DE9318913U1

DE9318913U1 - Doppelrohrwärmetauscher mit Innenabstützung

Info

Publication number: DE9318913U1
Application number: DE9318913U
Authority: DE
Original assignee: Behr GmbH and Co KG; Mahle Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1993-12-09
Filing date: 1993-12-09
Publication date: 1994-02-10
Anticipated expiration: 2003-12-10

Description

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** " ES/UG/hz - 1 -

BEHR GmbH & Co.
Mauserstraße 3, 70469 Stuttgart

Doppelrohrwärmetauscher mit Innenabstützung

Die Erfindung betrifft einen Doppelrohrwärmetauscher, insbesondere einen Doppelrohrölkühler für Verbrennungskraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein derartiger Doppelrohrwärmetauscher ist aus der DE-Al 34 43 085 bekannt. Dieser Wärmetauscher besteht aus einem Innen- und einem konzentrisch dazu angeordneten, mit Anschlüssen versehenen Außenrohr. Die beiden Rohre sind an ihren Enden durch eine Löt- oder Schweißverbindung gegeneinander abgedichtet, so daß der Ringraum von einem zu kühlenden Fluid, beispielsweise Öl oder Benzin, durchströmbar ist. Innerhalb des Innenrohres ist ein Wendelkörper mit sternartiger Querschnittsfläche angeordnet.

Dies ist besonders nachteilig, da durch den Wendelkörper die Strömungswege im Wärmetauscher sehr lang werden und somit ein hoher Druckabfall in dem Wärmetauscher auftritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Doppelrohrwärmetauscher der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung so auszubilden, daß er dem vom zu kühlenden Fluid im Ringraum erzeugten hohen Druck ohne Verformung widersteht.

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ES/UG/hz - 2 -

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Doppelrohrwärmetauscher mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Doppelrohrwärmetauschers sind insbesondere darin zu sehen, daß das Innenrohr durch eine Spiralfeder von innen abgestützt ist, wobei der Strömungsweg durch das Innenrohr nur unwesentlich eingeschränkt wird. Die Spiralfeder liegt unter Vorspannung mit ihrem äußeren Umfang an der Wandung des Innenrohres an, wodurch sie in ihrer Lage fixiert ist. Die Vorspannung kann dadurch aufgebracht werden, daß die Feder während der Montage gestreckt oder zusammengedreht wird, wodurch ihr Umfang vorübergehend verringert wird. Nach dem Einbringen der Feder in das Innenrohr wird die Feder wieder entlastet, wobei sich ihr Umfang soweit vergrößert, daß die Feder am Innenumfang des Rohres anliegt. Die Druckstabilisierung des Innenrohres durch die Spiralfeder erhöht den Berstdruck eines erfindungsgemäßen DoppeIrohrwärmetauschers von beispielsweise ca. 20 bar auf bis zu 50 bar.

Nach Anspruch 2 wird die Spiralfeder durch Reibschluß in dem Innenrohr festgelegt. Dadurch entfällt auch eine aufwendig zu konstruierende formschlüssige Halterung. Nach Anspruch 3 ist die Spiralfeder mit einem Korrosionsschutz versehen, insbesondere durch eine Ummantelung mit einem Kunststoff. Durch diese Ummantelung werden einerseits elektrochemische Reaktionen zwischen dem Innenrohr, das vorzugsweise in Kupfer ausgeführt ist, und der Spiralfeder verhindert, andererseits ist die Spiralfeder selbst vor Korrosion durch aggressive Medien geschützt.

Nach Anspruch 4 beträgt der Federdrahtdurchmesser der Spiralfeder etwa 1/8 bis 1/10 des Innendurchmessers des Innenrohres. Diese ReIation gewährt einen nur wenig behinderten Durchfluß des Kühlfluids durch das Innenrohr, wobei die in den Innenraum hineinragenden Windungen der Spiralfeder eine Erhöhung der Durchströmgeschwindigkeit und eine gewisse Verwirbelung des Fluids bewirken. Die genaue Dimensionierung der Spiralfeder ist abhängig von der gewählten Federsteifigkeit bzw. von dem Material, das für die Ausgestaltung der Spiral-

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feder gewählt wird. Nach Anspruch 5 ist sie aus Federstahl draht hergestellt, womit marktübliche Spiralfedern eingesetzt werden können, so daß die Kosten für dieses Bauteil gering gehalten werden können.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 Seitenansicht eines DoppeIrohrwärmetauschers mit eingelegter Spiralfeder und
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Figur 2 stirnseitige Ansicht des DoppeIrohrwärmetauschers mit eingelegter Spiralfeder.

Figur 1 zeigt die Seitenansicht eines teilweise aufgeschnittenen DoppeIrohrwärmetauschers 1 mit einem Außenrohr 2 und einem Innenrohr 3. Die beiden Rohre 2, 3 sind konzentrisch ineinandergeschoben, wobei das Innenrohr 3 an seinen Enden 7 derartig aufgeweitet ist, daß der Außendurchmesser des Rohres 3 etwa dem Innendurchmesser des Außenrohres 2 entspricht. An ihren Stirnseiten sind die Rohre 2, 3 durch eine Lötung 4 dicht miteinander verbunden. In dem Ringraum 9, der zwischen dem Außenrohr 2 und dem Innenrohr 3 ausgebildet ist, ist eine Turbulenzein lage 8 eingelegt. Das Innenrohr 3 wird durch eine Spiralfeder 5 von innen abgestützt, wobei die Spiralfeder 5 in das Innenrohr 3 eingepreßt ist. Das zu kühlende Fluid, vorzugsweise Öl, wird durch einen der Anschlußstutzen 6 zugeleitet und über den zweiten Anschlußstutzen 6 wieder abgeleitet. Das Fluid wird dabei unter hohem Druck durch den Ringraum 9 und die Turbulenzeinlage 8 gepreßt, wobei das Außenrohr 2 mit radial nach außen wirkenden Kräften beaufschlagt ist und somit auf Zug beansprucht wird, das Innenrohr 3 aber mit radial nach innen wirkenden Kräften belastet ist, die das Innenrohr 3 auf Druck beanspruchen und einzubeulen drohen. Ein Teil dieser Kräfte wird von der Spiralfeder 5 aufgenommen, wodurch das Innenrohr 3 entlastet wird.

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ES/UG/hz - 4 -

Figur 2 zeigt eine Sicht auf die Stirnseite des Doppelrohrwärmetauschers. Das Außenrohr 2 ist mit dem Innenrohr 3 durch die Lötnaht 4 dichtgelötet. Die Spiralfeder 5 liegt fest an der Innenwand des Rohres 3 an und stützt diese ab.

Claims

:·..: . : " .: . \.; ·* 08. Dezember 1993 .' ..* .:..:.. ..··&ldquor;· 93-B-25 ES/U6/hz - 5 - Schutzansprüche

1. Doppelrohrwärmetauscher mit einem von einem Kühlmedium durchströmbaren Innenrohr, einem innerhalb des Innenrohres angeordneten Stützkörper und einem konzentrisch hierzu angeordneten, mit zwei Anschlüssen versehenen, an beiden Enden gegen das Innenrohr abgedichteten Außenrohr, wobei der Ringraum von einem zu kühlenden Fluid durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper im Innenrohr (3) als Spiralfeder (5) ausgebildet ist, wobei der Außenumfang der Spiralfeder (5) am Innenumfang des Innenrohres (3) unter Vorspannung anliegt.

2. Doppelrohrwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Spiralfeder (5) durch Reibschluß in dem Innenrohr (3) festgelegt ist.

3. Doppelrohrwärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Spiralfeder (5) korrosionsgeschützt, insbesondere kunststoffummantelt ist.

4. Doppelrohrwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß der Federdrahtdurchmesser der Spiralfeder (5) etwa 1/8 bis 1/10 des Innendurchmessers des Innenrohres (3) beträgt.

5. Doppelrohrwärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralfeder (5) aus Federstahldraht hergestellt ist.