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Wärmeaustauscher mit aus Draht fortlaufend geformten Wärmeleitgittern
Zusatz zuni Patent 721 855
Gegenstand des Hauptpatents ist ein Wärineaustausclier
mit aus Draht fortlaufend geformten Wärmeleitgittern, die im Gegensatz zu. den bisher
üblichen Drahtgittern auf einfache Weise unter Vermeidung umständlicher Wickeleinrichtungen
hergestellt und vor allem leicht, fest und gut wärmeleitend mit der Wärmeaustauschwand
verbunden werden können, beispielsweise durch einen auf die der Wand anliegenden
Verbindungsstege aufgebrachten Draht oder eine Schweißelektrode. Der Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, die bereits durch den Gegenstand des Hauptpatents erreichte
gute Wärmeleitwerbindung noch weiter zu verbessern, die Anbringung der Gitter zu
erleichtern und deren Widerstand gegen das sie uniströmende Mittel zti verringern.
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Für @#,'ärmeleitgitter anderer Art als der im Hauptpatent gekennzeichneten
sind bereits sclunale Bänder von länglicher Onerschnittsform in Vorschlag gebracht
worden. D,ie hieraus hergestellten Gitter bieten den Vorteil, daß die wandseitigen
Verbindungsstege mit breiter Fläche an der Wärmeaustauschwand anliegen bzw. an dieser
Wand angeschweißt oder festgelötet werden können, so daß dem an diesen Stellen übergehenden
Wärmefluß große Fließquerschnitte zur Verfügung stehen. Auch hinsichtlich des Ströinungswiderstandes,
den die Wärmeleitgitter dem @,'ärmeaustauschmittel darbieten, ergeben sich bei der
Verwendung länglicher Ouerschnittsformen erhebliche Vorteile, vorausgesetzt, daß
die Längsseiten der Gitterstäbe mindestens annähernd in der Ströcnungsrichtung des
das Gitter betreichenden @\"ärmeaustauschmittels liegen.
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Grundsätzlich ist die Verwendung derartir Bänder, die beispielsweise
in Form von g Profildrähten hergestellt werden können, auch beim Gegenstand des
Hauptpatents möglich
und zweckmäßig; sie führt bei diesen Wärmeleitgittern
zu den gleichen Vorteilen. Profildrähte sind jedoch wesentlich teurer und schwerer
zu beschatten als der handelsübliche Runddraht.
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Die im Hauptpatent beschriebenen Wärineleitgitter bieten nun aber
die :Möglichkeit, auch beiVerwendung von Runddraht die vorstehend genannten Vorteile
auszunutzen. Dies wird dadurch erreicht, claß erfindungsgemäL'l) dein Runddraht,
aus dein durch Hinundlierbiegen ebene Drahtbänder geformt sind, vor dein Abkanten
der die Gitterstäbe und die der Wand abgekehrten Verbindungsteile bildenden Drahtteile,
zweckmäßig durch spanlose Verformung (Walzen oder Stauchen j eine längliche Querschnittsform
gegeben wird. Hierdurch wird gleichzeitig auch das Abkanten derDrabtbänder gegenüber
den iinHatiptpatent beschriebenen Ausführungsformen erleichtert, da das Widerstandsmoment
der Gitterstäbe in der Biegerichtung geringer ist. In der Strömungsrichtung des
'\@'ärmeatistausclimittels dagegen wird dasZViderstandsmoment durch die Abflachung
des Drahtes erheblich gesteigert, so daß sich das Wärmeleitgitter gemäß der Erfindung
durch eine besonders hohe Standfestigkeit auszeichnet.
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DieErfindung bietet weiterhin die-Möglichkeit, den verschiedenen Teilen
des Drahtgitters unterschiedliche Quersclinittsformen zu geben. Beispielsweise v
können in weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfinden:;' nur
die Drahtteile, die die wandseitigen Verbindungsstege und die an diese angrenzenden
Gitterstabteile bilden sollen, einer Verformung unterworfen «-erden, ,nährend die
übrigen Drahtteile in ihrem ursprünglichen Zustand belassen werden. Hierdurch wird
ein Wärmeleitgitter geschaffen, das an den der Wärineaustauschwand abgewendeten
Gitterteilen dem Wärmeaustauschmittel einen größeren Strömungswiderstand bietet
als an den in der Nähe dieser Wand befindlichen Teilen. Infolgedessen wird ein größerer
Anteil des strömenden Z@'ä rmeaustauschmittels an die wandseitigen Gitterteile gedrängt.
an denen der Wärmeübergang besonders lebhaft ist und von denen die Wärine auf kürzestem
Wege über die N%'<irineatistauschwand ab- bzw. zugeführt werden kann.
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Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Alb. i zeigt die schon iir_ Hauptpatent beschriebene Ausgangsform
eines Drahtbandes, aus der die in Abb. 2 bis 4. raumbildlich dargestellten Wärmeleitgitter
hergestellt sind.
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Wenn das in Alb. i dargestellte, aus inäanderförmig hin und her gebogenem
Runddraht bestehende, ebene Drahtband gleich -mäßig flacbgewaazt oder -gestaucht
und soclaim uni die strichpunktierten Linien. 1-_] und ß-B abgekantet wird,
entsteht das in Abb. 2 dargestellte doppelreihige Gitter, bei dem die Gitterstäbe
io, die an der Z@'ärmeaustausrh-«,-and arizubrin.-enden Verbindungsstege i i und
die dieser Wand abgekehrten Verbindungsteile 12 eine längliche Querschnittform aufweisen.
Hierdurch wird der freie Ströniungsquerschnitt, der dem längs der Gitterstabreilien
strömenden WÄ.rmeaustatischmittel zur Verfügung steht, größer und der Strüinungs«-iderstand
geringer als bei dein im Hauptpatent beschriebenen entsprechenden Ausführungsbeispiel,
bei dem (las in - bb. i dargestellte Drahtband ohne Verformung des Drahtquerschnittes
zu einem Doppelgitter abgekantet ist. Die Abflachung des Drahtquerschnittes hat
weiterhin die günstigen Folgen, daß das Abkanten maßhaltiger erfolgen kann, da der
Biegewiderstand des flachen Ouerschnittes in der Biegerichtung kleiner ist und da
vor allem die an den Knickstellen auftretende elastische -Nachwirkung. die ein geringes
Zurückfedern der Gitterstäbe zur Folge hat, weitgehend vermieden wird, während andererseits
gerade das Widerstandsmoment der Gitterstäbe io in der Strömungsrichtung des Wärmeaustauschtnittels,
vor allem auch wegen der hochgestellten Verbincfungsteile 1.2 wesentlich größer
ist. Ferner erhält das Gitter eine hervorragende Standfestigkeit, da die wandseitigen
Verbindungsstege i i mit breiter Fläche an der Wärmeaustauschwand anliegen und besser
als runde . Stege mit dieser Wand durch Löten oder Sch-,veißen gut wärmeleitend
dergestalt verbunden werden können, daß große Flieflquerschnitte für den Wärmeübergang
vorhanden sind.
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Das in Ab). 3 dargestellte Gitter io, 11. 12
unterscheidet
sich lediglich dadurch von dein vorbeschriebenen, daß nur die wandseitigen Verbindungsstege
i i. und die an diese Stege angrenzenden Teile der Gitterstäbe io eine längliche
Ouerschnittsform erhalten haben.
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bei dem doppelreihigen Wä rmeleitgitter nach Abb..I sind die die Gitterställe
bilden-' den Teile io des ursprünglich runden Drahtes vor dem Abkanten des Drahtbandes
an ihren den Verbindungsstegen i i zugekehrten Enden stärker verformt als an den
an die Verbindungsteile 12 an-renzenden Enden. Die durch die beiden letzten Ausführungsformen
gegebenen -Möglichkeiten hinsichtlich einer den @V<irnieübergang begünstigenden
Verteilung des Wärineatistauschmittels sind bereits in der Einleitung dargelegt
worden.
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Selbstverständlich können auch die ini i Hauptpatent dargestellten
zickzacl@fiirniigen Drahtbänder zur Herstellung der Wärineleit-
Bitter
gemäß der Erfindung verwendet werden. Die Erfindung kann an allen im Hauptpatent
beschriebenen Wärmeleitgittern -angewendet werden, die aus längs einer Fläche geformten
Drahtbändern. hergestellt sind.