EP0949478A2 - Heat exchanger - Google Patents

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EP0949478A2
EP0949478A2 EP99200678A EP99200678A EP0949478A2 EP 0949478 A2 EP0949478 A2 EP 0949478A2 EP 99200678 A EP99200678 A EP 99200678A EP 99200678 A EP99200678 A EP 99200678A EP 0949478 A2 EP0949478 A2 EP 0949478A2
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EP
European Patent Office
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heat exchanger
exchanger according
pipe parts
cavities
parts
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99200678A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0949478A3 (en
Inventor
Joannes Avertanus Jozef Ten Dam
Franciscus Arnoldus Cornelis Kanters
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nefit Fasto BV
Original Assignee
Nefit Fasto BV
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Filing date
Publication date
Application filed by Nefit Fasto BV filed Critical Nefit Fasto BV
Priority to DE29911284U priority Critical patent/DE29911284U1/en
Publication of EP0949478A2 publication Critical patent/EP0949478A2/en
Publication of EP0949478A3 publication Critical patent/EP0949478A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0477Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/26Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means being integral with the element

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger, the at least two essentially parallel, at their The outside includes finned pipe parts that through essentially arcuate connectors are cascaded together.
  • Such one Heat exchangers are known from practice.
  • the object of the invention is the above mentioned and other disadvantages from the prior art to avoid and to provide a heat exchanger, which enables a better flow around the pipe parts. It is also an object of the invention to provide a heat exchanger to provide that is simple and can be produced economically.
  • the pipe parts and the connectors housed in a housing are at least one with cavities Has top plate, with primary cavities for receiving of pipe parts are set up so that the housing one Channel encloses with a cross-section that on the pipe parts is larger than between the pipe parts.
  • the heat exchanger according to the invention is preferably designed so that at least a first primary Cavity set up for receiving a single pipe part is. This causes the (first) fluid to flow through the Walls of the primary cavity around the individual pipe part headed, which ensures good contact between the Fluid and the tube part achieved.
  • the heat exchanger according to the invention is advantageous further designed so that at least a second primary cavity set up to accommodate multiple pipe parts is.
  • This enlarged primary cavity can For example, facing a burner, which the Fluid coming from the burner (like warm gases) flow well around the enlarged cavity can.
  • one according to the invention Cover plate secondary cavities on which to accommodate Connectors are set up. This allows both the pipe parts as well as the connecting pieces Cover plates are enclosed.
  • the heat exchanger according to the invention is preferably further designed so that the secondary cavities each for the appropriate mounting of a connecting piece are set up. Achieved by the right admission one that the arrangement of pipe parts and Connectors within the cover plate or cover plates is included, making it easy to assemble is made possible.
  • the finned pipe parts and the Connectors can be made separately. The however requires a large number of couplings between the connectors on the one hand and those with ribs provided pipe parts on the other hand. Since these couplings for most applications are water and gas tight must, the assembly of the separate parts done carefully, which is time consuming and expensive.
  • heat exchanger according to the invention therefore preferably so designed that the pipe parts and the connectors as Whole are molded.
  • the heat exchanger shown by way of example in FIG. 1 1 contains a number of pipe parts 2.
  • the pipe parts 2 with Ribs 3 provided for clarity are not 2 ribs shown for all pipe parts). But it can also individual pipe parts 2 can be designed without ribs.
  • Each of the tube parts 2 are through Connected 5 connectors shown in the Embodiment are U-shaped.
  • the combination of Pipe parts 2 and connectors 5 form one Heat exchanger 1 through which a first fluid, such as one warm gas can be led while a second Fluid such as water is passed through the heat exchanger 1 can be.
  • a first fluid such as one warm gas
  • a second Fluid such as water
  • At the inlet and outlet of the heat exchanger 1 are sockets 10 and 11 on the relevant pipe parts attached to the second fluid through the heat exchanger to lead.
  • Such a heat exchanger is usually used manufactured so that only separate pipe parts 2 are formed which are then by means of separate connectors 5 be coupled together.
  • the heat exchanger 1 as a whole made from a single tube. That will be later with reference to Figures 3 and 4 explained in more detail.
  • Heat exchanger 1 For use in boilers, for example Heat exchanger 1 according to the invention with one or more Cover plates 7, 7 'provided.
  • the bottom cover plate 7 In the bottom cover plate 7 are primary cavities in the illustrated embodiment 8, 8 'and secondary cavities 9 in which the Pipe parts 2 and the connectors S housed should be.
  • the second primary cavity 8 ' is so shaped that he had several (reproduced in Embodiment four) first tube parts 2 together picks up while the first primary cavities 8 each pick up exactly one pipe part 2.
  • the secondary cavities 9 are designed in this embodiment so that the Connectors in it, preferably in Clamp fit are attached. That enables simple and targeted installation of the cover plates.
  • first fluid such as a gas, for example Flue gases and / or warm air.
  • a gas for example Flue gases and / or warm air.
  • the cavity 8 ' can be designed that it has fewer or more (possibly all) pipe parts 2 picks up, for example three or eight pipe parts 2. It is also possible to design one of the cover plates 7 and 7 'without the cavities 8 and 8' shown and with in essential rectangular cross section.
  • the cover plates shown in section in Figure 2 7 and 7 ' have a curved surface. Through the Bulges result in cavities 8 and edges 6 that together form a channel 4 for the (first) fluid with a cross-section that is smaller between the pipe parts than on the pipe parts 2. This will make the first fluid like a warm gas, close to the pipe parts 2 passed along.
  • the cover plates 7 and 7 ' are largely complementary shaped.
  • the pipe parts 8 can practically in Fitting fit in the cavities 8, so that the fluid only between the ribs (3 in Figure 1) can flow through the pipe parts 8. This way you achieve a very good heat exchange.
  • a tube 20 is shown as an example in FIG. from which, according to another aspect of Invention, the heat exchanger 1 of Figure 1 or 2nd is manufactured.
  • the tube 20, which is preferably made of metal, such as aluminum, is at least over provide a large part of its length with ribs 3. By doing The example shown is the tube 20 over a distance D2 not ribbed from the outset.
  • the ribs 3 can optionally be formed by manufacturing the tube 20 by casting, the ribs are already attached in the mold. It but the pipe can also start with a relative smooth outer surface while the ribs retrofitted by processing the pipe material become. For example, three roller wheels that are arranged at a suitable distance from each other and have increasing penetration depths along the tube 20 be moved while the tube 20 is rotated. By means of this forming process (preferably rolling) creates a helical groove with between successive turns of the groove-lying ribs. By interrupting this forming process periodically can, ribless pipe parts and / or Connectors are formed.
  • the tube 20 can initially be significantly over the Length required to manufacture a heat exchanger have longer length. First, the tube 20 cut to a suitable length by sawing. Then be if necessary, the ribs all over a distance D1 or partially removed to form connectors 5. This can be done, for example, on the inner curve to be trained more material is removed than on the trainee Outer curve. The ribs 3 are also at distances D2 removed the ends of the tube 20 to form nozzle 10. The removal can be done, for example, by milling, turning, Grinding and / or sanding take place. This is how it arises in Figure 4 shown tube 20. Naturally in the Tube 20 in practice over the fins in several areas a distance D1 away to connectors 5 too form.
  • the tube 20 of Figure 4 to the Connectors 5 at ambient temperature in the desired shape, such as a meandering shape.
  • This bending is preferably carried out in such a way that the tube parts 3 come to lie side by side, as shown in Figure 1.
  • the bending can be done in a known manner as "cold” bending a thorn.

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Abstract

The ribbed tubes (2) and connecting conduits (5) are incorporated into a housing that includes at least one cover plate (7) forming cavities (8,8',9), which include primary cavities (8,8') for receiving the tubes. A flow channel for a hot gas is formed inside the casing, having a cross-section which is greater in the tubes than between them. An Independent claim is also included for the cover plate.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher, der mindestens zwei im wesentlichen parallelen, an ihrer Außenseite mit Rippen versehene Rohrteilen umfaßt, die durch im wesentlichen bogenförmige Verbindungsstücke kaskadenartig miteinander verbunden sind. Ein derartiger Wärmeaustauscher ist aus der Praxis bekannt.The invention relates to a heat exchanger, the at least two essentially parallel, at their The outside includes finned pipe parts that through essentially arcuate connectors are cascaded together. Such one Heat exchangers are known from practice.

Bei bekannten Wärmeaustauschern werden die Rohrteile in einem Raum untergebracht, der von einem ersten Fluid wie etwa warme Gase durchströmt wird. Ein zweites Fluid, beispielsweise eine zu erwärmende Flüssigkeit wie Wasser, wird durch die Rohrteile geleitet. Die Rippen tragen zum Wärmeübergang zwischen dem ersten Fluid und den Rohrteilen bei.In known heat exchangers Pipe parts housed in a room by a first Fluid such as warm gases is flowed through. A second Fluid, for example a liquid to be heated, such as Water is led through the pipe parts. Ribs contribute to the heat transfer between the first fluid and the Pipe parts at.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei bekannten Wärmeaustauschern kein optimaler Wärmeaustausch stattfindet, wodurch Energie verlorengeht. Gefunden wurde, daß dies großteils durch unzulängliche Umströmung der Rohrteile verursacht wird, wodurch das erste Fluid, beispielsweise warme Gase, in unzureichendem Ausmaß mit der Oberfläche der Rohrteile in Berührung kommen.However, it has been shown that in known Heat exchangers there is no optimal heat exchange, whereby energy is lost. It was found that this is largely due to inadequate flow around the pipe parts is caused, whereby the first fluid, for example warm gases, insufficiently with the surface of the Pipe parts come into contact.

Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend genannten sowie andere Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden und einen Wärmeaustauscher bereitzustellen, der eine bessere Umströmung der Rohrteile ermöglicht. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, einen Wärmeaustauscher bereitzustellen, der einfach aufgebaut ist und wirtschaftlich hergestellt werden kann.The object of the invention is the above mentioned and other disadvantages from the prior art to avoid and to provide a heat exchanger, which enables a better flow around the pipe parts. It is also an object of the invention to provide a heat exchanger to provide that is simple and can be produced economically.

Erfindungsgemäß wird ein gattungsgemäßer Wärmeaustauscher daher dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrteile und die Verbindungsstücke in einem Gehäuse untergebracht sind, das zumindest eine mit Hohlräumen versehene Deckplatte aufweist, wobei primäre Hohlräume zur Aufnahme von Rohrteilen eingerichtet sind, so daß das Gehäuse einen Kanal umschließt mit einem Querschnitt, der an den Rohrteilen größer ist als zwischen den Rohrteilen. According to the invention is a generic heat exchanger therefore characterized in that the pipe parts and the connectors housed in a housing are at least one with cavities Has top plate, with primary cavities for receiving of pipe parts are set up so that the housing one Channel encloses with a cross-section that on the pipe parts is larger than between the pipe parts.

Indem Hohlräume zur Aufnahme von Rohrteilen bereitgestellt werden, kann eine wirksame Umströmung dieser Rohrteile erreicht werden, wodurch sich ein sehr guter Wärmeaustausch erzielen läßt.By creating cavities for receiving pipe parts can be provided, an effective flow around this Pipe parts can be reached, which makes a very good one Can achieve heat exchange.

Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher so ausgelegt, daß mindestens ein erster primärer Hohlraum zur Aufnahme eines einzelnen Rohrteils eingerichtet ist. Dadurch wird das (erste) Fluid durch die Wände des primären Hohlraums um den einzelnen Rohrteil geleitet, wodurch man einen guten Kontakt zwischen dem Fluid und dem Rohrteil erzielt.The heat exchanger according to the invention is preferably designed so that at least a first primary Cavity set up for receiving a single pipe part is. This causes the (first) fluid to flow through the Walls of the primary cavity around the individual pipe part headed, which ensures good contact between the Fluid and the tube part achieved.

Vorteilhaft ist der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher weiter so ausgelegt, daß mindestens ein zweiter primärer Hohlraum zur Aufnahme mehrerer Rohrteile eingerichtet ist. Dieser vergrößerte primäre Hohlraum kann beispielsweise einem Brenner gegenüberliegen, wodurch das vom Brenner kommende Fluid (wie warme Gase) die in diesem vergrößerten Hohlraum gelegenen Rohrteile gut umströmen kann.The heat exchanger according to the invention is advantageous further designed so that at least a second primary cavity set up to accommodate multiple pipe parts is. This enlarged primary cavity can For example, facing a burner, which the Fluid coming from the burner (like warm gases) flow well around the enlarged cavity can.

Vorteilhafterweise weist eine erfindungsgemäße Deckplatte sekundäre Hohlräume auf, die zur Aufnahme von Verbindungsstücken eingerichtet sind. Dadurch können sowohl die Rohrteile als auch die Verbindungsstücke mittels Deckplatten umschlossen werden.Advantageously, one according to the invention Cover plate secondary cavities on which to accommodate Connectors are set up. This allows both the pipe parts as well as the connecting pieces Cover plates are enclosed.

Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher ferner so ausgelegt, daß die sekundären Hohlräume jeweils zur passenden Aufnahme eines Verbindungsstücks eingerichtet sind. Durch die passende Aufnahme erreicht man, daß die Anordnung aus Rohrteilen und Verbindungsstücken innerhalb der Deckplatte oder Deckplatten eingeschlossen wird, wodurch eine einfache Montage ermöglicht wird.The heat exchanger according to the invention is preferably further designed so that the secondary cavities each for the appropriate mounting of a connecting piece are set up. Achieved by the right admission one that the arrangement of pipe parts and Connectors within the cover plate or cover plates is included, making it easy to assemble is made possible.

Die mit Rippen versehenen Rohrteile und die Verbindungsstücke können gesondert hergestellt werden. Das erfordert jedoch eine große Zahl von Kopplungen zwischen den Verbindungstücken einerseits und den mit Rippen versehenen Rohrteilen andererseits. Da diese Kopplungen für die meisten Anwendungszwecke wasser- und gasdicht sein müssen, muß das Zusammenfügen der gesonderten Teile sorgfältig erfolgen, was zeitraubend und teuer ist.The finned pipe parts and the Connectors can be made separately. The however requires a large number of couplings between the connectors on the one hand and those with ribs provided pipe parts on the other hand. Since these couplings for most applications are water and gas tight must, the assembly of the separate parts done carefully, which is time consuming and expensive.

Zwecks eines einfachen und robusten Aufbaus ist der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher daher vorzugsweise so ausgelegt, daß die Rohrteile und die Verbindungsstücke als Ganzes geformt sind.The purpose of a simple and robust construction is heat exchanger according to the invention therefore preferably so designed that the pipe parts and the connectors as Whole are molded.

Dazu ist zu bemerken, daß die Formung von Rohrteilen und Verbindungsstücken im Ganzen an sich aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 714 347 bekannt ist. Dabei handelt es sich aber nicht um einen Wärmeaustauscher mit mit Hohlräumen versehener Deckplatte. Außerdem erstrecken sich die Rippen dieses bekannten Wärmeaustauschers ausschließlich in Längsrichtung der Rohrteile.It should be noted that the forming of pipe parts and connectors as a whole from the German utility model 1 714 347 is known. Here but it is not a heat exchanger with voided top plate. Also extend the fins of this well-known heat exchanger only in the longitudinal direction of the pipe parts.

Nachstehend sei die Erfindung anhand der Zeichnung noch näher erläutert.

  • Figur 1 zeigt perspektivisch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers.
  • Figur 2 zeigt eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers.
  • Figur 3 zeigt schematisch in Seitenansicht ein Rohr, aus dem der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher geformt werden kann.
  • Figur 4 zeigt schematisch in Seitenansicht das Rohr der Figur 3 nach einem ersten Bearbeitungsschritt.
  • The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing.
  • Figure 1 shows in perspective a first embodiment of the heat exchanger according to the invention.
  • Figure 2 shows a partially broken side view of a second embodiment of the heat exchanger according to the invention.
  • Figure 3 shows schematically in side view a tube from which the heat exchanger according to the invention can be formed.
  • Figure 4 shows schematically in side view the tube of Figure 3 after a first processing step.
  • Der in Figur 1 beispielhaft dargestellte Wärmeaustauscher 1 enthält eine Anzahl von Rohrteilen 2. In der wiedergegebenen Ausführungsform sind die Rohrteile 2 mit Rippen 3 versehen (der Übersichtlichkeit halber sind nicht bei allen Rohrteilen 2 Rippen dargestellt). Es können aber auch einzelne Rohrteile 2 ohne Rippen ausgeführt sein.The heat exchanger shown by way of example in FIG. 1 1 contains a number of pipe parts 2. In the reproduced embodiment, the pipe parts 2 with Ribs 3 provided (for clarity are not 2 ribs shown for all pipe parts). But it can also individual pipe parts 2 can be designed without ribs.

    Untereinander sind die Rohrteile 2 jeweils durch Verbindungsstücke 5 verbunden, die in der wiedergegebenen Ausführungsform U-förmig sind. Die Kombination aus Rohrteilen 2 und Verbindungsstücken 5 bildet einen Wärmeaustauscher 1, durch den ein erstes Fluid, wie etwa ein warmes Gas, geführt werden kann, während ein zweites Fluid wie etwa Wasser durch den Wärmeaustauscher 1 geleitet werden kann. Am Ein- und Ausgang des Wärmeaustauschers 1 sind Stutzen 10 bzw. 11 an den betreffenden Rohrteilen befestigt, um das zweite Fluid durch den Wärmeaustauscher zu leiten.Each of the tube parts 2 are through Connected 5 connectors shown in the Embodiment are U-shaped. The combination of Pipe parts 2 and connectors 5 form one Heat exchanger 1 through which a first fluid, such as one warm gas can be led while a second Fluid such as water is passed through the heat exchanger 1 can be. At the inlet and outlet of the heat exchanger 1 are sockets 10 and 11 on the relevant pipe parts attached to the second fluid through the heat exchanger to lead.

    Üblicherweise wird ein derartiger Wärmeaustauscher so gefertigt, daß erst gesonderte Rohrteile 2 geformt werden, welche dann mittels gesonderter Verbindungsstücke 5 aneinander gekoppelt werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der Wärmeaustauscher 1 jedoch im Ganzen aus einem einzigen Rohr gefertigt. Das wird später noch anhand der Figuren 3 und 4 näher erläutert.Such a heat exchanger is usually used manufactured so that only separate pipe parts 2 are formed which are then by means of separate connectors 5 be coupled together. According to another aspect of the invention, however, the heat exchanger 1 as a whole made from a single tube. That will be later with reference to Figures 3 and 4 explained in more detail.

    Zum Einsatz etwa in Heizkesseln ist der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher 1 mit einer oder mehreren Deckplatten 7, 7' versehen. In der untersten Deckplatte 7 sind in der dargestellten Ausführungsform primäre Hohlräume 8, 8' und sekundäre Hohlräume 9 angebracht, in denen die Rohrteile 2 bzw. die Verbindungsstücke S untergebracht werden sollen. Dabei ist der zweite primäre Hohlraum 8' so geformt, daß er mehrere (im wiedergegebenen Ausführungsbeispiel vier) erste Rohrteile 2 gemeinsam aufnimmt, während die ersten primären Hohlräume 8 jeweils genau einen Rohrteil 2 aufnehmen. Die sekundären Hohlräume 9 sind in dieser Ausführungsform so ausgelegt, daß die Verbindungsstücke darin in Paßsitz, vorzugsweise in Klemmsitz angebracht sind. Das ermöglicht eine einfache und gezielte Montage der Deckplatten. In der obersten Deckplatte 7' sind gleichfalls Hohlräume 8, 8' und 9 zur Aufnahme der Rohrteile 2 bzw. der Verbindungsstücke 5 angebracht, wie auch eine Öffnung 12 zum Anbringen einer Brennerplatte. Die Öffnung 12 liegt gegenüber dem zweiten (primären) Hohlraum 8'. Erste primäre Hohlräume 8 und sekundäre Hohlräume 9 der Deckplatte 7' liegen den entsprechenden Hohlräumen der Deckplatte 7 gegenüber und bilden so die untereinander verbundenen Räume, in denen die Rohrteile 2 bzw. Verbindungsstücke 5 untergebracht werden. Dies wird später noch näher anhand von Figur 2 erläutert. Durch die Hohlräume 8 und 8' wird während des Betriebs ein erstes Fluid, wie etwa ein Gas, geführt, beispielsweise Rauchgase und/oder Warmluft. Wie Figur 1 zu entnehmen ist, sind die nicht der Öffnung 12 gegenüberliegenden Rohrteile 2 in Fließrichtung des Fluids hintereinander angeordnet. For use in boilers, for example Heat exchanger 1 according to the invention with one or more Cover plates 7, 7 'provided. In the bottom cover plate 7 are primary cavities in the illustrated embodiment 8, 8 'and secondary cavities 9 in which the Pipe parts 2 and the connectors S housed should be. The second primary cavity 8 'is so shaped that he had several (reproduced in Embodiment four) first tube parts 2 together picks up while the first primary cavities 8 each pick up exactly one pipe part 2. The secondary cavities 9 are designed in this embodiment so that the Connectors in it, preferably in Clamp fit are attached. That enables simple and targeted installation of the cover plates. In the top one Cover plate 7 'are also cavities 8, 8' and 9 for Receiving the pipe parts 2 or the connecting pieces 5 attached, as well as an opening 12 for attaching a Burner plate. The opening 12 is opposite the second (primary) cavity 8 '. First primary cavities 8 and secondary cavities 9 of the cover plate 7 'are located corresponding cavities of the cover plate 7 opposite and thus form the interconnected rooms in which the Pipe parts 2 and connectors 5 are housed. This will be explained in more detail later with reference to FIG. 2. Through the cavities 8 and 8 'during operation first fluid, such as a gas, for example Flue gases and / or warm air. As can be seen in FIG. 1, are the pipe parts not opposite the opening 12 2 arranged one behind the other in the direction of flow of the fluid.

    Naturgemäß kann der Hohlraum 8' so ausgelegt sein, daß er weniger oder auch mehr (eventuell alle) Rohrteile 2 aufnimmt, beispielsweise drei oder acht Rohrteile 2. Möglich ist auch die Auslegung einer der Deckplatten 7 und 7' ohne die dargestellten Hohlräume 8 und 8' und mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt.Naturally, the cavity 8 'can be designed that it has fewer or more (possibly all) pipe parts 2 picks up, for example three or eight pipe parts 2. It is also possible to design one of the cover plates 7 and 7 'without the cavities 8 and 8' shown and with in essential rectangular cross section.

    Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmeaustausches liegen alle Rohrteile 2 in einer Ebene. Bei der Ausführungsform der Figur 2 ist dies nicht der Fall. Wie in Figur 2 dargestellt, liegen einige der mit Rippen versehenen Rohrteile 2 in einem Bogen um eine gekrümmtet Brennerplatte 13 herum. Die übrigen Rohrteile 2 liegen dabei freilich in einer Ebene. Auch in dieser Ausführungsform werden die Rohrteile 2 durch im Ganzen mit den Rohrteilen geformte Verbindungsstücke verbunden. Mit der Ausführungsform der Figur 2 erhält man einen Wärmeaustauscher mit einem im Ganzen gekühlten Brennerraum. Dadurch, daß die Rohrteile 2 in dieser Ausführungsform den Brennerraum 14 größtenteils umgeben, werden die Außenwände dieses Raums nur verhältnismäßig geringfügig erwärmt. Durch den so gebildeten, im Ganzen gekühlten Brennerraum wird der Einsatz von externer Kühlung oder anderen Wärmedämmmitteln weitgehend überflüssig.In the embodiment shown in Figure 1 of the heat exchange according to the invention are all Pipe parts 2 in one plane. In the embodiment of the Figure 2 is not the case. As shown in Figure 2, are some of the finned pipe parts 2 in an arc around a curved burner plate 13. The remaining pipe parts 2 are of course in one Level. Also in this embodiment, the pipe parts 2 by wholly molded with the tube parts Connected connectors. With the embodiment of the Figure 2 gives a heat exchanger with an in Whole cooled burner room. In that the pipe parts 2 in this embodiment the burner chamber 14 for the most part the outer walls of this room are only surrounded warmed relatively slightly. Because of that The burner chamber that is formed and cooled as a whole becomes the Use of external cooling or other thermal insulation agents largely superfluous.

    Die in Figur 2 im Schnitt dargestellten Deckplatten 7 und 7' besitzen eine gewölbte Oberfläche. Durch die Wölbungen ergeben sich Hohlräume 8 und Ränder 6, die gemeinsam einen Kanal 4 für das (erste) Fluid bilden, mit einem Querschnitt, der zwischen den Rohrteilen kleiner ist als an den Rohrteilen 2. Dadurch wird das erste Fluid, wie etwa ein warmes Gas, nah an den Rohrteilen 2 entlanggeleitet. Wie Figur 2 zu entnehmen ist, sind die Deckplatten 7 und 7' größtenteils konturgetreu, das heißt der Form der Rohrteile 2 (und der Verbindungsstücke 5) angepaßt. Außerdem sind die Deckplatten 7 und 7' großteils komplementär geformt. Die Rohrteile 8 können praktisch in Paßsitz in den Hohlräumen 8 untergebracht werden, so daß das Fluid lediglich zwischen den Rippen (3 in Figur 1) durch die Rohrteile 8 strömen kann. Dadurch erzielt man einen sehr guten Wärmeaustausch.The cover plates shown in section in Figure 2 7 and 7 'have a curved surface. Through the Bulges result in cavities 8 and edges 6 that together form a channel 4 for the (first) fluid with a cross-section that is smaller between the pipe parts than on the pipe parts 2. This will make the first fluid like a warm gas, close to the pipe parts 2 passed along. As can be seen in Figure 2, the Cover plates 7 and 7 'for the most part true to the contour, that is the shape of the pipe parts 2 (and the connecting pieces 5) customized. In addition, the cover plates 7 and 7 'are largely complementary shaped. The pipe parts 8 can practically in Fitting fit in the cavities 8, so that the fluid only between the ribs (3 in Figure 1) can flow through the pipe parts 8. This way you achieve a very good heat exchange.

    In Figur 3 ist beispielhaft ein Rohr 20 dargestellt, aus dem, gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, der Wärmeaustauscher 1 der Figur 1 oder 2 gefertigt wird. Das Rohr 20, das vorzugsweise aus Metall, wie etwa Aluminium, gefertigt ist, ist wenigstens über einen Großteil seiner Länge mit Rippen 3 versehen. In dem dargestellten Beispiel ist das Rohr 20 über eine Distanz D2 von vornherein nicht mit Rippen versehen.A tube 20 is shown as an example in FIG. from which, according to another aspect of Invention, the heat exchanger 1 of Figure 1 or 2nd is manufactured. The tube 20, which is preferably made of metal, such as aluminum, is at least over provide a large part of its length with ribs 3. By doing The example shown is the tube 20 over a distance D2 not ribbed from the outset.

    Ausgebildet werden können die Rippen 3 gegebenenfalls durch eine Fertigung des Rohrs 20 mittels Gießen, wobei die Rippen schon in der Gießform angebracht sind. Es kann das Rohr aber auch anfangs mit einer verhältnismäßig glatten Außenoberfläche versehen sein, während die Rippen nachträglich durch Bearbeitung des Rohrmaterials angebracht werden. Dabei können beispielsweise drei Walzenräder, die auf geeignetem Abstand voneinander angeordnet sind und zunehmende Einstechtiefen aufweisen, entlang des Rohrs 20 fortbewegt werden, während das Rohr 20 gedreht wird. Mittels dieses Umformungsprozesses (vorzugsweise Walzen) entsteht eine schraubenförmige Nut mit zwischen aufeinanderfolgenden Windungen der Nut gelegenen Rippen. Indem dieser Umformungsprozess periodisch unterbrochen wird, können rippenlose Rohrteile und/oder Verbindungsstücke gebildet werden.The ribs 3 can optionally be formed by manufacturing the tube 20 by casting, the ribs are already attached in the mold. It but the pipe can also start with a relative smooth outer surface while the ribs retrofitted by processing the pipe material become. For example, three roller wheels that are arranged at a suitable distance from each other and have increasing penetration depths along the tube 20 be moved while the tube 20 is rotated. By means of this forming process (preferably rolling) creates a helical groove with between successive turns of the groove-lying ribs. By interrupting this forming process periodically can, ribless pipe parts and / or Connectors are formed.

    Das Rohr 20 kann anfangs eine erheblich über die zur Fertigung eines Wärmeaustauschers benötigte Länge hinausgehende Länge aufweisen. Zuerst wird das Rohr 20 durch Sägen auf eine geeignete Länge gebracht. Dann werden die Rippen, wenn nötig, über jeweils einen Abstand D1 ganz oder teilweise entfernt, um Verbindungsstücke 5 zu bilden. Dabei kann beispielsweise an der auszubildenden Innenkurve mehr Material entfernt werden als an der auszubildenden Außenkurve. Auch werden die Rippen 3 über Abstände D2 an den Enden des Rohrs 20 entfernt, um Stutzen 10 zu bilden. Das Entfernen kann beispielsweise durch Fräsen, Drehen, Schleifen und/oder Schmirgeln erfolgen. So entsteht das in Figur 4 dargestellte Rohr 20. Naturgemäß werden bei dem Rohr 20 in der Praxis die Rippen in mehreren Bereichen über einen Abstand D1 entfernt, um Verbindungsstücke 5 zu bilden.The tube 20 can initially be significantly over the Length required to manufacture a heat exchanger have longer length. First, the tube 20 cut to a suitable length by sawing. Then be if necessary, the ribs all over a distance D1 or partially removed to form connectors 5. This can be done, for example, on the inner curve to be trained more material is removed than on the trainee Outer curve. The ribs 3 are also at distances D2 removed the ends of the tube 20 to form nozzle 10. The removal can be done, for example, by milling, turning, Grinding and / or sanding take place. This is how it arises in Figure 4 shown tube 20. Naturally in the Tube 20 in practice over the fins in several areas a distance D1 away to connectors 5 too form.

    Schließlich wird das Rohr 20 der Figur 4 an den Verbindungsstücken 5 bei Umgebungstemperatur in die gewünschte Form, wie etwa eine Mäanderform, gebogen. Vorzugsweise erfolgt dieses Biegen so, daß die Rohrteile 3 nebeneinander zu liegen kommen, wie in Figur 1 dargestellt. Das Biegen kann auf bekannte Weise als "Kalt-"Biegen mit einem Dorn erfolgen. Vorzugsweise werden die Verbindungsstücke nach dem Biegen erwärmt ("Nachglühen"), um die in dem Material vorhandene Restspannung abzubauen.Finally, the tube 20 of Figure 4 to the Connectors 5 at ambient temperature in the desired shape, such as a meandering shape. This bending is preferably carried out in such a way that the tube parts 3 come to lie side by side, as shown in Figure 1. The bending can be done in a known manner as "cold" bending a thorn. Preferably the Connectors warmed after bending ("afterglow"), to relieve the residual stress in the material.

    So erweist es sich als auf einfache Weise möglich, das Rohr 20 der Figur 4 in die entsprechende Form zu biegen, so daß der Wärmeaustauscher der Figur 1 als Ganzes geformt werden kann.So it turns out to be easy the tube 20 of Figure 4 in the appropriate shape bend so that the heat exchanger of Figure 1 as a whole can be shaped.

    Claims (13)

    Wärmeaustauscher (1) der mindestens zwei im wesentlichen parallelen, an ihrer Außenseite mit Rippen (3) versehene Rohrteilen (2) umfaßt, die durch im wesentlichen bogenförmige Verbindungsstücke (5) kaskadenartig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrteile (2) und die Verbindungsstücke (5) in einem Gehäuse untergebracht sind, das zumindest eine mit Hohlräumen versehene Deckplatte (7) aufweist, wobei primäre Hohlräume (8, 8') zur Aufnahme von Rohrteilen (2) eingerichtet sind, so daß das Gehäuse einen Kanal (4) umschließt mit einem Querschnitt, der an den Rohrteilen (2) größer ist als zwischen den Rohrteilen (2).Heat exchanger (1) of the at least two substantially parallel, on the outside with ribs (3) provided tube parts (2), which are connected to one another in a cascade manner by essentially arcuate connecting pieces (5), characterized in that the tube parts (2) and the connecting pieces (5) are accommodated in a housing which has at least one cover plate (7) provided with cavities, primary cavities (8, 8 ') being set up for receiving pipe parts (2) so that the housing has a channel (4th ) encloses with a cross section that is larger at the pipe parts (2) than between the pipe parts (2). Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein erster primärer Hohlraum (8) zur Aufnahme eines einzelnen Rohrteils (2) eingerichtet ist.Heat exchanger according to claim 1, characterized in that at least one first primary cavity (8) is arranged to receive an individual pipe part (2). Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zweiter primärer Hohlraum (8') zur Aufnahme mehrerer Rohrteile (2) eingerichtet ist.Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that at least one second primary cavity (8 ') is arranged to receive several pipe parts (2). Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Deckplatte (7) sekundäre Hohlräume (9) aufweist, die zur Aufnahme der Verbindungstücke (5) eingerichtet sind.Heat exchanger according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a cover plate (7) has secondary cavities (9) which are arranged to receive the connecting pieces (5). Wärmeaustauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundären Hohlräume (9) jeweils zur passenden Aufnahme eines Verbindungsstücks (5) eingerichtet sind.Heat exchanger according to Claim 4, characterized in that the secondary cavities (9) are each set up to accommodate a connecting piece (5). Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ferner eine gleichfalls mit primären und/oder sekundären Hohlräumen (8, 8', 9) versehene zusätzliche Deckplatte (7') aufweist und daß die Hohlräume der Deckplatten (7, 7') im montierten Zustand einander gegenüberliegen.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the housing also has an additional cover plate (7 ') which is likewise provided with primary and / or secondary cavities (8, 8', 9) and that the cavities of the cover plates (7, 7 ') ) face each other when assembled. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrteile (2) und die Verbindungsstücke (5) als Ganzes geformt sind. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the tube parts (2) and the connecting pieces (5) are shaped as a whole. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige Rohrteile (2) in einer Ebene liegen.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that at least some pipe parts (2) lie in one plane. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige Rohrteile (2) nicht in einer Ebene liegen.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that at least some pipe parts (2) are not in one plane. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrteile (2) gegenseitig so angebracht sind, daß die Enden ihrer jeweiligen Rippen (3) nahe beieinander liegen.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the tube parts (2) are mutually attached so that the ends of their respective ribs (3) are close to one another. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (3) sich im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Rohrteile (2) erstrecken.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the ribs (3) extend essentially transversely to the longitudinal direction of the tube parts (2). Wärmeaustauscher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (3) mittels eines Umformungsprozesses, vorzugsweise Walzen, geformt worden sind.Heat exchanger according to claim 11, characterized in that the ribs (3) have been formed by means of a forming process, preferably rolls. Deckplatte (7) zum Einsatz in einem Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Cover plate (7) for use in a heat exchanger according to one of the preceding claims.
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