HEAT EXCHANGER FOR LIQUIDS

Abstract: 1. A heat exchanger for liquids, comprising a tube (15), which extends in a housing and serves to conduct one liquid, whereas the second liquid is conducted in the space between the housing and the outside periphery of the tube, characterized in that the housing consists of a passage-forming block (1) consisting of plastics material and having juxtaposed passages (2) and of two covers (7, 8), each of which has an inlet and an outlet (10, 9) for the liquids, wherein a constriction (11) is provided in the inlet or outlet to the paths for the liquid after each junction connected by a branch to one of the passages (2) and serves to match the resistances of the passages (2), which provide parallel flow paths.

Description: Wärmetauscher für Flüssigkeiten Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher für Flüssigkeiten gemäss dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Solche Wärmetauscher werden recht vielfältig verwendet, beispielsweise in Umlaufwasserheizern zur Aufheizung von Gebrauchswasser im Durchlaufverfahren, bei Sonnenkollektoranlagen zum Aufheizen von Brauch- oder Speicherwasser durch das Fluid des Sonnenkollektors oder bei Wärmepumpen zum Beheizen des Umlaufwassers einer Heizungsanlage vom flüssigen Kältemittel. Ausgeführte Beispiele solcher Wärmetauscher bestehen häufig aus Kupfergehäusen, in deren Inneres eine Rohrschlange aus Kupfer eingebraucht ist, die das eine Fluid führt, während in dem Raum zwischen Kupfergehäuse und äusserem Mantel der Rohrschlange das zweite Fluid geführt ist. Kupfer als Rohrmaterial kommt aber für viele aggressive Medien nicht in Frage. Ausserdem besteht hier der Nachteil, dass die meisten Rohrverbindungen hartgelötet werden müssen, was einen erheblichen Arbeitsaufwand beinhaltet. Der vorliegenden Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, einen in der Leistung variierbaren Wärmeaustauscher zwischen zwei luidmedien zu schaffen, der einfachen Aufbaus und Montage ist und einen guten Wärmeübergang zwischen den Medien gewährleistet. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen Figur eins eine Querschnittsdarstellung des Wärme tauschers entlang einer Schnittlinie 1-1, die in der Figur zwei angegeben ist, Figur zwei eine Ansicht von oben auf den Deckel des Wärmetauschers von Figur eins und Figur drei ein Detail der Rohrdichtung aus Figur eins. In allen drei Piguren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten. Der Wärmetauscher gemäss Figur eins besteht im wesentlichen aus einem Kanalblock 1, der im wesentlichen Quaderform besitzt und aus Kunststoff in einem Teil gespritzt ist. Er weist in einer Ebene im Querschnitt ringförmige, gleich grosse Kanäle 2 auf. Die Kanäle 2 reichen von der einen Stirnseite 3 bis zur anderen Stirnseite 4. Der Kanalblock ist symmetrisch zu seinen Mittelachsen ausgebildet. Die Innenwand 5 jedes Kanals ist mit 3 Stegen 6 versehen, die um 120 Grad gegeneinander versetzt sind und sich von der einen Stirnseite bis zu anderen in der Längserstreckung des Kanalblocks ausrichten. Die Kanäle haben Kreisquerschnitt. Die auf beiden Stirnseiten 3 und 4 des Kanalblocks 1 aufgesetzten Deckelteile 7 und 8 sind identisch ausgebildet und stellen Kunststoffspritzteile dar. Sie weisen zwei nebeneinanderliegende Zulaufkanäle 9 und 10 auf, die mit Abstufungen 11 versehen sind. Diese Abstufungen sind so gestaltet, dass sich der Querschnitt des Kanals 10 nach jedem Abzweig zu einem der Kanäle 2 verkleinert. Der Einlass in den Kanal 10 ist durch einen Stutzen 12 gebildet, durch den das auf heizende Pluid einströmt. Der benachbarte Kanal 9 dient zur Abführung des aufgeheizten Fluids. Aus der Schnittdarstellung des mittleren Kanals 2 in Figur eins ist zu ersehen, dass von dem Zulaufkanal 10 ein Stichkanal 13 abzweigt, der stromauf der folgenden Abstufung 11 liegt. In diesen Stichkanal ist, vergleiche vergrösserte Detaildarstellung gemäss Figur drei, ein Anschlussstutzen 14 eines zu einer Wendel aufgerollten Kupferrohres 15 eingeschoben. Das andere Ende des Wendelrohres trägt gleichermassen einen Anschlussstutzen 14, der in einen entsprechenden Stichkanal 13 im anderen Deckel einmündet. Beide Deckel 7 und 8 sind identisch ausgebildet. Das Ende des Stichkanals 13 im Deckel 8, vergleiche Darstellung gemäss Figur drei, ist mit drei Stufen 16 und 18 versehen, die sich im Durchmesser des zylindrischen Stichkanals 13 erweitern. Die Stufe 16 dient als Anschlag für den Stutzen 14. Zwischen den Stufen 17 und 18 sind 2 O-Ringe 19 unter Zwischenschaltung eines im Aussendurchmesser kleineren und im Innendurchmesser grösseren Distanzstücks 20 eingeschoben. Somit herrscht Spiel am Aussen- und Innendurchmesser des Distanzstücks einerseits zur Innenwandung des Stichkanals 19 zwischen den Stufen 17 und 18 und andererseits an der Aussenwandung de-s Anschlussstutzens 14. Die Kombination der drei Ringe 19 und 20 ist durch einen Sperring 22 gesichert, der an die Stufe 18 anschlägt. Der Sperring ist in seinem Innendurchmesser konisch gehalten, damit der Stutzen 14 leicht eingeführt werden kann. Der Kanal 9 ist somit mit den drei in den Kanälen 2 angeordneten Rohren 15 verbunden, die Rohre sind hydraulisch parallel geschaltet. Der Kanal 10 ist über jeweils senkrecht verlaufende Abknickkanäle 23 mit den Innenräumen der Rohre 2 verbunden. Diese Innenräume, die praktisch begrenzt werden von der Innenwand der Kanäle 2 und den Aussenmänteln der Rohre 15, liegen ebenfalls alle parallel. Der Kanal 9 mündet in einen Anschlussstutzen 24, an dem das aufgeheizte Fluid entnehmbar ist. Durch die den Stirnseiten 3 und 4 des Kanalblocks zugewandten Seiten der Deckel ragen somit die drei Stichkanäle 13 sowie die drei Abknickkanäle 23, die jeweils zu den Zulaufkanälen 9 und 10 gehören. Weiterhin sind an diesen Seiten der Deckel ringförmige Zapfen 24 vorgesehen, die als Führungszapfen für Distanzrohre 25 dienen. Die Distanzrohre durchgreifen die Rohre 15, so dass für das eine Fluid nur ein Zwischenraum zwischen dem Aussenmantel des Distanzrohres und dem Innenmantel des Kanals 2 übrigbleibt. Der Aussenmantel 26 der Distanzrohre 25 ist, vergleiche Figur zwei, mit drei regelmässig verteilten Stegerhebungen 27 versehen, die sich gegen die Innenwandung der Wendel des Rohres 15 anlehnt. Die Montage des gesamten Wärmetauschers geschieht wie folgt: Der untere Deckel 8 wird in eine Montagevorrichtung eingespannt, so dass die dem Kanalblock 1 zugewandte Seite nach oben ragt. Anschliessend werden drei Distanzrohre 25 auf die Führungszapfen 24 im Bereich dieser Seite des Deckels 8 aufgestellt. Sodann werden drei der aus Kupfer hergestellten Wendelrohre 15 genommen und in die Stichkanäle 19 eingesteckt, bis das Rohrende gegen die Stufe 16 anschlägt. Sodann wird der Kanalblock 1 aufgestellt, der gegebenenfalls auch über Führungsstücke oder Zapfen an der aufwärts gerichteten Fläche des Bodens abgeführt ist. Schliesslich wird der obere Deckel 7 aufgesetzt. Anschliessend werden beide Deckel mit dem Kanalblock 1 über Schrauben 28 verschraubt.

Claims: Ansprüche 1. Wärmetauscher für Flüssigkeiten mit einem in einem Gehäuse geführten Rohr für die eine Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass der aus Kunststoff be ziehungweise Metall gefertigte Wärmetauscher aus einem Kanalblock (1) mit nebeneinander angeordneten Kanälen (2) sowie zwei Deckeln (7, 8) besteht, die je einen Ein- und Auslass (9, 10) für die Plüssig keiten aufweisen, wobei in den Ein- oder Auslass in jedem Flüssigkeitspfad wenigstens eine Querschnitts verengung (11) zur Widerstandsanpassung der strö mungsmässig parallel zueinander liegenden Kanäle vorgesehen sind. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich nrt ciab das Rohr (15) in Form einer Kupferrohrwen del im Kanal (2) gelagert ist, wobei die Kanalin nenwand (5) in ihrer Längserstreckung einen Steg (6) aufweist. 3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum der Rohrwendel (15) mit einem Distanzrohr (25) ausgefüllt ist, dessen Aussenmantel (26) in Längserstreckung des Rohres einen Steg (27) aufweist, wobei die Wendel an dem Steg anliegt. 4. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das gewendelte Rohr (15) an seinem Ende Anschlussstutzen (14) aufweist, die über Steckanschlüsse in Stichkanälen (13) bei der Böden (7, 8) gehalten sind. 5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckanschluss als in einer Erweiterung des Stichkanals (13) gelagerte Kombination von zwei O-Ringen (19) mit zwischen liegendem Distanzring (20) ausgebildet ist. 6. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass das Distanzstück in seinem Aussendruchmes ser kleiner und in seinem Innendurchmesser grösser als die benachbarte Wandung im Deckel beziehungs weise der Aussendurchmesser des Anschlussstumzens gehalten ist und dass die Erweiterung des Stichka nals (13) über eine Bohrung (28) nach aussen geführt ist. 7. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombination von zwei O-Ringen (19) mit dem Distanzring(20) durch einen klemmenden Haltering (21) in der Erweiterung des Stichkanals 13 gehaltert ist.

Inventors: SONJE, BERND
Applicants: COFRABEL N.V., JOH. VAILLANT GMBH U. CO, SCHONEWELLE B.V., VAILLANT GES.M.B.H, VAILLANT GMBH, VAILLANT LTD., VAILLANT S.A.R.L
Application year: 1982
Main classification: F28D7
IPC codes: F24D3, F28D7