DE3143241C2

DE3143241C2 - Wärmetauschereinheit

Info

Publication number: DE3143241C2
Application number: DE19813143241
Authority: DE
Inventors: Rudy Eugene Haas; William Edward East Syracuse N.Y. Wright
Original assignee: Carrier Corp
Current assignee: Carrier Corp
Priority date: 1980-11-03
Filing date: 1981-10-31
Publication date: 1985-01-10
Also published as: FR2493496A1; DE3143241A1; FR2493496B1

Abstract

Eine Vorrichtung zur Verwendung in einer Wärme aus tausch ein heit mit einem Wickelrippenrohr enthält eine Rohrlagerung mit einem senkrechten Abschnitt und mehrfachen Seitenabschnitten, wobei jeder Seitenabschnitt eine Öffnung aufweist. Durch die Öffnungen in den Seitenabschnitten der Rohrlagerung wird ein Lagerungsrohr eingesetzt, so daß die Wickelrippenrohrlängen zwischen der Rohrlagerung und dem Lagerungsrohr befestigt sind. Ein Längenlagerungsabschnitt der Rohrlagerung kann zusätzlich Kerben zur Befestigung der verschiedenen Wickelrippenrohrlängen aufweisen. Zur Befestigung der rohrförmigen Lagerungseinrichtung werden Stifte oder andere Befestigungseinrichtungen in die Enden der rohrförmigen Lagerung eingesetzt, so daß das Lagerungsrohr fest an der Rohrlagerungsanordnung befestigt ist. Die Stifte werden entweder an der Bodenwanne oder an dem strukturellen Einbau der Einheit befestigt und bilden eine Rohrlagerungsanordnung als integralen Teil der Wärmeaustauscheinheit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmetauschereinheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Wärmetauscher dieser Art sind auf dem Gebiet der Kühl- und Klimatechnik hinreichend bekannt Die Einheiten besitzen aus einer Vielzahl von Rippenrohrsträngen gebildete Wärmetauscher. Durch die Rippen- > rohre und über die Rohre strömt jeweils ein Strömungsmittel, zwischen denen eine Wärmeübertragung stattfinden soll. Der Wärmetauscher sollte hierbei so ausgebildet sein, daß die Wärmeübertragung optimiert wird.

Zur Befestigung des Wärmetauschers in de> Wärmetauschereinheit ist man bisher nach verschiedenen Methoden vorgegangen. Beispielsweise hat man bei der WännetaüscheTcinheit der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art, die aus der US-PS 42 31 421 bekannt ist, die Lagereinrichtung als U-Profil ausgebildet das mit Öffnungen versehen ist, die über vorstehende Zungen des Lagerkörpers geschoben werden, um die Rippenrohrstränge fest zh lagern. Hierbei erfüllt somit die "Lagereinrichtung ausschließlich die Aufgabe der Lagerung bzw. Fixierung der Rippenrohrstränge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärmetauschereinheit der angegebenen Art zu schaffen, bei der die Lagereinrichtung zusätzlich zu ihrer Aufgabe der Fixierung der Rippenrohrstränge eine Festigkeitserhöhung der gesamten Wärmetauschereinheit bewirkt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wärmetauschereinheit mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung dient das Lagerrohr einerseits zur Fixierung dei Rippenrohrstränge und wirkt andererseits als Stützelement zwischen einem Oberteil und einem Unterteil der Wärmetauschereinheit, d. h. zwischen der Bodenwanne und einer Abdekkung der Einheit Das Lagerrohr stellt somit ein tragendes Teil der Wärmetauschereinheit dar, wodurch die Festigkeit der gesamten Einheit verbessert wird.

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

F i g. I einen Schnitt durch eine Wärmetauschereinheit mit einer Rohrlagerung,

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Darstellung eines Abschnitts der Lagerung für die Rippenrohre,

Fig.3 eine isometrische Darstellung einer Ausführungsform eines Befestigungsstiftes,

Fig.4 eine isometrische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Befestigungsstiftes,
F i g. 5 eine Ansicht der Rohrlagerung; und

F i g, b eine Ansicht einer Lagerung für zwei Reihen von Rippenrohren.

F i g. 1 zeigt eine Wärmetauschereinheit mit einer Rohrlagerung. Die Wärmetauschereinheit 10 enthält eib5 nc Bodenwanne 12, auf der die übrigen Teile der Einheit gelagert sind. In der Mitte der Bodenwanne 12 ist ein Kompressor 14 gelagert, und um den Umfang der Einheit herum ist ein Wärmetauscher 50 gelagert. Der Wär-

metauscher 50 umfaßt eine Vielzahl von Rippenrohren ; allgemein zylindrischer Gestalt Die Enden der Rippen-

'i, rohre 52 sind gezeigt Es kann sich hierbei um Teile

eines kontinuierlichen Rippenrohrstranges handeln.

Die Rohrlagerung umfaßt einen Lagerkörper 60 mit einem senkrechten Abschnitt 62, einem daran angeordneten Lagerungsabschnitt 63, einem oberen seitlichen Abschnitt 68, einem unteren seitlichen Abschnitt 64 und einem mittleren seitlichen Abschnitt 66. Jeder seitliche Abschnitt erstreckt sich von dem senkrechten Abschnitt nach außen und ist mit einer öffnung versehen, durch welche sich ein Lagerrohr 80 erstreckt. In jedes Ende des Lagerrohres 80 ist jeweils ein Stift 70 als Befestigungseinrichtung eingesetzt, so daß die Stifte das Lagerrohr 80 und den Lagerkörper 60 an der Boden wanne 12 und an einer Abdeckung der Wärmetauschereinheit befestigen.

Die Abdeckung der Wärmetauschereinheit wird hierbei durch ein ringförmiges Ventilatorteil 28 und eine zugehörige Abdeckung 26 gebildet. Die vorgesehene Ventilatoreinheit umfaßt desweiteren ein Gitter 20, einen Ventilatormotor 22 und einen Ventiiaior 24. Während des Betriebes der Warmetauschereinhe.it wird die in wärmeaustauschender Beziehung mit dem durch den Wärmetauscher hindurchströmenden Kältemittel stehende Umgebungsluft durch das Gehäuse 30, das den Wärmetauscher umgibt angesogen und dann durch das Gitter 20 an dem Oberteil der Einheit abgegeben. Der Ventilatormotor 22 und der Ventilator 24 werden von dem Gitter 20 gelagert, welches zur Abdeckung der öffnung in der Mitte der oberen Abdeckung 26 gelagert ist Das ringförmige Ventilatorteil 28 und die obere Abdeckung 26 dienen zur Begrenzung eines Bereichs an dem Oberteil der Einheit, wo die elektrischen Steuerungen der Einheit befestigt werden können. Das ringförmige Ventilatorteil bildet ferner eine Führung für den durch die Einheit umgewälzten Luftstrom.

In den F i g. 5 und 6 sind vergrößerte Ansichten der Rohrlagerung gezeigt Fig.6 zeigt eine Zwcireihenschlange und F i g. 5 eine Einzelreihenschlange. F i g. 6 zeigt den Lagerkörper 60 mit einem senkrechten Abschnitt 62, einem Lagerungsabschnitt 63, der als integraler Teil desselben ausgebildet ist, einem unleren Seitenabschnitt 64 und einem oberen Seitenabschnitt 68. In der Praxis kann ein einziges einstückig gegossenes Kunststoffteil mit jedem dieser verschiedenen Abschnitte hergestellt werden. Das Lagerrohr 80 ist als sich über die gesamte Länge des Lagerkörpers 60 erstrekkend gezeigt, bei Anordnung innerhalb der öffnungen 65, die in den Seitenabsdinitten 64 und 68 des Lagerkörpers ausgebildet sind. Das Lagerrohr 80 begrenzt nach Einsatz durch diese Öffnungen einen Bereich zwischen dem Rohr und dem Lagerungsabschnitt 63 des Lagerkörpers, so daß die verschiedenen Rippenrohre 52 dazwischen fixiert werden. Es ist ersichtlich, daß jedes Rippenrohr 52 ein Rohr 55 besitzt, um das sich Rippen 57 erstrecken. Die einzelnen Rippen sind nicht dargestellt, obwohl der Bereich, den diese Rippen einnehmen, im Umriß gezeigt ist. Die Stifte 70 sind in einer solchen Anordnung gezeigt, daß sie sich nach außen über die oberen und unteren Seitenabschnitt des Lagerkörpers hinwegerstrecken, um andere Bestandteile der Wärmetauschereinheit zu erfassen.

F i g. 5 zeigt ferner einen mittleren Seitenabschnitt 66, der sich von dem senkrechten Abschnitt des Lagerkörpers nach außen erstreckt und parallel zu dem unteren Seitenabschnitt und dßm oberen Seitenabschnitt verläuft. Der mittlere Seitenabschnitt dient zur Ausbildung einer zusätzlichen Lagerung und besitzt ebenso eine öffnung, durch welche sich das Lagerrohr hindurcherstreckt

Aus den F i g. 2 bis 4 ist die Art und Weise ersichtlich, in welcher der Stift 70 zur Befestigung sowohl des Lagenrohres 80 als auch des Lagerkörpers 60 an der Bodenwanne oder der Abdeckung der Einheit dient Insbesondere besitzt der Stift 70 eine Reihe Stiftzähne 76, die sich von einem Abschnitt des Stiftes nach außen erstrekken. Dieser Abschnitt des Stiftes ist geeignet in das Lagerrohi- 80 derart eingesetzt zu werden, daß die Stiftzähne die Innenseite des Rohres erfassen und das Rohr danin befestigen. Zwischen dem oberen Seitenabschnitt 68 des Lagerkörpers und einem Abschnitt des Ventilatorieils 28 ist ein Abstandshalterabschnitt 72 befestigt, so daß ein vorgegebener Abstand dazwischen aufrechterhalten wird. Der Oberteil des Stiftes ist ein zusammendrückbarer Abschnitt 74 mit einer Stiftlagerlippe 75, die sich über einen Teil des Ventilatorteils 28 erstreckt, der die Stiftlagerlippe derart am Ventilatorteil befestigt, daß das Ventilatorteil zwis-hen der Stiftlagerlippe 75 und dem Absiandshalterabschnitt 72 gehalten wird. Daher dient der Stift, wie gezeigt zur Befestigung des Lagerrohres 80 und des Oberteils des Seitenabschnitts 68 am Ventilatorteil 28.

F i g. 3 ist eine isometrische Darstellung des Stiftes 70. Der Stift 70 besitzt einen Einsatzabschnitt, einen Abstandshalterabschnitt und einen oberen Abschnitt Der Einsatzabschnitt 77 ist von allgemein zylindrischer Gestalt und besitzt ein verjüngtes Ende 79. Der Einsatzabschnitt ist so ausgebildet, daß er in das Lagerrohr 80 hineinpaßt und weist sich auf dem Umfang um ihn herumerstreckende Stiftzähne 76 auf. Der zylindrische Hauptabschnitt 87 des Einsatzabschnitts ist so bemessen, daß er leicht in dem Lagerrohr 80 gleiten kann, so daß nur die Stiftzähne die Innenseite des Rohres berühren und einen Reibungssitz bilden. Der Stift besteht aus einem flexiblen, jedoch elastischen Material, wie Kunststoff.

Der Abstandshalterabschnitt 72 ist mit dem Einsatzabschnitt 77 und dem oberen Abschnitt 74 verbunden. Der Abstandshalterabschnitt besitzt einen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser der Öffnung in entweder den seitlichen Abschnitten 64 ode? 68 oder der öffnung im Ventilatorteil 28 oder der Bodenwanne 12. Der Abstandshalterabschnitt 72 ist von ausreichender Dicke, um den angemessenen Abstand zwischen dem seitlichen Abschnitt und dem Bestandteil zu schaffen, an welchem das Ende der Wärmeaustauschereinheit befestigt wird. Die Bodenberührungsfläche 88 des Stiftabstandshalterabschnitts berührt das Oberteil des oberen seitlichen Abschnittes 68 oder den Boden des unteren seitlichen Abschnittes 64, um den seitlichen Abschnitt '■elfc'.iv zu dem Ende des Lagerrohres 80 in Stellung zu halten. Diese Bodenberührungsfläche bewirkt eine Befestigung des Endji des Lagerrohres 80 und der Außenseite des seitlichen Abschnittes relativ zueinander. Die Oberseite des Abstandshalterabschnitls erfaßt den Boden des Ventilatorteils 28 oder die Oberseite der Bodenwanne 12.

Der obere Abschnitt 74 des Stiftes 70 ist aus zwei oberen Hälften, den Oberteilen 83 gebildet. Jede obere Hälfte ist ein Abschnitt eines Zylinders, welcher einen oberen Schlitz 81 dazwischen bildet. Dieser obere Schlitz ist von ausreichender Abmessung, so daß die zwei oberen Hälften zusammengedrückt werden können, um ihren Einsatz durch die Öffnung in das Ventilatorteil oder die Bodenwanne zu gestatten. Wenn sie

einmal in die öffnung eingesetzt sind, dehnen sich die oberen Hälften zu ihrer ursprünglichen Gestalt aus. Ein schmaler Abschnitt 85 ist als Teil des oberen Abschnitts 74 des Stiftes 70 ausgebildet, und dies ist der Abschnitt, in welchem entweder das Ventilatorteil 28 oder die Bodenwanne 12 ruht. Die Stiftlagerlippe 75 am Boden der oberen Hälften oder Oberteile 83 berührt das Ventilatorteil 28 oder die Bodenwanne 12 auf einer Seite, und die obere Berührungsfläche 89 des Abstandshalters berührt das Ventilatorteil oder die Bodenwanne auf der gegenüberliegenden Seite und fixiert dadurch das Ventilatorteil oder die Bodenwanne dazwischen.

Fig.4 zeigt eine wahlweise mögliche Ausführungsform des Stiftes. In F i g. 4 sind die Stiftzähne 76 mit um sie herum mit Abstand angeordneten Punkten 86 zur is Zusammenwirkung mit der Innenseite des Lagerrohres gezeigt. Es kann die eine wie auch die andere Form zur Verwendung hierin geeignet sein, wie z. B. die Stiftpunkte 86 in F i g. 4.

Diese Rohriagerungsanordnung kann in einer War- ja metauschereinheit befestigt werden, indem man zunächst ein Rippenrohrbündel in der angemessenen Form vorsieht. Der Lagerkörper 60 wird dann so eingesetzt, daß die Rippenrohre in die Kerben hineinfallen, die durch den Lagerungsabschnitt 63 gebildet werden. Wenn der Lagerkörper 60 zusammengebaut ist, dann wird das Lagerrohr 80 durch die öffnungen der verschiedenen seitlichen Abschnitte so eingesetzt, daß die Rippenrohre dazwischen fixiert werden. Es können dann die Stifte 70 in die Enden des Lagerrohres eingesetzt werden. Beim Zusammenbau der Wärmetauschereinheit werden die oberen Abschnitte 74 des Stiftes zusammengedrückt, so daß sie durch die öffnung in dem Ventilatorteil oder der Bodenwanne hindurchgleiten und sich nach dem Einsetzen aufweiten können, so daß die Stiftlagerungslippe 75 das Ventilatorteil oder die -Bodenwanne an dem Rohrlagerungseinbau befestigt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 40

45

50

65

Claims

Patentansprüche:

1. Wärmetauschereinheit mit einer Bodenwanne, einem Gebläse, einem aus einer Vielzahl von Rippenrohrsträngen gebildeten Wärmetauscher und einer Lagerung der Rippenrohre, die einen Lagerkörper mit einem sich über die Höhe des Wärmetauschers erstreckenden Vertikalabschnitt und einem oberen und unteren seitlichen Abschnitt, welche sich beide quer zu den Rippenrohrsträngen erstrecken, sowie eine Lagereinrichtung zur Befestigung der Rippenrohre zwischen dem Lagerkörper und der Lagereinrichtung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung als Lagerrohr (80) ausgebildet ist, das sich durch Offnungen im oberen und unteren seitlichen Abschnitt (64,68) des Lagerkörpers (60) erstreckt und mittels Befestigungseinrichtungen (70) an der Bodenwanne (12) und einer oberen Abdeckung (26) der Wärmetauschereinkeit montiert ist.

2. Wärmetauschereinheit nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (60) ferner einen mittleren seitlichen Abschnitt (66) mit einer darin ausgebildeten Öffnung aufweist, durch die sich das Lagerrohr (80) erstreckt

3. Wärmetauschereinheit each Anspruch 1 oder 2 mit zylindrischer Form und kreisförmig gebogenen Rohrsträngen, dadurch gekennzeichnet daß mindestens drei Lagerungen zwischen der Bodenwanne (12) und der oberen Abdeckung (26) vorgesehen sind.

4. Wärmetauschecsinheit räch einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die BefestigungseinrichtiHigen -70) mindestens einen Stift umfassen, der zur Befestigung des Lagerrohres (80) an der Bodenwanne oder an der oberen Abdekkung (26) einführbar ist

5. Wärmetauschereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift einen Einsatzabschnitt (77) mit wenigstens einem Stiftzahn (76) aufweist, der in das Lagerrohr zur Erfassung desselben einsetzbar ist, einen Abstandshalterabschnitt (72), der mit dem Einsatzabschnitt verbunden ist und einen größeren Durchmesser als das Rohr und eine Öffnung in der Bodenwanne bzw. in der oberen Abdeckung (26) aufweist, sowie einen oberen Abschnitt (74) mit einer Befestigungslippe, der durch die Öffnung in der Bodenwanne bzw. in der oberen Abdekkung einsetzbar ist und dessen Befestigungslippe die Bodenwanne bzw. die obere Abdeckung erfassen kann.

6. Wärmetauschereinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerrohr (80) zwischen der Bodenwanne (12) und einem Ventilatorteil (28) befestigt ist.

7. Wärmetauschereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiftzähne als eine Reihe im Abstand angeordneter Umfangszähne (76) ausgebildet sind, deren Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Lagerrohres (80).

8. Wärmetauschereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abschnitt (74) des Stiftes zwei Oberteile (83) aufweist, die beim Zusammenbau und Auseinanderbau zusammendrückbar sind.

9. Wärmetauschereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzabschnitt (77) eine Anzahl Stiftzähne (76) enthält die jeweils im Abstand angeordnete Punkte (86) zur Zusammenwirkung mit der Innenseite des Lagerrohres (80) aufweisen.