NL1012029C2 - Heat exchanger. - Google Patents

Heat exchanger. Download PDF

Info

Publication number
NL1012029C2
NL1012029C2 NL1012029A NL1012029A NL1012029C2 NL 1012029 C2 NL1012029 C2 NL 1012029C2 NL 1012029 A NL1012029 A NL 1012029A NL 1012029 A NL1012029 A NL 1012029A NL 1012029 C2 NL1012029 C2 NL 1012029C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
heat exchanger
exchanger according
fins
openings
housing
Prior art date
Application number
NL1012029A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Walter Bloksma
Original Assignee
Bloksma B V
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 Bloksma B V filed Critical Bloksma B V
Priority to NL1012029A priority Critical patent/NL1012029C2/en
Priority to AT00927950T priority patent/ATE310222T1/en
Priority to DE60024078T priority patent/DE60024078T2/en
Priority to DK00927950T priority patent/DK1180232T3/en
Priority to EP00927950A priority patent/EP1180232B1/en
Priority to PCT/NL2000/000288 priority patent/WO2000068629A1/en
Priority to AU46253/00A priority patent/AU4625300A/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1012029C2 publication Critical patent/NL1012029C2/en
Priority to US10/010,445 priority patent/US20020046829A1/en

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • F28F1/32Tubular 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 having portions engaging further tubular elements
    • F28F1/325Fins with openings

Abstract

Heat exchanger (1) provided with a housing (2) having a core (3). The core (3) comprises a series of plate-shaped fins (10) placed at least almost parallel to each other, in which each fin (10) is provided with pipe openings (13), and bundle of pipes (8) for passing a first heat exchange medium. Each of the pipes (8) extends through respective pipe openings (13) of respective fins (10). The housing (2) is provided with an inlet (5) and an outlet (7) for passing a second heat exchange medium through the housing (2). At least one of the fins (10) is further provided with mix openings (20). Preferably at least one of the fins (10) is further provided with local elevations (23). Preferably between the core (3) and the housing (2) a strip (14), preferably of springy material, has been arranged for reducing leakage between the core (3) and the housing (2).

Description

Warmtewisselaar.Heat exchanger.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een warmtewisselaar voorzien van een huis met een kern, omvattende een reeks althans nagenoeg evenwijdig aan elkaar geplaatste plaatvormige vinnen, waarbij elke vin 5 voorzien is van pijpopeningen, en een bundel pijpen voor het doorvoeren van een eerste warmtewisselmedium, waarbij elk van de pijpen zich uitstrekt door respectieve pijpope-ningen van respectieve vinnen, waarbij het huis voorzien is van een inlaat en een uitlaat voor het door het huis 10 voeren van een tweede warmtewisselmedium.The present invention relates to a heat exchanger provided with a housing with a core, comprising a series of substantially parallel plate-finned fins, each fin 5 being provided with pipe openings, and a bundle of pipes for the passage of a first heat exchange medium, wherein each of the pipes extends through respective pipe openings of respective fins, the housing being provided with an inlet and an outlet for passing a second heat exchange medium through the housing.

Een dergelijke warmtewisselaar is bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 9500633. Hoewel de bekende warmtewisselaar op zich goed functioneert, kan echter in afhankelijkheid van het tweede warmtewisselmedium de 15 efficiëntie van de warmtewisselaar niet optimaal zijn. Wordt de warmtewisselaar bijvoorbeeld gebruikt als olie-koeler, dus in het geval waar het tweede warmtewisselmedium olie is, dan kan de olie zogenaamd "vastvriezen" op de plaatvormige vinnen en de pijpen, die een lagere tempera-20 tuur hebben dan de olie. Dit houdt in dat tussen de vinnen en pijpen doorstromende olie niet in optimaal contact komt met de vinnen en de pijpen omdat zich daar een "vastgevroren" laag olie bevindt. De mate van "vastvriezen" is sterk afhankelijk van het soort tweede warmtewisselmedium, maar 25 veroorzaakt een blokkade voor het tweede warmtewisselmedi- 10 1 2 0 2 9 2 um, die leidt tot een hoge drukval en een lage warmteoverdracht .Such a heat exchanger is known from Dutch patent application 9500633. Although the known heat exchanger itself functions well, however, depending on the second heat exchange medium, the efficiency of the heat exchanger may not be optimal. For example, if the heat exchanger is used as an oil cooler, so in the case where the second heat exchange medium is oil, the oil may be so-called "freeze" on the plate-shaped fins and the pipes, which have a lower temperature than the oil. This means that oil flowing between the fins and pipes does not come into optimum contact with the fins and the pipes because there is a "frozen" layer of oil. The degree of "freezing" is highly dependent on the type of second heat exchange medium, but causes a blockage of the second heat exchange medium, leading to a high pressure drop and a low heat transfer.

Het is onder meer een doel van de onderhavige uitvinding een warmtewisselaar te verschaffen waarmee een 5 verbeterde efficiëntie van de warmtewisseling te verkrijgen is. Opgemerkt wordt hierbij dat een warmtewisselaar niet alleen geschikt is om gebruikt te worden als oliekoe-ler voor bijvoorbeeld generatoren, motoren en dergelijke, maar dat de warmtewisselaar bijvoorbeeld ook te gebruiken 10 is voor het juist verwarmen van het tweede warmtewisselme-dium.One of the objects of the present invention is to provide a heat exchanger with which an improved heat exchange efficiency can be obtained. It is noted here that a heat exchanger is not only suitable for use as an oil cooler for, for example, generators, engines and the like, but that the heat exchanger can also be used, for example, for the correct heating of the second heat exchange medium.

Hiertoe wordt een warmtewisselaar van de boven beschreven soort volgens de onderhavige uitvinding gekenmerkt doordat ten minste één van de vinnen verder voorzien 15 is van mengopeningen, waaromheen de respectieve plaat-vormige vin naar weerszijden vervormd is door torsie, in het bijzonder in een vlak dwars op de stromingsrichting. Doordat het tweede warmtewisselmedium tijdens gebruik langs de mengopeningen stroomt, wordt deze stroming in 20 vergelijking met de stroming over plaatsen van de vinnen waar geen mengopeningen aangebracht zijn, zodanig verstoord dat de stroming de plaatvormige vinnen en de pijpen kan bereiken, aldus de efficiëntie van de warmtewisselaar verbeterend. Hoewel dus door het aanbrengen van mengope-25 ningen het effectieve oppervlak van de vinnen wordt verkleind, en dus een geringere efficiëntie zou worden verwacht, blijkt juist de efficiëntie verbeterd te worden. Door de torsie naar weerszijden uit het vlak van de vin zal stroming uitgewisseld worden tussen naburige, tussen 30 de vinnen bepaalde stromingskanalen, zodat de verstoring van de stroming van het tweede warmtewisselmedium verder verhoogd wordt, waardoor de efficiëntie nog verder verbeterd wordt, ook in de buitenste door de vinnen bepaalde stromingskanalen.For this purpose, a heat exchanger of the type described above according to the present invention is characterized in that at least one of the fins is further provided with mixing openings, around which the respective plate-shaped fin is deformed on both sides by torsion, in particular in a plane transverse to the flow direction. Because the second heat exchange medium flows past the mixing apertures during use, this flow is disturbed, in comparison with the flow over places of the fins where no mixing apertures are provided, such that the flow can reach the plate-shaped fins and the pipes, thus the efficiency of the improving heat exchanger. Thus, although the effective surface area of the fins is reduced by the provision of mixing openings, and thus a lower efficiency would be expected, the efficiency appears to be improved. Due to the torsion to either side out of the plane of the fin, flow will be exchanged between neighboring flow channels defined between the fins, further increasing the flow disturbance of the second heat exchange medium, further improving efficiency also in the outer flow channels defined by the fins.

35 Hoewel een willekeurige verstoring al verbeterde resultaten geeft, heeft het de voorkeur dat de torsie zodanig is dat een stroom van tweede warmtewisselmedium TO 1 2 0 2 9 3 naar een pijp respectievelijk een naburige vin wordt gericht. Hierdoor wordt ervoor gezorgd dat de "vastge-vrorén" laag tweede warmtewisselmedium op de pijp en de vinnen nauwkeurig doorbroken wordt.Although any disturbance already gives improved results, it is preferable that the torque is such that a flow of second heat exchange medium TO 1 2 0 2 9 3 is directed to a pipe or an adjacent fin, respectively. This ensures that the "fused" layer of second heat exchange medium on the pipe and fins is accurately broken.

5 Opgemerkt wordt dat uit de Europese octrooiaan vrage 0.079.090 een warmtewisselaar bekend is, die voorzien is van vinnen met mengopeningen en kanaalopeningen, waarbij de mengopeningen verkregen zijn door dwars op de stroombanen staande spleten te maken en de lange, boven-10 stroomse en benedenstroomse randen van die spleten respectievelijk naar de ene kant en naar de andere kant te buigen. De spleten zijn hierbij bedoeld in stromingsrich-ting tussen opeenvolgende pijpopeningen gemaakt.It is noted that from European patent application 0.079.090 a heat exchanger is known which is provided with fins with mixing openings and channel openings, the mixing openings being obtained by making slits standing transversely to the flow paths and the long, above-10 flow and bend downstream edges of those slits to one side and to the other, respectively. The slits are hereby intended to be made in the flow direction between successive pipe openings.

Bij voorkeur zijn in de warmtewisselaar volgens 15 de uitvinding de mengopeningen geplaatst waar een stroomsnelheid van het tweede warmtewisselmedium in vergelijking met de stroomsnelheid op andere plaatsen hoog is, wordt een verdere verbetering van de efficiëntie bereikt. Bij voorkeur zijn de pijpopeningen in rijen naast elkaar 20 gelegen. In het bijzonder zijn dan elk van de mengopeningen gelegen tussen respectieve naast elkaar gelegen pij popeningen.Preferably, in the heat exchanger according to the invention the mixing openings are placed where a flow rate of the second heat exchange medium is high compared to the flow rate at other places, a further improvement of the efficiency is achieved. The pipe openings are preferably arranged next to each other in rows. In particular, each of the mixing openings are then located between respective adjacent pipe openings.

Hoewel tussen twee naast elkaar gelegen pijpope-ningen één mengopening aangebracht kan worden, heeft het 25 de voorkeur bij een warmtewisselaar, waarbij centra van twee naast elkaar gelegen pijpopeningen verbonden zijn door een denkbeeldige verbindingslijn, dat twee mengopeningen aan weerszijden, op gelijke afstand van de verbindingslijn zijn geplaatst. Hierdoor wordt de efficiëntie 30 van de warmtewisselaar verder verbeterd.Although one mixing opening can be arranged between two adjacent pipe openings, it is preferred in a heat exchanger, in which centers of two adjacent pipe openings are connected by an imaginary connecting line, that two mixing openings on either side, equidistant from the connecting line are placed. This further improves the efficiency of the heat exchanger.

De mengopeningen kunnen van verschillende vorm zijn, maar in afhankelijkheid van het tweede warmtewisselmedium heeft het de voorkeur wanneer de mengopeningen halfcirkelvormig, cirkelvormig of ovaalvormig zijn.The mixing openings can be of different shape, but depending on the second heat exchange medium, it is preferable if the mixing openings are semicircular, circular or oval shaped.

35 Een verdere verstoring van de stroming, die de efficiëntie ten goede komt, wordt verschaft doordat ten minste één van de vinnen verder voorzien is van plaatse- 10 1 2 029 4 lijke verhogingen. Bij voorkeur is ten minste één van de verhogingen voorzien van een groef, die een bepaalde richting aan de verstoring kan geven. Deze richting kan in afhankelijkheid van het gewenste effect en het tweede 5 warmtewisselmedium ingesteld worden.A further disturbance of the flow, which benefits the efficiency, is provided in that at least one of the fins is further provided with local elevations. Preferably at least one of the elevations is provided with a groove which can give the disturbance a certain direction. This direction can be adjusted depending on the desired effect and the second heat exchange medium.

Een betere verdeling van het tweede warmtewisselmedium, en daardoor en verbeterde efficiëntie wordt verkregen doordat meerdere vinnen voorzien zijn van meng-openingen, en dat de warmtewisselaar verder voorzien is 10 van ten minste één draad die zich door respectieve openin-gen van respectieve vinnen uitstrekt. Bij voorkeur bevindt de draad zich nabij de omtreksrand van de respectieve vinnen.A better distribution of the second heat exchange medium, and thereby an improved efficiency, is obtained in that multiple fins are provided with mixing apertures, and the heat exchanger is further provided with at least one wire extending through respective apertures of respective fins. Preferably, the wire is located near the peripheral edge of the respective fins.

Voor het verminderen van lek, bijvoorbeeld 15 olielek, tussen het huis en de kern is tussen de kern en het huis een strip aangebracht is. De strip is bij voorkeur van verend materiaal vervaardigd. Door de strip wordt de leklengte voor het tweede warmtewisselmedium vergroot. De strip kan bovendien van een zodanige vorm zijn dat de 20 weg die het tweede warmtewisselmedium moet doorlopen ingewikkeld is, zodat de lekweerstand vergroot wordt. Deze strip geeft ook bij plaatvormige vinnen zonder mengopening een goede reductie van de lek. Dit is in tegenstelling tot de Nederlandse octrooiaanvrage 9500633, waarin tussen huis 25 en kern een mantel is aangebracht.A strip is arranged between the core and the housing to reduce leak, for example oil leak, between the housing and the core. The strip is preferably made of a resilient material. The strip increases the leakage length for the second heat exchange medium. Moreover, the strip can be of such a shape that the path the second heat exchange medium has to pass is complicated, so that the leakage resistance is increased. This strip also provides a good reduction of the leak with plate-shaped fins without a mixing opening. This is in contrast to the Dutch patent application 9500633, in which a jacket is arranged between housing 25 and core.

Enige uitvoeringen van een warmtewisselaar en vin volgens de onderhavige uitvinding, zullen bij wijze van voorbeeld beschreven worden aan de hand van de tekening.Some embodiments of a heat exchanger and fin according to the present invention will be described by way of example with reference to the drawing.

30 Figuur 1 toont schematisch een lengtedoorsnede van een warmtewisselaar volgens de uitvinding,Figure 1 schematically shows a longitudinal section of a heat exchanger according to the invention,

Figuur 2 toont schematisch een bovenaanzicht van een deel van een vin volgens de onderhavige uitvinding, te gebruiken in een warmtewisselaar volgens de onderhavige 35 uitvinding,Figure 2 schematically shows a top view of a part of a fin according to the present invention to be used in a heat exchanger according to the present invention,

Figuur 3 en 4 tonen schematisch de torsie van een vin rondom respectieve mengopeningen, 10 1 2 029 5Figures 3 and 4 schematically show the torsion of a fin around respective mixing openings, 10 1 2 029 5

Figuren 5A en 5B schematisch in doorsnede alternatieve uitvoeringen van een plaatselijke verhoging in een vin, enFigures 5A and 5B schematically show in cross-section alternative embodiments of a local elevation in a fin, and

Figuren 6 en 7 tonen een doorsnede respectieve-5 lijk een aanzicht van een strip voor het verminderen van lek tussen huis en kern.Figures 6 and 7 show a cross-section and a view of a strip for reducing leakage between housing and core, respectively.

De warmtewisselaar 1 zoals getoond in de tekening omvat een in hoofdzaak cilindrisch huis 2 met daarin opgenomen een kern 3. Het huis 2 heeft aan de bovenzijde 10 nabij een eerste einde 4 een inlaat 5 en aan de tegenoverliggende zijde 6 een uit laat 7. De inlaat 5 en de uit laat 7 kunnen worden aangesloten op een aanvoer- en retourlei-ding voor een tweede warmtewisselmedium, bijvoorbeeld te koelen olie. Het huis 2 met de daarin opgenomen kern 3 is 15 tijdens gebruik, afgezien van de inlaat 5 en uitlaat 7, geheel gesloten, en de olie kan onder hoge druk door het huis 2 worden gevoerd. Overigens kunnen de in- en uitlaat ook anders zijn gepositioneerd en kunnen meerdere in-en/of uitlaten zijn aangebracht.The heat exchanger 1 as shown in the drawing comprises a substantially cylindrical housing 2 with a core 3 therein. The housing 2 has an inlet 5 on the top 10 near a first end 4 and an outlet 7 on the opposite side 6. inlet 5 and outlet 7 can be connected to a supply and return line for a second heat exchange medium, for example oil to be cooled. The housing 2 with the core 3 incorporated therein is completely closed during use, apart from the inlet 5 and outlet 7, and the oil can be passed through the housing 2 under high pressure. Incidentally, the inlet and outlet can also be positioned differently and several inlets and / or outlets can be arranged.

20 De kern 3 omvat een bundel met zich ongeveer evenwijdig aan elkaar en in de lengterichting van het huis 2 uitstrekkende pijpjes 8. Aan de beide einden van de kern 3 is een eindplaat 9 aangebracht die passend in of tegen het huis 2 afsluitend opneembaar is. De pijpjes 8 strekken 25 zich door de eindplaten heen uit, waardoor de einden van de pijpjes open zijn en kunnen worden aangesloten op respectievelijk een aanvoer en afvoer van een eerste warmtewisselmedium, bijvoorbeeld water of een andere koelvloeistof. Tussen de eindplaten 9 is een groot aantal 30 zich ongeveer evenwijdig aan de eindplaten en aan elkaar uitstrekkende vinnen 10 aangebracht, waardoorheen de pijpjes zich uitstrekken. De vinnen 10 strekken zich derhalve ongeveer haaks op de lengterichting van de pijpjes 8 uit en. zijn op kleine afstand van elkaar geplaatst. 35 De vinnen 10 en de pijpjes 8 maken innig onderling contact, bijvoorbeeld doordat de pijpjes 8 enigszins zijn opgetrompt binnen de vinnen 10, waardoor een goede warmte- 10 1 2029 6 geleiding tussen de vinnen 10 en de pijpjes 8 gegarandeerd is. Overigens kunnen de vinnen 10 en de pijpjes 8 uiteraard ook op andere wijzen onderling geleidend verbonden zijn.The core 3 comprises a bundle of tubes 8 extending approximately parallel to each other and in the longitudinal direction of the housing 2. At both ends of the core 3 an end plate 9 is arranged which can be accommodated fittingly in or against the housing 2. The pipes 8 extend through the end plates, so that the ends of the pipes are open and can be connected to a supply and discharge of a first heat exchange medium, for instance water or another cooling liquid. A large number 30 are arranged between the end plates 9 approximately parallel to the end plates and to each other fins 10 through which the pipes extend. The fins 10 therefore extend approximately perpendicular to the longitudinal direction of the pipes 8 and. are placed at a short distance from each other. The fins 10 and the pipes 8 make intimate contact with each other, for instance because the pipes 8 are slightly flared within the fins 10, so that a good heat conduction between the fins 10 and the pipes 8 is guaranteed. Incidentally, the fins 10 and the pipes 8 can of course also be mutually conductively connected in other ways.

5 De vinnen 10 zijn alle ongeveer identiek en zijn vervaardigd uit relatief dunne plaat. Elke vin 10 heeft een ongeveer cirkelvormige doorsnede met afgeplatte bovenzijde 11 en onderzijde 12. Over het oppervlak is in een regelmatige verdeling een met het aantal pijpjes overeen-10 stemmend aantal gaten 13 aangebracht waardoorheen de pijpjes 8 kunnen worden aangebracht. Voor een eenvoudige montage zijn de gaten 13 enigszins groter dan de doorsnede van de pijpjes 8 in de uitgangsvorm.The fins 10 are all approximately identical and are made of a relatively thin plate. Each fin 10 has an approximately circular cross section with flattened top side 11 and bottom side 12. A number of holes corresponding to the number of pipes 13 through which the pipes 8 can be arranged are arranged over the surface in a regular distribution. For easy mounting, the holes 13 are slightly larger than the diameter of the pipes 8 in the initial form.

Rond de kern en tussen de eindplaten 9 is een 15 strip 14 (zie figuren 6 en 7) aangebracht. De strip 14 vergroot de lekweerstand voor olie, zodat er een aanzienlijke reductie van olielek ontstaat. In het bijzonder is de strip 14 van verend materiaal vervaardigd zodat een goede passing ontstaat. Een goede passing in een bepaald 20 huis kan ook verkregen worden door juiste dimensionering van de strip. De reductie van de lek wordt ook verkregen bij plaatvormige vinnen zonder mengopeningen. Door juiste vormgeving van de strip, bijvoorbeeld zoals weergegeven in figuur 6, kan de lekweerstand verder vergroot worden.A strip 14 (see figures 6 and 7) is arranged around the core and between the end plates 9. The strip 14 increases the oil leakage resistance, so that there is a considerable reduction of oil leakage. In particular, the strip 14 is made of a resilient material so that a good fit is obtained. A good fit in a particular housing can also be obtained by correct dimensioning of the strip. The reduction of the leak is also obtained with plate-shaped fins without mixing openings. By correct design of the strip, for example as shown in figure 6, the leakage resistance can be further increased.

25 Figuur 2 toont schematisch een bovenaanzicht van een deel van een vin 10 volgens de onderhavige uitvinding, te gebruiken in een warmtewisselaar volgens de onderhavige uitvinding. De vin 10 is verder voorzien van mengopeningen 20. Doordat het tweede warmtewisselmedium, bijvoorbeeld 30 olie, tijdens gebruik langs de mengopeningen 20 stroomt, wordt deze stroming in vergelijking met de stroming over plaatsen van de vin 10 waar geen mengopeningen 2 0 aangebracht zijn, zodanig verstoord dat de stroming de pijpen 8 of naburige plaatvormige vinnen kan bereiken, aldus de 35 efficiëntie van de warmtewisselaar verbeterend.Figure 2 schematically shows a top view of a part of a fin 10 according to the present invention to be used in a heat exchanger according to the present invention. Fin 10 is further provided with mixing apertures 20. Since the second heat exchange medium, for example oil, flows past the mixing apertures 20 during use, this flow is compared to the flow over places of the fin 10 where no mixing apertures 20 are provided, such that disrupted that the flow can reach the pipes 8 or neighboring plate-shaped fins, thus improving the efficiency of the heat exchanger.

Hoewel de mengopeningen 20 op diverse plaatsen op de vin 10 aangebracht kunnen worden heeft het de voor- 1012029 7 keur dat de mengopeningen 20 geplaatst zijn daar waar een stroomsnelheid van het tweede warmtewisselmedium in vergelijking met de stroomsnelheid op andere plaatsen hoog is. De hoogste stroomsnelheid blijkt aanwezig te zijn tussen 5 twee naast elkaar gelegen pijpen 8, zodat bij voorkeur elk van de mengopeningen 20 gelegen is tussen respectieve naast elkaar gelegen pijpopeningen 13, zoals weergegeven in figuur 2.Although the mixing apertures 20 can be provided at various locations on the fin 10, it is preferred that the mixing apertures 20 be located where a flow rate of the second heat exchange medium is high compared to the flow rate at other locations. The highest flow rate appears to be present between two adjacent pipes 8, so that preferably each of the mixing openings 20 is situated between respective adjacent pipe openings 13, as shown in figure 2.

In het weergegeven voorbeeld kunnen centra 30, 10 31 van twee naast elkaar gelegen pijpopeningen 13 verbon den worden door een denkbeeldige verbindingslijn 32. Twee mengopeningen 20x en 202 zijn aan weerszijden, op gelijke afstand van de verbindingslijn 32 geplaatst, zodat een aanzienlijke verbetering van de efficiëntie van de warmte-15 wisselaar verkregen wordt.In the example shown, centers 30, 10 31 of two adjacent pipe openings 13 can be connected by an imaginary connecting line 32. Two mixing openings 20x and 202 are placed on either side, equidistant from the connecting line 32, so that a significant improvement in the efficiency of the heat exchanger is obtained.

Hoewel in het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld de mengopeningen in hoofdzaak cirkelvormig zijn, kunnen in afhankelijkheid van de soort tweede warmtewisselmedium andere vormen geschikt zijn. Hierbij is in het bijzonder 20 te denken aan half-cirkelvormige of ovaalvormige mengopeningen .Although in the embodiment shown, the mixing openings are substantially circular, other shapes may be suitable depending on the type of second heat exchange medium. This may in particular involve semicircular or oval-shaped mixing openings.

Bij voorkeur is rondom een mengopening 203 en 204 de respectieve plaatvormige vin 10 voorzien van een torsie. Door een dergelijke torsie wordt de stroming van het 25 tweede warmtewisselmedium verder verstoord waardoor de efficiëntie van de warmtewisseling nog verder verbeterd wordt. Hoewel een willekeurige verstoring al verbeterde resultaten geeft, kunnen uitstekende resultaten verkregen worden wanneer de torsie zodanig is dat een stroom van 30 tweede warmtewisselmedium naar een pijp 8 of een naburige plaatvormige vin wordt gericht. Een poging om deze torsie in een tekening weer te geven, is gedaan in figuren 3 en 4. In figuur 3 wordt door het gebied tussen de pijpopenin-gen 13 een kanaal aangeduid waardoor de stroming plaats-35 vindt. Het driehoekige gebied 22 (figuur 2) duidt een plaatselijke uitstulping als gevolg van de torsie aan die verdere efficiêntie-verbeterende verstoring van de stroom 1012029 8 veroorzaakt. In figuren 3 en 4 is de torsie van de vin 10 schematisch door de golvingen weergegeven. Door het richten van de stroom naar de pijp 8 of een naburige vin, wordt ervoor gezorgd dat de "vastgevroren" laag tweede 5 warmtewisselmedium nauwkeurig doorbroken wordt.Preferably, the respective plate-shaped fin 10 is provided with a torsion around a mixing opening 203 and 204. By such a torsion, the flow of the second heat exchange medium is further disrupted, whereby the efficiency of the heat exchange is improved even further. Although any disturbance already gives improved results, excellent results can be obtained when the torque is such that a flow of second heat exchange medium is directed to a pipe 8 or an adjacent plate-shaped fin. An attempt to illustrate this torsion in a drawing has been made in Figures 3 and 4. In Figure 3, a channel through which the flow takes place is indicated by the area between the pipe openings 13. The triangular region 22 (Figure 2) indicates a local bulge due to the torque causing further efficiency enhancing disturbance of the flow 1012029 8. In Figures 3 and 4, the torsion of the fin 10 is schematically shown by the undulations. By directing the flow to the pipe 8 or an adjacent fin, it is ensured that the "frozen" layer of second heat exchange medium is accurately broken.

Verder kan de vin 10 voorzien zijn van plaatselijke verhogingen 23, 23' (zie figuur 2, en figuren 5A en 5B). Bij voorkeur is de verhoging 23, 23' voorzien van een groef 24, 24' die een bepaalde richting aan de verstoring 10 kan geven. Deze richting kan in afhankelijkheid van het gewenste effect en het tweede warmtewisselmedium ingesteld worden. In het weergegeven voorbeeld is de richting ongeveer 45° ten opzichte van de algehele stroomrichting, aangeduid door pijl S.Furthermore, the fin 10 may be provided with local elevations 23, 23 '(see figure 2, and figures 5A and 5B). Preferably, the elevation 23, 23 'is provided with a groove 24, 24' which can impart a specific direction to the disturbance 10. This direction can be adjusted depending on the desired effect and the second heat exchange medium. In the example shown, the direction is about 45 ° from the overall flow direction, indicated by arrow S.

15 Een betere verdeling van het tweede warmtewis selmedium, en daardoor en verbeterde efficiëntie blijkt verkregen te kunnen worden doordat meerdere vinnen 10 voorzien zijn van mengopeningen 20 (figuur 1) , en dat de warmtewisselaar verder voorzien is van ten minste één 20 draad 25, die zich door respectieve mengopeningen 20 van respectieve vinnen 10 uitstrekt. Het grootste effect wordt bereikt wanneer de draad 25 zich nabij de omtreksrand van de respectieve vinnen 10 bevindt, met andere woorden wanneer de draad zich zo dicht als mogelijk bij het huis 2 5 bevindt.A better distribution of the second heat exchange medium, and thereby an improved efficiency, can be obtained because several fins 10 are provided with mixing openings 20 (figure 1), and the heat exchanger is further provided with at least one thread 25, which extends through respective mixing openings 20 of respective fins 10. The greatest effect is achieved when the wire 25 is near the peripheral edge of the respective fins 10, in other words when the wire is as close as possible to the housing.

Bij de uit NL-A-9500633 bekende warmtewisselaar bedraagt de afstand tussen de vinnen enkele mm. Het verkleinen van deze afstand is daarbij niet mogelijk, daar als gevolg daarvan een grotere laminaire stroming tussen 30 de vinnen opgewekt wordt, die de efficiëntie zou verlagen, vanwege het feit dat deze laminaire stroming nog minder in staat is in warmtewisselend contact met de pijpen te treden. Volgens de uitvinding is het echter mogelijk deze afstand te verkleinen tot in een bereik van 0,5 mm tot 2,0 35 mm, bij voorbeeld 0,6 mm, 0,8 mm, of 1,1 mm, hetgeen praktisch nog relatief eenvoudig realiseerbaar is. Hierdoor wordt het aantal vinnen per cm sterk vergroot hetgeen het 1012029 9 warmtewisselend vermogen sterk vergroot.The distance between the fins of the heat exchanger known from NL-A-9500633 is a few mm. It is not possible to reduce this distance, since as a result a greater laminar flow is generated between the fins, which would decrease the efficiency, due to the fact that this laminar flow is even less capable of heat-exchanging contact with the pipes. steps. According to the invention, however, it is possible to reduce this distance to a range from 0.5 mm to 2.0 mm, for example 0.6 mm, 0.8 mm, or 1.1 mm, which is practically still relatively simple is achievable. The number of fins per cm is hereby greatly increased, which greatly increases the heat exchange capacity.

In proeven is gebleken dat een warmtewisselaar volgens de onderhavige uitvinding in staat bleek olie met een temperatuur van 90° efficiënt te koelen met koelwater 5 van 20°C.Tests have shown that a heat exchanger according to the present invention was able to efficiently cool oil with a temperature of 90 ° with cooling water at 20 ° C.

10 1 2 0 2910 1 2 0 29

Claims (19)

1. Warmtewisselaar voorzien van een huis met een kern, omvattende een reeks althans nagenoeg evenwijdig aan elkaar geplaatste plaatvormige vinnen, waarbij elke vin voorzien is van pijpopeningen, en een bundel pijpen voor 5 het doorvoeren van een eerste warmtewisselmedium, waarbij elk van de pijpen zich uitstrekt door respectieve pijpope-ningen van respectieve vinnen, waarbij het huis voorzien is van een inlaat en een uitlaat voor het door het huis voeren van een tweede warmtewisselmedium, met het kenmerk, 10 dat ten minste één van de vinnen verder voorzien is van mengopeningen, waaromheen de respectieve plaatvormige vin naar weerszijden vervormd is door torsie, in het bijzonder in een vlak dwars op de stromingsrichting.1. A heat exchanger comprising a housing with a core, comprising a series of substantially parallel plate-finned fins, each fin being provided with pipe openings, and a bundle of pipes for passage of a first heat exchanging medium, each of the pipes being located extending through respective pipe openings of respective fins, the housing being provided with an inlet and an outlet for passing a second heat exchange medium through the housing, characterized in that at least one of the fins is further provided with mixing openings, around which the respective plate-shaped fin is deformed on both sides by torsion, in particular in a plane transverse to the flow direction. 2. Warmtewisselaar volgens conclusie 1, met het 15 kenmerk, dat de torsie zodanig is dat een stroom van tweede warmtewisselmedium naar een pijp respectievelijk naar een plaatvormige vin wordt gericht.2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the torsion is such that a flow of second heat exchange medium is directed to a pipe or to a plate-shaped fin, respectively. 3. Warmtewisselaar volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de mengopeningen geplaatst zijn daar waar 20 een stroomsnelheid van het tweede warmtewisselmedium in vergelijking met de stroomsnelheid op andere plaatsen hoog is.3. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the mixing openings are placed where a flow rate of the second heat exchange medium is high in comparison with the flow rate in other places. 4. Warmtewisselaar volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de pi jpopeningen in rijen naast 25 elkaar gelegen zijn.4. Heat exchanger according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the pipe openings are arranged next to each other in rows. 5. Warmtewisselaar volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat elk van de mengopeningen gelegen is tussen respectieve naast elkaar gelegen pijpopeningen.Heat exchanger according to claim 4, characterized in that each of the mixing openings is situated between respective adjacent pipe openings. 6. Warmtewisselaar volgens een der voorgaande 30 conclusies, waarbij centra van twee naast elkaar gelegen pijpopeningen verbonden zijn door een denkbeeldige verbindingslijn, met het kenmerk, dat twee mengopeningen aan weerszijden, op gelijke afstand van de verbindingslijn zijn geplaatst. 10 1 20 29Heat exchanger according to any one of the preceding claims, wherein centers of two adjacent pipe openings are connected by an imaginary connecting line, characterized in that two mixing openings on either side are equidistant from the connecting line. 10 1 20 29 7. Warmtewisselaar volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de mengopeningen halfcirkelvormig zijn.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the mixing openings are semicircular. 8. Warmtewisselaar volgens een der conclusies 1 5 tot en met 6, met het kenmerk, dat de mengopeningen cirkelvormig zijn.Heat exchanger according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the mixing openings are circular. 9. Warmtewisselaar volgens een der conclusies 1 tot en met 6, met het kenmerk, dat de mengopeningen ovaal-vormig zijn.Heat exchanger according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the mixing openings are oval-shaped. 10. Warmtewisselaar volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat ten minste één van de vinnen verder voorzien is van plaatselijke verhogingen.Heat exchanger according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the fins is further provided with local elevations. 11. Warmtewisselaar volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat ten minste één van de verhogingen voor- 15 zien is van een groef.11. Heat exchanger according to claim 10, characterized in that at least one of the elevations is provided with a groove. 12. Warmtewisselaar volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat meerdere vinnen voorzien zijn van mengopeningen, en dat de warmtewisselaar verder voorzien is van ten minste één draad die zich door respec- 20 tieve openingen van respectieve vinnen uitstrekt.12. Heat exchanger according to any one of the preceding claims, characterized in that a plurality of fins are provided with mixing openings, and that the heat exchanger is further provided with at least one thread extending through respective openings of respective fins. 13. Warmtewisselaar volgens conclusie 12, waarbij elke respectieve vin een omtreksrand heeft, waarbij de draad zich nabij de omtreksrand bevindt.A heat exchanger according to claim 12, wherein each respective fin has a peripheral edge, the wire being near the peripheral edge. 14. Warmtewisselaar volgens een der voorgaande 2. conclusies, met het kenmerk, dat de afstand tussen twee naburige vinnen ligt in een bereik van 0,5 tot 2,0 mm.Heat exchanger according to any one of the preceding claims, characterized in that the distance between two adjacent fins is in a range from 0.5 to 2.0 mm. 15. Warmtewisselaar volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat tussen de kern en het huis een strip aangebracht is voor het verminderen van lek 30 tussen kern en huis.Heat exchanger according to any one of the preceding claims, characterized in that a strip is arranged between the core and the housing for reducing leakage between the core and the housing. 16. Warmtewisselaar volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de strip van verend materiaal is.Heat exchanger according to claim 15, characterized in that the strip is made of resilient material. 17. Plaatvormige vin te gebruiken in een warmtewisselaar volgens een der voorgaande conclusies.Plate-shaped fin to be used in a heat exchanger according to any one of the preceding claims. 18. Warmtewisselaar voorzien van een huis met een kern, omvattende een reeks althans nagenoeg evenwijdig aan elkaar geplaatste plaatvormige vinnen, waarbij elke i 1012029 vin voorzien is van pijpopeningen, en een bundel pijpen voor het doorvoeren van een eerste warmtewisselmedium, waarbij elk van de pijpen zich uitstrekt door respectieve pijpopeningen van respectieve vinnen, waarbij het huis 5 voorzien is van een inlaat en een uitlaat voor het door het huis voeren van een tweede warmtewisselmedium, met het kenmerk, dat tussen de kern en het huis een strip aangebracht is voor het verminderen van lek tussen kern en huis.18. Heat exchanger having a housing with a core, comprising a series of substantially parallel plate-finned fins, each 1012029 fin having pipe openings, and a bundle of pipes for passage of a first heat exchange medium, each of the pipes extending through respective pipe openings of respective fins, the housing 5 being provided with an inlet and an outlet for passing a second heat exchange medium through the housing, characterized in that a strip is arranged between the core and the housing to reduce of leak between core and house. 19. Warmtewisselaar volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de strip van verend materiaal is. -o-o-o-o-o-o-o-o- 1012029Heat exchanger according to claim 18, characterized in that the strip is made of resilient material. -o-o-o-o-o-o-o-o- 1012029
NL1012029A 1999-05-11 1999-05-11 Heat exchanger. NL1012029C2 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1012029A NL1012029C2 (en) 1999-05-11 1999-05-11 Heat exchanger.
AT00927950T ATE310222T1 (en) 1999-05-11 2000-05-03 HEAT EXCHANGER
DE60024078T DE60024078T2 (en) 1999-05-11 2000-05-03 Heat Exchanger
DK00927950T DK1180232T3 (en) 1999-05-11 2000-05-03 heat exchanger
EP00927950A EP1180232B1 (en) 1999-05-11 2000-05-03 Heat exchanger
PCT/NL2000/000288 WO2000068629A1 (en) 1999-05-11 2000-05-03 Heat exchanger
AU46253/00A AU4625300A (en) 1999-05-11 2000-05-03 Heat exchanger
US10/010,445 US20020046829A1 (en) 1999-05-11 2001-11-08 Heat exchanger

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1012029A NL1012029C2 (en) 1999-05-11 1999-05-11 Heat exchanger.
NL1012029 1999-05-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1012029C2 true NL1012029C2 (en) 2000-11-14

Family

ID=19769173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1012029A NL1012029C2 (en) 1999-05-11 1999-05-11 Heat exchanger.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20020046829A1 (en)
EP (1) EP1180232B1 (en)
AT (1) ATE310222T1 (en)
AU (1) AU4625300A (en)
DE (1) DE60024078T2 (en)
DK (1) DK1180232T3 (en)
NL (1) NL1012029C2 (en)
WO (1) WO2000068629A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1017737A3 (en) * 2007-08-24 2009-05-05 Atlas Copco Airpower Nv HEAT EXCHANGER AND COVER PLATE APPLIED THEREOF.

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104990435A (en) * 2015-07-31 2015-10-21 华南理工大学 Plate-fin type heat exchanger with perforated separation plates

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0044734A2 (en) * 1980-07-23 1982-01-27 Armstrong Engineering Limited Heat exchanger
EP0079090A1 (en) * 1981-11-10 1983-05-18 Asea Brown Boveri Ag Series arranged pipe bundle heat exchanger
EP0184944A2 (en) * 1984-12-14 1986-06-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Heat exchanger
EP0313185A1 (en) * 1987-10-22 1989-04-26 McCord Heat Transfer Corporation Undulated heat exchanger fin
EP0410247A2 (en) * 1989-07-24 1991-01-30 Hoechst CeramTec Aktiengesellschaft Heat exchanger comprising a finned tube
EP0644394A1 (en) * 1993-09-21 1995-03-22 Proizvodstvennoe Obiedinenie "Chernovitsky Mashinostroitelny Zavod" Heat-exchanger
NL9500633A (en) 1995-03-31 1996-11-01 Bloksma B V Plate fin type heat exchanger, fitted with a removable core with jacket.

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0044734A2 (en) * 1980-07-23 1982-01-27 Armstrong Engineering Limited Heat exchanger
EP0079090A1 (en) * 1981-11-10 1983-05-18 Asea Brown Boveri Ag Series arranged pipe bundle heat exchanger
EP0184944A2 (en) * 1984-12-14 1986-06-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Heat exchanger
EP0313185A1 (en) * 1987-10-22 1989-04-26 McCord Heat Transfer Corporation Undulated heat exchanger fin
EP0410247A2 (en) * 1989-07-24 1991-01-30 Hoechst CeramTec Aktiengesellschaft Heat exchanger comprising a finned tube
EP0644394A1 (en) * 1993-09-21 1995-03-22 Proizvodstvennoe Obiedinenie "Chernovitsky Mashinostroitelny Zavod" Heat-exchanger
NL9500633A (en) 1995-03-31 1996-11-01 Bloksma B V Plate fin type heat exchanger, fitted with a removable core with jacket.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1017737A3 (en) * 2007-08-24 2009-05-05 Atlas Copco Airpower Nv HEAT EXCHANGER AND COVER PLATE APPLIED THEREOF.

Also Published As

Publication number Publication date
EP1180232A1 (en) 2002-02-20
US20020046829A1 (en) 2002-04-25
EP1180232B1 (en) 2005-11-16
DE60024078D1 (en) 2005-12-22
DK1180232T3 (en) 2006-03-27
DE60024078T2 (en) 2006-08-03
WO2000068629A1 (en) 2000-11-16
ATE310222T1 (en) 2005-12-15
AU4625300A (en) 2000-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100546869B1 (en) Finned plate heat exchanger
JP4143966B2 (en) Flat tube for EGR cooler
EP1231448B1 (en) Heat exchanger
US4945981A (en) Oil cooler
US8167028B2 (en) Heat exchanger fin with planar crests and troughs having slits
EP0021651A1 (en) Louvred fins for heat exchangers
US20060131009A1 (en) Heat exchanger, especially for vehicles
AU673523B2 (en) Improved heat exchanger tube
US4373578A (en) Radiator with heat exchanger
JP3729136B2 (en) Exhaust heat exchanger
US5062474A (en) Oil cooler
US5975200A (en) Plate-fin type heat exchanger
NL1012029C2 (en) Heat exchanger.
JP2011112331A (en) Heat exchanger for exhaust gas
US3835923A (en) Heat exchanger for fluid media having unequal surface conductances
CN111829363B (en) Heat exchanger
JP4536237B2 (en) Heat exchanger
JP2020060365A (en) Rib heat exchanger and manufacturing method therefor
KR100242760B1 (en) Plate fin type heat exchanger
CN111829364A (en) Heat exchanger
CN111829362A (en) Heat exchanger
KR200365862Y1 (en) Louver fin for heat exchanger
JPH06159955A (en) Double tube type heat exchanger
WO2021054173A1 (en) Heat transfer fin and manufacturing method therefor
KR200395808Y1 (en) Heat transfer plate and oil cooler having the plate

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20071201