DE69721283T2 - Mehrreihiger Wärmetauscher - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft mehrreihige Wärmetauscher, die in Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen-Systemen verwendet werden. Insbesondere betrifft diese Erfindung einen bestimmten Typ eines mehrreihigen Wärmetauschers und wie dieser Typ von mehrreihigem Wärmetauscher gebildet wird.
  • Es war bisher bekannt eine Mehrzahl von Rohren zu verwenden und diese mit Wärmetauscherrippen zusammenzumachen, um eine Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen zu erzeugen. Dieses Verfahren zum Zusammenmachens beginnt häufig, indem zuerst die Enden der Rohre durch Öffnungen in einer Rohrhalterungsvorrichtung eingesetzt werden, bevor die Rohre durch Öffnungen in den Wärmetauscherrippen geführt werden. Die Enden der Rohre werden schließlich in eine zweite Rohrhalterungsvorrichtung eingesetzt. Die auf diese Weise zusammengemachten Rohre werden als nächstes einem Expansions-Verfahren unterzogen, bei welchen ein Expansionselement, das größer ist als der innere Durchmesser der Rohre, mit Kraft durch jedes Rohr bewegt wird. Die Rohre weiten sich aus, um die Wärmetauscherrippen und die Rohrhalterungsvorrichtungen daran zu befestigen.
  • Die entstandene Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen kann mehreren Biegevorgängen unterzogen werden, um in eine bestimmte Wärmetauscherkonfiguration für ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen-System umgeformt zu werden. Die gebogene Reihenanordnung kann auch mit einigen anderen gebogenen Reihenanordnungen von Wärmetauscherelementen verbunden werden, um einen mehrreihigen Wärmetauscher zu bilden. Es ist auch bekannt, eine Anzahl von Reihenanordnungen von Wärmetauscherelementen gleichzeitig zu biegen, um eine bestimmte Wärmetauscherkonfiguration zu bilden.
  • Unabhängig, ob die Reihenanordnungen einzeln oder gleichzeitig gebogen werden, ist es wichtig, dass jede der gebogenen Reihenanordnungen in Bezug aufeinander in dem fertigen mehrreihigen Wärmetauscher ausgerichtet ist. Dies bedeutet normalerweise, dass die Enden der Reihenanordnungen, die typischerweise durch die Rohrhalterungsvorrichtungen an jedem Ende definiert werden, mit dem fertigen mehrreihigen Wärmetauscher ausgerichtet enden müssen.
  • Die US Patentanmeldung 5 154 679 stellt ein Verfahren zum Anordnen eines Wärmetauschers bereit, das Rippenaufnahmen verwendet.
  • Es ist ein Ziel dieser Erfindung ein Verfahren zum Formen mehrreihiger Wärmetauscherelemente bereitzustellen, bei welchen die Gefahr einer Fehlausrichtung der Rohrhalterungsvorrichtungen an jedem Ende der mehreren Reihenanordnungen von Rippenschlangen minimiert ist.
  • Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung eine Vorrichtung bereitzustellen, die es erlaubt, dass mehrreihige Wärmetauscherelemente zu einer endgültigen Wärmetauscherkonfiguration ohne Gefahr einer Fehlausrichtung der Rohrhalterungsvorrichtungen gebildet werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die obigen und weitere Ziele werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 erreicht. Dieses Verfahren ermöglicht, daß zumindest zwei Reihenanordnungen von Wärmetauscherelementen gleichzeitig gebogen werden, um zwei ausgerichtete Reihenanordnungen von Wärmetauscherelementen in einer mehrreihigen Wärmetauscherkonfiguration zu bilden. Das Verfahren umfaßt die Verwendung von O-förmigen Rohren von mindestens zwei unterschiedlichen Längen. Die Rohre mit der kleineren Länge werden in einer inneren Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen verwendet, wogegen die Rohre mit der größeren Länge in einer äußeren Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen verwendet werden. Gemäß der Erfin dung werden die Rohre mit der größeren Länge der äußeren Reihenanordnung in eine erste Rohrhalterungsvorrichtung eingesetzt. Diese Rohre von größerer Länge werden auch in die Öffnungen oder Löcher von vielen Wärmetauscherrippen eingesetzt, um die äußere Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen zu bilden. Die zweite oder innere Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen wird jetzt durch Zusammensetzen der Rohre mit der kleineren Länge mit den Wärmetauscherrippen gebildet. Die entstandene innere Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen wird als nächstes relativ zu der zuvor gebildeten äußeren Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen positioniert. In Übereinstimmung mit der Erfindung wird ein Satz von Endbereichen der Rohre in der inneren Reihenanordnung mit Bedacht unter einer vordefinierten Distanz in Bezug auf einen Satz von Endbereichen der Rohre in der äußeren Reihenanordnung positioniert. Die vordefinierte Distanz wird derart berechnet, dass sie die Gesamtdistanz ist, die sich ein Satz von Endbereichen der Rohre in der inneren Reihenanordnung relativ zu dem Satz von Endbereichen der Rohre in der äußeren Reihenanordnung während verschiedener Biegevorgänge bewegen wird. Die Rohre der inneren und äußeren Reihenanordnung nehmen als nächstes vorzugsweise eine zweite Rohrhalterungsvorrichtung auf. Diese letztere Rohrhalterungsvorrichtung sowie die zwischengesetzten Wärmetauscherrippen werden jetzt an den Rohren beider Reihenanordnungen befestigt. Die erste Rohrhalterungsvorrichtung wird auch vorzugsweise jetzt nur an den Rohren der äußeren Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen befestigt.
  • Die innere und äußere Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen werden jetzt einer Reihe von Biegevorgängen unterzogen, wobei die innere und die äußere Reihenanordnung gleichzeitig gebogen werden. Dies wird eine speziell geformte Wärmetauscherkonfiguration mit mehreren Reihenanordnungen erzeugen. Das finale Biegen der zwei Reihenanordnungen von Wärmetauscherelementen führt dazu, dass sich die zuvor positionierten Endbereiche der Rohre der inneren Reihenanordnung in eine schlitzförmige Öffnung in der ersten Rohrhalterungsvorrichtung bewegen, die anfänglich an den Rohren mit der größeren Länge in der äußeren Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen angebracht war. Die Endbereiche der inneren Reihenanordnung werden vorzugsweise durch die Rohrhalterungsvorrichtung, die zuvor nur an der äußeren Reihenanordnung von Rohren fest angebracht wurde, geschützt. Die auf diese Weise gebildete Konfiguration von mehreren Reihenanordnungen von Wärmetauscherelementen kann auch ein Befestigen einer Verbindungsklammer zwischen der ersten und zweiten Rohrhalterungsvorrichtung umfassen.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform vervollständigt die Verbindungsklammer zwischen der ersten und zweiten Rohrhalterungsvorrichtung eine 360°-Wärmetauscherkonfiguration. Die bevorzugte Ausführung umfaßt auch speziell geformte Rohre in jeder Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen. Die Rohre sind U-förmig mit Haarnadelkurven an den U-förmigen Enden, welche die Endbereiche umfassen, die unter der vordefinierten Distanz in Bezug aufeinander positioniert werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von der vorliegenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich, wobei gilt:
  • 1 zeigt das Einsetzen eines Satzes von U-förmigen Rohren mit Haarnadelkrümmung-Enden in eine Rohrhalterungsvorrichtung;
  • 2 zeigt die äußere und die innere Reihenanordnung von Rohren mit daran angebrachten Wärmetauscherrippen, die derart relativ zueinander positioniert sind, um eine zweite Rohrhalterungsvorrichtung aufzunehmen;
  • 3 zeigt die Relativpositionen der Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre von 2;
  • 4 zeigt mehrere Reihenanordnungen von Wärmetauscherelementen von 2, die durch eine Trommel gedreht werden, um eine erste Krümmung in der Wärmetauscherkonfiguration mit mehreren Reihen zu bilden;
  • 5 zeigt die Relativbewegung der inneren und äußeren Reihenanordnung von Rippenschlangen, die durch den Biegevorgang von 4 verursacht wird.
  • 6 zeigt das finale Biegen der Wärmetauscherkonfiguration mit mehreren Reihen, bei welchem die Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre in der inneren Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen sich in einen längsgerichteten Schlitz in der ersten Rohrhalterungsvorrichtung bewegen;
  • 7 ist eine detaillierte Ansicht, welche die Ausrichtung der Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre in der inneren Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen in Bezug zu den Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre der äußeren Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen im Anschluß an den den Biegevorgang von 6 zeigt;
  • 8 zeigt die Position der Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre der inneren Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen in dem längsgerichteten Schlitz in der ersten Rohrhalterungsvorrichtung; und
  • 9 ist eine Darstellung eines Verbindungsstückes, das mit den Rohrhalterungsvorrichtungen der inneren und der äußeren Reihenanordnung von Rippenschlangen verbunden ist.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Unter Bezugnahme auf 1 sind Rohre 10, 12 und 14, die an einem Ende Haarnadelkrümmung-Enden aufweisen, in Öffnungen bzw. Löcher in einer Rohrhalterungsvorrichtung 16 eingesetzt. Die Rohrhalterungsvorrichtung 16 weist Fortsätze 18 und 20 auf, welche nach Außen von einem rückwärtigen Bereich der Rohrhalterungsvorrichtung ragen, die darin Löcher aufweist, um die Rohre aufzunehmen. Die Fortsätze 18 und 20 ragen auswärts über die Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre 10, 12 und 14. Diese Fortsätze verhindern jeglichen versehentlichen Kontakt der Haarnadelkrümmung-Enden, der sonst auftreten könnte. Die Rohre 10, 12 und 14 sind auch in die Löcher einer großen Anzahl von Wärmetauscherrippen, beispielsweise 22, eingesetzt. Die resultie rende Reihenanordnung von Rohren mit daran angebrachten Wärmetauscherrippen wird im Folgenden als eine "Reihenanordnung von Rippenschlangen" bezeichnet. Diese Reihenanordnung von Rippenschlangen wird als Rippenschlangen-Reihenanordnung 24 in 2 identifiziert.
  • Es wird auf 2 Bezug genommen. Man sollte erkennen, dass eine zweite Reihenanordnung 26 von Rippenschlangen über der Rippenschlangen-Reihenanordnung 24 angeordnet wird. Die zweite Reihenanordnung 26 von Rippenschlangen wird durch Zusammensetzen eines Satzes von Rohren 28, 30 und 32, die auch Haarnadelkrümmung-Enden mit Wärmetauscherrippen aufweisen, gebildet. Die Rohre 28, 30 und 32 werden jedoch anfänglich nicht in eine Rohrhalterungsvorrichtung eingesetzt. Die Rohre sind auch auf eine kürzere Länge als die Rohre 10, 12 und 14 geschnitten. Die kleinere Länge der Rohre 28, 30 und 32 berücksichtigt die Tatsache, dass die Reihenanordnung 26 am Ende die innere Reihenanordnung einer mehrreihigen Wärmetauscherkonfiguration werden wird, die eine gewisse Anzahl von Biegungen und Kehren in jeder Reihenanordnung von Rippenschlangen aufweist. Die Reihenanordnung 24 wird letztlich die äußere Reihenanordnung dieser mehrreihigen Wärmetauscherkonfiguration werden.
  • Wie später hierin detailliert beschrieben werden wird, werden sich die Haarnadelkrümmung-Enden bzw. die Haarnadelkehren-Enden der Rippenschlangen-Reihenanordnung 24 und 26 relativ zueinander bewegen. Diese Rippenschlangen-Reihenanordnungen sind gebogen, um die mehrreihige Wärmetauscherkonfiguration zu bilden. Um diese Bewegung aufzunehmen, wird eine dünne Lage eines Materials 34 mit niedriger Reibung auf einer Rippenschlangen-Reihenanordnung 24 plaziert, bevor Rippenschlangen-Reihenanordnung 26 darüber positioniert wird.
  • Es wird auf 3 Bezug genommen. Man sieht, dass die Haarnadelkrümmung-Enden der Schlangen 28, 30 und 32 eine Distanz bzw. Strecke "D0 " von den Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre 10, 12 und 14 angeordnet sind. Die Strecke "D0 " ist die Differenz zwischen den Längen der Rohre 10, 12 und 14 und den Längen der Rohre 28, 30 und 32. Wie hierin später erläutert werden wird, repräsentiert die Strecke "D0 " die Strecke, um die sich die Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre in der Rippenschlangen-Reihenanordnung 26 relativ zu den Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre in der Rippenschlangen-Reihenanordnung 24 während des Biegevorgangs bewegen.
  • Unter Bezugnahme auf 2 nehmen die offenen Enden der Rohre 28, 30 und 32 der oberen Rippenschlangen-Reihenanordnung 26 sowie die offenen Enden der Rohre 10, 12 und 14 der Rippenschlangen-Reihenanordnung 24 eine Rohrhalterungsvorrichtung 36 auf. Diese Vorrichtung weist vorzugsweise Fortsätze 38 und 40 auf, die ähnlich zu den Fortsätzen 18 und 20 der Rohrhalterungsvorrichtung 16 sind. Die Rohrhalterungsvorrichtung 36 weist ferner Löcher, wie beispielsweise 42 und 44, zur Aufnahme der offenen Enden aller Rohe in beiden Reihenanordnungen von Rippenschlangen auf. Die auf diese Weise eingesetzten Rohrenden ragen eine kurze Strecke durch diese Löcher und sind aufgrund der Länge der Rohre in jeder Rohranordnung vorzugsweise zueinander im Wesentlichen ausgerichtet.
  • Die zusammengesetzten und ausgerichteten Rippenschlangen-Reihenanordnungen 24 und 26 einschließlich der Rohrhalterungsvorrichtungen 16 und 36 werden jetzt vorzugsweise Expansionsvorrichtungen ausgesetzt. Diesbezüglich werden Expansionsvorrichtungen, die größer als die inneren Durchmesser der Rohre in jeder Rippenschlangen-Reihenanordnung sind, in die geraden Bereiche dieser Rohre getrieben, um so die Durchmesser dieser geraden Bereiche gegen den Umfang der Löcher in den Rohrhalterungsvorrichtungen 16 und 36 sowie in den Wärmetauscherrippen auszudehnen. Die folglich ausgedehnten Rohre werden die Rohrhalterungsvorrichtungen und die Wärmetauscherrippen in den entsprechenden Positionen, wie sie in 2 festgelegt sind, fest befestigen.
  • Unter Bezugnahme auf 4 wird gezeigt, dass die mehrreihige Rippenschlangenkonfiguration einem ersten Biegevorgang unterzogen wird. Die mehrreihige Rippenschlangenkonfiguration wird vorzugsweise auf einer flachen Platte 46 positioniert, so dass der hintere Bereich der mehrreihigen Rippenschlangenkonfiguration mit der Klammer 16 an ihrem Ende während allen Biegevorgän gen im Wesentlichen flach auf der Platte 46 anliegt. Eine Trommel 48 dreht sowohl die äußere Rippenschlangen-Reihenanordnung 24 als auch die innere Rippenschlangen-Reihenanordnung 26 in die Richtung, die durch eine gerichtete Formgebungsplatte 50 definiert ist, um so einen gekrümmten Bogen oder eine gekrümmte Biegung zu bilden. Unter Bezugnahme auf 5 wird erkannt, dass die Rippenschlangen-Reihenanordnungen 24 und 26 um einen Winkelbetrag θ gebogen werden. Der durchschnittliche Kurvenradius der äußeren Rippenschlangen-Reihenanordnung 26 wird R1 sein, wogegen der durchschnittliche Kurvenradius für die innere Rippenschlangen-Reihenanordnung R2 sein wird. Das Biegen der äußeren Reihenanordnung 24 und der inneren Reihenanordnung 26 um den Winkelbetrag θ wird bewirken, dass sich die Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre in der inneren Rippenschlangen-Reihenanordnung 26 um einen Betrag "A" näher an die Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre in der Rippenschlangen-Reihenanordnung 24 bewegen werden. Dieser bestimmte Betrag "A" wird gleich der Differenz der Kurvenradien, wie sie bezogen auf die Mittelllinien der entsprechenden Reihenanordnung von Rippenschlangen gemessen wurden, multipliziert mit dem Kurvenwinkel θ, sein. In anderen Worden: "A" kann mittels der folgenden Formel berechnet werden: A = (R1 – R2)θ
  • Die obige Berechnung sagt aus, dass die Strecke D, zwischen den Haarnadelkrümmung-Enden der Schlangen in den Rippenschlangen-Reihenanordnungen 24 und 26, die auf den Biegevorgang gemäß 4 folgt, wie folgt sein wird: D1 = D0 – A
  • Man würdigt, dass die mehrreihige Rippenschlangenkonfiguration einigen weiteren Biegevorgängen unterzogen werden wird. Jeder folgende Biegevorgang wird einen bestimmten Kurvenwinkel θ bezogen auf die bestimmte Biegung definieren. Die Strecke, um welche sich die Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre bei den Rohren in der Rippenschlangen-Reihenanordnung 26 relativ zu den Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre bei der Haarnadelkurven-Rei henanordnung 24 bewegen wird, wird wieder in Übereinstimmung mit der zu – vor angeführten Berechnung der differenziellen Strecke "A" sein. Jede folgende Biegung wird eine neue Strecke "Dn " zwischen Haarnadelkrümmung-Enden der beiden Reihenanordnungen erzeugen, die gleich der vorherigen Strecke Dn – 1 ist, die um die bestimmte differenzielle Strecke "A" für die gegebene Biegung reduziert ist.
  • Es wird jetzt auf 6 Bezug genommen. Es wird der letzte Biegevorgang für die Rippenschlangen-Reihenanordnungen 24 und 26 dargestellt. Es ist zur Kenntnis zu nehmen, dass sich die Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre in der Rippenschlangen-Reihenanordnung 26 auf Grund der vorhergehenden Biegevorgänge stufenweise näher zu den Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre in der Rippenschlange 24 bewegt haben. Die Rippenschlangen-Reihenanordnung 26 wird während des letzten Biegevorgangs nach 4 dazu führen, dass sich die Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre 28, 30 und 32 in ein Schlitzloch 52 in der Rohrhalterungsvorrichtung 16 bewegen. Die schlitzlochförmige Öffnung ist in 1 deutlich gezeigt, und man sieht, dass sie einen Flansch 54 aufweist, der um den Umfang des Schlitzlochs angeordnet ist. Das Schlitzloch ist unter genügend Distanz oberhalb der Löcher in der Klammer 16, die die Rohre 10, 12 und 14 aufnehmen, zum Aufnehmen der Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre 28, 30 und 32 angeordnet. Es wird auf 6 Bezug genommen. Man erkennt, dass der hintere Bereich der mehrreihigen Rippenschlangenkonfiguration während des letzten Biegevorgangs vollständig durch die Platte 46 abstützt wird. Das stellt sicher, dass die Relativbewegung der Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre 28, 30 und 32 in die Schlitzlöcher 52 unter vollständiger Abstützung der Rippenschlangen-Reihenanordnungen 24 und 26 durch die Platte 46 vonstatten geht.
  • Unter Bezugnahme auf 7 erkennt man, dass die Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre 28, 30 und 32 sich am Ende des letzten Biegevorgangs in Ausrichtung mit den Haarnadelkrümmung-Enden des unteren Satzes von Rohren 10, 12 und 14 bewegt haben werden. Die durch die Haarnadelkrümmung-Enden der Schlangen 28, 30 und 32 zurückgelegte Strecke wird die Summe der berechneten Strecken "A" für jede entsprechende Biegung der mehrreihigen Rippenschlangenkonfiguration sein. Diese Strecke wird die Distanz bzw. Strecke "D0 " zwischen den Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre in den Rippenschlangen-Reihenanordnungen 24 und 26 gemäß 2 sein.
  • Unter Bezugnahme auf die Rohrhalterungsvorrichtung 16 nimmt man zur Kenntnis, dass die Fortsätze 18 und 20 die Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre 28, 30 und 32 auf ziemlich die gleiche Weise wie die Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre 10, 12 und 14 geschützt sind. Unter Bezugnahme auf 8 ist das Schlitzloch 52 in der Klammer 16 genügend lang und hoch, um es den Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre 28, 30 und 32 zu erlauben, sich leicht in diese Öffnung hinein zu bewegen. Man würdigt, dass die Toleranzen in dem Schlitzloch eine Funktion der potentiellen Streuungen sind, die in der Vorlage der Haarnadelkrümmung-Enden der Rohre 28, 30 und 32 während des letzten Biegevorgangs auftreten können.
  • Unter Bezugnahme auf 9 ist die im Ergebnis gebildete mehrreihige Rippenschlangenkonfiguration abgebildet. Man sieht, dass die aufeinander folgenden Biegevorgänge der Rippenschlangen-Reihenanordnungen eine besondere Wärmetauscherkonfiguration hervorbrachten, bei welcher sich die Rohrhalterungsvorrichtungen 16 und 36 unter einer relativ kurzen Distanz voneinander befinden. Wie in der Technik wohl bekannt ist, werden die offenen Enden der Rohre, die in der Rohrhalterungsvorrichtung 36 enthalten sind, normalerweise durch Haarnadelkrümmung-Bögen, wie z. B. 56, verbunden, welche in einem Lötvorgang oder Befestigungsvorgang gelötet bzw. befestigt werden.
  • Unter Bezugnahme auf 9 wurde eine Verbindungsplatte 58 an den Rohrhalterungsvorrichtungen 16 und 36 befestigt. Die Verbindungsplatte 58 wird die Positionen der Rohrhalterungsvorrichtungen relativ zueinander fixieren und wird ferner eine strukturelle Abstützung für die gesamte mehrreihige Rippenschlangenkonfiguration hinzufügen. Diese besondere Rippenschlangenkonfiguration kann in einer Anzahl von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagensystemen, bei welchen es wünschenswert ist, dass die Wärmetauscherelemente im Wesentlichen eine Quelle zum radialen Verteilen von Luft durch diese Konfiguration umgeben.
  • Obwohl diese Erfindung unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, versteht man, dass verschiedene Änderungen daran gemacht werden können. Beispielsweise kann die Anzahl von Reihenanordnungen von Rippenwindungen, die aufeinander folgenden Biegevorgängen zu unterziehen sind, mehr als zwei Rippenschlangen-Reihenanordnungen umfassen. Die Haarnadelkrümmung-Enden jeder aufeinander folgenden inneren Reihenanordnung werden in die entsprechenden Schlitzöffnungen in der angebrachten Klammer der äußeren Reihenanordnung von Rippenschlangen eingeführt. Man würdigt auch, dass die Rohre an einem Ende keine Haarnadelkrümmung-Enden aufweisen müssen. Diesbezüglich wäre die Erfindung gleich gut ausführbar, beispielsweise mit geraden Rohren, die beispielsweise mit angelöteten bzw. befestigten Haarnadelkrümmung-Bögen oder anders geformten Bögen miteinander verbunden sind, nachdem sie zu einer mehrreihigen Rippenschlangenkonfiguration in Übereinstimmung mit der vorliegenden. Erfindung geformt wurden. Es ist ebenfalls zu würdigen, dass die sich ergebende mehrreihige Rippenschlangenkonfiguration eine beliebige Anzahl von Endformen annehmen kann. Wegen der oben genannten Gründe ist darum beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die spezielle beschriebene Ausführungsform beschränkt ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen umfasst, die innerhalb des Bereichs der Ansprüche fallen, die im Folgenden hierin dargelegt sind.
  • haarnadelkrümmungsförmig prüfen, ob nicht besser durch haarnadelkurvenförmig zu ersetzen ist.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Bilden eines mehrreihigen Wärmetauschers, das folgende Schritte aufweist: Einsetzen eines ersten Satzes einer Mehrzahl von U-förmigen Rohren (10, 12, 14) in vordefinierte Löcher in einer einzelnen ersten Rohrhalterungsvorrichtung (16) und ferner Einsetzen der U-förmigen Rohre durch eine Mehrzahl von Wärmetauscherrippen (22), um eine erste Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (24) zu bilden; Einsetzen eines zweiten Satzes von U-förmigen Rohren mit kleinerer Länge (28, 30, 32) durch Löcher in einer Mehrzahl von Wärmetauscherrippen (22), um eine zweite Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (26) zu bilden; Positionieren der zweiten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (26) in Bezug auf die erste Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (24), wobei sich ein Satz von Endbereichen der U-förmigen Rohre mit kleinerer Länge (28, 30, 32) in einer vordefinierten Distanz (D0 ) von einem korrespondierenden Satz von Endbereichen der U-förmigen Rohre (10, 12, 14) in der ersten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (24) befindet; Einsetzen einer zweiten Rohrhalterungsvorrichtung (36) auf die U-förmigen Rohre sowohl in der ersten als auch in der zweiten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen; Befestigen der Wärmetauscherrippen (22) und der zweiten Rohrhalterungsvorrichtung (36) an den U-förmigen Rohren in der ersten und der zweiten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen; Befestigen der ersten Rohrhalterungsvorrichtung (16) nur an der Mehrzahl von U-förmigen Rohren (10, 12, 14) in der ersten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (24); und Biegen der ersten und der zweiten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (24, 26) mindestens einmal, wodurch sich während eines jeden Biegevorgangs der Satz von Endbereichen der U-förmigen Rohre (28, 30, 32) in der zweiten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (26) näher zu dem korrespondierenden Satz von Endbereichen der U-förmigen Rohre (10, 12, 14) in der ersten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (24) hin bewegt und wobei sich während des letzten Biegevorgangs der Satz von Endbereichen der U-förmigen Rohre (28, 30, 32) in der zweiten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (26) in eine schlitzförmige Öffnung (52) in der ersten Rohrhalterungsvorrichtung (16) hinein bewegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Gesamtdistanz, um die während aller Biegevorgänge der Satz von Endbereichen von U-förmigen Rohren (28, 30, 32) in der zweiten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (26) verschoben wird, gleich ist der vordefinierten Distanz (D0 ), um welche der Satz von Endbereichen der U-förmigen Rohre mit kleinerer Länge (28, 30, 32) in der zweiten Reihenanordnung (26) von dem korrespondierenden Satz von Endbereichen der U-förmigen Rohre (10, 12, 14) in der ersten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (24) während des Schrittes des Positionierens der zweiten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (26) in Bezug auf die erste Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (24) entfernt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Biegens der ersten und der zweiten Reihenanordnung der Wärmetauscherelemente (24, 26) ferner Folgendes aufweist: Positionieren der ersten und der zweiten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen auf einer Platte (46) derart, dass die erste Rohrhalterungsvorrichtung (16), die nur mit den U-förmigen Rohren (10, 12, 14) in dem ersten Satz von Wärmetauscherelementen (24) befestigt ist, während eines jeden Biegevorgangs durch die Platte (46) abgestützt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Biegens der ersten und der zweiten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (24, 26) folgenden Schritt aufweist: Positionieren der ersten und der zweiten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen auf einer Platte (46) derart, dass die Platte die erste und die zweite Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen über einer wesentlichen Distanz während des letzten Biegevorgangs abstützt, wobei die erste Rohrhalterungsvorrichtung (16), die nur an den U-förmigen Rohren in der ersten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (24) befestigt ist, vollständig durch die Platte (46) abgestützt wird, wenn sich der Satz von Endbereichen der U-förmigen Rohre in der zweiten Reihenanordnung (26) der schlitzförmigen Öffnung (52) in der ersten Rohrhalterungsvorrichtung (16) nähert.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Positionierens der zweiten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (26) in Bezug auf die erste Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (24) folgenden Schritt aufweist: Bereitstellen eines Materials mit niedriger Reibung (34) zwischen der ersten und der zweiten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen, wodurch sich der Satz von Endbereichen der U-förmigen Rohre (28, 30, 32) in der zweiten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (26) relativ zu den korrespondierenden Endbereichen der U-förmigen Rohre (10, 12, 14) in der ersten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (24) bewegen kann.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Sätze von Endbereichen der Uförmigen Rohre (10, 12, 14, 28, 30, 32), die unter der vordefinierten Distanz (D0 ) zueinander positioniert sind, Haarnadel-Krümmungen aufweisen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die erste Rohrhalterungsvorrichtung (16) Fortsätze (18, 20) aufweist, die von einem Bereich der Rohrhalterungsvorrichtung, der die darin vordefinierten Löcher zum Aufnehmen des ersten Satzes von U-förmigen Rohren (10, 12, 14) aufweist, auswärts ragen, und bei dem der Schritt des Einsetzens eines ersten Satzes von Uförmigen Rohren in die vordefinierten Löcher folgenden Schritt aufweist: Einsetzen des ersten Satzes von U-förmigen Rohren in die erste Rohrhalterungsvorrichtung (16) bis die Haarnadelkrümmung-Enden dieser Rohre durch die nach außen ragenden Fortsätze (18, 20) der ersten Rohrhalterungsvorrichtung überdeckt sind.
  8. Wärmetauschervorrichtung aufweisend: eine erste Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (24), die darin einen ersten Satz einer Mehrzahl von U-förmigen Rohren (10, 12, 14) aufweist, die an einer ersten Vorrichtung (16), zum Haltern von ersten Endbereichen des ersten Satzes von U-förmigen Rohren in einer Stellung relativ zueinander, befestigt sind; eine zweite Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (26), die darin einen zweiten Satz von U-förmigen Rohren (28, 30, 32) aufweist, wobei der zweite Satz von U-förmigen Rohren (28, 30, 32) erste Endbereiche aufweist, welche frei durch eine schlitzförmige Öffnung (52) in der ersten Vorrichtung (16), zum Haltern der ersten Endbereiche des ersten Satzes von U-förmigen Rohren in einer Stellung relativ zueinander, ragen; eine zweite Halterungsvorrichtung (36), die an zweiten Endbereichen des ersten Satzes von U-förmigen Rohren befestigt ist und ferner an zweiten Endbereichen des zweiten Satzes von Rohren befestigt ist, wodurch die zweiten Endbereiche sowohl des ersten Satzes von U-förmigen Rohren als auch des zweiten Satzes von U-förmigen Rohren fest in einer Stellung zueinander gehalten werden.
  9. Wärmetauschervorrichtung nach Anspruch 8, wobei der erste Satz von Wärmetauscherelementen (24) die äußere Reihenanordnung der Wärmetauschervorrichtung ist und der zweite Satz von Wärmetauscherelementen (26) die innere Reihenanordnung der Wärmetauschervorrichtung ist, und wobei die Länge entlang der Mittellinie der äußeren Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (24) größer ist als die Länge entlang der Mittellinie der inneren Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (26), wobei die erste und die zweite Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen jeweils mindestens einen gekrümmten Bogen aufweisen, wobei die Länge der Mittellinie des gekrümmten Bogens der ersten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (24) größer ist als die Länge der Mittellinie des gekrümmten Bogens der zweiten Reihenanordnung von Wärmetauscherelementen (26).
  10. Wärmetauschervorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Vorrichtung (16) zum Haltern der ersten Endbereiche des ersten Satzes von U-förmigen Rohren (10, 12, 14) in einer Stellung relativ zueinander aufweist: eine Klammer, die darin Löcher zum Definieren der Relativpositionen der ersten Endbereiche des ersten Satzes von U-förmigen Rohren relativ zueinander aufweist, wobei die Klammer ferner die schlitzförmige Öffnung (52) zum Aufnehmen der ersten Endbereiche des zweiten Satzes von Uförmigen Rohren (28, 30, 32) enthält.
  11. Wärmetauschervorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Klammer ferner aufweist: einen Satz von Fortsätzen (18, 20), die von einem Rückbereich der Klammer bis zu einem Punkt jenseits der ersten Endbereiche sowohl des ersten als auch des zweiten Satzes von U-förmigen Rohren (10, 12, 14, 28, 30, 32) auswärts ragen, um so die ersten Endbereiche des ersten Satzes von Uförmigen Rohren (10, 12, 14), die darin fest gehaltert sind, und die ersten Endbereiche des zweiten Satzes von U-förmigen Rohren (28, 30, 32), die durch die schlitzförmige Öffnung (52) in der Klammer frei ragen, zu schützen.
  12. Wärmetauschervorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Klammer ferner eine flanschartige Kante (54) um den Umfang der schlitzförmigen Öffnung (52) aufweist, um eine ebene Kontaktoberfläche für die ersten Endbereiche des zweiten Satzes von U-förmigen Rohren (28, 30, 32) im Falle eines jeglichen Kontaktes damit zu präsentieren.
  13. Wärmetauschervorrichtung nach Anspruch 8, wobei die zweite Halterungsvorrichtung (36), die an zweiten Endbereichen des ersten Satzes von U-förmigen Rohren (10, 12, 14) und außerdem an zweiten Endbereichen des zweiten Satzes von U-förmigen Rohren (28, 30, 32) befestigt ist, aufweist: eine Klammer, die darin Löcher (42, 44) zum Definieren der Positionen der zweiten Endbereiche des ersten Satzes von U-förmigen Rohren (10, 12, 14) und der Positionen des zweiten Satzes von U-förmigen Rohren (28, 30, 32) relativ zueinander aufweist.
  14. Wärmetauschervorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Klammer, die darin Löcher (42, 44) zum Definieren der Relativpositionen der zweiten Endbereiche sowohl des ersten als auch des zweiten Satzes von U-förmigen Rohren (10, 12, 14, 28, 30, 32) relativ zueinander aufweist, ferner aufweist: einen Satz von Fortsätzen (38, 40), die von einem Bereich der Klammer bis zu einem Punkt jenseits der zweiten Endbereiche des ersten und des zweiten Satzes von U-förmigen Rohren, die fest in einer Stellung in Bezug zueinander gehalten werden, auswärts ragen.
  15. Wärmetauschervorrichtung nach Anspruch 8, wobei die ersten Endbereiche des ersten Satzes von U-förmigen Rohren (10, 12, 14) und die ersten Endbereiche des zweiten Satzes von U-förmigen Rohren (28, 30, 32) Haarnadel-Krümmungen aufweisen.
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