes abgeflachtes Rohr 3 wird auf dem Ausschnittsbereich 2 angeordnet. Das abgeflachte Rohr 3 weist innen eine Reihe von inneren Stegen 3' und außen eine Reihe an äußeren Stegen 3'' auf. Ein Mit­ telseitenplattenteil 4 wird auf dem ersten abge­ flachten Rohr 3 angeordnet. Ein abgeflachtes Rohr 3 und ein Mittelseitenplattenteil 4 werden solange abwechselnd ange­ ordnet, bis der Wärmetauscher mit der gewünschten Zahl an abgeflachten Rohren, z. B. vier, Rohrschichtungen versehen ist. Das Mittelseitenplattenteil 4 hat eine obere und eine untere Seite mit jeweils Ausschnittsbereichen 5 von im we­ sentlichen einem halben Querschnitt des Profils des abge­ flachten Rohrs. Die abgeflachten Rohre 3 werden in den Aus­ schnittsbereichen 5 angeordnet, und dann wird ein nächstes Seitenplattenteil 4 auf das Rohr 3 gelegt; diese Verfahrens­ schritte werden wiederholt.

Auf dem obersten abgeflachten Rohr 3, das in den Aus­ schnittsbereich 5 des Mittelseitenplattenteils 4 gelegt wurde, wird der Ausschnittsbereich 7 des obersten Seiten­ plattenteils 6 entgegengegesetzt zu dem untersten Seiten­ plattenteil 1 angeordnet, so daß es mit dessen Ausschnitts­ bereich 7 auf das oberste abgeflachte Rohr 3 paßt, so daß man einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher erhält, der mindestens ein Mittelseitenplattenteil, min­ destens zwei abgeflachte Rohre und zwei Endseitenplattenteile aufweist.

Der zusammengesetzte Wärmetauscher 8 wird von einer (nicht gezeigten) Halterung in seiner Form gehalten, und dann z. B. in einem Vakuumofen verlötet.

Fig. 4 zeigt eine andere bevorzugte Ausführungsform des Wär­ metauschers, die mit abgeflachten Rohren 13 von einer ande­ ren Form als in der ersten bevorzugten Ausführungsform aus­ gestattet ist. Wie in Fig. 4 angedeutet, sind die Endberei­ che des abgeflachten Rohrs nach außen geneigt und ihr Außen­ maß vergrößert sich allmählich. Die in das Material der End- und Mittelseitenplattenteile 11 und 14 gebildeten Aus­ schnittsbereiche 12 und 15 sind im Querschnitt abgeschrägt, um mit den vergrößerten Enden des abgeflachten Rohrs 13 ein­ zugreifen.

Fig. 5 zeigt eine dritte bevorzugte Ausführungsform eines Wärmetauschers eines anderen Typs. Nach dieser dritten Aus­ führungsform der Erfindung weisen die abge­ flachten Rohre 23 jeweils Strömungsleitvorrichtungen 24 auf, die sich in einem Tank 25 des Wärmetauschers befinden. Es ist zu bemerken, daß sich die drei Strömungsleitvorrichtun­ gen 24, die z. B., wie gezeigt, drei unterschiedliche Größen aufweisen, von den abgeflachten Rohren 23 weg erstrecken und sich die größte der Strömungsleitvorrichtungen 24 an der nächsten Position zu dem Einlaß 26 des Tanks 25, die kleinste der Strömungsleitvorrichtungen 24 an der entferntesten Position von dem Einlaß 26 und eine mittelgroße zwischen diesen zwei zuvor genannten Strömungsleitvorrichtungen 24 befindet. Diese Strömungsleitvorrichtungen 24 lenken einen Fluidfluß, der durch den Einlaß 26 einfließt, so daß die Durchsätze in den jeweiligen abgeflachten Rohren 23 etwa gleich sind.

Um den Wärmetauscher herzustellen, wird z. B. ein abge­ flachtes Rohr 3 auf der oberen Seite des untersten Seiten­ plattenteils 1 angeordnet, worauf dann gegebenenfalls meh­ rere Sätze des Mittelseitenplattenteils 4 und des auf dem Mittelseitenplattenteil 4 befindlichen Rohrs 3 nacheinander oder eines nach dem anderen aufgelegt werden. Als letztes wird das oberste Endseitenplattenteil 6 auf das letzte oder oberste Mittelseitenplattenteil 4 gesetzt. Die so zusammen­ gesetzten Seitenplattenteile und flachen Rohre werden gelö­ tet. So kann die Zahl der Seitenplatten­ teile 4 beliebig ausgewählt und die Größe und Kapazität des Wärmetauschers bestimmt werden. Besonders geformte abge­ flachte Rohre, wie solche mit vergrößerten oder sich verän­ dernden Endbereichen, werden je nach Zweck des Wärmetau­ schers verwendet. Werden abgeflachte Rohre 23 mit unter­ schiedlichen Strömungsleitvorrichtungen 24 oder Reflektoren verwendet, fließt Wasser gleichmäßig in den jeweiligen abge­ flachten Wärmetauscherrohren.

Fig. 6 zeigt einen üblichen Wärmetauscher des Standes der Technik. Darin ist eine einzige grobe Seitenplatte 31 mit mehreren, z. B. vier, Aufnahmeöffnungen 32 für abgeflachte Rohre versehen.

Claims (3)

1. Wärmetauscher mit einem Paar von Endseitenplattenteilen (1, 6; 11), mindestens einem Mittelseitenplattenteil (4; 14) und mindestens zwei Rohren (3; 13) mit ggf. erweiterten Endbereichen, wobei die Rohre zwischen einem der Endseitenplattenteilen (1) und einem Mittelseitenplattenteil (4; 14) und dem anderen Endseitenplattenteil (6) und einem Mittelseitenplattenteil (4; 14) angeordnet sind.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endseitenplattenteile (1, 6; 11) jeweils abgeschrägte Ausschnittsbereiche (2, 7; 12) von im wesentlichen halbem axialem Querschnitt der erweiterten Endbereiche der Rohre (3; 13) aufweisen, die auf einer Seite dieser Endseitenplattenteile (1, 6; 11) aus­ gebildet sind, daß die Mittelseitenplattenteile (4; 14) abgeschrägte Ausschnittsbereiche (5; 15) von im wesentlichen halbem axialen Querschnitt der erweiterten Endbereiche der Rohre (3; 13) aufweisen, die auf deren beiden Seiten ausgebildet sind, und daß Rohre (3; 13) zwischen dem Endseitenplattenteil (1) und einem Mit­ telseitenplattenteil (4; 14) und dem anderen Endseitenplattenteil (6) und einem Mittelseitenplattenteil (4; 14) so angeordnet sind, daß sie etwa in die abgeschrägten Ausschnittsbereiche hineinpassen.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Endseitenplattenteile (1, 6; 11), die erweiterten Endbereiche der Rohre (3, 13) und die Mittelseitenplattenteile (4; 14) zusammengesetzt und miteinander verlötet sind.