SE519169C2

SE519169C2 - Heat exchanger, has connecting pipes intersecting with heat exchanger pipe sections containing openings in communication with these pipes

Info

Publication number: SE519169C2
Application number: SE9804077A
Authority: SE
Inventors: Aake Ljung; Gunnar Karlsson
Original assignee: Flaekt Woods Ab
Priority date: 1998-11-26
Filing date: 1998-11-26
Publication date: 2003-01-21
Also published as: SE9804077D0; SE9804077L

Abstract

The heat exchanger pipe sections (5, 6, 9) intersect with the connecting pipes (10), and in this intersection region the pipe section has an opening (15) in communication with the connecting pipe. An Independent claim is also included for a method of making the heat exchanger.

Description

519 169 2 kravs kännetecknande del angivna speciella särdragen och enligt en andra aspekt av uppﬁnningen genom att ett förfarande av det i patentkravets 3 ingress angivna slaget innefattar de i detta kravs kännetecknande del angivna speciella åtgärder- na. 519 169 characterizing part of claim 2 and according to a second aspect of the invention in that a method of the kind specified in the preamble of claim 3 comprises the special measures specified in the characterizing part of this claim.

Tack vare utnyttjandet i detta sammanhang av ett i och för sig känt sätt att förbinda rör uppnås att rörsektionens anslutning till förbindningsröret kan göras enkelt och säkert och utan risk för läckage.Thanks to the use in this context of a per se known way of connecting pipes, it is achieved that the connection of the pipe section to the connecting pipe can be made easily and securely and without risk of leakage.

Genom att kopplingsrören innefattar speciella rörkröksenheter som har si- na ändar belägna inne i förbindningsröret underlättas anslutningen ytterligare, och tack vare att skarvarna mellan rörkröksenheterna och värmeväxlarrören är beläg- na inne i förbindningsröret så medför eventuellt otäthet i skarven ej någon skada.Because the connecting pipes comprise special pipe bend units which have their ends located inside the connecting pipe, the connection is further facilitated, and thanks to the joints between the pipe bend units and the heat exchanger pipes being located inside the connecting pipe, any leakage in the joint does not cause any damage.

Genom att vidare öppningar i rörsektionerna är upptagna på den del av respektive sektion som utgörs av rörkröksenheten underlättas håltagningen för öppningen.By further openings in the pipe sections are occupied on the part of the respective section which consists of the pipe bend unit, the drilling for the opening is facilitated.

Det uppfunna förfarandet medger ett mer rationellt tillverkningssätt än tidi- gare där resultatet ej är beroende av hantverksskicklighet. Vid en föredragen utfö- ringsform av förfarandet upptas öppningarna i respektive rörkröksenhet, vilket eli- minerar olägenheter med spånor som ligger kvar, om öppningarna i stället skulle upptas i värmeväxlarens änddelar. Övriga utföringsformer av det uppfunna förfa- randet uppvisar fördelar av liknande slag som de föredragna utföringsformerna av den uppfunna värmeväxlaren. å Fördelaktiga utföringsformer av den uppfunna värmeväxlaren och av det uppfunna förfarandet anges i de osjälvständiga patentkraven.The invented method allows a more rational manufacturing method than before where the result does not depend on craftsmanship. In a preferred embodiment of the method, the openings are accommodated in the respective pipe bend unit, which eliminates inconveniences with chips that remain, if the openings were instead accommodated in the end parts of the heat exchanger. Other embodiments of the invented method have advantages of a similar nature to the preferred embodiments of the invented heat exchanger. Advantageous embodiments of the invented heat exchanger and of the invented method are set out in the dependent claims.

Uppflnningen förklaras närmare genom efterföljande detaljerade beskriv- ning av en föredragen utföringsform av densamma under hänvisning till medföl- jande ritningsfigurer.The invention is explained in more detail by the following detailed description of a preferred embodiment thereof with reference to the accompanying drawing figures.

Figur 1 är en sidovy av en värmeväxlare enligt uppﬁnningen _ Figur 2 är en vy från ovan av värmeväxlaren i ﬁgur 1.Figure 1 is a side view of a heat exchanger according to the invention _ Figure 2 is a top view of the heat exchanger in Figure 1.

Figur 3 är ett förstorat delsnitt längs linjen lll - lll iﬁg. 1.Figure 3 is an enlarged partial section along the line lll - lll in ﬁ g. 1.

I fig. 1 visas en värmeväxlare av det aktuella slaget i en sidovy. Värme- växlaren innefattar ett rörsystem genom vilket en vätska exempelvis vatten strömmar under värmeavgivning till ett genom värmeväxlaren på rörens utsida strömmande värmeupptagande fluidum exempelvis luft. Rörsystemet innefattar ett 15 20 25 30 a a » o - v n n o ø I u u 519 169 3 inloppsrör 1 som via ett distributionsrör 2 (se ﬁg. 2) leder in vattnet till värmeväxla- ren. Genom ett utloppsrör 3 förbunden med ett samlingsrör 4 lämnar vattnet vär- meväxlaren efter det att det avigvit sin värme. Rörsystemet i värmeväxlaren består av värmeväxlarrör 5 s.k. tubrör, rörkröksenheter 6 som förbinder värmeväxlarrör 5 med varandra och anslutningsenheter 7 som förbinder värmeväxlarrör 5 med dist- ributionsröret 2 eller samlingsröret 4.Fig. 1 shows a heat exchanger of the type in question in a side view. The heat exchanger comprises a pipe system through which a liquid, for example water, flows during heat dissipation to a heat-absorbing fluid flowing through the heat exchanger on the outside of the pipes, for example air. The pipe system comprises an inlet pipe 1 which, via a distribution pipe 2 (see ﬁ g. 2), leads the water to the heat exchanger. Through an outlet pipe 3 connected to a manifold 4, the water leaves the heat exchanger after it has given off its heat. The pipe system in the heat exchanger consists of heat exchanger pipes 5 so-called tube pipes, pipe bend units 6 which connect heat exchanger pipes 5 to each other and connection units 7 which connect heat exchanger pipes 5 to the distribution pipe 2 or the manifold 4.

Värmeväxlarrören 5 är försedda med kylﬂänsar 8. Såsom framgår tydli- gast av ﬁg. 3 har vardera värmeväxlarrör 5 en änddel 9 som sträcker sig utanför den värmeväxlande delen d.v.s. den delen som är försedd med kylflänsar 8. I ﬁg. 3 visas även hur värmeväxlarrören 5 förbinds med varandra genom rörkröksen- heter 6 kopplade till änddelarna 9. En rörkröksenhet 6 med' tillhörande änddelar 9 hos värmeväxlarrören 5 benämns i denna ansökan tillsammans som kopplingsrör.The heat exchanger pipes 5 are equipped with cooling 8. vanes 8. As is clear from ﬁ g. 3, each heat exchanger tube 5 has an end part 9 which extends outside the heat exchanging part, i.e. the part fitted with heat sinks 8. I ﬁ g. 3 also shows how the heat exchanger pipes 5 are connected to each other by pipe bend units 6 connected to the end parts 9. A pipe bend unit 6 with associated end parts 9 of the heat exchanger pipes 5 is referred to in this application together as connecting pipes.

Kopplingsrören 6, 9 kommunicerar med förbindningsrör 10, 11 på vardera sida av värmeväxlaren i ﬁg. 1. De olika förbindningsrören är alla förbundna med samlingsröret 4 via korta tvärgående rör 13 och 14 och ett längsgående rör 12.The connecting pipes 6, 9 communicate with connecting pipes 10, 11 on each side of the heat exchanger in ﬁ g. The various connecting pipes are all connected to the manifold 4 via short transverse pipes 13 and 14 and a longitudinal pipe 12.

Samlingsröret 4 som är förbundet med utloppet 3 tjänar därvid som tryckavlast- ningsorgan tack vare att det är förbundet med det anslutande rörsystemet, in- loppsrör 1 och utloppsrör 3.The manifold 4 which is connected to the outlet 3 thereby serves as a pressure relief means thanks to the fact that it is connected to the connecting pipe system, inlet pipe 1 and outlet pipe 3.

Om en ispropp skulle bildas i något av värmeväxlarrören 5 föranleder ej den därav resulterande volymexpansionen någon risk för rörbrott i något av kopp- lingsrören 6, 9 eftersom varje sådant står i direkt kommunikation med samlingsrö- ret 4.Should an ice plug be formed in any of the heat exchanger tubes 5, the resulting volume expansion does not give rise to any risk of tube rupture in any of the coupling tubes 6, 9, since each of these is in direct communication with the manifold 4.

I stället för att använda samlingsröret 4 som tryckavlastningsorgan kan förbindningsrören 10, 11 vara anslutna till ett separat expansionskärl eller en ven- til. l fig. 3 framgår i detalj hur ett förbindningsrör 10 enligt uppfinningen är för- bunden med värmeväxlarens rörsystem. l figuren är tre stycken förbindningsrör 10 visade. Dessa förlöper i huvudsak vinkelrätt mot värmeväxlarrören 5 och har re- spektive förbindelse anordnad vid det tillhörande kopplingsröret 6, 9, närmare be- stämt där värmeväxlarrörens 5 respektive änddel 9 möter rörkröksenhetens 6 än- dar. Kopplingsrören 6, 9 passerar tvärs genom förbindningsröret 10. Rörkröksen- heten 6 är med sina ändar inskjutna i respektive ändar av änddelarna 9 och har n nu o o ø n | . u ø . c ø nu 519 169 4 ytterdiameter motsvarande änddelarnas 9 innediameter. I vardera skänkel av rör- kröksenheten 6 är en öppning 15 upptagen i en position så att den är belägen un- gefär mitt i förbindningsröret 10. Genom dessa öppningar åstadkoms den nödvän- diga kommunikationen mellan värmeväxlarrören 5 och via förbindningsrören 10 till samlingsröret 4 som utgör avlastningsorgan.Instead of using the manifold 4 as a pressure relief means, the connecting pipes 10, 11 can be connected to a separate expansion vessel or a valve. Fig. 3 shows in detail how a connecting pipe 10 according to the invention is connected to the pipe system of the heat exchanger. In the figure, three connecting pipes 10 are shown. These run substantially perpendicular to the heat exchanger tubes 5 and have a respective connection arranged at the associated coupling tube 6, 9, more specifically where the heat exchanger tubes 5 and the end part 9, respectively, meet the ends of the tube bend unit 6. The connecting pipes 6, 9 pass across the connecting pipe 10. The pipe bend unit 6 is with its ends inserted into the respective ends of the end parts 9 and has n nu o o ø n | . u ø. c ø now 519 169 4 outer diameter corresponding to the inner diameter of the end parts 9. In each leg of the pipe bend unit 6, an opening 15 is accommodated in a position so that it is located approximately in the middle of the connecting pipe 10. Through these openings the necessary communication is effected between the heat exchanger pipes 5 and via the connecting pipes 10 to the manifold 4 which constitutes relief means.

Vid tillverkning av värmeväxlaren borras hål 16 tvärs genom' vardera för- bindningsrör 10, vilka hål har en diameter anpassad efter ytterdiametern hos änd- delen 9 respektive rörkröksenheten 6. På vardera rörkröksenhet 6 borras hålen för öppningarna 15. Förbindningsrören 10 och rörkröksenheterna 6 tillhandahålls lämpligtvis med dessa hål 16 respektive 15 förborrade. Förbindningsrören 10 träs på änddelarna 9 så att var och en av dessa skjuter in ett kort stycke in i respektive förbindningsrör. Därefter skjuts respektive rörkröksenhet 6 in med sina ändar ge- nom det motstående hålet 16 och så att skänklarnas ändar med mindre diameter skjuter in i respektive änddel 9. Därefter tätas hålen 16 kring de inskjutna rören, exempelvis genom Iödning. Om så erfordras för att höja säkerheten kan hela vär- meväxlaren inneslutas i en isolering.In the manufacture of the heat exchanger, holes 16 are drilled transversely through each connecting pipe 10, which holes have a diameter adapted to the outer diameter of the end part 9 and the pipe bend unit 6, respectively. with these holes 16 and 15 pre-drilled, respectively. The connecting pipes 10 are threaded on the end parts 9 so that each of them projects a short distance into the respective connecting pipes. Then the respective pipe bend unit 6 is pushed in with its ends through the opposite hole 16 and so that the ends of the legs of smaller diameter slide into the respective end part 9. Then the holes 16 are sealed around the inserted pipes, for example by soldering. If required to increase safety, the entire heat exchanger can be enclosed in insulation.

Claims

20 25 519 169 5 PATENT REQUIREMENTS

A heat exchanger comprising a pipeline system arranged to flow through a liquid, the system having a plurality of pipe sections (5, 6, 9), each comprising a heat exchanger tube (5) arranged to be exposed to a fluid flowing on the outside of the heat exchanger tubes, system is arranged to communicate with pressure relief means (4) capable of absorbing volume increase of the liquid, which pressure relief means (4) is arranged to communicate with at least one connecting pipe (10, 11) with the pipe sections (5, 6, 9), characterized in that pipe sec the ions (5, 6, 9) crossing pass through the connecting pipe (10, 11) and that at least some of said pipe sections (5, 6, 9) are provided with an opening (15) through the part located inside the connecting pipe 10, 11), the pipe sections (5, 6, 9) also comprising coupling pipes (6, 9) which are not exposed to said flowing fluid, the coupling pipes (6, 9) comprising pipe bend units (6), each pipe bend unit (6) having than facing the same direction, the ends of which are each connected to a heat exchanger tube (5), and said openings (15) being arranged on the tube bend units (6), and the respective connecting tubes (6, 9) passing through the connecting tube (10, 11) so that the ends of each pipe bend unit (6) are located inside the connecting pipe.

Heat exchanger according to claim 1, characterized in that it comprises a plurality of connecting pipes (10, 11) and a pipe system (12, 13, 14) which connects the connecting pipes (10, 11) to the pressure relief means (4).

Method in the manufacture of a heat exchanger according to any one of claims 1 to 2, characterized in that a) at least one pair of holes is accommodated in the jacket surface of the connecting pipe, which holes have a size and shape so that a fitting section of pipe can be inserted through each their holes, b) the pipe sections are pushed in through the holes in the connecting pipe so that each pipe section extends through the connecting pipe with said opening located inside the connecting pipe, 519 169 6 c) the passages of the pipe sections through the hole pair are sealed, each pipe section being pushed through the holes that a first and a second part of the pipe section are pushed in through each hole in the pair of holes, which first part is intended not to be exposed to the flowing fluid, and is provided in the form of a pipe bend unit with two coupling ends arranged to be pushed into a hole in each of the holes for co-operation with the other party at the respective pairs of holes, and said opening being received in said first part.

Method according to claim 3, characterized in that said first part 10 is telescopically pushed together with the second part of the section.