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DE3049168A1 - Waermetauscher mit flachrohren und verfahren zum herstellen desselben - Google Patents

Waermetauscher mit flachrohren und verfahren zum herstellen desselben

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DE3049168A1
DE3049168A1 DE19803049168 DE3049168A DE3049168A1 DE 3049168 A1 DE3049168 A1 DE 3049168A1 DE 19803049168 DE19803049168 DE 19803049168 DE 3049168 A DE3049168 A DE 3049168A DE 3049168 A1 DE3049168 A1 DE 3049168A1
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Germany
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sheet metal
solder
heat exchanger
flow
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Dieter Christian 9050 Steinegg-Appenzell Steeb
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STEEB DIETER CHR
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Description

PATENTANWÄLTE
Dr.-lng. Wolff t H. Bartels
Dipl.-Chem. Dr. Brandes Dr.-lng. Held DipL-Phys. Wolff
ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFRCE MANDATAIRES PRES L'OFFICE EUROPEEN DES BREVETS
Lange Str. 51, D-7000 Stuttgart
Tel. (0711) 296310 u. 297295
Telex 0722312 (patwo d)
Telegrammadresse:
tlx 0722312 wolff Stuttgart
PA Dr. Brandes: Sitz München
22.Dezember 1980
75O8bts
Reg.-Nr. 126 308
Dieter STEEB, Im Schönenbühl, CH 9050 Steinegg-Appenzell
Schweiz
Wärmetauscher mit Flachrohren und Verfahren
zum Herstellen desselben.
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit Flachrohren, die Durchflußräume für ein erstes Fluid bilden und aus Blechplatten und zwischen den Rändern dieser Blechplatten angeordneten Leisten bestehen, die mit den Blech-
platten zusammengelötet sind und sich zur Bildung von Durchflußräumen für den Durchfluß eines zweiten Fluids in einer zur Durchflußrichtung der Flachrohre senkrechten Durchflußrichtung in Abständen voneinander befinden, in denen verformte Blechlamellen angeordnet sind, die die
Durchflußräume für das zweite Fluid in Durchflußkanäle unterteilen.
Die bekannten Wärmetauscher dieser Art haben den Vorteil,
Postscheckamt Stuttgart 7211-700 BLZ 60010070 Telefonische Auskünfte und
LtscheBankAG.14/28630 BLZ60070070 tS^Z^*"
daß si« sehr einfach hergestellt werden können, indem lotplattierte Blechplatten unter Zwischenfügung von Leisten Ubereinandergestapelt und in diesem zusammengestapelten Zustand dann in ein Lötbad oder in einen Lötofen eingeführt werden, wo sie dann "zusammenbacken". Dieses einfache Herstellungsverfahren läßt sich jedoch nur mit ebenen Platten und geraden Leisten herstellen, so daß die Durchflußräume geradlinig verlaufen.
In der Fachwelt werden jedoch oft Wärmetauscher mit gebogenen Durchflußräumen gewünscht, z.B. Ringkühler od.dgl..
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art zu schaffen, der Durchflußräume aufweist, die um eine zu den Plattenebenen parallele und zur Durchflußrichtung senkrechte Achse gebogen sind,und der auch nach dem oben erläuterten einfachen Verfahren herstellbar ist.
Diese Aufgabe ist bei einem Wärmetauscher der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Flachrohre um eine zu den Platten parallele und zu den Längsachsen der Leisten senkrechte Achse gebogen sind und daß als Lot ein nichteutektisches Lot vorgesehen ist.
Unter "nichteutektischem Lot" wird hierbei ein Lot verstanden, das nicht einen genau definierten Schmelzpunkt, sondern einen sich über mehrere Temperaturgrade erstreckenden Schmelzbereich aufweist, innerhalb dessen es verschiedene Erweichungszustände einnimmt, die jedoch alle dazu geeignet sind, zwei Körper miteinander zu verlöten· Diese Eigenschaft des nichteutektischen Lotes beruht wahrscheinlich
- 2a -
darauf, daß beim Löten an der unteren Grenze des Schmelz bereiches nicht alles Lot verflüssigt wird, so daß eine nachgiebige Lötstelle mit einer Reserve an unverbrauchtem Lot entsteht. Vermutlich ist es diese Lotreserve,
die einen anschließenden zweiten Lötvorgang ermöglicht, bei dem dann das gesamte Lot, also auch die Lotreserve, verflüssigt wird, so daß der zweite Lötvorgang zu einer festen Lötverbindung führt.
Gemäß der Erfindung wird diese Eigenschaft des nichteutektischen Lotes zur Lösung der der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgabe ausgenutzt.
Durch die Verwendung eines nichteutektisehen Lotes beim
Wärmetauscher gemäß der Erfindung ist es möglich, daß ebene Platten paarweise mit zwischen ihren Rändern angeordneten geraden Leisten zu einem Flachrohr mit dem nichteutektischen Lot an der unteren Grenze seines Schmelzbereiches in bekannter Weise zusammengelötet werden. In diesem zusammengelöteten Zustand kann das ganze Wärmetauscherpaket um eine zu den Platten parallele und zu den Längsachsen der Leisten senkrechte Achse gebogen werden. Dieses Biegen ist deswegen möglich, weil die an der unteren Grenze des Schmelzbereiches des nichteutektischen Lotes zusammengelöteten Teile durch den hierbei gewissermaßen plastischen Zustand des Lotes in gewissen Grenzen gegeneinander verschoben werden können, ohne daß sich hierbei die Lötstellen lösen. Ist dann die gewünschte Krümmung der Flachrohre erreicht, werden aus diesen und aus entsprechend gebogenen Blechlamellen Pakete gebildet« Ein so zusammengesetztes Paket wird dann mit dem nichteutektischen Lot an der oberen Grenze seines Schmelzbereiches zusammengelötet. Dadurch, daß an der oberen Grenze des Schmelzbereiches das Lot völlig verflüssigt ist, wird nach dem Abkühlen eine starre feste Lötverbindung hergestellt. Hierbei ist es, wie bei dem eingangs genannten bekannten Verfahren zweckmäßig, lotplattierte Teile zu verwenden, wobei zum Plattieren ein nichteutektisches Lot verwendet wird.
Die Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Wärmetauschers, das durch die in den Ansprüchen 2 und 3 angeführten Merkmale gekennzeichnet ist.
X-
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines als Ringkühler ausgebildeten Ausführungsbeispiels;
Fig. 2 einen perspektivisch und im Schnitt nach der Linie II - II in Fig. 1 vergrößert dargestellten Teil des Ringkühlers nach Fig. 1.
Wie das aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist der dargestellte Ringkühler eine äußere Wandplatte 1, eine innere Wandplatte 2 und zwei von Trennblechen 4 und zwischen den Rändern dieser Trennbleche 4 angeordneten Leisten 3 begrenzte, als Ganzes mit 5 bezeichnete Flachrohre auf, deren Innenraum durch Blechlamellen 6 in Durchflußkanäle unterteilt ist. Zwischen den beiden Flachrohren 5 und zwischen den Flachrohren und den Wandplatten 1 und 2 sind abstandhaltende Blechlamellen 7 angeordnet, die diese Zwischenräume in Durchflußkanäle für die Kühlluft unterteilen.
Die Wandplatten 1 und die Trennbleche 4 sind zusammen mit den Leisten 3, wie das aus Fig. 1 ersichtlich ist, ringförmig um eine zu den Platten 1 und 2 und den Trennblechen 4 parallele und zur Durchflußrichtung der Flachrohre 5 senkrechte Achse 8 gebogen. Die Enden dieses so gebildeten ringförmigen Paketes sind mit einem Kasten 12 verbunden,
der in zwei Sammelräume 9 und 11 unterteilt ist. Jeder der beiden Sammelräume weist einen Anschlußstutzen 13 bzw. 14 auf, die für den Anschluß einer Zuleitung bzw. einer Ableitung für z.B. zu kühlendes öl vorgesehen sind. Hie das aus den Zeichnungen ersichtlich ist, verläuft die Durchflußrichtung für das' zu kühlende öl längs dem Umfang des Ringkühlers. Die Durchflußrichtung für die kühlende Luft ist parallel zur Achse 8 gerichtet.
Bei der Herstellung des Ringkühlers werden zunächst die Flachrohre 5 hergestellt, in^dem ebene Trennbleche 4 unter Zwischenfügung der Blechlamellen 6 und der Leisten zu einem Flachrohr zusammengesetzt werden. Alle diese Teile sind mit einem nichteutektischen Lot plattiert. Die so zusammengestellten Flachrohre werden an der unteren Grenze des Schmelzbereiches des nichteutektischen Lotes zusaramengelötet und anschließend in die aus Fig. ersichtliche ringförmige Form gebogen. Anschließend werden dann auch aus ebenen Blechplatten die Wandplatten und 2 und die Blechlamellen 7 gebogen. Auch die Wandplatten 1 und 2 sind lotplattiert. Hierzu kann aber auch ein eutektisches Lot verwendet werden.
Aus diesen so gebogenen Teilen wird dann das in Fig. 1 dargestellte ringförmige Flachrohrpaket zusammengesetzt. Ist dieses Flachrohrpaket so lose zusammengesetzt, dann wird es durch geeignete Kiemmittel, z.B. Metallbänder, zusammengehalten und in einem Lötbad oder einem Lötofen bis zur oberen Grenze des Schmelzbereiches des nichteutektischen Lotes oder bis zum eventuell höher liegenden Schmelzpunkt des gegebenenfalls auch verwendeten eutektischen Lotes erwärmt, so daß alles Lot
volIständig verflüssigt wird und nach dem Abkühlen eine feste Verbindung bildet. Anschließend wird dann der Kasten 12 mit den beiden Enden des Flachrohrpaketes durch Schweißen verbunden, so daß die Flachrohre 5 in die beiden Samme!räume 9 und 11 münden.
Im Vorstehenden ist als Ausführungsbeispiel ein Ringkühler dargestellt. Wie jedoch aus dem oben Gesagten hervorgeht, können die Flachrohre in beliebiger Vfeise, z.B— halbkreisförmig, ja selbst wellenförmig, gebogen werden, wenn die Flachrohre nach dem oben beschriebenen Verfahren gebogen und zweimal zusammengelötet werden.
Damit die wellenförmig geformten Blechlamellen 6 in den Flachrohren trotz der Wellung leicht gebogen werden können, sind die Wellen in bekannter Weise durch quer zur Durchflußrichtung verlaufende Schnitte teilweise unterteilt, so daß sie sich spreizen können.
- e
-to-
Leerseite

Claims (3)

  1. Patentansprüche
    U Wärmetauscher mit Flachrohren (5), die Durchflußräume' für ein erstes Fluid bilden und aus Blechplatten (4) und zwischen den Rändern dieser Blechplatten angeordneten Leisten (3) bestehen, die mit den Blechplatten zusammengelötet sind und sich zur Bildung von Durchflußräumen für den Durchfluß eines zweiten Fluids in einer zur Durchflußrichtung der Flachrohre senkrechten Durchflußrichtung in Abständen voneinander befinden, in denen verformte Blechlamellen (7) angeordnet sind, die die Durchflußräume für das zweite Fluid in Durchflußkanäle unterteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachrohre (5) um eine zu den Platten (4) parallele und zu den Längsachsen der Leisten (3) senkrechte Achse (8) gebogen sind und daß als Lot ein nichteutektisches Lot vorgesehen ist.
  2. 2. Verfahren zum Herstellen des Wärmetauschers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ebene Platten (4) paarweise mit zwischen ihren Rändern angeordneten geraden Leisten (3) zu Flachrohren (5) mit dem nichteutektischen Lot an der unteren Grenze seines Schmelzbereiches zusammengelötet und in diesem vorläufig zusammengelöteten Zustand um eine zu den Längsachsen der Leisten (3) senkrechte und zu den Blechplatten (4) parallele Achsen (8) gebogen werden, daß dann aus diesen gebogenen Flachrohren (5) und entsprechend gebogenen Blechlamellen (7) und mindestens einem Sammelkasten (12) für das erste Fluid ein den Wärmetauscher bildendes Paket zusammengesetzt und bei der oberen Grenze des Schmelzbereiches des nichteutektischen Lotes endgültig zusammengelötet wird.
    1.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die miteinander zu verbindenden Teile (3, 4, 6) mindestens der eine Teil mit einer Oberfläche versehen wird, die zum Herstellen der Lötverbindung mit dem nichteutektischen Lot plattiert ist.
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