CH424161A - Wärmetauscher mit Blechlamellen, insbesondere für gasbeheizte Umlauf- oder Durchlauf-Wassererhitzer - Google Patents

Description

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 Wärmetauscher mit Blechlamellen,    insbesondere      für      gasbeheizte   Umlauf- oder    Durchlauf-Wassererhitzer   Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher mit Blechlamellen, insbesondere für gasbeheizte Umlauf- oder    Durchlauf-Wassererhitzer,   bei welchem Blechlamellen mit Abstand voneinander auf Rohre aufgesetzt sind, deren Querschnitt ein Verhältnis zwischen Längsachse und Querachse von mehr als 2:

   1 aufweist, wobei die Längsachse des Rohrquerschnittes mit der Strömungsrichtung der Heizgase zusammenfällt und wobei ferner zwischen den Unterkanten der an der Lamelle für die Rohrdurchführungen angebrachten    Ausnehmungen   und der Unterkante der Lamelle ein schmaler Rand gebildet ist sowie symmetrisch zu den Längsachsen zweier aufeinanderfolgender    Ausnehmungen   ein von der Unterkante der Lamelle aus an den schmalen Rand anschliessender Ausschnitt mit    Hinterschneidungen   vorgesehen ist. 



  Derartige Wärmetauscher mit Blechlamellen sind in verschiedenartigen Ausführungen bekannt. Bei gasbeheizten Wassererhitzern bestehen die Lamellen meist aus dünnem Kupferblech, welche mit    Aus-      nehmungen   für die Rohr-Durchführungen versehen sind. Die    Ausnehmungen   weisen dabei einen Bund auf, mit welchem die Lamelle an die Rohre angelötet ist, so dass ein allseitiges festes Umschliessen der Rohre durch die Lamellen gewährleistet ist. Als Rohre werden in neuerer Zeit solche mit einem Querschnitt verwendet, bei dem ein Verhältnis zwischen Längsachse und Querachse von mehr als 2: 1 vorhanden ist. Es hat sich nämlich gezeigt, dass Rohre mit ovalem oder elliptischem Querschnitt einen besseren Wirkungsgrad des    Wärmetauschers   zu erzielen vermögen.

   Eine bekannte Ausführungsform eines Wärmetauschers offenbart ausser dem elliptischen Rohrquerschnitt auch eine wellenförmige Ausbildung sowohl der Unterkante als auch der Oberkante der Lamelle, wobei die Länge der Längsachse des Rohrquerschnittes etwa    2/3   der    Lamellenhöhe   entspricht. Durch die wellenförmige Kantenausbildung der Lamelle entsteht zwischen zwei aufeinanderfolgenden    Ausnehmungen   eine von der Unterkante aus nach innen ragende Aussparung, während an der parallel zur Unterkante verlaufenden Oberkante der Lamelle eine entsprechende Aussparung jeweils oberhalb jeder    Ausnehmung   gebildet ist. Auf diese Weise werden die Wärmewege von den äussersten    Lamellenteilen   an die gekühlte Rohrwand heran kürzer als bei Rohren mit rundem Querschnitt.

   Die mittlere Lamellentemperatur und damit die Nachwärme wird wesentlich niedriger als bei Verwendung runder Rohre. Es ergibt sich daraus ein günstiges Wärmegefälle von den    Heizgasen   zur    Lamellenfläche   und damit ein günstiger Wirkungsgrad des Wärmetauschers. 



  Es wurde nun gefunden, dass eine weitere Verbesserung erreicht werden kann, um eine möglichst gleichmässige spezifische Wärmebelastung am Umfang der Rohre bei gleichzeitiger geringer Neigung zum Nachsieden zu erreichen. Die Erfindung besteht an einem Wärmetauscher der eingangs angeführten Art darin, dass der Scheitelpunkt des Ausschnittes mit    Mnterschneidungen   sich zumindest bis in Höhe des untersten Viertel der    Ausnehmung   erstreckt, derart, dass der Übergang vom schmalen Rand an der Unterkante der Lamelle zum Scheitelpunkt des Ausschnittes einen gegenüber dem schmalen Rand geringfügig breiter werdenden Rand um den unteren Teil der    Ausnehmung   herum bildet. 



  Durch eine solche Ausbildung der Blechlamellen wird ein Wärmetauscher geschaffen, welcher bei sehr geringem Druckverlust in den    Lamellenrohren   eine 

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 grosse    wasserberührte   Oberfläche ergibt, so dass    eine      ziemlich      gleichmässige   spezifische    Wärmebelastung   am Umfang der    Lamellenrohre   und eine geringe Neigung zum Nachsieden in einem Ausmasse erzielt ist, wie es    mit   den bekannten    Ausführungsfor-      men   nicht zu erreichen war. 



  Der    Gegenstand   der    Erfindung   wird in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung    näher   erläutert, welche in    Fig.   1 einen Schnitt durch den Innenkörper eines    gasbeheizten      Wassererhitzers   mit einer Draufsicht auf eine    gemäss      Erfindung   ausgebildete Lamelle zeigt. 



     Fig.   2    ist   eine Draufsicht auf eine Lamelle gemäss    Fig.   1 in grösserem Massstab. 



  Um den Innenkörper 10 eines    gasbeheizten   Umlauf- oder    Durchlauf-Wassererhitzers      ist   in an sich bekannter Weise in    wendelförmigen   Windungen ein wasserführendes Rohr 11 herumgeführt, welches am oberen Ende des Innenkörpers 10 in mehreren    mäanderartig   verlaufenden Windungen durch den Innenkörper hindurchgeführt ist. Auf diese Rohrwindungen 11' am oberen Ende des Innenkörpers 10 sind Blechlamellen 12 mit Abstand voneinander aufgesetzt, so dass ein Wärmetauscher gebildet ist. Die Rohrwindungen 11' weisen dabei einen Rohrquerschnitt auf, bei welchem das Verhältnis zwischen Längsachse und Querachse mehr als 2: 1 ist.

   Ausserdem    fällt   die Längsachse des Rohrquerschnittes in an sich bekannter Weise mit der Strömungsrichtung der Heizgase    zusammen.   Dabei ist jede der Lamellen 12 in folgender Weise ausgebildet. Die Unterkanten 13 der an der Lamelle angebrachten    Ausnehmungen   14 für die Durchführung der Rohrwindungen 11' reichen so weit bis an die Unterkante 15 der Lamelle 12 heran, dass unterhalb jeder    Ausnehmung   14 ein schmaler Rand 16 gebildet ist, dessen Höhe höchstens ein Halb der Länge der Querachse der    Aus-      nehmung   14 beträgt.

   Weiter besteht ein    wesentliches   Merkmal der    Lamellenausbildung   darin, dass symmetrisch zu den Längsachsen zweier aufeinanderfolgender    Ausnehmungen   14 von der Unterkante 15 der Lamelle 12 aus    ein   an den schmalen Rand 16 anschliessender    Ausschnitt   17 mit    Hinterschneidungen   vorgesehen ist, dessen Scheitelpunkt 18 sich    zumin-      dest   bis in Höhe des untersten    Viertel   der    Aus-      nehmung   14 erstreckt.

   Der    Ausschnitt   17 ist dabei    in   der Weise ausgebildet, dass der Übergang vom    schmalen   Rand 16 an der Unterkante 15 der Lamelle 12 zum Scheitelpunkt 18 des Ausschnittes 17 einen gegenüber dem schmalen Rand 16 geringfügig breiter werdenden Rand 19 um den unteren Teil der    Ausnehmung   14 herum bildet. Auf diese Weise wird ein sehr    günstiger      Wärmeübergang   zumindest am unteren Teil der Rohrwindung 11' erreicht. Dar- überhinaus kann auch an der Oberkante der Lamelle 12 eine von    einer   Geraden abweichende Kantenausbildung vorgesehen werden.

   So kann an der Lamelle 12 oberhalb jeder    Ausnehmung   14 für die Rohr-    durchführung   11'    eine   Aussparung 20 vorgesehen sein, deren    Kante   24' parallel zur    Unterkante   15 der Lamelle 12 in einem Ausmasse verläuft, dass die Oberkante 21 der Lamelle 12 vom Scheitelpunkt 22 der    Ausnehmung   14 an keiner Stelle einen grösseren Abstand aufweist als der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden    Ausnehmungen   14.

   Weiterhin    kann   in der Symmetrieachse zwischen den Längsachsen zweier    aufeinanderfolgender      Ausnehmungen   14 eine von der Oberkante 21 der Lamelle 12 ausgehende Sicke 23 gebildet sein, welche sich zumindest bis    in   Höhe des obersten Viertel der    Ausneh-      mung   14 erstreckt. Durch die vorstehend geschilderte Ausbildung der Oberkante der Lamelle 12 kann auch am oberen Teil der    Rohrwindung   11' ein besserer Wärmeübergang erreicht werden. Vorzugsweise weisen deshalb die Lamellen 12 sowohl an der Unterkante 15 als auch an der Oberkante 21 die geschilderte Ausbildung auf. Die Oberkante 21 könnte jedoch auch einen anderen Verlauf nehmen.

   Auf jeden Fall sollte aber die Gesamtausbildung der Lamelle 12 darauf abzielen, dass ein möglichst gleichmässiger Wärmeübergang von der Lamelle auf die Rohrwindungen 11' erreicht    wird.   



  Eine Anpassung der Lamellen 12 an verschiedene Grössen von Wärmetauschern ist in äquivalenter Weise möglich.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Wärmetauscher mit Blechlamellen, insbesondere für gasbeheizte Umlauf- oder Durchlauf-Wasserer- hitzer, bei welchem Blechlamellen mit Abstand voneinander auf Rohre aufgesetzt sind, deren Querschnitt ein Verhältnis zwischen Längsachse und Querachse von mehr als 2:

   1 aufweist, wobei die Längsachse des Rohrquerschnittes mit der Strömungsrichtung der Heizgase zusammenfällt und wobei ferner zwischen den Unterkanten der an der Lamelle für die Rohr-Durchführungen angebrachten Ausnehmungen und der Unterkante der Lamelle ein schmaler Rand gebildet ist, sowie symmetrisch zu den Längsachsen zweier aufeinanderfolgender Ausnehmungen ein von der Unterkante der Lamelle aus an den schmalen Rand anschliessender Ausschnitt mit Hinterschneidungen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheitelpunkt (18) des Ausschnittes (17) mit Hinterschneidungen sich zumindest bis in Höhe des untersten Viertel der für die Rohr-Durchführung dienenden Ausnehmung (14) erstreckt, derart,

   dass der übergang vom schmalen Rand (16) an der Unterkante (15) der Lamelle (12) zum Scheitelpunkt (18) des Ausschnittes (17) einen gegenüber dem schmalen Rand (16) geringfügig breiter werdenden Rand (19) um den unteren Teil der Ausnehmung (14) herum bildet.