DE826143C - Waermeaustauscher - Google Patents

Description

• Wärmeaustauscher Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeaustauscher mit zylindrischer Wand, durch welche der Wärmeaustausch stattfindet. Bei derartigen Wärmeaustauschern strömt längs der Außenseite der zylindrischen Wand ein Mittel, das durch die Wand in wärmeaustauschender Berührung mit einem anderen Mittel steht, das längs der Innenseite der zylindrischen Wand fließt. Im allgemeinen ist die Wand eines derartigen Wärmeaustauschers sowohl an der Außenseite als auch an der Innenseite mit vorstehenden Teilen, wie z. B. Rippen oder Fahnen, versehen. Bei einigen bisher bekannten Bauanordnungen wurde an der Innenseite der Wand ein Streifen plattenförmiges Material angeordnet, der z. B. zickzackförmig gefaltet war. Hierdurch entstehen Kanäle für das Arbeitsmittel, und es wird die wärmeaustauschende Oberfläche der Wand beträchtlich vergrößert. Ein Nachteil dieser Bauanordnungen besteht aber darin, daß das Anbringen gleichförmiger Falten im plattenförmigen Material verhältnismäßig schwierig ist. Bei einer anderen bekannten Konstruktion werden die Rippen und die Wand gemeinsam durch Gießen hergestellt. Bei dieser Bauart tritt ebenfalls der Nachteil auf, daß es schwer hält, den Wärmeaustauscher genau herzustellen. Die obenbeschriebenen bekannten Bauanordnungen kommen häufig bei Heißgaskolbenmaschinen zur Verwendung. Hierbei ist unter einer Heißgaskolbenmaschine ein Heißgaskolbenmotor oder eine gemäß dem umgekehrten Heißgaskolbenmotorprinzip arbeitende Kühlmaschine zu verstehen.
• Die Erfindung bezweckt, einen Wärnieaustauscher zu schaffen, bei dem die Kanäle für das Arbeitsmittel immer richtig bemessen sind, wobei der Wärmeaustauscher in einfacher Weise herstellbar ist. Der Wärmeaustauscher nach der Erfindung weist zu diesem Zweck das Merkmal auf, daß an der Innenseite der Wand über den ganzen Umfang eine Anzahl Segmente angeordnet sind, die gemeinsam einen Hohlzylinder bilden und von denen wenigstens ein Teil mit Kanälen für ein Mittel versehen ist, das in wärmeaustauschender Berührung mit der Wand steht, wobei in jedem Segment alle Seitenwände der Kanäle sich parallel zueinander erstrecken. Die erwähnten Segmente sind z. B. durch Kaltspritzen, Ziehen oder Fräsen billig herstellbar.
• Um eine vorzügliche Wärmeübertragung durch die Wand zu den Segmenten zu erzielen, ist es gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erwünscht, daß die Innenseite der zylindrischen Wand einen Flächendruck seitens des aus Segmenten aufgebauten Zylinders erfährt. Um dies zu erreichen, kann der Außendurchmesser des Hohlzylinders, der aus den Segmenten zusammensetzbar ist, den Innendurchmesser der zylindrischen Wand übersteigen. Infolgedessen erfährt das Material der Segmente beim Einpressen oder Einschrumpfen in die zylindrische Wand eine Formänderung, so daß eine innige Berührung entsteht.
• Gemäß einer weiteren günstigen Ausführungsform der Erfindung sind die Segmente durch Löten an der Wand befestigt. Dieses Löten kann ohne Verwendung besonderer Werkzeuge erfolgen, wobei die Korrosionsbeständigkeit der Lötverbindung groß ist, da nur eine kleine Oberfläche der Verbindung der Luft ausgesetzt ist.
• Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich die in den Segmenten angebrachten Kanäle parallel zur Achse des Hohlzylinders, und sie münden auf eine zylindrische Oberfläche desselben.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Heißgaskolbenmaschine mit einem Wärmeaustauscher nach der Erfindung schematisch dargestellt.
• Fig. i ist ein Längsschnitt dieser Maschine, und Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II in Fig. i.
• Die Heißgaskolbenmaschine nach Fig. i weist einen Verdränger i und einen Kolben 2 auf, die mit einem konstanten Phasenunterschied hin und her bewegt werden und mit einem nicht dargestellten Antriebswerk verbunden sind. Der Raum oberhalb des Verdrängers ist der warme Raum 3, während der Raum zwischen dem Verdränger und dem Kolben der kalte Raum 4 ist. Die beiden Räume sind über einen Kühler 5, einen Regenerator 6 und einen Erhitzer 7 miteinander verbunden. Der Erhitzer ist mit einer zylindrischen Wand 8 versehen, wobei längs der Außenseite die Verbrennungsgase strömen, die dem Erhitzer mittels des Brenners 9 zugeführt werden und ihn durch den Kanal io wieder verlassen. Wie auch in Fig. 2 dargestellt ist, ist der Zylinder 8 an der Außenseite mit Rippen i i und an der Innenseite mit Segmenten 12 versehen, die Kanäle 13 aufweisen. Diese erstrecken sich parallel zur Achse des Zylinders und münden auf die zylindrische Innenoberfläche des von den Segmenten gebildeten Hohlzylinders. Die Seitenwände dieser Kanäle erstrecken sich in jedem Segment parallel zueinander. Um den erwärmten Raum von dem Raum im Erhitzer abzutrennen, ist an der Innenseite der Segmente ein Zylinder 14 angeordnet.
• Es leuchtet ein, daß der obenbeschriebene Wärmeaustauscher nach der Erfindung nicht nur für Heißgaskolbenmaschinen, sondern auch für verschiedene andere Zwecke verwendbar ist.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Wärmeaustauscher mit einer den Wärmeaustausch vermittelnden zylindrischen Wand, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite dieser Wand (8) über den ganzen Umfang eine Anzahl Segmente (12) angeordnet sind, die gemeinsam einen Hohlzylinder bilden und von denen wenigstens ein Teil mit Kanälen (13) für ein Mittel versehen ist, das mit der Wand in wärmeaustauschender Berührung steht, wobei in jedem Segment alle Seitenwände der Kanäle (13) sich parallel zueinander erstrecken.
2. 2. Wärmeaustauscher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des von den Segmenten (12) gebildeten Hohlzylinders vor dem Einbau größer als der Innendurchmesser der zylindrischen Wand (8) ist.
3. 3. Wärmeaustauscher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (12) durch Löten an der zylindrischen Wand (8) befestigt sind.
4. 4. Wärmeaustauscher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Segmenten vorgesehenen Kanäle (13) parallel zur Achse des Hohlzylinders verlaufen und auf eine der zylindrischen Oberflächen der einzelnen Segmente münden.
5. 5. Anwendung von Wärmeaustauschern nach einem der vorangehenden Ansprüche bei einer Heißgaskolbenmaschine.