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Dokumentenidentifikation DE4209585A1 30.09.1993
Titel Wärmetauscher für Warmwasserheizkessel
Anmelder Vetter, Richard, 31226 Peine, DE
Erfinder Vetter, Richard, 31226 Peine, DE
Vertreter Depmeyer, L., Dipl.-Ing. Pat.-Ing., 30823 Garbsen
DE-Anmeldedatum 25.03.1992
DE-Aktenzeichen 4209585
Offenlegungstag 30.09.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.09.1993
IPC-Hauptklasse F28F 3/14
IPC-Nebenklasse F24H 1/44   
Zusammenfassung Die Erfindung geht aus von einem Wärmetauscher für Warmwasserheizkessel, wobei der Wärmetauscher wasserdurchströmt ist und im wesentlichen aus zwei aufeinanderliegenden, radnverschweißten, s-förmig gebogenen, Wasserkanäle zwischen sich einschließenden Bändern besteht. Um im Bereich der seitlich außen am Wärmetauscher gelegenen Biegungen des Wärmetauschers einen ausreichend großen Durchgangsquerschnitt für das Wasser sicherzustellen, wenn die beiden Bänder s-förmig gebogen werden, ist aufgrund der Erfindung ein Band im Bereich der Biegungen mit einem zum Inneren des Wärmetauschers hin gerichteten Vorsprung als Distanzkörper für das andere Band versehen, wobei vorzugsweise das Band mit Vorsprüngen versehen wird, das im Bereich der seitlichen Biegungen innen liegt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen wasserdurchströmten Wärmetauscher für Warmwasserheizkessel aus zwei aufeinander liegenden, randverschweißten, s-förmig gebogenen, Wasserkanäle bildenden Bändern.

Der Vorteil dieser Wärmetauscher besteht darin, daß aus Stahlblech bestehenden Bleche ebener Gestalt verwendet werden können, die - nachdem zwei Bleche aufeinergelegt und am Band miteinander verschweißt worden sind - s- bzw. mäanderförmig verformt und durch Innendruck in die endgültige Gestalt überführt werden. Besondere Schwierigkeiten ergeben sich hierbei jedoch in den seitlichen Bereichen des Wärmetauschers, weil hier die beiden Platten halbkreisförmig verformt werden müssen, zugleich aber sichergestellt sein muß, daß zwischen den Blechen ein ausreichender gegenseitiger Abstand verbleibt, um das Wasser umlenken zu können.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnten Wärmetauscher so zu verbessern, daß bei der Herstellung des Wärmetauschers und der dabei erforderlichen Verformung der beiden Bahnen im Randbereich des Wärmetauschers ein gehöriger gegenseitiger Abstand der Bahnen sichergestellt ist und beim Gebrauch des Wärmetauschers auch erhalten bleibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß im Bereich der seitlich außen gelegenen, etwa halbkreisförmigen Biegung des Wärmetauschers das innen gelegene Band mit nach außen gerichteten Vorsprüngen zur Anlage des in der Biegung außen gelegenen Bandes versehen. Diese Vorsprünge können durch örtliche Eindrückungen des Bandes, vorzugsweise punktartige Einpressungen erreicht werden, jedoch ist es ggfs. auch möglich, das Band mit einem punktförmigen Auftrag z. B. durch Schweißen zu versehen. Diese Vorsprünge werden in Verfolg des Erfindungsgedankens vor dem Zusammenfügen der beiden Bänder an dem einen Blech in der Weise vorgesehen, daß sie beim Zusammenlegen der beiden Bänder beim fertigen Wärmetauscher an der richtigen Stelle angeordnet sind.

Zwar können die beim Verbiegen entstehenden großen Biegekräfte nicht vermieden werden, diese sind aber nicht so groß, daß sie in der Lage sind, die Vorsprünge durch Verformen des anderen Bleches zu beseitigen. Dies trifft auch dann zu, wenn die Vorsprünge lediglich durch Eindrücken z. B. durch Körnerschlag od. dgl. erzeugt worden sind. Zwischen den beiden Bändern verbleibt also der gewünschte Raum, um das Wasser im Sinne der halbkreisförmigen Biegungen umleiten zu können.

Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Wärmetauscher für einen Warmwasserheizkessel in der Teilseitenansicht (in bzw. gegen die Strömungsrichtung der Verbrennungsgase gesehen)

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II von Fig. 1,

Fig. 3 einen Bänderabschnitt zur Herstellung eines Tauschers gemäß Fig. 1, und zwar einen senkrechten Schnitt durch einen Abschnitt, der für die seitlichen, außen gelegenen Biegungen des Wärmetauschers bestimmt ist, und

Fig. 4 einen noch nicht verformten Abschnitt der Darstellung gemäß Fig. 3 entsprechend in abgewandelter Ausbildung.

Der Grundkörper für den Wärmetauscher besteht aus zwei kongruenten Bändern 1, 2 aus einem nichtrostenden Stahlblech, die an ihren Rändern wasserdicht durch Schweißen verbunden sind - abgesehen von den Ein- und Austrittsstellen für das zu erwärmende Wasser. Die beiden Bänder 1, 2 werden nach der Verschweißung in einem Gesenk oder einem anderen besonderen Werkzeug derart verformt, daß die in Fig. 1 dargestellte s-förmige Gestalt entsteht unter Bildung von parallelen, waagerechten Abschnitten 3 und sie verbindenden Biegungen 4 zu beiden Seiten des Wärmetauchers. Demgemäß ergibt sich eine Wasserführung im Sinne der Pfeile 5, 6. Das Wasser wird also unten bei 5 zugeführt; das erwärmte Wasser verläßt den Wärmetauscher in Richtung des Pfeiles 6, wobei es sich versteht, daß insg. weitere Abschnitte 3 bzw. Biegungen 4 vorgesehen sind.

Die außen mit dem Wärmetauscher in Berührung stehenden Rauch- oder Verbrennungsgase sind quer zu den Abschnitten 3, also im wesentlichen in Richtung der Pfeile 7, 8 (senkrecht zur Zeichenebene) geführt, und zwar hin und her strömend.

Die Abschnitte 3 werden ihrerseits von parallen Kanälen 9 für das Wasser gebildet, die von den Zwischenräumen 10 in den Biegungen 4 ausgehen bzw. in diese münden. In den Biegungen 4 ist also keine Unterteilung im Sinne der Kanäle 9 vorgesehen. Um diese Unterteilung der Abschnitte 3 zu erreichen, sind die Bänder 1, 2 in den Bereichen der Abschnitte 3 mit parallelen Schweißnähten 11 versehen. Um unter diesen Voraussetzungen die Kanäle 9 in den Abschnitten 3 bilden zu können, wird zwischen die Bänder 1, 2 nach deren Verformung in die S-Gestalt gemäß Fig. 1 ein Druckmittel eingeleitet, um so die Hohlräume durch bleibende Verformung der Bänder 1, 2 entstehen zu lassen.

Erfindungswesentlich ist nun, daß besondere Maßnahmen getroffen werden, um sicherzustellen, daß beim Verbiegen der Bänder 1, 2 von der ebenen Gestalt in die halbkreisförmige Gestalt der Biegungen 4 die beiden Bänder 1, 2 nicht derart zur gegenseitiger Anlage kommen, daß Wasserdurchgangsräume nicht mehr entstehen können,bzw. eine satte Anlage der beiden Bänder 1, 2 stattfindet.

Aus diesen Gründen erhalten die jeweils an den Biegungen 4 innen liegenden Abschnitte der Bänder 1, 2 Vorsprünge 12 durch örtliche, praktisch punktförmige, bleibende Eindrückungen 13 z. B. mittels Körner bzw. Stößel.

Diese Vorsprünge 12 ragen somit in die wasserführenden Zwischenräume des Wärmetauschers hinein und bilden Distanzkörper, um den Bänderabstand nicht nur bei der Tauscherherstellung durch Verformung ebener Bänder, sondern auch später im Betrieb zu gewährleisten.

Die Vorsprünge 12 werden in Einzelanordnung vorzugsweise in den Biegungen 4 nur im Zenit der Biegung vorgesehen und in Richtung der Pfeile 7, 8 gesehen (quer zu den Kanälen 9 gesehen) im Abstand hintereinander angebracht, wobei es sich versteht, daß der gegenseitige Abstand aufeinanderfolgender Vorsprünge 12 zweckmäßigerweise so groß gewählt wird, daß zwischen ihnen die Bänder 1, 2 praktisch nicht zur gegenseitigen Anlage kommen.

Wenngleich auch die eingepreßten Vorsprünge 12 besonders vorteilhaft sind, können diese gemäß Fig. 4 auch durch einen warzenartigen Schweißauftrag 13 ersetzt werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Wasserdurchströmter Wärmetauscher für Warmwasserheizkessel aus zwei übereinander liegenden, randverschweißten, s-förmig gebogenen, Wasserkanäle zwischen sich einschließenden Bändern, dadurch gekennzeichnet, daß ein Band (1, 2) im Bereich der seitlich außen am Wärmetauscher gelegenen, etwa halbkreisförmigen Biegungen (4) mit zum Inneren des Wärmetauschers hin gerichteten Vorsprüngen (12) als Distanzkörper für das andere Band versehen ist.
  2. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (1, 2), das im Bereich der Biegungen (4) innen liegt, mit Vorsprüngen (12) versehen ist.
  3. 3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (12) im Zenit der Biegungen (4) angeordnet sind.
  4. 4. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (12) im wesentlichen punktförmig ausgebildet sind.
  5. 5. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (12) quer zu den Biegungen (4) gesehen mit gegenseitigem Abstand vorgesehen sind.
  6. 6. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (12) praktisch nur im Zenit angeordnet sind.
  7. 7. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (12) von bleibend in die Bänder (1, 2) eingedrückten Vertiefungen gebildet sind.
  8. 8. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge von einem warzenartigen Schweißauftrag gebildet sind (Fig. 4).
  9. 9. Wärmetauscher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das im Bereich der Biegungen (4) außen gelegene Band (1, 2) von Vorsprüngen (12) frei ist.
  10. 10. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (12) eine einen ausreichenden Wasserdurchtritt gewährleistende Höhe aufweisen.
  11. 11. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (12) im wesentlichen hohlkegelförmig ausgeführt sind.






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