DE9113348U1

DE9113348U1 - Wasserheizer

Info

Publication number: DE9113348U1
Application number: DE9113348U
Authority: DE
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1990-10-29
Filing date: 1991-10-23
Publication date: 1992-01-16
Anticipated expiration: 2001-10-24
Also published as: AT398629B; ATA216690A

Description

2 2. Okt 1991

Joh. Vaillant GmbH u. Co. GM 980

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wasserheizer mit einem von Brenngasen beaufschlagbaren Lamellenwärmetauscher, bei dem das zu erwärmende Wasser in einem Lamellen tragenden, vorzugsweise einen ovalen Querschnitt aufweisenden Rohr geführt ist, in dessen Innerem Einbauten angeordnet sind.

Bei Lamellenwärmetauschern der eingangs erwähnten Art ergeben sich aufgrund der ungleichen Belastung der Rohre bei einseitiger Beaufschlagung des Wärmetauschers mit Brenngasen, wie dies bei den meisten Konstruktionen der Fall ist, verschiedene Probleme. So ergeben sich gasseitig Kondensatprobleme bei niedrigen Wassertemperaturen und weniger belasteten Flächen und wasserseitig Siedeprobleme, wie unterkühltes Sieden in den hochbelasteten Bereichen bei hohen Wassertemperaturen.

Um einen gewissen Ausgleich zwischen den verschieden belasteten Flächen des Rohres zu erreichen, wurde schon vorgeschlag Turbulenzeinsätze in den Rohren anzuordnen, durch die sich in dem durch das Rohr strömende Wasser Wirbel ausbilden und es zu einer Durchmischung des Wassers kommt. Allerdings wird durch die Turbulenzeinsätze der Wärmeübergang über den ganzen Rohrumfang erhöht, wodurch eine Temperaturniveausenkung über den gesamten Rohrumfang

eintritt. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß die Temperaturunterschiede des Rohres über dessen Umfang praktisch gleichbleiben.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Wasserheizer der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem diese Nachteile vermieden sind und bei dem sich über den Umfang des Rohres eine weitgehend gleichmäßige Temperatur ergibt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in dem Rohr in dessen Längsrichtung verlaufende lamellenartige Einbauten in dem den Brenngasen zugekehrten Bereichen des Querschnittes des Rohres angeordnet sind.

Durch diese Maßnahmen kommt es zu einem aufgrund der Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche zu einem verbesserten Wärmeübergang im höher belasteten Bereich des Rohres. Dadurch reduzieren die lamellenartigen Einbauten im Rohr die sonst gegebenen hohen Wärmestromdichten, und es kommt zu einer örtlichen Temperaturniveausenkung in den ausgewählten Bereichen des Querschnittes des Rohres des Lamellenwärmetauschers. Auf diese Weise kommt es zu einer wesentlichen Vergleichmäßigung der Temperatur des Rohres über dessen Querschnitt.

Weiter kann vorgesehen sein, daß die Einbauten durch Blechstreifen gebildet sind, die gegebenenfalls mit in regelmäßigen Abständen angeordneten quer zu deren Längserstreckung verlaufenden Schlitzen versehen sind, wobei die entstehenden Laschen in Strömungsrichtung vorzugsweise versetzt angeordnet sind.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Innenwand des Rohres mit mitgeformten Rippen versehen ist.

Durch eine entsprechende Anzahl eng benachbarter Rippen, deren Höhe klein gehalten werden kann, ist eine beträchtliche Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche erreichbar.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Rohres anzugeben.

In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, daß ein Blechstreifen gefaltet und in ein Rohr eingelötet wird.

Auf diese Weise läßt sich auf einfache Weise ein übliches Rohr für einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher adaptieren.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Einbauten als Rippen ausgebildet und aus dem Rohrmaterial, zum Beispiel durch Ziehen, hergestellt werden.

Auf diese Weise kann auf einfache Weise ein Rohr für einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher hergestellt werden.

Weiter kann vorgesehen sein, daß die als Rippen ausgebildeten Einbauten aus einem Blechstreifen ausgestanzt, gefaltet und danach in das Rohr eingelötet werden.

Dabei können auch die allenfalls vorgesehenen Schlitze der Rippen auf einfache Weise eingearbeitet werden.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Figuren 1 bis 7 Querschnitte erfindungsgemäßer Rohre für Lamellenwärmetauscher und

Figur 7 eine axonometrische Darstellung eines erfindungsgemäßen Rohres.

Bei der Figur 1 sind die Einbauten als in das Rohr 1, das einen elliptischen Querschnitt aufweist, eingesetzte und mit diesem verlöteten Rippen 2, 3 ausgebildet, die durch einen gefalteten Blechstreifen gebildet sind. Dieser Blechstreifen ist an seinen Rändern zu den Rippen 2 aufgebogen und in der Mitte um 360° zusammengefaltet, wobei die Verbindungsabschnitte 4 gekrümmt verlaufen und an die Krümmung des Querschnittes des Rohres 1 angepaßt sind.

Bei der Ausführungsform nach der Figur 2 sind zwei mit ihren abgewinkelten Rändern Rippen 2 bildende Blechstreifen in das Rohr eingelötet, wobei die Verbindungsabschnitte 4 dieser Rippen 2 eine der Krümmung des Querschnittes des Rohres 1 angepaßte Krümmung aufweisen.

Bei der Ausführungsform nach der Figur 3 sind analog zu der Ausführungsform nach der Figur 2 Rippen im Inneren des Rohres angeordnet. In diese sind Schlitze eingearbeitet, und die dadurch entstehenden Laschen sind in Strömungsrichtung gegeneinander versetzt

ausgebogen, so daß sich im Querschnitt ein V-förmiges abgesetztes
Profil ergibt.

Bei der Ausführungsform nach der Figur 4 ist ein im wesentlichen
W-förmig gefalteter Blechstreifen, bei dem die beiden mittleren
Schenkel dicht aneinanderliegen, in das Rohr 1 eingelötet. Dabei
bilden die äußeren Schenkel und die beiden dicht aneinander anliegenden mittleren Schenkel Rippen 6, die mit ihren freien Enden an
die Innenwand des Rohres 1 angelötet sind. Dabei sind in den äußeren Schenkeln 6 Ausstellungen 7 eingedrückt, die in das Innere der von den Schenkeln 6 umschlossenen Raum hineinragen. Über die
Ausstellungen ist eine Verbindung der beiden durch die Blechstreifen voneinander getrennten Räume gegeben, so daß es zu einem
Stoffaustausch mit der Hauptströmung über die Ausstellungen kommt. Durch die Ausstellungen 7 kommt es auch zu einem Temperaturausgleich.

Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 5 und 6 sind an der Innenwand des Rohres 1' niedere Rippen 8 beziehungsweise 9 einstückig angeformt. Diese Rippen 8, 9 können bei der Herstellung
der Rohre 1', zum Beispiel durch Ziehen, mitgeformt werden.

Bei der Ausführungsform nach der Figur 7 sind in den Rippen 2 in
regelmäßigen Abständen Schlitze 10 angeordnet.

Bei allen Ausführungsformen sind die Einbauten 2, 3, 5, 6, 8 und 9 in dem den Brenngasen zugekehrten Bereichen des Rohres 1, 1' angeordnet. Dabei erstreckt sich lediglich die Rippe 3 über den ge-

samten Querschnitt des Rohres 1 nach der Ausfuhrungsform nach der Figur 1.

Durch diese Einbauten ergibt sich ein verstärkter Wärmeübergang zwischen dem Rohr 1, 1' beziehungsweise dessen Einbauten in dem den Brenngasen zugekehrten Bereichen des Rohres 1, 1' und damit eine Absenkung der Temperatur des Rohres in diesem Bereich. Dies führt zu einer Vergleichmäßigung der Temperatur des Rohres 1, 1' über dessen Querschnitt.

Claims

Joh. Vaillant GmbH u. Co. GM 980 SCH U TZANSPRUCHE

1. Wasserheizer mit einem von Brenngasen beaufschlagbaren Lamellenwärmetauscher, bei dem das zu erwärmende Wasser in einem Lamellen tragenden, vorzugsweise einen ovalen Querschnitt aufweisenden Rohr geführt ist, in dessen Innerem Einbauten angeordnet sind, dadurch gekennzeich net, daß in dem Rohr (1, 1') in dessen Längsrichtung verlaufende lamellenartige Einbauten (2, 3, 5, 6, 8, 9) in dem den Brenngasen zugekehrten Bereichen des Querschnittes des Rohres (1, 1') angeordnet sind.

2. Wasserheizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten durch Blechstreifen gebildet sind, die gegebenenfalls mit in regelmäßigen Abständen angeordneten quer zu deren Längserstreckung verlaufenden Schlitzen (10) versehen sind, wobei die entstehenden Laschen in Strömungsrichtung vorzugsweise versetzt angeordnet sind.

3. Wasserheizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Rohres (1') mit mitgeformten Rippen (8, 9) versehen ist.