EP4689524A1 - Wärmetauscher - Google Patents

Wärmetauscher

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Publication number
EP4689524A1
EP4689524A1 EP24716110.2A EP24716110A EP4689524A1 EP 4689524 A1 EP4689524 A1 EP 4689524A1 EP 24716110 A EP24716110 A EP 24716110A EP 4689524 A1 EP4689524 A1 EP 4689524A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
spacer
heat exchanger
cylinder axis
spacers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24716110.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas FROBÖSE
Rainer Fronemann
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.)
Alleima Engineering GmbH
Alleima GmbH
Original Assignee
Alleima Engineering GmbH
Alleima GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alleima Engineering GmbH, Alleima GmbH filed Critical Alleima Engineering GmbH
Publication of EP4689524A1 publication Critical patent/EP4689524A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/02Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
    • F28D7/024Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0131Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0132Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by slats, tie-rods, articulated or expandable rods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0135Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by grids having only one tube per closed grid opening
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2280/00Mounting arrangements; Arrangements for facilitating assembling or disassembling of heat exchanger parts
    • F28F2280/02Removable elements

Definitions

  • the present disclosure relates to a heat exchanger comprising a housing having a cylinder axis and a hollow cylindrical outer wall and a helical first tube having a plurality of turns and a helical axis, wherein the first tube extends in the housing such that the helical axis coincides with the cylinder axis.
  • Heat exchangers are known from the prior art in a variety of embodiments. They are used, for example, to change the temperature of a liquid or gaseous fluid by supplying or removing heat.
  • the present disclosure relates to a heat exchanger for indirect heat transfer, wherein the fluid to be heated or cooled is guided in the tube and another fluid flows through the housing.
  • the heat exchanger has a housing which comprises a cylinder axis and a hollow cylindrical outer wall, a helical first tube with a plurality of turns and a helical axis, at least one spacer and at least one cover rod.
  • the first tube extends in the housing such that the screw axis coincides with the cylinder axis.
  • the at least one cover rod extends in a direction parallel to the cylinder axis, the at least one spacer extending in the direction parallel to the cylinder axis between two of the plurality of turns, so that the spacer forms a stop for movement of the two of the plurality of turns of the first tube in the direction of the cylinder axis.
  • the heat exchanger has a helical second tube with a plurality of turns and a screw axis.
  • the cover rod then extends in a radial direction perpendicular to the cylinder axis and the at least one spacer extends in the radial direction between one of the plurality of turns of the first tube and one of the plurality of turns of the second tube, so that the spacer forms a stop for movement of the one of the plurality of turns of the first tube and the one of the plurality of turns of the second tube in the radial direction.
  • the at least one spacer is connected to the at least one cover rod in a rotationally secure manner, wherein the at least one spacer and the at least one cover rod are received in the housing in a floating manner at least in the direction parallel to the cylinder axis or in a circumferential direction of the housing relative to the outer wall.
  • the radial direction refers to a direction perpendicular to the cylinder axis.
  • the tube In order to be able to absorb high mechanical loads, in particular vibrations and accelerations, it is desirable for the tube to be accommodated in the housing with the outer wall in a floating, i.e. movable, manner. In order to nevertheless provide the required stability, according to the present disclosure, it is provided that at least one spacer limits a movement of either two of the plurality of turns of the first tube or one turn of the first tube and one turn of the second tube.
  • the spacer in which the spacer forms a stop for a movement of the two of the plurality of turns of the first tube in the direction of the cylinder axis, the spacer is in contact with the two turns. That is, the spacer supports the two turns. It is mechanically in contact with these turns.
  • the spacer in which the spacer forms a stop for movement of the one of the plurality of turns of the first tube and the one of the plurality of turns of the second tube in the radial direction, the spacer is in contact with these two turns of the first and second tubes. That is, the spacer supports the two turns of the first and second tubes. It is mechanically in contact with these turns.
  • the present disclosure makes it possible to initially pre-assemble the first tube or the first and second tubes outside the housing.
  • the spacer is then inserted between the two turns and twisted so that it forms a stop for the two turns.
  • the cover rod is applied from the outside to the spacer and the tube(s) so that the spacer is connected to the cover rod in a twist-proof manner.
  • the package consisting of the tube(s), the at least one spacer and the at least one cover rod is then inserted into the housing.
  • the spacer is connected to the cover rod in a rotationally secure manner by means of a screw connection.
  • the spacer has a securing projection and the cover rod has a securing recess, wherein the securing projection extends into the securing recess.
  • a cross-sectional area of the securing projection and a cross-sectional area of the securing recess are designed to be complementary to one another, a positive locking mechanism against rotation can be achieved as long as the cross-sectional areas are not circular. If, for example, the cross-sectional areas of the securing projection of the spacer and the cross-sectional area of the securing recess of the cover rod are designed to be square, with a fit optionally provided, the spacer and cover rod are connected to one another in a rotationally secure manner.
  • the securing recess is a blind hole. In a further embodiment of the disclosure, the securing recess is a through hole or an opening that extends through the cover rod. A securing recess in the form of an opening enables additional securing of the spacer to the cover rod after assembly. For example, in one embodiment of the disclosure, a screw is screwed into the spacer through the opening.
  • the securing projection extending into the opening is widened by a punch point within the opening, so that a force connection is created between the securing projection and the securing recess.
  • this design of the connection between the spacer and the cover rod enables a smooth outer surface of the cover rod to be provided.
  • the heat exchanger has only a single spacer and a single cover rod
  • the heat exchanger has a plurality of spacers spaced apart from one another in the circumferential direction and a plurality of cover rods spaced apart from one another in the circumferential direction, wherein each of the plurality of spacers spaced apart from one another in the circumferential direction is connected in a rotationally secure manner to one of the plurality of cover rods.
  • three spacers are arranged spaced apart from one another in the circumferential direction and are each connected to a cover rod. It is understood that in one embodiment, these three spacers and thus the cover rods are each spaced apart from one another by 120° in the circumferential direction.
  • a plurality of spacers are arranged at substantially one axial position of the heat exchanger and support the tube or tubes there. Substantially at the same axial position means that the spacers spaced apart from one another in the circumferential direction vary slightly in their axial position due to the helical shape of the tubes.
  • the heat exchanger has a plurality of spacers spaced apart from one another in the direction parallel to the cylinder axis, wherein the spacers spaced apart from one another in the direction parallel to the cylinder axis are connected to the same cover rod in a rotationally secure manner.
  • the heat exchanger has a plurality of spacers spaced apart from one another in the direction parallel to the cylinder axis, wherein the spacers spaced apart from one another in the direction parallel to the cylinder axis are connected in a rotationally secure manner to mutually different cover rods extending in the radial direction.
  • At least one turn of the first tube or the second tube is arranged between two spacers that are adjacent and spaced apart in the direction parallel to the cylinder axis, for which neither of the spacers forms a stop. No further spacers are provided between these two adjacent spacers in the direction parallel to the cylinder axis. In such an arrangement, at least one turn of the first tube is free to execute a movement parallel to the cylinder axis without striking a spacer.
  • Such an embodiment can be realized both with spacers that form a stop for two adjacent turns of the first tube, and with spacers that each form a stop for one turn of the first tube and for one turn of the second tube.
  • two spacers that are adjacent and spaced apart from one another in the direction parallel to the cylinder axis are connected to a cover rod that extends in the direction parallel to the cylinder axis. Between these two adjacent spacers, no further spacers are therefore connected to the cover rod in the direction parallel to the cylinder axis.
  • more than two of the plurality of turns of the first tube extend in the direction parallel to the cylinder axis between the two adjacent spacers.
  • the two spacers thus form a stop for a movement of the first tube in the direction parallel to the cylinder axis for two of the plurality of turns of the first tube between the two spacers.
  • At least one turn of the first tube is free to execute a movement parallel to the cylinder axis without striking a spacer.
  • the heat exchanger can thus compensate for changes in the length of the first tube due to temperature changes and the tube can oscillate in sections parallel to the cylinder axis.
  • a first spacer is connected to a first cover rod extending in the direction perpendicular to the cylinder axis and a second spacer is connected to a second cover rod extending in the direction perpendicular to the cylinder axis and spaced from the first cover rod.
  • first and second spacers are adjacent to one another in the direction parallel to the cylinder axis, such that there is no further spacer in the direction parallel to the cylinder axis between the first and second spacers. Both the first and second spacers each form both a stop for a turn of the first tube and a stop for a turn of the second tube.
  • At least one further turn of the first tube is provided between the turn of the first tube for which the first spacer forms the stop and the turn of the first tube for which the second spacer forms the stop. In such an arrangement, at least one turn of the first tube is free to execute a movement without striking a spacer.
  • at least one further turn of the second tube is provided between the turn of the second tube for which the first spacer forms the stop and the turn of the second tube for which the second spacer forms the stop. In such an arrangement, at least one turn of the second tube is also free to move without striking a spacer.
  • the cover rod has an extension in the direction parallel to the cylinder axis so that it extends over a plurality of turns of the first tube. In one embodiment, the cover rod extends in the direction parallel to the cylinder axis over all turns of the first tube. In one embodiment, a plurality of spacers are connected to this one rod. In one embodiment, all spacers connected to a single cover rod are arranged at the same position in the circumferential direction.
  • the cover rod has an extension in the radial direction perpendicular to the cylinder axis so that it extends over a plurality of tubes. In one embodiment, the cover rod extends in the radial direction over all tubes. In one embodiment, a plurality of spacers are connected to this one rod. In one embodiment, all spacers connected to a single cover rod are arranged at the same position in the circumferential direction.
  • each of the Cover rods having a plurality of spacers spaced apart in the circumferential direction and a plurality of spacers spaced apart in the direction parallel to the cylinder axis, each of the Cover rods a plurality of spacers connected at different axial positions or at different radial positions.
  • the heat exchanger has a plurality of spacers spaced apart from one another in the direction parallel to the cylinder axis
  • a plurality of turns are arranged between one spacer and the next spacer spaced apart in the direction parallel to the cylinder axis. This means that between every two spacers spaced apart in the direction parallel to the cylinder axis, at least one of the plurality of turns is arranged for which the spaced apart spacers do not form a stop. In this way, the movement of the pipe is restricted or supported at certain points when viewed in the axial direction, but retains a certain flexibility and ability to vibrate between the stops or spacers.
  • the heat exchanger comprises a first set of a plurality of spacers and a second set of a plurality of spacers, wherein all of the spacers of the first set are arranged spaced apart from each other in the circumferential direction and all of the spacers of the second set are arranged spaced apart from each other in the circumferential direction.
  • the first set and the second set are arranged spaced apart from each other in the direction parallel to the cylinder axis. In this way, the tube is stabilized or supported at two positions in the direction parallel to the cylinder axis, at a first axial position by the first set of spacers and at a second axial position by the second set of spacers.
  • Each of the sets of spacers forms a stop for the tube at an axial position.
  • the heat exchanger includes at least one further set of a plurality of spacers in addition to the first set of a plurality of spacers and the second set of a plurality of spacers.
  • the heat exchanger includes a helical second tube having a plurality of turns.
  • the helical first and second tubes extend concentrically to the cylinder axis.
  • the second tube extends between a cover bar extending extensively in the axial direction and the outer wall, as viewed in the radial direction.
  • the second tube is also stabilized with at least one spacer and at least one cover rod, wherein the spacer for the second tube extends in the radial direction between the first tube and the cover rod for the second tube, wherein the spacer extends in a direction parallel to the cylinder axis between two of the plurality of turns of the second tube, so that the spacer forms a stop for the two of the plurality of turns, and wherein the cover rod is arranged in the radial direction between the second tube and the outer wall.
  • This cover rod for the second tube also extends extensively in the direction parallel to the cylinder axis.
  • the spacer is connected to the cover rod in a rotationally secure manner, and the spacer and the cover rod are received in the housing in a floating manner at least in the direction parallel to the cylinder axis or in the circumferential direction relative to the inner wall.
  • the spacer and the cover rod associated with this second tube are as described in embodiments for the first tube.
  • the heat exchanger comprises more than two tubes, preferably each of the tubes is supported by at least one spacer and one cover bar.
  • the spacers and cover bars supporting the second tube are arranged at the same circumferential position as cover bars and spacers supporting the first tube.
  • the spacers supporting the second tube are arranged at the same axial position or positions as the spacers supporting the first tube in the direction parallel to that of the cylinder axis.
  • all spacers and all cover bars are identically designed.
  • the heat exchanger has at least a first pair of cover rods extending in the radial direction, wherein the at least one spacer is connected in a rotationally secure manner to the cover rods of the first pair.
  • the at least one spacer extends to form a stop for one turn of the first tube and for one turn of the second tube.
  • the one turn of the first tube and the one turn of the second tube are in contact with and supported on the spacer.
  • the cover rod preferably a plurality of cover rods or all cover rods, has a bevel on at least one of its ends, wherein the bevel points towards the outer wall of the housing.
  • a bevel facilitates the insertion of a package comprising a tube and a spacer and a cover rod into the housing.
  • the at least one spacer has a biconcave shape.
  • the spacer comprises a first concave stop surface for a first of the plurality of turns and a second concave stop surface for a second of the plurality of turns. If the cover rod to which the spacer is connected extends in a direction parallel to the cylinder axis, in one embodiment the first and second stop surfaces run in a plane containing the cylinder axis such that they each form a stop for two adjacent ones of the plurality of turns of the first tube.
  • the first and second stop surfaces run in a plane containing the cylinder axis such that the first stop surface forms a stop for one of the plurality of turns of the first tube and the second stop surface forms a stop for one of the plurality of turns of the second tube.
  • the spacer has a thickness in a range of 2 mm to 5 mm when viewed in the circumferential direction of the housing.
  • At least the spacer or the cover rod is made of a metal.
  • the tube is made of a metal.
  • the housing has a hollow cylindrical inner wall, wherein the outer wall concentrically surrounds the inner wall and the first Pipe and optionally the second and each subsequent pipe extend radially between the inner wall and the outer wall.
  • Figure 1 is a schematic side view of a heat exchanger.
  • Figure 2 is a partially broken away schematic sectional view of the heat exchanger of Figure 1 in a sectional plane containing the cylinder axis of the heat exchanger.
  • Figure 3 is a partially broken away schematic sectional view of the heat exchanger taken along section line A-A of Figure 1 in a section plane perpendicular to the cylinder axis of the heat exchanger.
  • Figure 4 a is a schematic front view of a spacer.
  • Figure 4 b) is a schematic side view of the spacer of Figure 4 a).
  • Figure 5 is a schematic front view of a spacer from Figures 4 a) and b) with a punch.
  • Figure 6 is a schematic plan view of a cover rod.
  • Figure 7 is a partially broken away schematic sectional view of an alternative heat exchanger in a cutting plane containing the cylinder axis of the heat exchanger.
  • Figure 8 is a partially broken away schematic sectional view of the tubes of another heat exchanger in a cutting plane containing the cylinder axis of the heat exchanger.
  • Figure 9 is a partially broken away schematic sectional view of the tubes of another heat exchanger in a cutting plane containing the cylinder axis of the heat exchanger.
  • Figure 10 is a partially broken away schematic sectional view of the tubes of another heat exchanger in a cutting plane containing the cylinder axis of the heat exchanger.
  • the heat exchanger 1 serves to heat liquid helium.
  • the helium is passed through a plurality of tubes 2, 4, 5 inside a housing 3.
  • the housing 3 is also flowed through by a hot gas flow in the spaces between the tubes 2, 4, 5.
  • the heat of the gas flow is transferred to the tubes 2, 4, 5 and in the process heats the liquid helium flowing through the tubes 2, 4, 5.
  • the heat exchanger 1 has a cylindrical basic shape when viewed from the outside, whereby the heat exchanger 1 shown in Figures 1 to 3 is hollow cylindrical when viewed in a cross-sectional view with a hollow cylindrical inner wall 6 and a hollow cylindrical outer wall 7 arranged concentrically thereto.
  • a hollow cylindrical interior 8 of the heat exchanger 1 extends between the inner wall 6 and the outer wall 7 around the cylinder axis 9 of the heat exchanger 1.
  • the alternative heat exchanger from Figure 7, on the other hand, has only one inner wall 6.
  • three tubes 2, 4, 5 are provided in the interior 8 in a radial direction relative to the cylinder axis 9.
  • these three tubes 2, 4, 5 are arranged between the inner wall 6 and the outer wall 7.
  • these tubes form a first tube 2, a second tube 4 and a third tube 5.
  • Each of the tubes 2, 4, 5 runs helically around the cylinder axis 9, so that in the sectional view of Figures 2 and 7 to 10 for each Pipe 2, 4, 5 a plurality of turns or windings are shown in the same cutting plane.
  • Each of the pipes 2, 4, 5 is fixed at its inlet end and at its outlet end within the housing 3. This is also where the pipes 2, 4, 5 are connected to an inlet 22 and an outlet 23 of the heat exchanger 1. However, the screws are arranged freely hanging in the housing between their inlet and outlet ends. This creates a system capable of oscillating for each of the pipes 2, 4, 5.
  • all variants have a plurality of spacers 10 and a plurality of cover rods 11.
  • a first set 12, a second set 13 and a third set 24 of spacers 10 can be seen for each of the three tubes 2, 4, 5, with exactly one spacer 10 from each set being visible for each tube 2, 4, 5.
  • Each set 12, 13, 24 of spacers 10 comprises exactly three spacers 10.
  • the three spacers 10 of a set 12, 13 are spaced apart from one another by 120° in the circumferential direction.
  • the distribution of the three spacers of a set of spacers in the circumferential direction can be seen in the sectional view in Figure 3.
  • the sectional plane of the illustration in Figure 3 is perpendicular to the cylinder axis 9.
  • the spacers 10 of each set of spacers, which are spaced apart from one another by 120° in the circumferential direction, are not located exactly in the same axial position due to the helical design of the tubes 2, 4, 5, but only essentially in the same axial position.
  • the spacers 10 of the first set 12 of spacers for the first tube 2 are located in the same position in the circumferential direction as the spacers of the respective first set of the two other tubes 4, 5.
  • Each of the spacers 10 of the variant from Figures 1 and 2 is designed and arranged such that it supports two consecutive turns of exactly one pipe 2, 4, 5 in each case, in that the respective pipe section of both turns is in contact with the spacer 10.
  • the spacers 10 of the variants of Figures 8 to 10 also support two adjacent turns of the same pipe 2, 4, 5.
  • the spacers 10 of the variant from Figure 7 each support one turn of a first and one turn of a second pipe 2, 4, 5.
  • the spacers 10 and the associated cover rods 11 of the variant from Figure 7 are rotated by 90 degrees in their orientation compared to the variants from Figures 2, 3 and 8 to 10.
  • Each of the spacers 10 is designed, regardless of its installation position, as shown schematically in Figures 4 and 5. Each spacer 10 supports two turns of a single pipe or one turn of two pipes. To enable stable mounting, each spacer 10 has concave contact surfaces 14, 15 which are designed to complement the respective pipe section. Each of the spacers 10 consists of a sheet metal approximately 4 millimeters thick in the circumferential direction.
  • the tubes 2, 5, 6 are located outside the housing 3 and the spacers are mounted by inserting them between the two turns they are to support and then rotating them by 90° so that they assume the orientations shown in Figures 2, 3 and 7 to 10.
  • each of the spacers 10 has a securing projection 17.
  • This securing projection 17 engages in a cover rod 11.
  • each of the cover rods 11 has a securing recess 18 in the form of an opening in the rod 11 at the position of the respective set of spacers 10.
  • the securing projection 17 and the securing recess 18 are designed to complement one another and have a clearance fit before assembly.
  • both each securing projection and each securing recess have a multiple rotational symmetry that enables a positive connection.
  • these cross sections are square. In this way, a spacer 10 can no longer be rotated relative to the cover rod 11 when its securing projection 17 is received in the corresponding securing recess 18 of the cover rod 11.
  • the securing projection 17 is provided with a punch point 21.
  • This punch point 21 leads to an expansion of the securing projection as shown in Figure 5. 17.
  • each of the cover rods 11 has an extension in a direction parallel to the cylinder axis 9 across all turns of the respective tube 2, 4, 5. Viewed in the circumferential direction, each of the cover rods 11 has an extension that is only insignificantly wider than the thickness of the spacers 10 in the circumferential direction.
  • each of the cover rods 11 has an extension in the radial direction 20 perpendicular to the cylinder axis 9.
  • each of the cover rods covers one turn of each of the three tubes 2, 4, 5.
  • the variants of Figures 8 to 10 are based on cover rods 11 aligned parallel to the cylinder axis 9.
  • the spacers that support the respective tubes 2, 4, 5 are all arranged at different axial positions.
  • the variant of Figure 9 does not require a spacer 10 for the first, radially innermost tube 2.
  • the other two tubes 4, 5 are supported as described for the variant of Figures 2 and 3.
  • the variant of Figure 10 uses a single spacer 10 to support all three tubes 2, 4, 5 (although additional spacers 10 can be provided at other axial positions).

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Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Wärmetauscher mit einem Gehäuse und einem schraubenförmigen ersten Rohr mit einer Mehrzahl von Windungen, wobei entweder sich mindestens ein Abdeckstab in einer Richtung parallel zu einer Zylinderachse ausgedehnt und sich mindestens ein Abstandshalter parallel zu der Zylinderachse zwischen zwei aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs erstreckt, so dass der Abstandshalter einen Anschlag für eine Bewegung der zwei aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs in Richtung der Zylinderachse bildet, oder der Wärmetauscher ein schraubenförmiges zweites Rohr mit einer Mehrzahl von Windungen und einer Schraubenachse aufweist, sich der Abdeckstab in einer radialen Richtung senkrecht zu der Zylinderachse ausgedehnt erstreckt und sich der mindestens eine Abstandshalter in der radialen Richtung zwischen einer aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs und einer aus der Mehrzahl von Windungen des zweiten Rohrs erstreckt, sodass der Abstandshalter einen Anschlag für eine Bewegung der einen aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs und der einen aus der Mehrzahl von Windungen des zweiten Rohrs in der radialen Richtung bildet, wobei der mindestens eine Abstandshalter verdrehsicher mit dem mindestens einen Abdeckstab verbunden ist und wobei der mindestens eine Abstandshalter und der mindestens eine Abdeckstab zumindest in der Richtung parallel zu der Zylinderachse oder in einer Umfangsrichtung des Gehäuses gegenüber der Außenwand schwimmend in dem Gehäuse aufgenommen sind.

Description

Wärmetauscher
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Wärmetauscher, der ein Gehäuse mit einer Zylinderachse und einer hohlzylindrischen Außenwand und ein schraubenförmiges erstes Rohr mit einer Mehrzahl von Windungen und einer Schraubenachse umfasst, wobei sich das erste Rohr in dem Gehäuse derart erstreckt, dass die Schraubenachse mit der Zylinderachse zusammenfällt.
Wärmetauscher sind aus dem Stand der Technik in mannigfaltigen Ausführungsformen bekannt. Sie dienen beispielsweise dazu, durch Zuführen oder Entziehen von Wärme eine Temperatur eines flüssigen oder gasförmigen Fluids zu ändern. Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Wärmetauscher für eine indirekte Wärmeübertragung, wobei das zu erwärmende oder zu kühlende Fluid in dem Rohr geführt wird und ein weiteres Fluid durch das Gehäuse strömt.
Hintergrund
Es hat sich gezeigt, dass die aus dem Stand der Technik bekannten indirekten Wärmetauscher nicht für große mechanische Belastungen ausgelegt sind oder aber, wenn sie mechanisch belastbar sind, nicht effizient in großen Stückzahlen herstellbar sind.
Zusammenfassung
Es ist daher ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung einen Wärmetauscher bereitzustellen, der sowohl gesteigerten mechanischen Anforderungen genügt als auch auf effiziente Weise montierbar ist.
Dieser Aspekt wird durch einen Wärmetauscher gemäß Anspruch 1 adressiert. Dazu weist der Wärmetauscher ein Gehäuse, das eine Zylinderachse und eine hohlzylindrische Außenwand umfasst, ein schraubenförmiges erstes Rohr mit einer Mehrzahl von Windungen und einer Schraubenachse, mindestens einen Abstandshalter und mindestens einen Abdeckstab auf. Das erste Rohr erstreckt sich derart in dem Gehäuse, dass die Schraubenachse mit der Zylinderachse zusammenfällt. In einer ersten Ausführungsform erstreckt sich dabei der mindestens eine Abdeckstab ausgedehnt in einer Richtung parallel zu der Zylinderachse, wobei sich der mindestens eine Abstandshalter in der Richtung parallel zu der Zylinderachse zwischen zwei aus der Mehrzahl von Windungen erstreckt, sodass der Abstandshalter einen Anschlag für eine Bewegung der zwei aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs in Richtung der Zylinderachse bildet. In einer zweiten Ausführungsform weist der Wärmetauscher ein schraubenförmiges zweites Rohr mit einer Mehrzahl von Windungen und einer Schraubenachse auf. Dabei erstreckt sich dann der Abdeckstab in einer radialen Richtung senkrecht zu der Zylinderachse ausgedehnt und der mindestens eine Abstandshalter erstreckt sich in der radialen Richtung zwischen einer aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs und einer aus der Mehrzahl von Windungen des zweiten Rohrs, so dass der Abstandshalter einen Anschlag für eine Bewegung der einen aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs und der einen aus der Mehrzahl von Windungen des zweiten Rohrs in der radialen Richtung bildet. In beiden Ausführungsformen ist der mindestens eine Abstandshalter verdrehsicher mit dem mindestens einen Abdeckstab verbunden, wobei der mindestens eine Abstandshalter und der mindestens eine Abdeckstab zumindest in der Richtung parallel zu der Zylinderachse oder in einer Umfangsrichtung des Gehäuses gegenüber der Außenwand schwimmend in dem Gehäuse aufgenommen sind.
Die radiale Richtung bezeichnet eine zu der Zylinderachse senkrechte Richtung.
Um hohe mechanische Belastungen, insbesondere Vibrationen und Beschleunigungen, aufnehmen zu können, ist es wünschenswert, dass das Rohr in dem Gehäuse mit der Außenwand schwimmend, d.h. beweglich, aufgenommen ist. Um dennoch die erforderliche Stabilität bereitzustellen, ist gemäß der vorliegenden Offenbarung vorgesehen, dass zumindest ein Abstandshalter eine Bewegung entweder zweier aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs oder einer Windung des ersten Rohrs und einer Windung des zweiten Rohrs begrenzt.
In einer Ausführungsform der Offenbarung, bei welcher der Abstandshalter einen Anschlag für eine Bewegung der zwei aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs in Richtung der Zylinderachse bildet, ist der Abstandshalter mit den zwei Windungen in Kontakt. D.h. der Abstandshalter stützt die beiden Windungen ab. Er ist mechanisch mit diesen Windungen in Kontakt. In einer Ausführungsform der Offenbarung, bei welcher der Abstandshalter einen Anschlag für eine Bewegung der einen aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs und der einen aus der Mehrzahl von Windungen des zweiten Rohrs in der radialen Richtung bildet, ist der Abstandshalter mit diesen zwei Windungen des ersten und des zweiten Rohrs in Kontakt. D.h. der Abstandshalter stützt die beiden Windungen des ersten und des zweiten Rohrs ab. Er ist mechanisch mit diesen Windungen in Kontakt.
Die vorliegende Offenbarung ermöglicht es, zunächst das erste Rohr oder das erste und das zweite Rohr außerhalb des Gehäuses vorzumontieren. Dann wird der Abstandshalter zwischen die beiden Windungen eingeführt und so verdreht, dass er einen Anschlag für die beiden Windungen bildet. Abschließend wir der Abdeckstab von außen auf den Abstandshalter und das oder die Rohre aufgebracht, sodass der Abstandshalter verdrehsicher mit dem Abdeckstab verbunden ist. Das Paket aus dem oder den Rohren, dem mindestens einen Abstandshalter und dem mindestens einen Abdeckstab wird sodann in das Gehäuse eingeführt.
In einer Ausführungsform der Offenbarung ist der Abstandshalter mittels einer Verschraubung verdrehsicher mit dem Abdeckstab verbunden.
In einer Ausführungsform weist der Abstandshalter einen Sicherungsvorsprung und der Abdeckstab eine Sicherungsausnehmung auf, wobei sich der Sicherungsvorsprung in die Sicherungsausnehmung hinein erstreckt.
Sind in einer Ausführungsform eine Querschnittsfläche des Sicherungsvorsprungs und eine Querschnittsfläche der Sicherungsvertiefung komplementär zueinander ausgestaltet, so lässt sich eine formschlüssige Verdrehsicherung bewirken, solange die Querschnittsflächen nicht kreisförmig sind. Sind beispielsweise die Querschnittsflächen des Sicherungsvorsprungs des Abstandshalters und die Querschnittsfläche der Sicherungsausnehmung des Abdeckstabs quadratisch ausgestaltet, wobei optional eine Passung bereitgestellt wird, so sind Abstandshalter und Abdeckstab verdrehsicher miteinander verbunden.
Die Sicherungsausnehmung ist in einer Ausführungsform der Offenbarung ein Sackloch. In einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung ist die Sicherungsausnehmung ein Durchgangsloch bzw. eine Durchbrechung, die sich durch den Abdeckstab hindurch erstreckt. Eine Sicherungsausnehmung in Form einer Durchbrechung ermöglicht nach der Montage eine zusätzliche Sicherung des Abstandshalters an dem Abdeckstab. Beispielsweise ist in einer Ausführungsform der Offenbarung eine Schraube durch die Durchbrechung hindurch in den Abstandshalter eingeschraubt.
In einer dazu alternativen Ausführungsform ist der sich in die Durchbrechung hinein erstreckende Sicherungsvorsprung durch einen Körnerpunkt innerhalb der Durchbrechung aufgeweitet, sodass ein Kraftschluss zwischen dem Sicherungsvorsprung und der Sicherungsausnehmung bewirkt ist. Insbesondere dann, wenn der Sicherungsvorsprung auf der dem Abstandshalter abgewandten Seite des Abdeckstabes nicht über diesen übersteht, ermöglicht diese Ausbildung der Verbindung zwischen Abstandshalter und Abdeckstab das Bereitstellen einer glatten Außenfläche des Abdeckstabes.
Während grundsätzlich ein Teil der mit der Offenbarung verbundenen Vorteile bereits realisierbar ist, wenn der Wärmetauscher lediglich einen einzigen Abstandshalter und einen einzigen Abdeckstab aufweist, weist in einer Ausführungsform der Wärmetauscher eine Mehrzahl von in der Umfangsrichtung voneinander beabstandete Abstandshalter und eine Mehrzahl von in der Umfangsrichtung voneinander beabstandete Abdeckstäbe auf, wobei jeder aus der Mehrzahl von in der Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Abstandshaltern verdrehsicher mit einem aus der Mehrzahl von Abdeckstäben verbunden ist.
In einer Ausführungsform der Offenbarung sind drei Abstandshalter in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet und jeweils mit einem Abdeckstab verbunden. Es versteht sich, dass in einer Ausführungsform diese drei Abstandshalter und damit die Abdeckstäbe jeweils um 120° in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind.
In einer Ausführungsform der Offenbarung ist eine Mehrzahl von Abstandshaltern an im Wesentlichen einer axialen Position des Wärmetauschers angeordnet und stützen das Rohr oder die Rohre dort ab. Dabei bedeutet im Wesentlichen an der gleichen axialen Position, dass bereits durch die Schraubenform der Rohre die in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Abstandshalter in ihrer axialen Position ein wenig variieren.
In einer Ausführungsform der Offenbarung weist der Wärmetauscher eine Mehrzahl von in der Richtung parallel zu der Zylinderachse voneinander beabstandete Abstandshalter auf, wobei die in der Richtung parallel zu der Zylinderachse voneinander beabstandeten Abstandshalter verdrehsicher mit dem gleichen Abdeckstab verbunden sind. In einer alternativen Ausführungsform weist der Wärmetauscher eine Mehrzahl von in der Richtung parallel zu der Zylinderachse voneinander beabstandete Abstandshalter auf, wobei die in der Richtung parallel zu der Zylinderachse voneinander beabstandeten Abstandshalter verdrehsicher mit voneinander verschiedenen sich in der radialen Richtung erstreckenden Abdeckstäben verbunden sind.
In einer Ausführungsform ist zwischen zwei in der Richtung parallel zu der Zylinderachse benachbarten und voneinander beabstandeten Abstandshaltern mindestens eine Windung des ersten Rohrs oder des zweiten Rohrs angeordnet, für die keiner der Abstandshalter einen Anschlag bildet. Zwischen diesen zwei benachbarten Abstandshaltern sind in der Richtung parallel zu der Zylinderachse keine weiteren Abstandshalter vorgesehen. In einer solchen Anordnung ist zumindest eine Windung des ersten Rohrs frei, eine Bewegung parallel zu der Zylinderachse auszuführen, ohne an einen Abstandshalter anzuschlagen. Eine solche Ausführungsform lässt sich sowohl mit Abstandshaltern realisieren, die einen Anschlag für zwei benachbarte Windungen des ersten Rohrs bilden, als auch mit Abstandshaltern die jeweils einen Anschlag für eine Windung des ersten Rohrs und für eine Windung des zweiten Rohrs bilden.
In einer Ausführungsform sind mit einem sich in der Richtung parallel zu der Zylinderachse erstreckenden Abdeckstab zwei in der Richtung parallel zu der Zylinderachse benachbarte und voneinander beabstandete Abstandshalter verbunden. Zwischen diesen zwei benachbarten Abstandshaltern sind daher in der Richtung parallel zu der Zylinderachse keine weiteren Abstandshalter mit dem Abdeckstab verbunden. Dabei erstrecken sich in der Richtung parallel zu der Zylinderachse mehr als zwei aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs zwischen den zwei benachbarten Abstandshaltern. Somit bilden die zwei Abstandshalter für zwei aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs zwischen den zwei Abstandshaltern einen Anschlag für eine Bewegung des ersten Rohrs in der Richtung parallel zu der Zylinderachse. In einer solchen Anordnung ist zumindest eine Windung des ersten Rohrs frei, eine Bewegung parallel zu der Zylinderachse auszuführen, ohne an einen Abstandshalter anzuschlagen. Der Wärmetauscher kann so Längenänderungen des ersten Rohrs aufgrund von Temperaturänderungen kompensieren und das Rohr ist abschnittsweise parallel zu der Zylinderachse schwingfähig.
In einer Ausführungsform ist mit einem sich in der Richtung senkrecht zu der Zylinderachse erstreckenden ersten Abdeckstab ein erster Abstandshalter verbunden und mit einem sich in der Richtung senkrecht zu der Zylinderachse erstreckenden, von dem ersten Abdeckstab beabstandeten zweiten Abdeckstab ist ein zweiter Abstandshalter verbunden. Dabei sind der erste und der zweite Abstandshalter einander in der Richtung parallel zu der Zylinderachse benachbart, so dass sich in der Richtung parallel zu der Zylinderachse zwischen dem ersten und dem zweiten Abstandshalter kein weiterer Abstandshalter befindet. Sowohl der erste als auch der zweite Abstandshalter bilden jeweils sowohl einen Anschlag für eine Windung des ersten Rohrs und einen Anschlag für eine Windung des zweiten Rohrs. In einer Ausführungsform ist zwischen der Windung des ersten Rohrs, für welche der erste Abstandshalter den Anschlag bildet, und der Windung des ersten Rohrs, für welche der zweite Abstandshalter den Anschlag bildet, mindestens eine weitere Windung des ersten Rohrs vorgesehen. In einer solchen Anordnung ist zumindest eine Windung des ersten Rohrs frei, eine Bewegung auszuführen, ohne an einen Abstandshalter anzuschlagen. Ebenfalls ist zwischen der Windung des zweiten Rohrs, für welche der erste Abstandshalter den Anschlag bildet, und der Windung des zweiten Rohrs, für welche der zweite Abstandshalter den Anschlag bildet, mindestens eine weitere Windung des zweiten Rohrs vorgesehen. In einer solchen Anordnung ist auch zumindest eine Windung des zweiten Rohrs frei, eine Bewegung auszuführen, ohne an einen Abstandshalter anzuschlagen.
In einer Ausführungsform weist der Abdeckstab in der Richtung parallel zu der Zylinderachse eine Ausdehnung auf, so dass er sich über eine Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs erstreckt. In einer Ausführungsform erstreckt sich der Abdeckstab in der zu der Zylinderachse parallelen Richtung über alle Windungen des ersten Rohrs hinweg. In einer Ausführungsform ist mit diesem einen Stab eine Mehrzahl von Abstandshaltern verbunden. In einer Ausführungsform sind alle mit einem einzigen Abdeckstab verbundenen Abstandshalter an der gleichen Position in Umfangsrichtung angeordnet.
In einer Ausführungsform weist der Abdeckstab in der radialen Richtung senkrecht zu der Zylinderachse eine Ausdehnung auf, so dass er sich über eine Mehrzahl Rohren erstreckt. In einer Ausführungsform erstreckt sich der Abdeckstab in der radialen Richtung über alle Rohre hinweg. In einer Ausführungsform ist mit diesem einen Stab eine Mehrzahl von Abstandshaltern verbunden. In einer Ausführungsform sind alle mit einem einzigen Abdeckstab verbundenen Abstandshalter an der gleichen Position in Umfangsrichtung angeordnet.
In einer Ausführungsform der Offenbarung mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Abstandshaltern und einer Mehrzahl von in der Richtung parallel zu der Zylinderachse voneinander beabstandeten Abstandshaltern ist mit jedem der Abdeckstäbe eine Mehrzahl von Abstandshaltern an verschiedenen axialen Positionen oder an verschiedenen radialen Positionen verbunden.
In einer Ausführungsform, in welcher der Wärmetauscher eine Mehrzahl von in der Richtung parallel zu der Zylinderachse voneinander beabstandete Abstandshalter aufweist, ist zwischen einem Abstandhalter und dem nächsten, in der Richtung parallel zu der Zylinderachse beabstandeten Abstandshalter eine Mehrzahl von Windungen angeordnet. D.h. zwischen jeweils zwei in der Richtung parallel zu der Zylinderachse beabstandeten Abstandshaltern ist zumindest eine aus der Mehrzahl von Windungen angeordnet, für die die beabstandeten Abstandshalter keinen Anschlag bilden. Auf diese Weise wird das Rohr in axialer Richtung betrachtet punktuell in seiner Bewegung eingeschränkt bzw. gestützt, behält aber zwischen den Anschlägen bzw. Abstandshaltern eine gewisse Flexibilität und Schwingungsfähigkeit.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist der Wärmetauscher einen ersten Satz aus einer Mehrzahl von Abstandshaltern und einen zweiten Satz aus einer Mehrzahl von Abstandshaltern auf, wobei alle Abstandshalter des ersten Satzes in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind und alle Abstandshalter des zweiten Satzes in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Zudem sind der erste Satz und der zweite Satz in der Richtung parallel zu der Zylinderachse voneinander beabstandet angeordnet. Auf diese Weise wird das Rohr an zwei Positionen in der Richtung parallel zur Zylinderachse stabilisiert bzw. gestützt, an einer ersten axialen Position von dem ersten Satz von Abstandshaltern und an einer zweiten axialen Position von dem zweiten Satz von Abstandshaltern. Jeder der Sätze von Abstandshaltern bildet einen Anschlag für das Rohr an einer axialen Position.
In einer Ausführungsform der Offenbarung weist der Wärmetauscher zusätzlich zu dem ersten Satz aus einer Mehrzahl von Abstandshaltern und dem zweiten Satz aus einer Mehrzahl von Abstandshaltern mindestens einen weiteren Satz mit einer Mehrzahl von Abstandshaltern auf.
In einer Ausführungsform der Offenbarung weist der Wärmetauscher ein schraubenförmiges zweites Rohr mit einer Mehrzahl von Windungen auf. In einer solchen Ausführungsform erstrecken sich die schraubenförmigen ersten und zweiten Rohre konzentrisch zu der Zylinderachse. In einer Ausführungsform erstreckt sich das zweite Rohr in der radialen Richtung betrachtet zwischen einem sich in der axialen Richtung ausgedehnt erstreckenden Abdeckstab und der Außenwand. In einer Ausführungsform der Offenbarung ist auch das zweite Rohr mit mindestens einem Abstandshalter und mindestens einem Abdeckstab stabilisiert, wobei sich der Abstandshalter für das zweite Rohr in der radialen Richtung zwischen dem ersten Rohr und dem Abdeckstab für das zweite Rohr erstreckt, wobei sich der Abstandshalter in einer Richtung parallel zu der Zylinderachse zwischen zwei aus der Mehrzahl von Windungen des zweiten Rohrs erstreckt, sodass der Abstandshalter einen Anschlag für die zwei aus der Mehrzahl von Windungen bildet und wobei der Abdeckstab in der radialen Richtung zwischen dem zweiten Rohr und der Außenwand angeordnet ist. Auch dieser Abdeckstab für das zweite Rohr erstreckt sich ausgedehnt in der Richtung parallel zu der Zylinderachse. Der Abstandshalter ist verdrehsicher mit dem Abdeckstab verbunden und der Abstandshalter und der Abdeckstab sind zumindest in der Richtung parallel zu der Zylinderachse oder in der Umfangsrichtung gegenüber der Innenwand schwimmend in dem Gehäuse aufgenommen.
Mit anderen Worten ausgedrückt sind in einer Ausführungsform mit einem zweiten Rohr der Abstandshalter und der Abdeckstab, die diesem zweiten Rohr zugeordnet sind, so beschaffen, wie dies in Ausführungsformen für das erste Rohr beschrieben wurde.
In einer Ausführungsform der Offenbarung weist der Wärmetauscher mehr als zwei Rohre auf, wobei vorzugsweise jedes der Rohre von mindestens einen Abstandshalter und einem Abdeckstab gestützt ist.
In einer Ausführungsform der Offenbarung sind die Abstandshalter und Abdeckstäbe, die das zweite Rohr stützen in Umfangsrichtung an der gleichen Position angeordnet, wie Abdeckstäbe und Abstandshalter, die das erste Rohr stützen.
In einer Ausführungsform der Offenbarung sind die Abstandshalter, die das zweite Rohr stützen, in der Richtung parallel zu der der Zylinderachse an der gleichen axialen Position oder den gleichen axialen Positionen angeordnet wie die Abstandshalter, die das erste Rohr stützen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sind alle Abstandshalter und alle Abdeckstäbe identisch ausgestaltet.
In einer Ausführungsform der Offenbarung weist der Wärmetauscher mindestens ein erstes Paar von sich in der radialen Richtung ausgedehnt erstreckenden Abdeckstäben aufweist, wobei der mindestens eine Abstandshalter verdrehsicher mit den Abdeckstäben des ersten Paars verbunden ist. In einer solchen Ausführungsform erstreckt sich der mindestens eine Abstandshalter so, dass er einen Anschlag für eine Windung des ersten Rohrs und für eine Windung des zweiten Rohrs bildet. In einer Ausführungsform sind die eine Windung des ersten Rohrs und die eine Windung des zweiten Rohrs mit dem Abstandshalter in Kontakt und stützen sich an diesem ab.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist der Abdeckstab, vorzugsweise eine Mehrzahl von Abdeckstäben oder alle Abdeckstäbe, an zumindest einem seiner Enden eine Fase auf, wobei die Fase zur Außenwand des Gehäuses hinzeigt. Eine solche Fase erleichtert das Einschieben eines Pakets aus einem Rohr und einem Abstandshalter und einem Abdeckstab in das Gehäuse.
In einer Ausführungsform weist der mindestens eine Abstandshalter eine bikonkave Form auf. Dabei umfasst der Abstandshalter eine erste konkave Anschlagfläche für eine erste aus der Mehrzahl von Windungen und eine zweite konkave Anschlagfläche für eine zweite aus der Mehrzahl von Windungen. Erstreckt sich der Abdeckstab, mit dem der Abstandshalter verbunden ist, in einer Richtung parallel zu der Zylinderachse, so verlaufen in einer Ausführungsform die erste und die zweite Anschlagfläche in einer die Zylinderachse enthaltenden Ebene so, dass sie jeweils einen Anschlag für zwei benachbarte aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs bilden. Erstreckt sich der Abdeckstab, mit dem der Abstandshalter verbunden ist, in einer Richtung senkrecht zu der Zylinderachse, so verlaufen in einer Ausführungsform die erste und die zweite Anschlagfläche in einer die Zylinderachse enthaltenden Ebene so, dass die erste Anschlagfläche einen Anschlag für eine aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs bildet und dass die zweite Anschlagfläche einen Anschlag für eine aus der Mehrzahl von Windungen des zweiten Rohrs bildet.
Gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung weist der Abstandshalter in der Umfangsrichtung des Gehäuses betrachtet eine Dicke in einem Bereich von 2 mm bis 5 mm auf.
In einer Ausführungsform der Offenbarung sind zumindest der Abstandhalter oder der Abdeckstab aus einem Metall gefertigt.
In einer Ausführungsform der Offenbarung ist das Rohr aus einem Metall hergestellt.
In einer Ausführungsform der Offenbarung weist das Gehäuse eine hohlzylindrische Innenwand auf, wobei die Außenwand die Innenwand konzentrisch umgibt und sich das erste Rohr und optional das zweite und jedes weitere Rohr in radialer Richtung zwischen der Innenwand und der Außenwand erstrecken.
Kurze Beschreibung der Figuren
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungen der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen und den entsprechenden, beigefügten Figuren ersichtlich. Die vorstehende allgemeine Beschreibung sowie die folgende detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen ist besser zu verstehen, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden. Die dargestellten Ausführungsformen sind nicht auf die in den Figuren gezeigten exakten Anordnungen beschränkt. In den Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Figur 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Wärmetauschers.
Figur 2 ist eine teilweise weggebrochene schematische Schnittansicht des Wärmetauschers aus Figur 1 in einer Schnittebene, welche die Zylinderachse des Wärmetauschers enthält.
Figur 3 ist eine teilweise weggebrochene schematische Schnittansicht des Wärmetauschers entlang der Schnittlinie A-A aus Figur 1 in einer Schnittebene senkrecht zu der Zylinderachse des Wärmetauschers.
Figur 4 a) ist eine schematische Frontansicht eines Abstandshalters.
Figur 4 b) ist eine schematische Seitenansicht des Anstandshalters aus Figur 4 a).
Figur 5 ist eine schematische Frontansicht eines Abstandshalters aus den Figuren 4 a) und b) mit einem Körnerpunkt.
Figur 6 ist eine schematische Draufsicht auf einen Abdeckstab.
Figur 7 ist eine teilweise weggebrochene schematische Schnittansicht eines alternativen Wärmetauschers in einer Schnittebene, welche die Zylinderachse des Wärmetauschers enthält. Figur 8 ist eine teilweise weggebrochene schematische Schnittansicht der Rohre eines weiteren Wärmetauschers in einer Schnittebene, welche die Zylinderachse des Wärmetauschers enthält.
Figur 9 ist eine teilweise weggebrochene schematische Schnittansicht der Rohre eines weiteren Wärmetauschers in einer Schnittebene, welche die Zylinderachse des Wärmetauschers enthält.
Figur 10 ist eine teilweise weggebrochene schematische Schnittansicht der Rohre eines weiteren Wärmetauschers in einer Schnittebene, welche die Zylinderachse des Wärmetauschers enthält.
Detaillierte Beschreibung
Der Wärmetauscher 1 , so wie er und seine Bestandteile in den Figuren schematisch dargestellt sind, dient dazu, flüssiges Helium zu erwärmen. Dazu wird das Helium durch eine Mehrzahl von Rohren 2, 4, 5 im Inneren eines Gehäuses 3 geleitet.
Das Gehäuse 3 wird im Betrieb ist ferner von einem heißen Gasstrom in den Zwischenräumen zwischen den Rohren 2, 4, 5 durchströmt. Die Wärme des Gasstroms überträgt sich auf die Rohre 2, 4, 5 und erwärmt dabei das durch die Rohre 2, 4, 5 strömende flüssige Helium.
Der Wärmetauscher 1 hat von außen betrachtet eine zylindrische Grundform, wobei der in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Wärmetauscher 1 in einer Querschnittsansicht betrachtet hohlzylindrisch ist mit einer hohlzylindrischen Innenwand 6 und einer konzentrisch dazu angeordneten hohlzylindrischen Außenwand 7. Zwischen der Innenwand 6 und der Außenwand 7 erstreckt sich ein hohlzylindrischer Innenraum 8 des Wärmetauschers 1 um die Zylinderachse 9 des Wärmetauschers 1 herum. Der alternative Wärmetauscher aus Figur 7 hingegen kommt die eine Innenwand 6 aus.
In den dargestellten Varianten sind in einer radialen Richtung bezogen auf die Zylinderachse 9 betrachtet in dem Innenraum 8 drei Rohre 2, 4, 5 vorgesehen. In der Variante der Figuren 2 und 3 sind diese drei Rohre 2, 4, 5 zwischen der Innenwand 6 und der Außenwand 7 angeordnet. Diese Rohre bilden im Sinne der vorliegenden Anmeldung ein erstes Rohr 2, ein zweites Rohr 4 und ein drittes Rohr 5. Jedes der Rohre 2, 4, 5 verläuft schraubenförmig um die Zylinderachse 9 herum, sodass in den Schnittansicht der Figuren 2 sowie 7 bis 10 für jedes Rohr 2, 4, 5 eine Mehrzahl von Gängen oder Windungen in der gleichen Schnittebene dargestellt ist.
Jedes der Rohre 2, 4, 5 ist an seinem einlaufseitigen Ende und an seinem auslaufseitigen Ende innerhalb des Gehäuses 3 fixiert. Dort erfolgt auch eine Anbindung der Rohre 2, 4, 5 an einen Einlass 22 und einen Auslass 23 des Wärmetauschers 1. Die Schrauben sind zwischen ihren einlaufseitigen und auslaufseitigen Enden jedoch frei hängend im Gehäuse angeordnet. Auf diese Weise entsteht ein schwingungsfähiges System für jedes der Rohre 2, 4, 5.
Um diese Anordnung zu stabilisieren, weisen alle Varianten eine Mehrzahl von Abstandshaltern 10 sowie eine Mehrzahl von Abdeckstäben 11 auf.
In dem Ausschnitt des Wärmetauschers 1 sind in Figur 2 für jedes der drei Rohre 2, 4, 5 ein erster Satz 12, ein zweiter Satz 13 und ein dritter Satz 24 von Abstandshaltern 10 zu sehen, wobei aus jedem Satz genau ein Abstandshalter 10 für jedes Rohr 2, 4, 5 zu sehen ist. Jeder Satz 12, 13, 24 von Abstandshaltern 10 umfasst genau drei Abstandshalter 10. Die drei Abstandhalter 10 eines Satz 12, 13 sind in Umfangsrichtung um jeweils 120° voneinander beabstandet.
Die Verteilung der drei Abstandshalter eines Satzes von Abstandshaltern in Umfangsrichtung ist der Schnittansicht aus Figur 3 zu entnehmen. Dabei liegt die Schnittebene der Darstellung aus Figur 3 senkrecht zur Zylinderachse 9. Die in Umfangsrichtung jeweils um 120° voneinander beabstandeten Abstandshalter 10 jedes Satzes von Abstandshaltern liegen aufgrund der schraubenförmigen Ausgestaltung der Rohre 2, 4, 5 nicht exakt an der gleichen axialen Position, sondern nur im Wesentlichen an der gleichen axialen Position.
Dabei liegen die Abstandshalter 10 des ersten Satzes 12 von Abstandshaltern für das erste Rohr 2 in der Umfangsrichtung an der gleichen Position wie die Abstandshalter des jeweiligen ersten Satzes der beiden weiteren Rohre 4, 5.
Jeder der Abstandshalter 10 der Variante aus den Figuren 1 und 2 ist so ausgestaltet und angeordnet, dass er zwei aufeinanderfolgende Windungen jeweils genau eines Rohrs 2, 4, 5 stützt, indem der jeweilige Rohrabschnitt beider Windungen mit dem Abstandshalter 10 in Kontakt ist. In ähnlicher Weise stützen auch die Abstandshalter 10 der Varianten der Figuren 8 bis 10 jeweils zwei benachbarte Windungen des gleichen Rohrs 2, 4, 5. Im Gegensatz dazu stützen die Abstandshalter 10 der Variante aus Figur 7 jeweils eine Windung eines ersten und eine Windung eines zweiten Rohrs 2, 4, 5. Die Abstandshalter 10 sowie die zugehörigen Abdeckstäbe 11 der Variante aus Figur 7 sind vergleichen mit den Varianten aus den Figuren 2, 3 sowie 8 bis 10 in ihrer Orientierung um 90 Grad gedreht.
Jeder der Abstandshalter 10 ist unabhängig von seiner Einbaulage so ausgestaltet wie dies schematisch in den Figuren 4 und 5 gezeigt ist. Jeder Abstandshalter 10 stützt zwei Windungen eines einzigen Rohrs oder jeweils eine Windung zweier Rohre. Um eine stabile Lagerung zu ermöglichen, weist jeder Abstandshalter 10 konkave Kontaktflächen 14, 15 auf, welche komplementär zum jeweiligen Rohrabschnitt ausgestaltet sind. Jeder der Abstandshalter 10 besteht aus einem in der Umfangsrichtung etwa 4 Millimeter dicken Blech.
Zur Montage befinden sich in allen Varianten die Rohre 2, 5, 6 außerhalb des Gehäuses 3 und die Abstandshalter werden montiert, indem diese zwischen die zwei Windungen, die sie abstützen sollen, eingeführt werden und dann um 90° verdreht werden, sodass sie die Ausrichtungen annehmen, die in den Figuren 2, 3 sowie 7 bis 10 gezeigt sind.
Um während des Betriebs des Wärmetauschers ein Verdrehen der Abstandshalter 10 zuverlässig zu vermeiden, weist jeder der Abstandshalter 10 einen Sicherungsvorsprung 17 auf. Dieser Sicherungsvorsprung 17 greift in einen Abdeckstab 11 ein. Dazu weist jeder der Abdeckstäbe 11 an der Position des jeweiligen Satzes von Abstandshaltern 10 eine Sicherungsausnehmung 18 in Form einer Durchbrechung des Stabes 11 auf. Dabei sind der Sicherungsvorsprung 17 und die Sicherungsausnehmung 18 komplementär zueinander ausgestaltet und weisen vor der Montage eine Spielpassung auf. In einer Querschnittsansicht mit einer Querschnittsfläche parallel zu der Zylinderachse 9 weist sowohl jeder Sicherungsvorsprung als auch jede Sicherungsausnehmung eine mehrzählige Drehsymmetrie auf, die einen Formschluss ermöglicht. In der gezeigten Variante sind diese Querschnitte quadratisch. Auf diese Weise kann ein Abstandshalter 10 dann, wenn sein Sicherungsvorsprung 17 in der entsprechenden Sicherungsausnehmung 18 des Abdeckstabes 11 aufgenommen ist, nicht mehr gegenüber dem Abdeckstab 11 verdreht werden.
Um eine zusätzliche Sicherung des jeweiligen Abstandshalters 10 an dem Abdeckstab 11 zu bewirken, wird der Sicherungsvorsprung 17 mit einem Körnerpunkt 21 versehen. Dieser Körnerpunkt 21 führt wie in Figur 5 dargestellt zu einer Aufweitung des Sicherungsvorsprungs 17. So entsteht eine Presspassung zwischen dem Sicherungsvorsprung 17 des Abstandshalters 10 und der Sicherungsausnehmung 18 des jeweiligen Abdeckstabs 11.
In den Varianten der Figuren 2, 3, 8 und 9 wird, nachdem das erste Rohr 2 mit der Mehrzahl von Sätzen 12, 13 von Abstandshaltern 10 versehen ist und die Abstandshalter 10 an den Abdeckstäben 11 aufgenommen und gesichert sind, das zweite Rohr 4 über die Anordnung des ersten Rohrs 2 mit den Abdeckstäben 11 geschoben. Dann wird die Mehrzahl von Sätzen 12, 13 von Abstandshaltern 10 für das zweite Rohr 4 montiert und abschließend mit Abdeckstäben 11 abgedeckt. Die gleiche Montage erfolgt auch für das dritte Rohr 5 bis ein Paket aus den drei Rohren 2, 4, 5 gebildet ist. Dieses Paket wird dann in den hohlzylindrischen Innenraum 8 des Gehäuses 3 zwischen der Innenwand 6 und der Außenwand 7 eingeschoben. Um das Einschieben zu erleichtern, weist jeder der Abdeckstäbe an seinen beiden Enden jeweils eine Fase auf. Die Rohre 2, 4, 5 mit den Abdeckstäben 11 sind jedoch außer an ihren Enden nicht in ihrer axialen Position fixiert, sondern in axialer Richtung schwimmend, d.h. beweglich gegenüber der Innenwand 6, in dem Gehäuse 3 aufgenommen.
In den Varianten der Figuren 2, 3 sowie 8 bis 10 weist jeder der Abdeckstäbe 11 eine Erstreckung in einer Richtung parallel zur Zylinderachse 9 über alle Windungen des jeweiligen Rohrs 2, 4, 5 hinweg auf. In der Umfangsrichtung betrachtet hat jeder der Abdeckstäbe 11 eine Erstreckung, die nur unwesentlich breiter ist als die Dicke der Abstandshalter 10 in der Umfangsrichtung.
In der Variante aus Figur 7 weist jeder der Abdeckstäbe 11 eine Erstreckung in der radialen Richtung 20 senkrecht zur Zylinderachse 9 auf. Jeder der Abdeckstäbe überdeckt in dieser Variante jeweils eine Windung jedes der drei Rohre 2, 4, 5.
Die Varianten der Figuren 8 bis 10 beruhen wie die Variante der Figuren 2 und 3 auf parallel zur Zylinderachse 9 ausgerichteten Abdeckstäben 11. Bei der Variante aus Figur 8 sind die Abstandshalter, welche die jeweiligen Rohre 2, 4, 5 stützen jedoch alle an voneinander verschiedenen axialen Positionen angeordnet. Die Variante aus Figur 9 kommt ohne Abstandshalter 10 für das erste, radial innerste Rohr 2 aus. Die beiden anderen Rohre 4, 5 sind gestützt, so wie es für die Variante aus den Figuren 2 und 3 beschrieben wurde. Die Variante aus Figur 10 verwendet einen einzigen Abstandshalter 10 zum Abstützen aller drei Rohre 2, 4, 5 (wobei an anderen axialen Positionen weitere Anstandshalter 10 vorgesehen sein können). Für Zwecke der ursprünglichen Offenbarung wird darauf hingewiesen, dass sämtliche Merkmale, wie sie sich aus der vorliegenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen für einen Fachmann erschließen, auch wenn sie konkret nur im Zusammenhang mit bestimmten weiteren Merkmalen beschrieben wurden, sowohl einzeln als auch in beliebigen Zusammenstellungen mit anderen der hier offenbarten Merkmale oder Merkmalsgruppen kombinierbar sind, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde oder technische Gegebenheiten derartige Kombinationen unmöglich oder sinnlos machen. Auf die umfassende, explizite Darstellung sämtlicher denkbarer Merkmalskombinationen wird hier nur der Kürze und der Lesbarkeit der Beschreibung wegen verzichtet.
Während die Offenbarung im Detail in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung dargestellt und beschrieben wurde, erfolgt diese Darstellung und Beschreibung lediglich beispielhaft und ist nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht, so wie er durch die Ansprüche definiert wird. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt.
Abwandlungen der offenbarten Ausführungsformen sind für den Fachmann aus den Zeichnungen, der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen offensichtlich. In den Ansprüchen schließt das Wort "aufweisen" nicht andere Elemente oder Schritte aus, und der unbestimmte Artikel "eine“ oder "ein" schließt eine Mehrzahl nicht aus. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in unterschiedlichen Ansprüchen beansprucht sind, schließt ihre Kombination nicht aus. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht.
Bezugszeichenliste
1 Wärmetauscher
2 erstes Rohr
3 Gehäuse
4 zweites Rohr
5 drittes Rohr
6 Innenwand
7 Außenwand
8 Innenraum
9 Zylinderachse
10 Abstandshalter
11 Abdeckstäbe
12 erster Satz von Abstandshaltern
13 zweiter Satz von Abstandshaltern
14 Kontaktflächen
15 Kontaktflächen
16 Innenwandfläche
17 Sicherungsvorsprung
18 Sicherungsausnehmung
20 radiale Richtung
21 Körnerpunkt
22 Einlass
23 Auslass
24 dritter Satz von Abstandshaltern

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Wärmetauscher (1) aufweisend ein Gehäuse (3) mit einer hohlzylindrischen Außenwand (7) und einer Zylinderachse (9), ein schraubenförmiges erstes Rohr (2) mit einer Mehrzahl von Windungen und einer Schraubenachse, mindestens einen Abstandshalter (10) und mindestens einen Abdeckstab (11), wobei sich das erste Rohr (2) in dem Gehäuse (3) derart erstreckt, dass die Schraubenachse mit der Zylinderachse (9) zusammenfällt, wobei entweder sich der mindestens eine Abdeckstab (11) in einer Richtung parallel zu der Zylinderachse (9) ausgedehnt erstreckt, und sich der mindestens eine Abstandshalter (10) in der Richtung parallel zu der Zylinderachse (9) zwischen zwei aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs (2) erstreckt, so dass der Abstandshalter (10) einen Anschlag für eine Bewegung der zwei aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs (2) in Richtung der Zylinderachse (9) bildet, oder der Wärmetauscher (1) ein schraubenförmiges zweites Rohr (4) mit einer Mehrzahl von Windungen und einer Schraubenachse aufweist, sich der Abdeckstab (11) in einer radialen Richtung (20) senkrecht zu der Zylinderachse (9) ausgedehnt erstreckt und sich der mindestens eine Abstandshalter (10) in der radialen Richtung (20) zwischen einer aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs (2) und einer aus der Mehrzahl von Windungen des zweiten Rohrs (4) erstreckt, sodass der Abstandshalter (10) einen Anschlag für eine Bewegung der einen aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs (2) und der einen aus der Mehrzahl von Windungen des zweiten Rohrs (4) in der radialen Richtung (20) bildet, wobei der mindestens eine Abstandshalter (10) verdrehsicher mit dem mindestens einen Abdeckstab (11) verbunden ist und wobei der mindestens eine Abstandshalter (10) und der mindestens eine Abdeckstab (11) zumindest in der Richtung parallel zu der Zylinderachse (9) oder in einer Umfangsrichtung des Gehäuses (3) gegenüber der Außenwand (7) schwimmend in dem Gehäuse (3) aufgenommen sind.
2. Wärmetauscher (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Abstandshalter (10) einen Sicherungsvorsprung (17) und der Abdeckstab (11) eine Sicherungsausnehmung (18) aufweist, wobei sich der Sicherungsvorsprung (17) in die Sicherungsausnehmung (18) hineinerstreckt, und wobei eine Querschnittsfläche des Sicherungsvorsprungs (17) eine Querschnittsfläche der Sicherungsausnehmung (18) komplementär zueinander ausgestaltet sind, so dass eine formschlüssige Verdrehsicherung bewirkt ist.
3. Wärmetauscher (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Sicherungsausnehmung (18) von einer Durchbrechung in dem Abdeckstab (11) gebildet ist und wobei der Sicherungsvorsprung (17) durch einen Körnerpunkt (21) innerhalb der Durchbrechung aufgeweitet ist, so dass ein Kraftschluss zwischen dem Sicherungsvorsprung (17) und der Sicherungsausnehmung (18) bewirkt ist.
4. Wärmetauscher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmetauscher (1) eine Mehrzahl von in der Umfangsrichtung voneinander beanstandete Abstandshalter (10) und eine Mehrzahl von in der Umfangsrichtung voneinander beanstandete Abdeckstäbe (11) aufweist, wobei jeder aus der Mehrzahl von in der Umfangsrichtung voneinander beanstandeten Abstandshaltern (10) verdrehsicher mit einem aus der Mehrzahl von Abdeckstäben (11) verbunden ist.
5. Wärmetauscher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmetauscher (1) eine Mehrzahl von in der Richtung parallel zu der Zylinderachse (9) voneinander beabstandeten Abstandshaltern (10) aufweist, wobei jeder aus der Mehrzahl von in der Richtung parallel zu der Zylinderachse (9) voneinander beabstandeten Abstandshaltern (10) verdrehsicher mit dem gleichen aus der Mehrzahl von Abdeckstäben (11) verbunden ist.
6. Wärmetauscher (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zwischen einem Abstandhalter (10) und dem nächsten in der Richtung parallel zu der Zylinderachse (9) beabstandeten Abstandshalter (10) eine Mehrzahl von Windungen angeordnet ist.
7. Wärmetauscher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmetauscher (1) einen ersten Satz (12) mit einer Mehrzahl von Abstandshaltern (10) und einen zweiten Satz (13) mit einer Mehrzahl von Abstandshaltern (10) aufweist, wobei alle Abstandshalter (10) des ersten Satzes (12) in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind und alle Abstandshalter (10) des zweiten Satzes (13) in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind und wobei der erste Satz (12) und der zweite Satz (13) in der Richtung parallel zu der Zylinderachse (9) voneinander beabstandet angeordnet sind.
8. Wärmetauscher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmetauscher (1) ein schraubenförmiges zweites Rohr (4) mit einer Mehrzahl von Windungen aufweist, wobei sich das zweite Rohr (4) in der radialen Richtung (20) zwischen dem mindestens einen Abdeckstab (11) und der Außenwand (7) erstreckt.
9. Wärmetauscher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmetauscher (1) mindestens ein erstes Paar von sich in der radialen Richtung ausgedehnt erstreckenden Abdeckstäben (11) aufweist, wobei der mindestens eine Abstandshalter (10) verdrehsicher mit den Abdeckstäben (11) des ersten Paars verbunden ist.
10. Wärmetauscher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Abdeckstab (11) an zumindest einem seiner Enden eine Fase zum Einschieben des Abdeckstabs (11) in das Gehäuse (3) aufweist.
11. Wärmetauscher (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen zwei in der Richtung parallel zu der Zylinderachse (9) benachbarten und voneinander beabstandeten Abstandshaltern (10) mindestens eine Windung des ersten Rohrs (2) oder des zweiten Rohrs (4) angeordnet, für die keiner der Abstandshalter einen Anschlag bildet.
12. Wärmetauscher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mit einem sich in der Richtung parallel zu der Zylinderachse (9) erstreckenden Abdeckstab (11) zwei in der Richtung parallel zu der Zylinderachse (9) benachbarte und voneinander beabstandete Abstandshalter (10) verbunden sind und wobei sich in der Richtung parallel zu der Zylinderachse (9) mehr als zwei aus der Mehrzahl von Windungen des ersten Rohrs (2) zwischen den zwei benachbarten Abstandshaltern (10) erstrecken.
13. Wärmetauscher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei mit einem sich in der Richtung (20) senkrecht zu der Zylinderachse (9) erstreckenden ersten Abdeckstab (11) ein erster Abstandshalter (10) verbunden ist, wobei mit einem sich in der Richtung (20) senkrecht zu der Zylinderachse (9) erstreckenden, von dem ersten Abdeckstab (11) beabstandeten zweiten Abdeckstab (11) ein zweiter Abstandshalter (10) verbunden ist, wobei der erste und der zweite Abstandshalter (10) einander in der Richtung parallel zu der Zylinderachse (9) benachbart sind, wobei zwischen der Windung des ersten Rohrs (2), für welche der erste Abstandshalter (10) den Anschlag bildet, und der Windung des ersten Rohrs (2), für welche der zweite Abstandshalter (10) den Anschlag bildet, mindestens eine weitere Windung des ersten Rohrs vorgesehen ist und wobei zwischen der Windung des zweiten Rohrs (4), für welche der erste Abstandshalter (10) den Anschlag bildet, und der Windung des zweiten Rohrs (4), für welche der zweite Abstandshalter (10) den Anschlag bildet, mindestens eine weitere Windung des zweiten Rohrs (4) vorgesehen ist.
14. Wärmetauscher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Abstandshalter (10) eine bikonkave Form aufweist.
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