DE69311510T2

DE69311510T2 - Wärmetauscher mit maschigen kühlrippen sowie verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE69311510T2
Application number: DE69311510T
Authority: DE
Inventors: Katsuhiro Kawabata; Kenichi Suehiro; Hiroyuki Yamashita; Kouichi Yasuo
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1992-07-03
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1997-11-06
Anticipated expiration: 2013-07-01
Also published as: EP0601209A1; WO1994001731A1; JPH0618186A; EP0601209A4; DE69311510D1; US5396949A; EP0601209B1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegenden Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher mit gitterartigen Rippen, umfassend eine Vielzahl an Wärmeübertragungsrohren, die parallel angeordnet sind, und eine Vielzahl an gitterartigen Rippen, die parallel zu den Achsen der Wärmeübertragungsrohre angeordnet und mit den Wärmeübertragungsrohren verbunden sind, und ein Verfahren zur Herstellung des gleichen.

STAND DER TECHNIK

Wärmeaustauscher mit kreuzspiralartigen Rippen wurden bisher weithin verwendet, die eine Vielzahl an Wärmeübertragungsrohren, die parallel angeordnet sind, und eine Anzahl an lamellenartigen Rippen, die orthogonal zu den Wärmeübertragungsrohren angeordnet sind, aufweisen. Um die Wärmeübertragungsleistung von Wärmeaustauschern dieser Art zu verbessern, wurden herkömmlich die Rippen auf verschiedenen Wegen bearbeitet (wie z.B. durch Vorsehen von eingekerbten und gebogenen Stücken verschiedener Konfigurationen auf der Oberfläche der Rippen). Jedoch weist eine derartige Rippenherstellung eine Begrenzung der Wirksamkeit in der Verbesserung der Wärmeübertragungsleistung auf.
Deshalb wurden kürzlich Versuche unternommen, Wärmeübertrager mit einer neuen konstruktiven Anordnung zu entwickeln, die als Wärmeaustauscher mit gitterartigen Rippen bekannt sind (hier z.B. japanische Gebrauchsmusteranmeldung, Offenlegungs- Nr. 61-192185, in der gitterartige Rippen gegen Wärmeübertragungsrohre durch Formen des Gitters an vorbestimmten Stellen zur Anpassung an die äußeren Oberflächen der Rohre gehalten und dann die Rohre und das Gitter durch Löten oder Hartlöten miteinander zu verbunden werden.
Ein Wärmeaustauscher mit gitterartigen Rippen, wie in Fig. 10 und 11 dargestellt, umfassend eine Mehrzahl an Wärmeübertragungsrohren 1, 1 ..., die parallel angeordnet sind, eine Mehrzahl an gitterartigen Rippen 2, 2 ..., die parallel zu den Achsen der Wärmeübertragungsrohre 1, 1 angeordnet und mit den äußeren Umfängen der Wärmeübertragungsrohre 1 verbunden sind, und Rohrplatten 3, die die Wärmeübertragungsrohre 1, 1 ... an deren Enden stützen. Die Wärmeübertragungsrohre 1 und die gitterartigen Rippen 2 werden normalerweise durch Löten oder Hartlöten miteinander verbunden, nachdem die gitterartigen Rippen 2, 2 ... eng gegen die Wärmeübertragungsrohre 1 an deren gegenüberliegenden Seiten gehalten werden.
Um die gitterartigen Rippen 2, 2 ... gegen die Wärmeübertragungsrohre 1, 1 ... an deren gegenüberliegenden Seiten zu halten besteht, wie vorher gesagt, ein Problem darin, daß die gitterartigen Rippen 2, 2 an vorbestimmten Stellen mit Aussparungen vorgeformt sind, die an die äußere Umfangsoberfläche der Wärmeübertragungsrohre 1 angepaßt sind. Ein anderes Problem besteht darin, daß das Verfahren, die gitterartigen Rippen 2, 2 in eine übereinanderliegende Beziehung zu bringen und miteinander zu fixieren, einen hohen Grad an technischer Kenntnis verlangt.
Ein Wärmeaustauscher von Interesse ist aus dem Stand der Technik gemäß der CH-A-398 657 bekannt, bei dem eine Ausführungsform eine flache Platte mit Rohrhälften umfaßt, die an ihren gegenüberliegenden Oberflächen angeschweißt sind, und somit den Eindruck vermitteln, daß die Platte diametral durch eine Anzahl an parallelen Rohren verläuft.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegenden Erfindung basiert auf den oben beschriebenen Problemen, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Verbesserung des Verfahrens des Zusammensetzens von Wärmeübertragungsrohren und gitterartigen Rippen miteinander vorzusehen
Die Erfindung besteht, wie in den begleitenden Ansprüchen definiert, aus Anspruch 1, der in eine zweiteilige Form unterteilt wurde basierend auf der Annahme, daß das zuvor genannte japanische Dokument 61 19 218 der nächstkommende Stand der Technik ist.
Der Wärmeaustauscher mit gitterartigen Rippen gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Anzahl an Wärmeübertragungsrohren, die parallel angeordnet sind, und eine Anzahl an gitterartigen Rippen, die parallel zu den Achsen der Wärmeübertragungsrohre angeordnet und mit den Wärmeubertragungsrohren verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Wärmeübertragungsrohre aus einem Paar von Rohrkomponentenelementen besteht, mit einer halbzylindrischen Konfiguration, die Rohrkomponentenelemente an ihren jeweiligen Umfangsenden Verbindungsabschnitte aufweisen, die sich entlang der Achse des Wärmeübertragungsrohres erstrecken, wobei die gegenüberliegenden Verbindungsabschnitte der Rohrkomponentenelemente außerhalb der Rippen derart miteinander verbunden sind, daß die Rippen sandchwichartig zwischen ihnen eingelegt sind, wobei dort innere Rippen, die durch Teile der Vielzahl an gitterartigen Rippen gebildet werden, die innerhalb jedes Übertragungsrohres angeordnet sind, die inneren Rippen dazu dienen, die Wärmeübertragungsleistung zu verbessern.
Der Erhitzer mit gitterartigen Rippen kann derart ausgebildet sein, daß die inneren Rippen eine vorbestimmte Länge in das Wärmeübertragungsrohr in einer sich nach außen erweiternden Art und Weise vorstehen, wobei keine Rippe in der Mitte des Wärmeübertragungsrohres vorliegt.
Der Wärmeaustauscher mit gitterartigen Rippen kann derart ausgebildet sein, daß zwei der äußersten Rippen, die sandwichartig zwischen die Verbindungsabschnitte eingelegt sind, sich durch das Wärmeübertragungsrohr erstrecken, und daß in diesen Rippenabschnitten, die innerhalb des Wärmeübertragungsrohres mit Rippen vorliegen, andere als die zwei äußersten Rippen Abschnitte umfassen, die mit den Verbindungsabschnitten verbunden sind, wobei sie sandwichartig zwischen den Verbindungsabschnitten eingelegt sind, und Abschnitte, die eine vorbestimmte Länge von den Verbindungsabschnitten in das Wärmeübertragungsrohr in einer sich nach außen erweiternden Art und Weise vorstehen, wobei keine Rippe zwischen den äußersten Rippen in der Mitte des Wärmeübertragungsrohres vorliegt.
Der Wärmeaustauscher mit gitterartigen Rippen kann derart ausgebildet sein, daß eine Rippe, die zentral von den Rippen liegt, die sandwichartig zwischen den Verbindungsabschnitten liegen, sich durch das Wärmeübertragungsrohr erstreckt, und daß Abschnitte, die innerhalb des Wärmeübertragungsrohres vorliegen, das aus Rippen an beiden Seiten der zentralen Rippe besteht, Abschnitte umfassen, die mit dem Verbindungsteil verbunden sind, indem sie sandwichartig zwischen die Verbindungsabschnitte eingelegt sind und Abschnitte, die eine vorbestimmte Länge von den Verbindungsabschnitten in das Wärmeübertragungsrohr in einer sich nach außen erweiternden Art und Weise vorstehen, wobei keine Rippe an beiden Seiten der zentralen Rippe in der Mitte des Wärmeübertragungsrohres vorliegt.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschers mit gitterartigen Rippen umfassend die Schritte eines Zusammensetzens einer Vielzahl an gitterartigen Rippen und eines Pressens gegen die Rippen an einer vorbestimmten Stelle eines Paares von Rohrkomponentenelementen mit einer halbzylindrischen Konfiguration mit sich axial erstreckenden Verbindungsabschnitten an ihren jeweiligen Umfangsenden gegen die äußere Seite der zusammengesetzten Rippen derart, daß sich die Verbindungsabschnitte gegenüberliegen; und ein Verbinden der gegenüberliegenden Verbindungs abschnitte miteinander, um ein Wärmeübertragungsrohr mit inneren Rippen zu bilden, die durch Abschnitte der gitterartigen Rippen gebildet werden, die innerhalb des Wärmeübertragungsrohres sind, die inneren Rippen dazu dienen, die Wärmeübertragungsleistung zu verbessern.
Die zuvor genannten Verbindungsteile können Verbindungsflansche sein.
Die Wärmeaustauscher der vorliegenden Erfindung und das Verfahren zur Herstellung derartiger Wärmeaustauscher haben die folgenden Funktionen.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung der Wärmeaustauscher eine Vielzahl an Wärmeübertragungsrohren umfaßt, die parallel angeordnet sind, und eine Vielzahl an gitterartigen Rippen, die parallel zu den Achsen der Rohre angeordnet und mit den Rohren verbunden sind, jedes der Wärmeübertragungsrohre aus einem Paar von Rohrkomponentenelementen mit einer halbzylindrischen Konfiguration besteht, die Komponentenelemente an ihren jeweiligen Umfangsenden Verbindungsabschnitte aufweisen, die sich entlang einer Achse des Rohres erstrecken, und die gegenüberliegenden Verbindungsabschnitte der Rohrkomponentenelemente außerhalb der Rippen derartig miteinander verbunden sind, um diese sandwichartig zwischen die Verbindungsteile einzulegen, ermöglicht dies, die Wärmeübertragungsrohre und die gitterartigen Rippen in einer Kombination anzuordnen, die zu einer bemerkenswerten Verbesserung der Arbeitswirksamkeit während des Verfahrens zur Herstellung eines Wärmeaustauschers führt; und zur Verbesserung der Wärmeübertragungsleistung.
Abschnitte der gitterartigen Rippen, nämlich die zuvor genannten inneren Rippen, bleiben innerhalb jedes Wärmeübertragungsrohres, und dies ermöglicht einen direkten Kontakt zwischen einem Fluid (z.B. Kühlmittel), das in dem Wärmeübertragungsrohr fließt, und einem Teil der Rippen, was zu einer verbesserten Wärmeübertragungsleistung führt.
Bei einem Wärmeaustauscher nach Anspruch 2, erstrecken sich die gitterartigen Rippen durch ein Wärmeübertragungsrohr, und dies ermöglicht einen direkten Kontakt zwischen den Rippen und dem Fluid, das in dem Wärmeaustauscherrohr fließt, was zu einer Verbesserung der Wärmeübertragungsleistung führt.
Bei einem Wärmeaustauscher nach Anspruch 4, ist direkte Wärmeübertragung zwischen dem Fluid in jedem Wärmeübertragungsrohr und den Rippen aufgrund der sich nach außen erweiternden in das Wärmeübertragungsrohr vorstehenden Rippenabschnitte wirksam. Die sich nach außen erweiternden, vorstehenden Rippenabschnitte dienen dazu, die gitterartigen Rippen an einem Herausrutschen aus den Verbindungsabschnitten zu hindern. Weiterhin bei dem Wärmeaustauscher nach Anspruch 5, da keine Rippe in der Mitte des Wärmeübertragungsrohres vorliegt, der Widerstand eines Fluidflusses in das Wärmeübertragungsrohr verringert .
Bei einem Wärmeaustauscher nach Anspruch 6, erstrecken sich nur die zwei äußersten Rippen in jedem Wärmeübertragungsrohr durch das Wärmeübertragungsrohr. Dies verwirklicht geringeren Flußwiderstand als in einem Wärmeaustauscher, in welchem sich alle Rippen durch jedes Wärmeübertragungsrohr erstrecken. Der sich nach außen erweiternde, vorstehende Rippenabschnitt innerhalb des Wärmeübertragungsrohres steht zum Wärmeaustausch in direktem Kontakt mit dem Fluid im Wärmeübertragungsrohr, was zu vergrößerter Wärmeaustauschwirksamkeit führt. Er hindert auch die Rippen daran, aus den Verbindungsabschnitten herauszurutschen.
Bei einem Wärmeaustauscher nach Anspruch 7, erstreckt sich nur die zentral gelegene Rippe in jedem Wärmeaustauscherrohr durch das Rohr. Dies verwirklicht einen geringeren Flußwiderstand als in einem Wärmeaustauscher, in welchem sich alle Rippen durch jedes Wärmeübertragungsrohr erstrecken. Der sich nach außen erweiternde, vorstehende Rippenabschnitt innerhalb des Wärmeübertragungsrohres steht zum Wärmeaustausch in direktem Kontakt mit dem Fluid im Wärmeübertragungsrohr, was zu einer vergrößerten Wärmeaustauschwirksamkeit führt. Er hindert Rippen auch daran aus den Verbindungsteilen herauszurutschen.
Bei einem Herstellungsverfahren eines Wärmeaustauscher nach Anspruch 8, wird nachdem eine Vielzahl an gitterartigen Rippen zusammengesetzt ist ein Paar von Rohrkomponentenelementen mit einer halbzylindrischen Konfiguration mit sich axial erstreckenden Verbindungsabschnitten an ihren jeweiligen Umfangsenden gegen die Rippen an einer vorbestimmten Stelle gepreßt, von einer äußeren Seite der Rippen derart, daß die Verbindungsabschnitte sich gegenüberliegen, und dann werden die gegenüberliegenden Verbindungsabschnitte miteinander verbunden, um ein Wärmeübertragungsrohr mit inneren Rippen zu bilden, die durch Teile der Vielzahl an gitterartigen Rippen innerhalb des Wärmeübertragungsrohres gebildet werden, die inneren Rippen dienen dazu, die Wärmeübertragungsleistung zu verbessern. So können Wärmeübertragungsrohre und gitterartige Rippen durch ein derart einfaches Verfahren zusammengesetzt werden, welches zu einer bemerkenswerten Verbesserung der Arbeitswirksamkeit während des Verfahrens zur Herstellung eines Wärmeaustauscher führt.
Weiterhin bleiben die gitterartigen Rippen gemäß diesem Verfahren innerhalb des Wärmeübertragungsrohres, und dies ermöglicht einen direkten Kontakt zwischen einem Fluid (z.B. Kühlmittel), das in dem Wärmeübertragungsrohr fließt, und einen Teil der Rippen, was zu einer verbesserten Wärmeübertragungsleistung führt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht von Hauptabschnitten eines Wärmeaustauschers, die eine Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht von Hauptabschnitten des Wärmeaustauschers nach Ausführungsform 1 der Erfindung;
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht, die das Herstellungsverfahren des Wärmeaustauschers nach Ausführungsform 1 der Erfindung zeigt;
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht von Hauptabschnitten eines Wärmeaustauschers nach Ausführungsform 2 der Erfindung;
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht, die das Herstellungsverfahren des Wärmeaustauschers nach Ausführungsform 2 der Erfindung zeigt;
Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht von Hauptabschnitten eines Wärmeaustauschers nach Ausführungsform 3 der Erfindung;
Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht, die das Herstellungsverfahren des Wärmeaustauschers nach Ausführungsform 3 der Erfindung zeigt;
Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht von Hauptabschnitten eines Wärmeaustauschers nach Ausführungsform 4 der Erfindung;
Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht, die das Herstellungsverfahren des Wärmeaustauschers nach Ausführungsform 4 der Erfindung zeigt;
Fig. 10 zeigt eine Stirnansicht eines herkömmlichen Wärmeaustauschers mit gitterartigen Rippen; und
Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht von Hauptabschnitten des herkömmlichen Wärmeaustauschers mit gitterartigen Rippen.

BESTE ART DER AUSFUHRUNG DER ERFINDUNG

Einige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 9 der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Jeder der Wärmeaustauscher der folgenden Ausführungsformen umfaßt eine Anzahl an Wärmeaustauscherrohren 1, 1 ..., die parallel angeordnet sind, und eine Anzahl an gitterartigen Rippen 2, 2 ..., die parallel zu den Achsen der Wärmeaustauscherrohre 1, 1 ... angeordnet sind und mit den Wärmeaustauscherrohren verbunden sind, wie bei dem Wärmeaustauscher mit gitterartigen Rippen, auf den in der Beschreibung des Standes der Technik hingewiesen wurde (siehe Fig. 10 und 11). In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß die Wärmeaustauscherrohre 1, 1 in jeder möglichen Art parallel zueinander sein können; zum Beispiel können sie versetzt und parallel zueinander auf beiden Seiten einer Ebene angeordnet sein. In diesem Fall werden die gitterartigen Rippen in einer wellenartigen Art gebogen sein.

(Ausführungsform 1)

In Fig. 1 bis 3 sind Hauptteile eines Wärmeaustauschers nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Diese Ausführungsform entspricht den Ausführungsformen der Erfindung gemäß den Ansprüche 1, 2, 3 und 8.
Nach dem Wärmeaustauscher der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, besteht jedes Wärmeaustauscherrohr 1 aus einem Paar von Rohrkomponentenelementen 4, 4 mit einer halbzylindrischen Konfiguration und mit Verbindungsflanschen 4a, 4b an ihren jeweiligen Umfangsenden, die sich entlang der Achse des Wärmeaustauscherrohres erstrecken, welche als Verbindungsabschnitte fungieren.
Die gegenüberliegenden Verbindungsflansche 4a, 4a, und 4b, 4b der Rohrkomponentenglieder 4, 4 werden miteinander verbunden, um die gitterartigen Rippen 2, 2... durch Pressen gegen die Rippen, die außerhalb dieser Rippen liegen, sandwichartig zu erfassen. Bezugsnummer 5 bezeichnet innere Rippen, die durch Abschnitte der gitterartigen Rippen 2, 2 ... gebildet werden, die innerhalb des Wärmeaustauscherrohres 1 angeordnet sind.
Ein Wärmeaustauscher mit dieser Konstruktion wird nach der folgenden Art hergestellt.
Wie Fig. 3 darstellt, wird eine Vielzahl an gitterartigen Rippen 2, 2 ... zusammengesetzt, und ein Paar Rohrkomponentenelemente 4, 4 wird gegen die gitterartigen Rippen 2, 2 ... an einer vorbestimmten Stelle außerhalb der Rippen gepreßt, wie Pfeil P anzeigt. Danach werden die gegenüberliegenden Verbindungsflansche 4a, 4a und 4b, 4b miteinander verbunden, um ein Wärmeaustauscherrohr 1 zu bilden. Zum Zwecke dieses Verbindens wird z.B. Laserschweißen oder Ultraschallschweißen vorteilhafterweise angewendet. In dem Fall eines Pressens der Rohrkomponentenelemente 4, 4 gegen die gitterartigen Enden 2, 2 ..., wobei es nötig ist, daß die gitterartigen Rippen 2, 2 ... voneinander beabstandet sind, können Abstandsmittel (z.B. Abstandshalter) verwendet werden, um die gitterartigen Rippen 2, 2 ... beabstandet zu halten. Nachdem der Wärmeaustauscher hergestellt worden ist, werden die Abstandsmittel entfernt. Bezugsnummer 6 in Fig. 1 bezeichnet Laserschweiß- oder Ultraschallschweißstellen.
Nach der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, kann das Zusammensetzen der Wärmeaustauscherrohre 1, 1 ... und der gitterartigen Rippen 2, 2 ... mit einem sehr einfachen Verfahren durchgeführt werden, so daß die gegenüberliegenden Verbindungsflansche 4a, 4a und 4b, 4b eines Paares von Rohrkomponentenelementen 4, 4 gegen eine Anzahl an gitterartigen Rippen gepreßt werden, die außerhalb davon zusammengesetzt werden, wobei sie miteinander verbunden werden. Dies sorgt für eine bemerkenswerte Verbesserung der Arbeitswirksamkeit während des Herstellungsverfahrens eines Wärmeaustauschers. Weiterhin erlaubt die Tatsache, daß Abschnitte der gitterartigen Rippen 2, 2 ... innerhalb der Wärmeaustauscherrohre 1, 1 ... zum Formen innerer Rippen 5, 5 ... gehalten werden, direkten Kontakt zwischen dem Fluid (z.B. Kühlmittel), das in den Wärmeübertragungsrohren 1, 1 ... fließt und Teilen der gitterartigen Rippen 2, 2 ... (das heißt innere Rippen 5, 5 ...), was zur Verbesserung der Wärmeübertragungsleistung führt.

(Ausführungsform 2)

In Fig. 4 und 5 werden Hauptabschnitte eines Wärmeaustauschers nach Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung dargestellt. Diese Ausführungsform entspricht den Ausführungsformen der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen 1, 4, 5 und 8 definiert sind.
Nach der vorliegenden Ausführungsform werden Abschnitte der gitterartigen Rippen 2, 2 ... abgeschnitten, die innerhalb jedes Wärmeübertragungsrohres 1 gelegen sind, außer Abschnitten, gegen die gegenüberliegende Verbindungsflansche 4a, 4a und 4b, 4b der Rohrkomponentenelemente 4, 4 gepreßt werden, und Abschnitte 5, die von dort dicht in das Wärmeübertragungsrohr 1 in einer sich nach außen erweiternden Art und Weise vorstehen. In diesem Fall bestehen innere Rippen aus kurzen Abschnitten 5, die sich nach außen erweiternd von den Verbindungsabschnitten in das Wärmeübertragungsrohr 1 vorstehen. Deshalb kann der Flußwiderstand des Fluids (z.B. Kühlmittel), das in dem Wärmeübertragungsrohr 1 fließt, sehr verringert werden, und die gitterartigen Rippen 2, 2 können daran gehindert werden, aus den Verbindungsabschnitten herauszurutschen. Andere strukturelle und funktionale Merkmale und Wirkungen der Ausführungsform sind die gleichen, wie die nach Ausführungsform 1.

(Ausführungsform 3)

In Fig. 6 und 7 sind Hauptabschnitte eines Wärmeaustauschers nach Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung dargestellt. Diese Ausführungsform entspricht den Ausführungsformen der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen 1, 6 und 8 definiert sind.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden Abschnitte der gitterartigen Rippen 2, 2 ... abgeschnitten, die innerhalb des Wärmeübertragungsrohres 1 liegen, außer den äußersten gitterartigen Rippen 2, 2. Das heißt, die äußersten gitterartigen Rippen 2, 2 bleiben wie sie sind, und die anderen gitterartigen Rippen 2, 2 innerhalb des Wärmeübertragungsrohres 1 werden abgeschnitten, außer Abschnitten, gegen die die gegenüberliegenden Verbindungsflansche 4a, 4a und 4b, 4b der Rohrkomponentenelemente 4, 4 gepreßt werden, und Abschnitten 5, die sich nach außen erweiternd von dort vorstehen. In dem Fall dieser Ausführungsform kann auch der Flußwiderstand des Fluids (z.B. Kühlmittel), das in dem Wärmeübertragungsrohr 1 fließt, sehr verringert werden. Andere strukturelle und funktionale Merkmale und Wirkungen der Ausführungsform sind die gleichen, wie die nach den Ausführungsformen 1 und 2.

(Ausführungsform 4)

In Fig. 8 und 9 sind Hauptabschnitte eines Wärmeaustauschers nach Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung dargestellt. Diese Ausführungsform entspricht den Ausführungsformen der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen 1, 7 und 8 definiert sind.
Beider vorliegenden Ausführungsform werden Abschnitte der gitterartigen Rippen 2, 2 ... abgeschnitten, die innerhalb des Wärmeübertragungsrohres 1 liegen, außer Abschnitten, gegen die gegenüberliegende Verbindungsflansche 4a, 4a und 4b, 4b der Rohrkomponentenelemente 4, 4 gepreßt werden, und Abschnitte 5, die von dort eine kurze Distanz in einer sich nach außen erweiternden Art und Weise vorstehen und einer gitterartige Rippe 5, positioniert in der Mitte des Wärmeübertragungsrohres 1. In dem Fall dieser Ausführungsform kann auch der Flußwiderstand des Fluids (z.B. Kühlmittels), das in dem Wärmeübertragungsrohr 1 fließt, sehr verringert werden. Andere strukturelle und funktionelle Merkmale und Wirkungen der Ausführungsform sind die gleichen, wie nach den Ausführungsformen 1 und 2.
Bei dem vorhergehenden Ausführungsformen werden Verbindungsflansche als Verbindungsabschnitte verwendet; alternativ können Randverbindungen oder ähnliches verwendet werden.

INDUSTRIELLE ANWENDUNG

Die Wärmeaustauscher mit gitterartigen Rippen der vorliegenden Erfindung sind zur Verwendung in Klimaanlagen, Kühlschränken, oder ähnlichem anwendbar.

Claims

1. Wärmeaustauscher mit gitterartigen Rippen umfassend eine Vielzahl an Wärmeübertragungsrohren (1, 1), die parallel angeordnet sind und eine Vielzahl an gitterartigen Rippen (2, 2), die parallel zu den Achsen der Wärmeübertragungsrohre angeordnet und mit den Wärmeübertragungsrohren (1, 1) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Wärmeübertragungsrohre (1) aus einem Paar von Rohrkomponentenelementen (4, 4) mit einer halbzylindrischen Konfiguration besteht, wobei die Rohrkomponentenelemente an ihren jeweiligen Umfangsenden Verbindungsabschnitte (4a, 4b) aufweisen, die sich entlang der Achse des Wärmeübertragungsrohres erstrecken, wobei die gegenüberliegenden Verbindungsabschnitte (4a, 4b) der Rohrkomponentenelemente (4, 4) außerhalb der Rippen (2, 2) derart miteinander verbunden sind, daß die Rippen (2, 2) sandwichartig zwischen ihnen eingelegt sind, wobei innere Rippen(s), die durch Teile der Vielzahl an gitterartigen Rippen (2, 2) gebildet werden innerhalb jedes Wärmeübertragungsrohres (1) angeordnet sind und die inneren Rippen (5) dazu dienen, die Wärmeübertragungsleistung zu verbessern.

2. Wärmeaustauscher mit gitterartigen Rippen nach Ansprüch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl an inneren Rippen (5) sich durch das Wärmeübertragungsrohr (1) erstreckt.

3. Wärmeaustauscher mit gitterartigen Rippen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Rippen (5) in einer beabstandeten Anordnung vorliegen.

4. Wärmeaustauscher mit gitterartigen Rippen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Rippen (5) kurze Abschnitte umfassen, die in einer sich nach außen erweiternden Art innerhalb des Wärmeübertragungsrohres (1) vorstehen.

5. Wärmeaustauscher mit gitterartigen Rippen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß keine Rippe in der Mitte des Wärmeübertragungsrohres (1) vorliegt.

6. Wärmeaustauscher mit gitterartigen Rippen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kurzen inneren Rippenabschnitte zwischen zwei beabstandeten inneren Rippen (5) angeordnet sind, die sich durch das Wärmeübertragungsrohr erstrecken.

7. Wärmeaustauscher mit gitterartigen Rippen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kurzen inneren Rippenabschnitte (5) in einer sich nach außen erweiternden Art relativ zu einer zentralen inneren Rippe (5) vorstehen, die sich durch das Wärmeübertragungsrohr (1) erstreckt.

8. Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschers mit gitterartigen Rippen, umfassend die Schritte:

Das Zusammensetzen einer Vielzahl an gitterartigen Rippen (2, 2) und das Pressen gegen die Rippen (2, 2) an einer vorbestimmten Stelle eines Paares von Rohrkomponentenelementen (4, 4) mit einer halbzylindrischen Konfiguration, die an ihren jeweiligen Umfangsenden sich axial erstreckende Verbindungsabschnitte (4a, 4b) aufweisen, gegen die äußeren Seiten der zusammengesetzten Rippen, derart, daß die Verbindungsabschnitte (4a, 4b) einander gegenüberliegen, und

das Verbinden der gegenüberliegenden Verbindungsabschnitte (4a, 4b), um ein Wärmeübertragungsrohr (1) zu bilden mit inneren Rippen (5), die durch Teile der Vielzahl an gitterartigen Rippen (2, 2) gebildet werden, die innerhalb des Wärmeübertragungsrohres (1) angeordnet sind, wobei die inneren Rippen (5) dazu dienen, die Wärmeübertragungsleistung zu verbessern.

9. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsabschnitte (4a, 4b) Verbindungsflansche sind.