DE1958909A1

DE1958909A1 - Heat exchanger

Info

Publication number: DE1958909A1
Application number: DE19691958909
Authority: DE
Inventors: Sterning Sven Gunnar Waldemar
Original assignee: OLOFSTROEM AB
Current assignee: OLOFSTROEM AB
Priority date: 1969-11-24
Filing date: 1969-11-24
Publication date: 1971-06-03

Description

Wärmeaustauscher Die Erfindung betrifft einen besond.ers als Er?Stwagenkühler geeigneten Wärmeaustauscher bestehend aus mehreren flachen, parallelen Röhren, d.eren geometrische Achsen in einer Ebene liegen und auf welchen mehrere langgestreckte Lamellen au.fgezogen sind, die mit gegenseitigen -Abständen angeordnet sind und deren Ebenen senkrecht zu den geometrischen Achsen der Röhren liegen, wobei die Längsrichtung der Röhrenquerschnitte senkrecht zur Längsrichtung der Lamellen liegen und das Lamellenmaterial zwischen den Röhren mit mehreren parallelen, in der Längsrichtung der Lamellen verlaufenden, spaltenbildenden Schnitten versehen ist.Heat exchanger The invention relates to a cooler in particular as a spare car cooler suitable heat exchanger consisting of several flat, parallel tubes, d.eren geometric axes lie in one plane and on which several elongated Lamellae are drawn out, which are arranged with mutual spacing and whose planes are perpendicular to the geometric axes of the tubes, the The longitudinal direction of the tube cross-sections are perpendicular to the longitudinal direction of the lamellas and the lamellar material between the tubes having a plurality of parallel ones in the longitudinal direction the lamellas running, gap-forming cuts is provided.

Wenn ein Mittel ueber eine Fläche strömt, bildet es an die Fläche angrenzend eine sogenannte Grenzschicht, die eine geringere Strömungsgeschwindigkeit aufweist als das übrige Mittel. Dazu kommt, dass die Stärke der Grenzschicht der Fläche entlang in der Strömungsrichtung zunimmt. Diese Zu.-nahme der Schicht hat eine Erhöhung des wärmeisolierenden Vermögens der Schicht zur Folge und vermindert dadurch die Nutzleistung des Wärmeaustauschers.When a medium flows over a surface, it forms on the surface adjoining a so-called boundary layer, which has a lower flow velocity than the rest of the means. In addition, the strength of the boundary layer of the Area increases along in the direction of flow. This increase in the layer has result in an increase in the heat-insulating capacity of the layer and reduced thereby the useful power of the heat exchanger.

Bei der einleitungsweise angegebenen- Wirmeaustauschertype wird die Zunahme der Grenzschichtstärke dad.urch zurückgehalten, dass zur Strömungsrichtung quesverlaufende, spaltenbildende Schlitze in den Lamellen vorgesehen sind.In the case of the hot-exchange exchanger type specified in the introduction, the Increase in the boundary layer thickness due to that being held back towards the direction of flow queslaufende, gap-forming slots are provided in the slats.

Diese Spalten können entweder durch Ausschnitte gewisser Breite inden Lamellen oder dadurch gebildet w-erden, dass jede zweite der von den parallelen Schnitten im Lamellenmateriai gebildeten Stege aus der Ebene der Lamelle herausgebogen wird, so dass zwischen den Röhren bogenformige Brücken aus Lamellenmaterial gebild.et werden. Bei jeder dieser Brücken wird die Grenzschicht unterbrochen und die Bildung einer neuen Grenzschicht begonnen.These columns can either be indened by sections of a certain width Lamellas or formed by the fact that every second of the parallel Cuts in the lamellae formed webs bent out of the plane of the lamella so that arched bridges made of lamellar material are formed between the tubes will. With each of these bridges, the boundary layer is broken and the formation started a new boundary layer.

Dadurch.wirdtdie Zunahme der Grenzschichtstärke in der Strömungsrichtung verhindert und die Nutzleistung des Wärmeaustauschers erhöht.This increases the thickness of the boundary layer in the direction of flow prevents and increases the useful performance of the heat exchanger.

Entscheidend für die Wärmeaustauschleistung ist auch das Vermögen der Lamellen, die Wärme von den Röhren abzuleiten. Aus diesem- Grunde werd.en Lötfugen zwischen den Röhren und den Rändern derjenigen Lamellenschlitze gebild.et, durch welche die Röhren hindurchgehen.The assets are also decisive for the heat exchange performance the fins to conduct heat away from the tubes. For this reason, solder joints are used between the tubes and the edges of those lamellar slots gebild.et, through which the tubes go through.

Erfindungsgemäss hat sich erwiesen, dass im Widerspruch zur oben angeführten Theorie die Leistung eines- Wärmeaustauschers der oben angegebenen Art-verb-essert wird, wenn die den Lamellenrändern am nächsten liegenden Schlitze kürzer sind als die übri.gen S-chlitze. Diese Wirkung konnte nicht ohne weiteres vorausgesehen werden, aber lässt sich dadurch erklären, dass es für die Wärmeableitung von den Gebieten um.die Endender Röhrenquerschnitte wichtig ist, dass das Lamellenmaterial ein grosses Vermögen aufweist, die Wärme zum nächstliegenden Lamellenrand hinau.s zu leiten, und di.esem Vermögen wird selbstverständlich entgegengewirkt, wenn das Lamellenmaterial in diesem Gebiete durchschnitten ist, da die entsprechende Schnittstrecke ein Hindernis für die WErmeleitung durch das L-amellenmaterial bildet.According to the invention it has been found that in contradiction to the above Theory improves the performance of a heat exchanger of the type indicated above when the slots closest to the lamella edges are shorter than the remaining slots. This effect could not be foreseen easily, but can be explained by the fact that it is responsible for heat dissipation from the areas um.die ends of the tube cross-sections it is important that the lamellar material has a large Has the ability to conduct the heat to the nearest edge of the lamella, and this ability is of course counteracted when the lamellar material is cut through in this area because the corresponding cut path is an obstacle for the heat conduction through the L-amella material.

Die Erfindung wird im Nachstehenden unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Fig. 1 und 2 zeigen Abschnitte der linken Hälfte eines waagerechten Schnittes durch je eine von zwei verschiedenen Ausführ'ungsformen eines erfindungsgemässen Kraftwagenkühlers. Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch einen zwischen zwei Röhren liegenden Lamellen teil mit einem Brückengebilde vorgenannter Art.The invention is described below with reference to the attached Drawing described in more detail. Figures 1 and 2 show portions of the left half of a horizontal section through one of two different Aus'ungsformen one automobile radiator according to the invention. Fig. 3 shows a longitudinal section through a between two tubes lying lamellae part with a bridge structure of the aforementioned Art.

Fig. 1 und 2 zeigen einen zwischen zwei Röhren 1 liegenden Teil einer in Pfeilrichtungluftumspülten Lamelle 2, deren linker, längsverlaufender Rand mit 3 und deren strici1i'punktierte Mittellinie mit 4 bezeichnet ist. Der Kraftwagenkühler ist als Ganzes von mehreren lotrechten, der Längsrichtung der Lamellen entlang gleichmässig verteilten, von Wasser durchflossenen Röhren und von mehreren in Abständen übereinanderliegenden und auf den Röhren aufgezogenen Lamellen gebildet. Die lotrechten, geometrischen Achsen der Röhren schneiden die Mittellinie 4, wie aus dem Vorhergehenden hervorgeht. Das Lamellenmäterial ist im wesentlichen mit langen Schlitzen 5 versehen, während in der Nähe der Enden 6 der Röhrenquerschnitte kUrzere Schlitze 7 vorgesehen sind. Fig. 1 und 2 zeigen verschiedene Formen dieser kürzeren Schlitze. Die Linien 8 geben die Grenzen der bogenförmigen Brückengebilde 9, 9a, 9b an. Fig. 1 zeigt links ein zwischen zwei verschieden langen Schlitzen 7 gebildetes Brückengebilde, während Fig. 2 links ein durch zwei gleichlange Schlitze gebildetes Brückengebilde zeigt.1 and 2 show a part of a lying between two tubes 1 Lamella 2 surrounded by air in the direction of the arrow, its left, longitudinal edge with 3 and whose strici'i'-dotted center line is denoted by 4. The car radiator is as a whole made up of several perpendicular, evenly along the length of the slats distributed tubes through which water flows and several spaced one above the other and formed lamellae drawn onto the tubes. The vertical, geometric ones Axes of the tubes intersect the center line 4, as can be seen from the foregoing. The lamellar material is essentially provided with long slots 5 while in the vicinity of the ends 6 of the tube cross-sections shorter slots 7 are provided. Figures 1 and 2 show various shapes of these shorter slots. The lines give 8 the boundaries of the arched bridge structures 9, 9a, 9b. Fig. 1 shows a left between two different long slots 7 formed bridge structure, while Fig. 2 shows on the left a bridge structure formed by two slots of equal length.

Fig. 3 zeigt wie ein Brückengebilde von dem Lamellenrand aus gesehen aussieht. Durch Auspressen des Lamellenmaterials zwischen zwei Schlitzen 5 aus der Hauptebene deM Lamelle wird ein Brückenbogen gebildet, der mit der Lamellenhauptebene Spalten 10 beiderseits des Brückebgebildes 9 bildet. Diese Spalten bilden die Unterbrechungen in der vorgenannten Grenzschichtbildung.3 shows how a bridge structure is seen from the edge of the lamella looks like. By pressing the lamellar material between two slots 5 from the Main level of the lamella, a bridge arch is formed that connects to the main level of the lamella Columns 10 on both sides of the bridge structure 9 forms. These columns form the breaks in the aforementioned boundary layer formation.

Als Beispiel der Leistung eines Kraftwagenkühlers gemäss Fig.l wird angeführt: Die Lamellen sind. im vorliegenden Beispiel aus Kupfer und haben eine Stärke von novo6 mm. Deren Breite vom Vorderrand. 3 zum Hinterrand ist 24 mm. Die Röhrenteilung ist 10 mm, und die Röhrendicke ist 1,5 mm. Die Schlitze 5 sind 6,5 mm lang, während. die Schlitze 7 nur 4,5 mm lang sind. Der Abstand. zwischen den Schlitzen ist 2 mm. Die Teile zwischen d.en Schlitzen 7 -und den Aussenrändern 3 der Lamellen sind 3 mm breit.As an example of the performance of a motor vehicle radiator according to Fig.l is Listed: The slats are. in the present example made of copper and have a Thickness of novo6 mm. Their width from the front edge. 3 to the rear edge is 24 mm. the The tube pitch is 10 mm and the tube thickness is 1.5 mm. The slots 5 are 6.5 mm long while. the slots 7 are only 4.5 mm long. The distance. between Slitting is 2 mm. The parts between the slots 7 and the outer edges 3 the slats are 3 mm wide.

Im Vergleich mit einem Kraftwagenkühler mit den obengenannten Bemessungen aber d.er üblichen Ausführung, wo die Schlitze 7 gleich lang sind wie die Schlitze 5, erhält ein Kraftwagenkühler nach Fig. 1 mit Schlitzen 7, die kürzer sind. als die Schlitze 5, eine Leistungserhöhung von 3%. Anscheinend. ist diese Leistungserhöhung nicht so gross. Sie ent-spricht aber, bei unveränderter Vorderfläche des Kühlers,einer Ersparnis von 6% Kupfer. Das bedeutet eine entsprechende Gewichtsverminderung des Kraftwagenkühlers und eine entsprechende Preisermässigung für das zum Kühler gehörende Material.Compared to a car radiator with the above dimensions but of the usual design where the slots 7 are the same length as the slots 5, a motor vehicle radiator according to Fig. 1 with slots 7, which are shorter. as the slots 5, a power increase of 3%. Apparently. is this increase in performance not so great. However, with the front surface of the cooler unchanged, it corresponds to one Savings of 6% copper. This means a corresponding reduction in weight of the Vehicle radiator and a corresponding discount for the one belonging to the radiator Material.

Claims

Claim

Heat exchanger consisting of several flat, parallel tubes (1), whose geometric axes lie in the same plane (W) and on which several elongated slats (2) are drawn, which are at mutual distances and their planes are perpendicular to the geometric axes of the tubes, where the longitudinal direction of the tube cross-sections perpendicular to the longitudinal direction of the lamellas lies and the lamellae between the tubes with several parallel, in the longitudinal direction the lamellas are provided with slits (5, 7) that form gap (10), d.This means that the d.the lamellar edge (3) is closest lying slots (7) are shorter than the other slots (5).

L e r s e i t e