CH644444A5

CH644444A5 - Waermeaustauscher.

Info

Publication number: CH644444A5
Application number: CH96980A
Authority: CH
Inventors: Jacques De Palezieux
Original assignee: Runtal Holding Co Sa
Priority date: 1980-02-07
Filing date: 1980-02-07
Publication date: 1984-07-31
Also published as: IE50686B1; GB2072316A; BE887413A; IT1135326B; GB2072316B; CA1132531A; DK53481A; DE3026731A1; DE3026731C2; FR2475708A1; DK151159B; IE810228L; ES265380Y; IT8119541A0; FR2475708B1; DK151159C; ES265380U

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher mit par- Der Wärmeaustauscher gemäss Fig. 1 besitzt fünf in einer allei zueinander angeordneten Flachrohren, die im Abstand Ebene parallel zueinander und mit geringem Abstand vonein-

von ihren Enden an Sammelrohre für Vor- und Rücklauf an- 55 ander horizontal angeordnete Flachrohre 1, die an ihrer geschlossen sind. Rückseite in einem Abstand von den Enden der Flachrohre

Wärmeaustauscher dieser Art sind in vielen verschiedenen an vertikale Sammelrohre für Vor- und Rücklauf angeschlos-Ausführungsformen bekannt, wobei die Unterschiede insbe- sen sind. Jedes der Flachrohre 1 ist an das gleiche Sammel-sondere in der Ausgestaltung der Anschlüsse der parallel an- rohr 2 über zwei Anschlüsse 3 angeschlossen, von denen der geordneten Flachrohre an die Sammelrohre bestehen, um die 60 eine Anschluss nahe des oberen Randes und der andere AnWärmeaustauscher durch Schweissen entweder von Hand schluss nahe des unteren Randes des Flachrohrs liegt, damit oder maschinell, beispielsweise mittels einer eine Vielzahl von die Flachrohre ohne Schwierigkeiten entlüftet und entleert Schweissverbindungen gleichzeitig herstellender Buckel- werden können. Jedes der Sammelrohre 2 weist einen An-schweissmaschine, auf rationelle Art fertigen zu können. schluss 4 auf, an die die Zu- und Ableitung für ein Heizme-

Bei Verwendung des Wärmeaustauschers als Heizkörper 65 dium angeschlossen ist, wenn der Wärmeaustauscher als in einer Zentralheizungsanlage strömt Heisswasser mit einer Heizkörper dient.

u.a. von der gewählten Dimensionierung der Rohre abhängi- Der Vertikalschnitt durch das Flachrohr 1 gemäss Fig. 2

gen Geschwindigkeit durch den Heizkörper. Von der Strö- und 3 lässt erkennen, dass die Breite der Innenquerschnittsflä-

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che 5 im Verhältnis zu deren Länge relativ klein ist. Die lichte Breite des Rohrs soll 3-5 mm betragen bei einer aussen gemessenen Höhe des Flachrohrs von ca. 70 mm. Das Rohr weist eine Blechstärke von 1,25 bis höchstens 2,0 mm auf. Bei diesem extrem flachen Rohr ist das Verhältnis der Innenquerschnittsfläche zum äusseren Rohrumfang kleiner oder gleich 2,5 mm. Über die Rohrlänge gerechnet gilt der gleiche Wert für das Verhältnis des Wasservolumens im Rohr zur äusseren Heizfläche des Rohrs. Ein kleiner Wert bedeutet hier im Vergleich mit grösseren Rohrquerschnitten bei bekannten Wärmeaustauschern, dass die auf ein gleiches Wasservolumen bezogene Heizfläche grösser ist und die Wärmeabgabe des Heizkörpers daher besser ist. Da andererseits in dem flachen Rohr weniger Wasser enthalten ist, das mit grösserer Geschwindigkeit hindurchströmt, ist die thermische Trägheit des Heizkörpers merklich geringer. Die Dimensionierung der Flachrohre lässt demnach verschiedene Vorteile im Hinblick auf eine bessere Energienutzung erzielen.

Die in grösseren Längen hergestellten Flachrohre werden je nach Bedarf abgelängt und an den stirnseitigen Enden verschlossen, was bei den sehr flachen Rohren in vorteilhafter Weise durchführbar ist. Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Flachrohre an den stirnseitigen Enden jeweils durch zur Mitte einwärts gebogene Randzonen 6 der einander gegenüberliegenden Rohrbreitseiten und durch eine diese Randzonen verbindende Schweissnaht 7 verschlossen sind. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 5 sind die Flachrohre an den stirnseitigen Enden jeweils durch eine Randzone 8 der einen Rohrbreitseite, welche bis zur gegenüberliegenden Rohrbreitseite des mit Ausnahme der genannten Randzone 8 längs des Umfanges verkürzten Flachrohrs einwärts gebogen ist, und durch eine die Randzone mit der genannten Rohrbreitseite verbindende Schweissnaht 9 verschlossen. Da die Flachrohre in den Fig. 4 und 5 in grösserem Massstab dargestellt sind, während sie in Fig. 2 und 3 etwa in ihrer natürlichen Grösse abgebildet sind, ist es einleuchtend, dass man die sehr flachen Rohre mit einer Schweissnaht verschliessen kann, wobei an den etwas geschlitzten Schmalseiten des Rohrs ein etwas dickerer Schweisspunkt an den Schweiss-nahtenden zum restlosen Zuschweissen des Rohrs genügt. Es ist daher mit verhältnismässig wenig Herstellungsaufwand auf diese Weise möglich, die aus ästhetischen Gründen bevorzugte Konstruktion eines Wärmeaustauschers mit an der rückwärtigen Seite einwärts im Abstand von den Flachrohrenden angeordneten Sammelrohren zu verwirklichen. Eine Konstruktion mit an den Enden der Flachrohre angeordneten Sammelrohren, in welche die Flachrohre einzuschweissen sind, erfordert nämlich mehr Arbeitsaufwand und ist wegen der durch das grössere Sammelrohr bedingten Verdickung an den beiden Enden in ästhetischer Hinsicht weniger befriedigend.

Für den Anschluss der Flachrohre 1 an die Sammelrohre 2 sind gemäss Fig. 2 und 3 in dem Sammelrohr 2 Wanddurchbrechungen bzw. Bohrungen 10 ausgebildet und ist der die Wanddurchbrechung umgebende Wandbereich 11 entweder gemäss Fig. 2 stufenförmig nach aussen gedrückt oder in anderer Weise der Wandbereich 12 gemäss Fig. 3 trichterförmig 5 nach aussen gedrückt. Koaxial zu jeder der Wanddurchbrechungen bzw. Bohrungen 10 weisen die Flachrohre 1 im Durchmesser kleinere Wanddurchbrechungen bzw. Bohrungen 13 auf. Ein diese jeweils umgebender Wandbereich 14 des Flachrohrs 1 ist mit dem nach aussen gedrückten Wandbe-io reich 11 gemäss Fig. 2 oder 12 gemäss Fig. 3 verschweisst. Die nur in Fig. 4 und 5 dargestellte Schweissnaht 15 ist in Fig. 2 und 3 zur Verdeutlichung nicht eingezeichnet. Zwischen den Flachrohren 1 und dem Sammelrohr 2 verbleibt auch nach der Schweissung ein durch den nach aussen gedrückten 15 Wandabschnitt 11 bzw. 12 sich ergebender geringer Abstand, der es möglich macht, dass eine eventuell als undicht festgestellte Schweissverbindung nachträgüch noch von aussen durch einen um den Anschluss herum gelegten Ring und durch Löten dicht gemacht werden kann. 20 Die Verbindung der Flachrohre 1 mit den Sammelrohren 2 durch die Schweissnaht 15 erfolgt von der Innenseite der Sammelrohre aus, wie aus Fig. 4 und 5 hervorgeht. Um dies zu ermöglichen, besteht jedes Sammelrohr 2 aus mindestens zwei über die Rohrlänge sich erstreckenden Teilen, und zwar 25 gemäss Fig. 4 aus einem im Querschnitt U-förmig ausgebildeten Teil 20 und aus einem deckelartigen Teil 21, die nach Fertigstellung aller Schweissverbindungen mit sämtlichen Flachrohren durch über die ganze Sammelrohrlänge verlaufende Schweissnähte 22 miteinander verbunden werden. Bei der 3C Ausführungsform nach Fig. 5 sind zwei gleiche im Querschnitt U-förmig ausgebildete Teile 23 und 24 des Sammelrohrs 2 durch die beiden Schweissnähte 25 miteinander verbunden. Bezüglich dieser Sammelrohrteile bestehen natürlich viele weitere Formgebungsmöglichkeiten, insbesondere kann 35 zur Erleichterung des Zusammenfügens der Teile der eine Teil einen stufenförmig etwas einwärts gedrückten Rand aufweisen, den der andere Teil deckelartig übergreift.

Mit einem aus mindestens zwei Teilen bestehenden Sammelrohr lässt sich nach der vorstehend beschriebenen Me-40 thode auch ohne Schwierigkeiten ein Wärmeaustauscher gemäss Fig. 6 mit auf gegenüberliegenden Seiten der Sammelrohre angeordneten Flachrohren herstellen. Bei diesem Wärmeaustauscher werden bei jedem der beiden Teile des Sammelrohrs erst die Anschlüsse an die jeweils übereinander an-45 geordneten Flachrohre durch Schweissen hergestellt und anschliessend die beiden Teile des Sammelrohrs zusammenge-schweisst. In dem Zwischenraum zwischen den auf der einen und der gegenüberliegenden Seite der Sammelrohre angeordneten Flachrohren ist bei dem Wärmeaustauscher gemäss 50 Fig. 6 zusätzlich ein vielfach abgewinkeltes Konvektorblech 30 angeordnet. Ein solches Konvektorblech kann auch bei nur auf einer Seite der Sammelrohre angeordneten Flachrohren an deren rückwärtiger Seite fest angeordnet sein.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE mungsgeschwindigkeit des Heisswassers hängt auch die ther-

1. Wärmeaustauscher mit parallel zueinander angeordne- mische Trägheit des Heizkörpers und dessen Wärmeabgabe ten Flachrohren, die im Abstand von ihren Enden an Sam- ab. Bei bekannten Wärmeaustauschern hat man aus herstel-melrohre für Vor- und Rücklauf angeschlossen sind, dadurch lungstechnischen Gründen bisher Flachrohre verwendet, bei gekennzeichnet, dass bei jedem der Flachrohre (1) das Ver- 5 denen das Verhältnis von Wasserinhalt zu Heizfläche des hältnis der Innenquerschnittsfläche (5) zum äusseren Rohr- Flachrohres bzw. das Verhältnis von Innenquerschnittsfläche umfang kleiner oder gleich 2,5 mm ist. zu Rohrumfang relativ gross ist. Aufgabe der vorliegenden
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Erfindung ist es, zwecks besserer Nutzung der aufzuwendenzeichnet, dass die Flachrohre (1) an den stirnseitigen Enden den Energie bzw. Einsparung von Energie einen Wärmeaus-jeweils durch zur Mitte einwärts gebogene Randzonen (6) der 10 tauscher zu schaffen, der aufgrund einer grösseren Strö-einander gegenüberliegenden Rohrbreitseiten und durch eine mungsgeschwindigkeit des Heizmediums eine kleinere ther-die Randzonen (6) verbindende Schweissnaht (7) verschlossen mische Trägheit und eine bessere Wärmeabgabe besitzt und sind. sich aufgrund konstruktiver Vereinfachungen wirtschaftlich
3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekenn- herstellen lässt.

zeichnet, dass die Flachrohre (1) an den stirnseitigen Enden 15 Gemäss der vorhegenden Erfindung wird diese Aufgabe jeweils durch eine Randzone (8) der einen Rohrbreite, welche dadurch gelöst, dass bei jedem der Flachrohre das Verhältnis bis zur gegenüberliegenden Rohrbreitseite des mit Ausnahme der Innenquerschnittsfläche zum äusseren Rohrumfang klei-

der genannten Randzone (8) längs des Umfanges verkürzten ner oder gleich 2,5 mm ist.

Flachrohrs einwärts gebogen ist, und durch eine die Rand- Aufgrund der geringen lichten Breite lassen sich die zone (8) mit der genannten Rohrbreitseite verbindende 20 Flachrohre in vorteilhafter Weise herstellen. Die in grossen

Schweissnaht (9) verschlossen sind. Rohrlängen hergestellten und auf die gewünschte Grösse ab-
4. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden gelängten Flachrohre sind in zweckmässiger Weise an den Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Sam- stirnseitigen Enden jeweils durch zur Mitte einwärts gebogene melrohr (2) aus einem ersten Teil (20,23) und einem zweiten Randzonen der einander gegenüberliegenden Rohrbreitseiten Teil (21,24) besteht, die sich jeweils über die Sammelrohr- 25 und durch eine die Randzonen verbindende Schweissnaht länge erstrecken, und dass die Flachrohre (1) bei jedem An- verschlossen.

schluss (3) an ein Sammelrohr (2) mit jeweils einem eine In anderer zweckmässiger Ausgestaltung können die

Wanddurchbrechung (13) im Flachrohr umgebenden aussen- Flachrohre auch an den stirnseitigen Enden jeweils durch eine seifigen Wandbereich (14) an einen eine koaxiale Wanddurch- Randzone der einen Rohrbreitseite, welche bis zur gegenüber-

brechung (10) im Sammelrohr umgebenden aussenseitigen 30 liegenden Rohrbreitseite des mit Ausnahme der genannten

Wandbereich (11,12) des ersten Teils (20,23) des Sammel- Randzone längs des Umfanges verkürzten Flachrohrs ein-

rohrs (2) von dessen Innenseite aus festgeschweisst sind und wärts gebogen ist, und durch eine diese Randzone mit der ge-der erste Teil (20,23) und der zweite Teil (21,24) des Sammel-. nannten Rohrbreitseite verbindende Schweissnaht verschlos-

rohrs durch über die Sammelrohrlänge verlaufende Schweiss- sen sein.

nähte (22,25) miteinander verbunden sind. 35 Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden
5. Wärmeaustauscher nach Anspruch 4, dadurch gekenn- Beschreibung und den Zeichnungen, in denen verschiedene zeichnet, dass von den miteinander verschweissten Wandbe- Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes rein beireichen (11,12,14) des Sammelrohrs (2) und des Flachrohrs spielsweise dargestellt sind. Es zeigen:

(1) der Wandbereich (11,12) des einen Rohrs, vorzugsweise Fig. 1 eine Ansicht des Wärmeaustauschers von vorn; des Sammelrohrs (2), zum anderen Rohr hin nach aussen ge- 40 Fig. 2 einen Vertikalschnitt gemäss der Linie I-I in Fig. 1, drückt ist, und dass zwischen Flachrohr (1) und Sammelrohr in grösserem Massstab;

(2) ein Abstand vorhanden ist. Fig. 3 einen Vertikalschnitt wie Fig. 2, in abgewandelter
6. Wärmeaustauscher nach Anspruch 4, dadurch gekenn- Ausführungsform der Anschluss-Wanddurchbrechung; zeichnet, dass der erste Teil (20,23) des Sammelrohrs (2) im Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch Flachrohr und Sam-Querschnitt U-förmig ausgebildet ist und durch den mit die- 45 melrohr gemäss der Linie II-II in Fig. 1, in anderem grösse-sem längs Schweissnähten (22,25) verbundenen, zweiten Teil rem Massstab;

(21,24) oder als Deckel (21) oder ebenfalls im Querschnitt U- Fig. 5 einen Horizontalschnitt wie Fig. 4 in einer abge-förmig ausgebildet ist, zu einem im Querschnitt rechteckför- wandelten Ausführungsform von Flachrohr und Sammigen Sammelrohr (2) ergänzt ist. melrohr;

50 Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch eine weitere Ausfüh- rungsform des Wärmeaustauschers mit Flachrohren auf beiden Seiten der Sammelrohre, in grösserem Massstab.