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Title:
HEAT EXCHANGER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/102099
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a heat exchanger comprising a base body comprising a plurality of at least one feeder or distributor tube and at least one evacuation or collector tube, cross-flown by a liquid and/or gaseous heat exchanger medium, provided on the outside with heat exchange lamellae disposed in a parallel position in relation to each other. The distributor and collector tube are embodied in the form of box-shaped elongate hollow distributor, collector and deflector bodies, and provided with at least one feeder line and/or discharge line for the heat exchanger medium, wherein respectively one deflector chamber insert body comprising a plurality of identical distributor and collector chambers is provided in order to supply a quantitatively individual amount of partial medium flows to the heat exchanger tubes and in order to evacuate the medium from the heat exchanger tubes. The walls defining the above-mentioned chambers are adjacent to the surface of the internal Wallis of the hollow distributor, collector and deflector bodies. The novel heat exchanger is characterised in that the distributor and collector chambers are placed at a certain distance from each other and are embodied in the form of deflector chambers (7,7') for the heat exchanger medium and which are respectively connected to the outlet (102) of one (10, 10') of the heat exchanger tubes (10, 10', 10') and to the inlet (101) of the following or respectively adjacent heat exchanger tube (10', 10'). The heat exchanger tubes (10, 10'; 10', 10') are hydraulically connected to each other and are placed, at least with regard to the defining wall (70, 70') thereof, against the surface of the lateral internal walls (401,402) into which the heat exchanger tubes, hollow distributor, collector, and deflector body open (4, 4') and are surrounded by the above-mentioned defining wall (70,70') and the surface of the above-mentioned internal walls (401, 402) of the above-mentioned hollow body. The deflector chambers deflect the heat exchanger medium (wtm) cross-flowing them from a heat exchanger tube (10,10') into the next or adjacent heat exchanger tube (10',10 ), essentially by 180°, said deviation taking the form of a semi-circle, or being C shaped or Y-shaped. The invention also relates to the welding of parts, tubes and/or components preferably provided for said novel heat exchanger.

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Inventors:
HAMPEL PETER (AT)
Application Number:
PCT/AT2004/000172
Publication Date:
November 25, 2004
Filing Date:
May 14, 2004
Export Citation:
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Assignee:
HAMPEL PETER (AT)
International Classes:
F28D1/053; F28F9/02; F28F9/04; F28F13/06; F28F27/02; (IPC1-7): F28D1/053; F28F9/02; F28F9/22; F28F27/02
Foreign References:
US5329990A1994-07-19
DE10103584A12002-08-01
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Claims:
Patentansprüche :
1. Wärmetauscher mit einem eine Mehrzahl vonmindestens ein Zuführungsbzw. Verteilerrohr und mindestens ein Abführungsbzw. Sammlerrohr miteinander verbindenden, von einem flüssigen und/oder gasförmigen WärmetauschMedium durchströmbaren, außenseitig mit WärmetauschLamellen ausgestatteten und parallel zueinander angeordnetenWärmetauschFlachrohren umfassenden Wärmetauscher Grundkörper, wobei das Verteilerund das Sammlerrohr als mit mindestens einer Zu und/oder Ableitung für das WärmetauschMedium ausgestatteter, länglicher, kastenförmiger Verteilsowie Sammelund UmlenkHohlkörper ausgebildet ist, in welchem jeweils ein UmlenkkammerEinsatzkörper mit einer Mehrzahl von untereinander gleichartigen VerteilundSammelkammern für eine mengenmäßig individuelle Zuführung von MediumsTeilströmen zu den Wärmetauschrohren und für die Abführung des Mediums aus den Wärmetauschrohren angeordnet bzw. anordenbar ist, und wobei die die genannten Kammern begrenzenden Wandungen an die nnenwandungsflächen des Verteilsowie Sammelund UmlenkHohlkörpers anliegen, dad urch gekennzeichnet, dass die jeweils voneinander beabstandet angeordneten Verteilund Sammeikammern als Umlenkkammern (7,7') für das Wärmetauschmedium (wtm, wtm') ausgebildet sind, welche jeweils an die Austrittsöffnung (102) eines (10,10') der Wärmetauschrohre (10, 10', 10") und an die Eintrittsöffnung (101) eines nächsten bzw. eines demselben jeweils benachbart angeordneten Wärmetauschrohres (10', 10") angeschlossen sind, diese beiden Wärmetauschrohre (10, 10' ; 10', 10") miteinander hydraulisch verbinden und weiters mit ihrer jeweiligen Begrenzungswandung (70,70') jeweils an diedie in sie mündenden Wärmetauschrohre aufweisenden und die beiden seitlichen lnnenwandungsflächen (401,402) des Verteilsowie des Sammelund Umlenk Hohlkörpers (4,4') zumindest anliegen und insgesamt von der genannten Begrenzungswandung (70,70') und von den genannten Hohlkörper innenwandungsfiächen (401,402) umgrenzt sind, und dass sie das sie durchströmende WärmetauschMedium (wtm) jeweils von einem (10,10') in ein nächstes bzw. in das jeweils benachbarte Wärmetauschrohr (10', 10") im Wesentlichen um 180° etwa halbkreis, Cbzw. Uförmig umlenken.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von oder alle MediumsUmlenkkammern (7, 7'), bzw. deren Begrenzungswandungen (70, 70') mittels VerbindungsStrebe (71) od. dgl., miteinander dem im Wesentlichen starren, in den Verteillsowie in den Sammelund UmlenkHohlkörper (4,4') einsetzbaren, insbesondere einschiebbaren, UmlenkkammerEinsatzkörper (700, 700') verbunden sind.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die MediumsUmlenkkammern (7,7') durch mindestens einebevorzugt durch die Verbindungsstrebe (71) des UmlenkkammerEinsatzkörpers (700,700') bzw. durch einen Teil davon gebildete, sich in Richtung der Längserstreckung des UmlenkkammerEinsatzkörpers (700,700') erstreckende Trennwand (711), Septe od. dgl. geteilt sind.
4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die UmlenkkammerEinsatzkörper (700,700') quer zu ihrer Längserstreckung entweder mit dem gesamten Innenquerschnitt (Qi) des Verteilsowie des Sammelund UmlenkHohlkörpers (4, 4') oder zumindest mit einem, im Nahbereich der die Wärmetauschrohre (10,10', 10") aufweisenden Innenwandung (401) angeordneten Teil (qi) desselben im Wesentlichen querschnittsbzw. konturkonform ausgebildet und in den Verteilund Sammelund UmlenkHohlkörper (4,4') einsetzbar bzw. eingesetzt, insbesondere einschiebbar bzw. eingeschoben, sind.
5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenquerschnitt (Qi) des Verteilsowie des Sammelund UmlenkHohlkörpers (4, 4') und der Querschnitt bzw. die Kontur der Umlenkkammern (7,7') bzw. des UmlenkkammerEinsatzkörpers (700,700') im Wesentlichen Quadratoder Rechteck Form, gegebenenfalls mit abgerundeten Ecken, aufweist.
6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die fluidmediumsdichte Abschließung der offenen Enden des Verteilsowie des Sammelund UmlenkHohlkörpers (4, 4') dem Innenquerschnitt (Qi) desselben entsprechenden Querschnitt aufweisende, dort bevorzugterweise eingelötete, Abschlusselemente (41), insbesondere Stopfenmodule (41) oder Kappenmodule oder aber Anschlusselemente (410), vorgesehen sind, von welchen jeweils einer einen Mediumszuleitungsund der andere einen MediumsableitungsRohrstutzen (42) od. dgl. aufweist.
7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im VerteilUmlenkHohlkörper (4) MediumsUmlenkkammern (7,7') bzw. ein UmfenkkammerEinsatzkörper (700,700') angeordnet sind bzw. ist, deren bzw. dessen Kontur im Wesentlichen einen den Eintrittsund Austrittsöffnungen (101,102) der Wärmetauschrohre (10,10', 10") im Verteilund UmlenkHohlkörper (4) zugekehrten bzw. zugeordneten, bevorzugt etwa 40 bis 60 % von dessen Innenquerschnittsfläche (Qi) betragenden, TeilQuerschnittsbereich (qi) beansprucht und dass der restliche TeilQuerschnittsbereich (qa) einen MediumsAbführungs Kanal (45) für das die Wärmetauschrohre (10,10', 10") und die Mediums Umlenkkammern (7') des Sammelund UmlenkHohlkörpers (4') durchströmende und denselben schließlich verlassende und in den genannten MediumsAbführungskanal (45) im Verteilund Um, enkHoh, körper (4) (zurück) geführte Wärmetauschmedium (wtm) bildet.
8. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem den MediumsabführungsKanal (45) aufweisenden Verteilund Umlenk Hohlkörper (4) zwischen den Begrenzungswandungen (70) der Umlenkkammern (7) bzw. zwischen dem UmlenkkammerEinsatzkörper (700) und dem MediumsabführungsKanal (45) bzw. dessen ihn vom UmlenkkammerEinsatzkörper (700) trennender KanalTrennwand (441) eine WärmedämmSchicht (67) od. dgl. angeordnet ist.
9. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die fluidmediumsdichte Abschließung von drei offenen Enden der Verteilsowie der Sammelund UmlenkHohlkörper (4,4') dem Innenquerschnitt (Qi) desselben entsprechenden Querschnitt aufweisende, dort bevorzugterweise eingelötete, Verschlusselemente, insbesondere Stopfenmodule (41) vorgesehen sind, und weiters nur ein Anschlusselement (410), welches sowohl einen MediumsZuals auch einen MediumsAbleitungsRohrstutzen (42) od. dgl. aufweist.
10. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Mehrzahl vonmit einer ungeraden, mindestens drei betragenden, Anzahl von über jeweils abwechselnd und zueinander versetzt angeordnete Umlenkkammern (7, 7') im Verteilsowie im Sammelund UmlenkHohlkörper (4,4') miteinander hydraulisch verbundenen, einander benachbarten Wärmetauschrohren (10,10', 10") gebildeteRohrSerien (100) aufweist, wobei jeweils das erste Wärmetauschrohr (10) einer RohrSerie (100) in den Verteilund UmlenkHohlkörper (4) und das letzte Wärmetauschrohr (10") derselben, in den Sammelund UmlenkHohlkörper (4') für das WärmetauschMedium (wtm) mündet.
11. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl im Verteilals auch im Sammelund UmlenkHohlkörper (4,4') jeweils MediumsUmlenkkammern (7,7') bzw. ein UmlenkkammerEinsatzkörper (700,700') angeordnet sind bzw. ist, deren bzw. dessen Querschnitt bzw. Kontur im Wesentlichen einen den Eintrittsund den Austrittsöffnungen (101,102) der Wärmetauschrohre (10,10', 10") in dem Verteilund UmlenkHohlkörper (4) und in den Sammelund UmlenkHoh, körpern (4') zugekehrten bzw. zugeordneten, jeweils bevorzugt etwa 40 bis 60 % der lnnenquerschnittsfläche (Qi) betragenden, Teil Querschnittsbereich (qi) beanspruchen bzw. beansprucht und dass der restliche Teil Querschnittsbereich (qa) der beiden Hohlkörper (4,4') jeweils einen Zuflusskanal (44) mit jeweils im Abstand voneinander angeordneten Zuflussöffnungen (441) für das Wärmetauschmedium (wtm) in die jeweils ersten Wärmetauscherohre (10) der Rohr Serien (100) und einen Abflusskanai (45) mit jeweils im Abstand voneinander angeordneten Abflussöffnungen (451) für den Abfluss des Wärmetauschmediums (wtm) aus den jeweils letzten Wärmetauschrohren (10") der RohrSerien (100) bildet.
12. Wärmetauscher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuflussund Abflussöffnungen (441,451) im Zuflussund im Abflusskanal (44,45) jeweils zwischen den Begrenzungswandungen (70,70') der MediumsUmlenkkammern (7,7') bzw. deren Außenseiten im Wesentlichen in einer Position vor den Eintrittsöffnungen (101) der ersten Wärmetauschrohre (10) und vor den Austrittsöffnungen (102) der letzten Wärmetauschrohre (10") der RohrSerien (100) angeordnet sind.
13. Wärmetauscher nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuflussund der Abflusskanal (44,45) jeweils durch eine am Umlenkkammer Einsatzkörper (700,700') anliegende, durch einen jeweils beidseitig seitlich an die seitlichen Innenwandungen (402) des Verteilsowie des SammelundUmlenk Hohlkörpers (4,4') anliegende Trennwand gebildet ist, welche bevorzugterweise durch den Querbalken (612) eines TProfiles (6) gebildet ist, dessen Vertikalbalken (611) sich an der wärmetauschrohrfernen Innenwandung (403) des Verteilsowie Sammel undHohlkörpers (4,4') abstützt.
14. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne UmlenkkammerEinsatzkörper (700,700') von einem TProfil (71) ausgehend gebildet ist, dessen Vertikalbalken (711) jeweils an der Basiswandung (401) des Verteilund des SammelUmlenkHohlraums (4,4'), wo sich die Einund die Austrittsöffnungen (101,102) der Wärmetauschrohre (10,10', 10") befinden, anliegt, und dessen Querbalken (712) jeweils beidseitig seitlich bis zu den seitlichen Innenwandungen (402) des Verteilund des SammelundUmlenkHohlkörpers (4,4') reicht und dass für die Ausbildung der Begrenzungswandungen (70,70') der MediumsUmlenkkammern (7,7') inden Abständen einander benachbarter, hydraulisch miteinander zu verbindender Wärmetauschrohe (10, 10' ; 10', 10") voneinander jeweils entsprechendenAbständen der THorizontalbalken (712) jeweils bis zum TVertikalbalken (711) hin quer und dann entlang desselben unter Belassung eines Bogensteges (7120) eingeschnitten, eingestanzt od. dgl. ist und die so gebildeten QuerbalkenLappen (7121) unter Ausbildung der die Form eines Umlenkbogens aufweisenden Begrenzungswandung (70,70') der Umlenkkammern (7, 7') in Richtung bis zum Anliegen ihrer freien Enden an der Basis (401) des Verteil sowie des Sammelund UmlenkHohlkörpers (4,4') bzw. bis zum Fußende des TVertikalbalkens (711) hin konkav, bogenförmig gekrümmt bzw. gebogen sind.
15. Variante des Wärmetauschers nach einem der Ansprüche 1 bis 14, welche mit einer bei Expansion stark abkühlenden, leicht verdampfbaren, unter Druck stehenden Kühlmittel bzw. Kühlfluid als Wärmetausch, insbesondere Kühlmedium (wtm), beschickbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass von einem mit dem vorgesehenen Wärmetauschmedium wtm, insbesondere Kühlfluid, versorgbaren VerteilHohlraum (4) ausgehende Expansionsbzw. EntspannungsDüsen (8) in die Wärmetauschrohre (10,10', 10") ragen und in denselben jeweils oberhalb der Düsen (8), bevorzugt einstückig aus Blech gebildete und vorzugsweise im Wesentlichen dachartige, mit VerteilÖffnungen (81) undJalousien (82) ausgestattete VerdampfungsSchikanen (80) angeordnet sind.
16. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass für einen modulartigen, sequentiellen und/oder seriellen fluidmediumsdichten Zusammenschluss von zwei oder mehr Verteilsowie SammelundUmlenk Hohlkörpern (4,4') miteinander bzw. für die WärmetauschmediumsVerund Entsorgung von mehreren sequentiell und/oder seriell angeordneten Wärmetauschern miteinanderjeweils der dem Innenquerschnitt (Qi) oder dem Außenquerschnitt der genannten Hohlkörper (4,4') entsprechende Außenkontur bzw. Innenkontur aufweisende, in die offenen Enden der genannten Hohlkörper (4,4') oder auf dieselben fluiddichte AbschlussVerbindungselemente (416), Anschluss Verbindungselemente (417), Anschlusselemente (418,419) mit Mediumsführungen (435,437) oder Abschlusselemente (420), bevorzugt in Stopfenoder KappenForm einoder aufgesetzt, bevorzugt einoder aufgelötet sind.
17. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Verteilsowie SammelundUmlenkHohlkörper (4,4'), Wärmetauscherrohre (10,10', 10"), UmlenkkammerEinsatzkörper (700,700'), Trennprofile (6) sowie alle Anschluss Verbindungsund Abschlusselemente (41,410, 415420) sowie Zuund Abführungs Rohrstutzen (42) aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung gefertigt sind und diese Komponentenmit Ausnahme der UmlenkkammerEinsatzkörper (700,700') sowie der Trennprofile (6), bevorzugt mittels Lötung, materialschlüssig und fluidmediumsdicht miteinander verbunden sind.
18. Verfahren zum fluiddichten Verbinden von Bauteilen, insbesondere von Bauteilen mit Rohren oder von Rohren miteinander, von welchen einer bzw. eines an der Verbindungsstelle einen Innenkonus bzw. eine Tulpe und der bzw. das andere einen Außenkonus bzw. Konus aufweist, und bevorzugterweise der Winkel der Erzeugenden des Innenkonus zur Rohrachse größer ist als der analoge Winkel der Erzeugenden des Außenkonus, und insbesondere zum fluiddichten Verbinden von zumindest zwei der im Anspruch 17 genannten Komponenten des neuen Wärmetauschers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 miteinander, wobeiunter Vermeidung bzw. Ausschaltung des Einsatzes von Flussbzw. Löthilfsmitteln zwischen die für die gewünschte Lötverbindung vorgesehenen, auf eine, vorzugsweise über der Schmelztemperatur des Lotmetalls liegende, Temperatur erhitzten topografischen Bereiche der miteinander zu verlötenden Werkstückteile bzw. Werkstücke, Bauteile bzw. Rohre anstelle eines im Wesentlichen einphasigen Lotmetalls ein Zweioder MehrphasenLotmetallsystem eingebracht wird, weiches als wesentliche Komponente das jeweilige, eine Matrix bildende Lotmetall umfasst, in welche Matrix feine Partikel aus einem mit der Lotmetallbzw. mit der sich beim Lötvorgang bildenden Lotmetall/AluminiumEutektikumschmelze benetzbaren, durch Unterkriechen die oberflächliche AluminiumoxidHaut brechenden, anorganischen, in der Metallschmelze unlöslichen, Nichtoder Halbmetallcharakter aufweisenden AbrasivMaterial aus der Gruppe der Silikate, Hartstoffe auf Basis von ÜbergangsmetallCarbiden und/oderNitriden, Spinelle od. dgl., eingebettet sind und wobei nach entsprechender RelativPositionierung der jeweils miteinander zu verlötenden Werkstückteile bzw. Werkstücke, Bauteile und/oder Rohre zueinander, dieselben bei gleichzeitiger Aufbringung von Druck aneinandergepresst und um geringe Wegstecken im Bereich von 0,05 bis 1 mm linear und/oder drehend und/oder oszillierend, fiächig aneinander reibend gegeneinander relativbewegt bzw. verschoben werden, wobei unmittelbar vor der Lötung, die Oberflächen bzw. Konus Oberflächen der miteinander zu verbindenden Bauteile und/oder Rohre, vorzugsweise der WärmetauscherKomponenten, auf mechanischem Wege durch Abtrag der OberflächenOxidschicht, in metallblanken Zustand gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dassalsZweioderMehrphasenLotmetallSystem a) ein in den für die Lotverbindung vorgesehenen Spalt zwischen den zu verbindenden Bauteilen und/oder Rohren, insbesondere zwischen dem Innenkonus und dem Außenkonus derselben, einzubringendes bzw. eingebrachtes, durch MehrfachLängsfaltung einer bandartigen Folie aus dem Lotmetall, insbesondere Zink, mit einem sich im Wesentlichen entlang seiner LängsMittelzone (MZ) zwischen den beiden miteinander beidseitig der Mittelzone (MZ) entlang der beiden Randzonen (FY, AY, OZ, ZU) des Bandes (BL) dicht bzw. kalt verschweißt miteinander verbundenen Außenflanken (AF) erstreckenden, rohrartigen Raum, weicher mit den Partikeln (AP) aus dem AbrasivMaterial gefüllt ist, eingesetzt wird, oder b) eine bandförmige LotmetallFolie, in weiche von einer oder von beiden Seiten her, eine Vielzahl der oxidhautbrechenden und mit Lotmetallbzw. Eutektikumsschmelze benetzbaren Partikel des AbrasivMaterials eingebracht, insbesondere eingewalzt, ist, oder aber c) eine Paste aus in einem bei Temperaturen bis maximal 250°C, vorzugsweise bis maximal 200°C, im Wesentlichen rückstandsfrei verdampfenden Fluid bzw. Öl gleichmäßig verteilten Teilchen des Lotmetalls und Partikeln aus dem oxidhaut brechenden und metallschmelzebenetzbaren AbrasivMaterial, wobei die LotmetallTeilchen eine PartikelGröße von 0,05 bis 0,5 mm, bevorzugt von 0,1 bis 0,3 mm, aufweisen und das MengenVerhältnis von Lotmetall zu oxidhautbrechenden und metallschmeizebenetzbaren AbrasivmaterialPartikeln zwischen 3 : 1 und 30 : 1, bevorzugt zwischen 5 : 1 und 10 : 1, beträgt.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung der mittels des Lotmetalls materialschlüssig miteinander zu verbindenden Bauteile und/oder Rohre, insbesondere Wärmetauscher Komponenten, unter gleichzeitiger (Kurzzeit) DruckkraftAusübung durch, gegebenenfalls drehende (n), Schlag, Stoß oder Schockwelle auf zumindest eines derselben generiert wird, oder aber durch oszillierende Relativbewegung der mittels des Lotmetalls materialschlüssig miteinander zu verbindenden Bauteile und/oder Rohre bzw. der Wärmetauscher Komponenten mittels auf zumindest eines bzw. einen derselben einwirkendem Ultraschall, bevorzugt mit einer Frequenz zwischen 25 und 50 kHz.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das in seiner Längs Mittelzone (MZ) mit den AbrasivmaterialPartikeln (AP) gefüllte LotmetallBand (BL) gemäß dessen Variante a) hergestellt ist durch LängsFalten einer Bandfolie zu einer im Wesentlichen dem Buchstaben W mit einem zwischen dessen Außenflanken (AF) angeordneten einoder mehrfach zigzag gefalteten WMittelteil (MT) entsprechenden Querschnittsform, wobei die beiden WAußenflanken (AF) den Mittelteil (MT) des W überragen, wonach die beiden WAußenflanken (AF) bis zur Höhe (hmt) des WMittelteiles (MT) und der zwischen ihnen liegende WMittelteil (MT) selbst in einer ersten Stufe zu einer YQuerschnittsform zusammengepresst werden, das dann in einer zweiten Stufe über die gesamte Bandlänge in den Winke, raum (WR) zwischen den beiden schräg auseinander aufragenden Armen (AY) des YBandes unter Bildung eines PulverStranges die AbrasivmaterialPartikel (AP) eingebracht werden, wonach in einer dritten Stufe die beiden schräg aufragenden YArme (AY) unter Bildung eines eine mit den AbrasivmaterialPartikein (AP) gefüllte Ausbauchung seiner Mitte, zone (MZ) aufweisenden LotmetallBandes materialdichtend aneinander gepresst werden.
Description:
Wärmetauscher Die Erfindung bezieht sich auf einen neuen Gas-und/oder Flüssigkeits- Wärmetauscher mit Wärmetauschrohren und dazwischen angeordneten Lamellen. Bei den bisher bekannten derartigen Wärmetauschern ergeben sich insbesondere bei der Herstellung von kleinen Serien wegen eines immer noch hohen Ausmaßes an Handarbeit und Geschicklichkeit des Produktionspersonals und infolge des dadurch bedingten höheren Ausschusses hohe Fertigungskosten. Um eine jeweils erwünschte Zwangsführung des Wärmetauschfluids durch die Wärmetauschrohre zu erreichen, sind diese über an den Rohr-Enden befestigte, dort üblicherweise angelötete Rohrbögen od. dgl. miteinander verbunden.

Typische Applikationen sind Wärmetauscher für Kühlung, Heizung und für Klimageräte aller Art. Der stark diversifizierte Markt umfasst eine große Zahl von Systembauern für"industrielle Klimatechnik"bzw. für individuell gestaltete Kühlung- und/oder Heizungs-Systeme.

Bei Wärmetauschern für den Austausch von Wärme zwischen Gasen, meist Luft, und Flüssigkeiten, wie insbesondere Wasser, Öl oder Kühlmittel, werden die Flüssigkeiten durch ein Rohrsystem, üblicherweise zumindest ein Verteiler-und zumindest ein Sammlerrohr, welche durch eine Mehrzahl von Wärmetauschrohren miteinander mechanisch und hydraulisch verbunden sind, zu-und abgeleitet. Das Gas, meist Luft, strömt über Lamellen, die mit dem Wärmetausch-Flüssigkeits-System bzw.-Kreislauf indirekt in Kontakt stehen. Als Wärmetauschrohre haben Flachrohre wegen des guten OberflächeNolumen-Verhältnisses Vorteile und werden deshalb in großen Mengen in Wärmetauschern in der Fahrzeugtechnik verwendet.

Für Wärmetauscher, welche mit höheren Mediumsdrucken arbeiten oder bei Befestigung der Wärmetauschrohre im Sammler-und Verteilerrohr mittels Aufweit-Technik setzt man günstigerweise Rundrohre ein.

Zum Stand der Technik auf diesem Gebiet ist auf die DE 101 03 584A1 zu verweisen, welche einen Wärmetauscher mit einem Wärmetauscher-Körper aus an ihren Enden aufgeweiteten und dort zusammengelöteten Flachrohren und dazwischen angeordneten Lamellen beschreibt. Nach oben und nach unten hin ist dieser Wärmetausch-Körper jeweils mit einem dichtend anschließenden Verteil-und einem Sammelkasten abgeschlossen, durch welchen das Wärmeträgerfluid jeweils zu-und abgeführt wird. Eine gezielte Wärmetauschrohr-individuelle Führung des Wärmeträgermediums ist mit diesen, auch weitere wesentliche Nachteile, wie den Einsatz von Kunststoffteilen aufweisenden Wärmetauschern, nicht möglich.

Bei dem Wärmetauscher gemäß der US 6 199 401 B1 ist eine Wärmetauschrohr- individuelle Zuführung und Abführung des Wärmetauschmediums ermöglicht, wobei in einem auf dem mit den nur nach oben hin offenen Wärmetauschrohren gebildeten Wärmetauscher-Körper aufsitzenden länglichen, gemeinsamen Wärmetauschmediums- Zu-und-Abführungskasten ein Mediumsführungs-und-zuteilungs-Bauteil angeordnet ist.

Wesentlicher Nachteil dieser Wärmetauscher ist, dass sie bezüglich Mediumsführung relativ unflexibel sind und alle ihre Bestandteile nur individuell fertigbar sind, was sich zwar für den Fall einer Massenfertigung rechnet, nicht jedoch für eine, wie heute immer mehr gefragte, auftragsspezifisch flexible Fertigung von Kleinserien von hinsichtlich ihrer Konzeption, Größe und ihrem Verwendungszweck unterschiedlichen Wärmetauschern.

Die vorliegende Erfindung hat sich das Ziel gesteckt, einen Wärmetauscher, insbesondere aus Aluminium-Werkstoff, zu schaffen, bei welchem die bisher übliche Zwangs-Strömungsführung über außerhalb des Wärmetauscher-Körpers geführte Verbindungsleitungen, Rohrbögen od. dgl. zwischen den Wärmetauschrohren in das Verteilungs-und in das Sammlerrohr selbst verlegt wird, und auf diese Weise der hohe Manipulationsaufwand beim Löten mit allen Nachteilen durch eine entweder nur wenige Handgriffe erfordernde oder überhaupt automatisierte Produktionsweise ersetzt werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Wärmetauscher gemäß Oberbegriff d Anspruches 1, wobei die Erfindung darin besteht, dass der Wärmetauscher die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale aufweist.

Beim neuen Wärmetauscher tritt also an die Stelle einer großen Zahl von die Enden der Wärmetauschrohre miteinander verbindenden und an die genannten Enden fluiddicht anzuschließenden bzw. anschließenden Rohrbögen jeweils ein in einem, wie z. B. von den üblichen Heizungsradiatoren bekannten, Verteilerrohr und Sammlerrohr anzuordnender bzw. angeordneter Einsatzkörper mit Mediums-Umlenkkammern, welcher die Funktion der oben beschriebenen, für die jeweils gewünschte Zwangsführung des Wärmetauschmediums von Wärmetauschrohr zu Wärmetauschrohr bisher verwendeten Fluidumlenkungs-Rohrbögen od. dgl. übernimmt.

Die neuen Wärmetauscher erlauben eine Fertigung, bei welcher die bisher aufwändige Handarbeit mit Lötung, Schweißung oder Verklebung einer großen Zahl von Verbindungs-Rohrstücken mit den Wärmetauschrohren entfällt, was insbesondere bei an sich aufwendig und somit kostenaufwändig verbindbaren Materialien, wie Aluminium, Edelstahl u. dgl. die Fertigungskosten wesentlich reduziert. Weiters ist durch die neue

Bauart der Wärmetauscher eine sinnvolle und einfach zu realisierende Automatisierung ermöglicht, es ist die Konfektionierung vereinfacht, und es entfällt auf diese Weise ein Großteil der von Fehlern nie ganz freien Handarbeit.

Darüber hinaus sind aus einer kleinen Anzahl von, in ihrer Dimension, insbesondere"Länge"völlig flexiblen Grundmodulen, nämlich aus Flachrohren, Mediums- Zu-und-Abführungs-Hohikörpern und Umlenkkammer-Körpern, sowie weiters mit wenigen Typen von Stopfenelementen und Anschlussrohren bzw.-rohrstutzen praktisch jegliche Größe, Länge, Dicke und/oder Höhe und jegliche Art der Mediums-Führung und - Verteilung aufweisende Wärmetauscher für die verschiedensten Zwecke fertigbar.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des neuen Wärmetauschers gemäß Anspruch 2 ist mittels eines gemeinsamen Tragelements dafür Sorge getragen, dass jede der Umlenkkammern an der-jeweils für die Überführung und Umlenkung des Wärmetauschmediums von einem Wärmetauschrohr in das nächste gemäß einem jeweils vorgesehenen Mediumsführungs-Konzept richtigen-Stelle angeordnet ist.

Wenn die Umlenkkammern für das Wärmetauschmedium, wie gemäß Anspruch 3 vorgesehen, an einer gemeinsamen Verbindungsstrebe angeordnet sind, welche gleichzeitig eine Art von die Umlenkkammern in Durchströmungsrichtung leitender Trennwand bildet, kann ein besonders gleichmäßiger Fluss des Wärmetauschmediums erreicht werden, wodurch Energieeinsparungen bei der Wärmetauschmediums-Umpump-Einrichtung erzielt werden.

Ist eine gewöhnliche, einfach hin und her mäandrierende Führung des Wärmetauschmediums vorgesehen, so ist es günstig, wenn die Wärmetauschmediums- Umlenkkammern so gebaut sind, dass deren Kontur jeweils mit der Innenquerschnitts- Kontur des Verteil-und des Sammel-Umlenk-Hohlraums im Wesentlichen übereinstimmt, wie im Detail aus dem Anspruch 4 hervorgeht.

Es kann aber auch bei eventuell gewünschter zusätzlicher Nutzung des Verteil- Umlenk-Hohlkörpers als Mediums-Sammel-Hohlkörper oder-Rückführungs-Kanal vorgesehen sein, dass die Umlenkkammern konturmäßig z. B. nur etwa jene Hälfte des Innenquerschnitts der genannten Hohlräume, von welchen die Wärmetauscherrohre ausgehen bzw. dort einmünden, beanspruchen und der Rest der Querschnittsfläche des Verteilerhohlraums eben als Sammel-Hohlraum für die Rückführung des Wärmetauschmediums zu einer Wärmetauschmediums-Abführung zur Verfügung steht, welche in diesem Fall dann z. B. oberhalb der Wärmetauschmediums-Zuführung angeordnet ist.

Besonders bevorzugt ist es-insbesondere in Hinblick auf die angestrebte Vereinfachung der Fertigung-wenn, wie gemäß Anspruch 5 vorgesehen ist, der

Innen-Querschnitt von Verteil-und Sammel-Umlenk-Hohlkörper und der Querschnitt der Kontur des Umlenkkammer-Einsatzkörpers im Wesentlichen miteinander übereinstimmende Quadrat-oder Rechtecksform, bevorzugterweise mit abgerundeten Ecken, aufweist. Eine derartige Formgebung hat den Vorteil, dass die bogenförmigen Wandungen der Mediums-Umlenkkammern im Wesentlichen einfache Rechtecks- Grundform aufweisen können und daher z. B. in einfachster Weise aus Blech gebogen sein können, wobei diese Art der Herstellung den Vorteil hat, dass sie nur geringe Kosten verursacht.

Darüber hinaus können die zwischen Verteil-und Sammel-und Umlenk-Hohlkörper verlaufenden Wärmetauschrohre z. B. auch in zwei oder mehr Reihen nebeneinander oder schräg zueinander versetzt angeordnet sein, wobei beispielsweise gegenüber Rundrohr- (Verteil-und) Sammel-Hohikörpern der weitere Vorteil gegeben ist, dass die Wärmetauschrohre einerseits einen jeweils geraden Mündungs-bzw. Eintrittsabschluss aufweisen und alle untereinander gleiche Länge besitzen können.

Was die Schließung der offenen Enden der Verteil-sowie Sammel-und Umlenk- Hohlkörper betrifft, so können dafür einfache, rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisende, gegebenenfalls innere Mediumsführungen aufweisende Abschluss-bzw.

Anschlusskappen, Abschluss-bzw. Anschlussstopfen od. dgl. Abschluss-bzw.

Anschlusselemente vorgesehen sein, und weiters solche, welche mit Mediums-Zuleitungs- und Ableitungs-Rohrstutzen od. dgl. versehen sind, wie es dem jeweiligen Bedarf aufgrund der jeweils beabsichtigten Führung des Wärmetauschmediums innerhalb des neuen Wärmetauschers entspricht. Es sei hiezu im Detail auf den Anspruch 6 hingewiesen.

Es ist schon oben im Nachhang zum Anspruch 4 kurz angesprochen worden, dass der Verteil-und Umlenk-Hohlkörper so gestaltet sein kann, dass er nicht nur für die Zuführung, sondern auch für die Rück-und Abführung des Wärmetauschmediums aus dem Wärmetauscher geeignet ist. Hierzu wird auf die besonders bevorzugte Ausführungsform des neuen Wärmetauschers gemäß Anspruch 7 hingewiesen.

Um den bei einem Wärmetauscher in der soeben beschriebenen, gemäß Anspruch 7 vorgesehenen Ausführungsform auftretenden unerwünschten Wärmefluss zwischen dem den Wärmetauschrohren zugeführten Wärmetauschmedium und dem aus den Wärmetauschrohren abgeführten Wärmetauschmedium im Mediums-Abführungs- Hohlraum oder-Kanal zu vermeiden, ist die Anordnung einer wärmeflusshemmenden Isolierung zwischen den Umlenkkammern im Verteil-und Umlenk-Hohlraum und dem Wärmetauschmediums-Abführungs-Kanal gemäß Anspruch 8 günstig.

Besonders rationell ist es, wenn für den fluiddichten Abschluss der Verteil-und Sammler-Umlenk-Hohlkörper, in deren offenen Enden stopfen-oder kappenartig einsetz-

oder aufsetz-und fluiddicht einlötbare modulartige Ab-bzw. Anschlusselemente gemäß Anspruch 9 vorgesehen sind.

Um die Verteil-sowie Sammel-und-Umlenk-Hohlkörper beispielsweise mehrerer zueinander parallel angeordneter und/oder parallelgeschaltet mit Wärmetauschmedium zu beschickender oder davon zu entsorgender Wärmetauscher abzuschließen, können jeweils mehrere gemeinsame Abschluss-bzw. Anschlusselemente aufweisende, modulartige Mehrfach-Ab-bzw. Anschlusselemente eingesetzt sein, welche die verschiedensten Anordnungen von Zu-und Ableitungs-Rohrstutzen, inneren Mediums- Führungskanälen u. dgl. aufweisen können.

Eine besonders bevorzugte und einen gleichmäßigen und intensiven Wärmeaustausch ermöglichende Ausführungsart des neuen Wärmetauschers ist im Anspruch 10 geoffenbart. Dort sind die Umlenkkammern in dem Verteil-sowie im Sammel-und Umlenk-Hohlkörper der beiden Umlenkkammer-Einsatzkörper abwechselnd so angeordnet, dass jeweils aufeinanderfolgend eine Serie von drei, fünf oder sieben Wärmetauschrohren sequenziell durchströmt werden, bevor das Wärmetauschmedium in die jeweilige Abführung aus dem Sammel-und Umlenk-Hohlkörper gelangt und von dort über einen entsprechenden Rohrstutzen od. dgl. nach außen geführt wird.

Um alle Wärmetauschrohre möglichst gleichzeitig und gleichmäßig mit Wärmetauschmedium gleichen Temperaturniveaus zu versorgen, ist es günstig, wenn oberhalb des Umlenkkammer-Einsatzkörpers im Verteil-und Umlenk-Hohlraum- Zulauföffnungen für das frisch in den Wärmetauscher gelangende Wärmetauschmedium in die jeweils für den Einlauf des Mediums vorgesehenen Wärmetauschrohre angeordnet sind.

Eine ganz analoge Konstruktion kann auch im Sammel-und Umlenk-Hohlkörper vorgesehen sein, welcher in ganz analoger Weise jeweils dort, wo die Ausflussöffnungen des jeweils"letzten"Rohres einer vom Wärmetauschmedium sequenziell zu durchströmenden Wärmetauschrohr-Serie ausmünden, angeordnet sind. Im Detail ist hiezu auf den Anspruch 11 zu verweisen.

Über die Anordnung dieser jeweils den Einlauföffnungen der Wärmetauschrohre zugeordneten Zulauf-und Ablauf-Öffnungen relativ zum Umlenkkammer-Einsatzkörper und im soeben genannten Wärmetauschmediums-Zufluss-und Abflusskanal gibt der Anspruch 12 näher Auskunft.

Bevorzugt ist es gemäß Anspruch 13, für die Trennung des Umlenk- Einsatzkörpers vom Mediums-Zuflusskanal eine eigene Trennwand od. dgl. vorzusehen, welche beidseitig innen an die Seitenwände des Verteil-und Umlenk-Hohlkörpers anliegt und sich nach oben hin an dessen oberer Innenwand desselben abstützt. Diese günstigerweise die Querschnitts-Form eines-in diesem Fall umgekehrten-T aufweisende Trennwand weist jeweils rechts und links von ihrem vertikalen T-Balken im

Horizontalbalken die Zulauföffnungen für das Wärmetauschmedium auf. In ganz analoger Weise ist vorteilhafterweise auch der Sammel-Umlenk-Hohlraum mit einer gleichartigen Trennwand mit Ablauföffnungen ausgestattet.

Eine unter Einsatz eines einfachen T-Profils kostengünstig und unkompliziert fertigbare und daher im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugte Ausbildungsvariante des Umlenkkammer-Einsatzkörpers bildet den Gegenstand des Anspruchs 14.

Dem Anspruch 15 sind im Sinne einer hochgradigen Rationalisierung der Fertigung vorteilhafte Modul-Ausführungsformen der Anschluss-und Verbindungselemente zwischen den Verteil-sowie Sammel-und Umlenk-Hohlkörpern, z. B. von seriell und/oder parallel geschalteten Wärmetauschkörpern zu entnehmen.

Der Anspruch 16 beschäftigt sich mit einer im Rahmen der Erfindung, besonders bevorzugten Art des Zusammenschließens der neuen Wärmetauschkörper miteinander zu größeren Einheiten, was insbesondere durch den Einsatz der weiter oben schon näher beschriebenen modulartigen Abschluss-und Verbindungselemente erleichtert wird.

Weiters betrifft der Anspruch 17 eine im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugte, insbesondere auf Aluminium als Wärmetauscher-Baumaterial zugeschnittene neue Methode zum material-schlüssigen fluiddichten Verbinden von Bauteilen mit Rohren und von Rohren miteinander im Allgemeinen sowie zum Verbinden der verschiedenen Komponenten des neuen Wärmetauschers, wie insbesondere der modulartigen, Ab-, Anschluss-und Verbindungselemente, wie insbesondere Stopfen-, Kappen und Muffenmodule mit den Verteil-sowie Sammel-Umlenkhohlkörpern, mit den Zu-und Abführungsrohren und-rohrstutzen u. dgl im Speziellen.

Die Ansprüche 18 bis 20 schließlich betreffen im Rahmen des neuen Lötverfahrens gemäß dem Anspruch 17 besonders bevorzugte Ausführungsvarianten, welche infolge ihrer klaren Aussagen keiner näheren Erklärung bedürfen.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert : Es zeigen die Fig. 1 bis 3 jeweils in mehreren Ansichten und Detaildarstellungen drei verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit verschiedenen Arten der inneren Führung des Wärmetauschmediums, die Fig. 4 bis 6 in analoger Weise drei Varianten von grundsätzlich zu den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Wärmetauschern ähnlichen Wärmetauschern, welche zu größeren Einheiten zusammengeschlossen sind, wobei die Fig. 6 eine Kombination zweier Wärmetauscher mit unterschiedlichen Wärmetauschmedien zeigt. Die Fig. 7 und 8 zeigen jeweils einen kompakten Block von jeweils drei, hinsichtlich Wärmetauschmediums-Führung einmal sequentiell und einmal parallel geschalteten Wärmetauschern gemäß der Erfindung und die Fig. 9 einen Wärmetauscher, wie er insbesondere für Klimaanlagen von Kraft-und Kühlfahrzeugen Verwendung finden kann, und die Fig. 10 eine besondere Form eines

erfindungsgemäß bevorzugt zum Einsatz kommenden Lötbandes und dessen Herstellung.

Der in den Fig. 1a bis 1f gezeigte Wärmetauscher 1 umfasst im Wesentlichen einen oberen Verteil-und Umlenk-Hohlkörper 4 rechteckigen Querschnitts sowie einen unteren Sammel-und Umlenk-Hohlkörper 4'gleichen rechteckigen Querschnitts und zwischen denselben angeordnete, dieselben miteinander mechanisch und hydraulisch verbindende, jeweils über Einlauföffnungen 101 und Auslauföffnungen 102-an dieselben materialschlüssig, insbesondere durch Lötung, gebundene-Wärmetausch-Flachrohre 10, 10', 10"zwischen welchen feinwellige Wärmetauschlamellen 110 angeordnet sind.

Abgeschlossen ist der Verteiler-und Umlenk-Hohlraum 4 vorne rechts durch ein Anschlusselement mit einem Rohrstutzen 42 für die Zuleitung des Wärmetauschmediums wtm und hinten links bloß mit einem fluiddichten Stopfenelement 41. Der untere Sammel- und Umlenk-Hohlraum 4'ist vice versa rechts vorne mit einem gewöhnlichen Abschlussstopfen 41 und links mit Anschlussstopfen 410 solchen mit Rohrstutzen 42 für die Ableitung des Wärmetauschmediums wtm abgeschlossen.

In den Verteil-und Umlenk-Hohlraum 4 ist-dessen Innenquerschnitt Qi deckend bzw. an dessen Innenwandung rundum anliegend-ein länglicher Umlenkkammer- Einsatzkörper 700 eingeschoben, welcher mehrere, etwa gewölbeartige bzw. bogenförmige Wandungen 70 aufweisende, voneinander jeweils beabstandete Umlenkkammern 7 aufweist. Diese sind zu den Ein-und Auslauföffnungen 101,102 der Wärmetauschrohre 10,10', 10"hin offen.

In ganz analoger Weise ist ein-vorteilhafterweise gleichartiger-Umlenkkammer- Einsatzkörper 700'mit durch bogenförmige Wandungen 70'begrenzten Umlenkkammern 7'im Sammel-und Umlenk-Hohlkörper 4'angeordnet, welche zu den Aus-und Einlauföffnungen 102,101 der Wärmetauschrohre 10,10', 10"hin offen sind.

Die Fig. 1f und 1g zeigen die Umlenkkammer-Einsatzkörper 700,700'und deren Situierung näher : Sie sind jeweils aus einem T-Profil 71 gebildet, wobei die beidseitig vom T-Vertikalbalken 711 seitlich wegragenden T-Horizontalbalkenteile 712 jeweils in Abständen bis zum Vertikalbalken 711 hin quer eingeschnitten sind und dann jeweils auch noch für eine Strecke rechts und links entlang des Vertikalbalkens 711, wobei dann voneinander beabstandete Stege 7120, in welchen die T-Profilstruktur nicht verändert ist, erhalten bleiben. Die auf diese Weise entstehenden, vom genannten Steg 7120 ausgehenden Lappen 7121 sind bogenförmig jeweils zum Fußende des T-Balkens 711 hin nach abwärts gebogen und liegen jeweils innen an der Basiswand 401 des Verteil-und des Sammel-und Umlenkhohlraums 4,4'mit den Einlauf-und Auslauföffnungen 101,102 der Wärmetauschrohre 10,10', 10"an. Auf diese Weise sind die bogenförmigen Wandungen 70,70'der Umlenkkammern 7,7'für die Führung des Wärmetauschmediums wtm von einem Wärmetauschrohr zum nächsten gebildet.

Aus der Fig. 1 ist deutlich ersichtlich, dass die Umlenkkammer-Einsatzkörper 700,

700'in zueinander völlig analoger Weise ausgebildet sind und nur die Umlenkkammern 7, 7'jeweils zueinander relativ versetzt angeordnet sind. Die Umlenkkammer-Wandungen 70, 70'liegen seitlich an den beiden Seiteninnenwänden 402 der Hohlkörper 4,4'und jeweils zu den Wärmetauschrohren 10,10'. 10"hin an der Basiswandung 401 des Verteiler-und des Sammel-Umlenkhohlkörpers 4,4'an.

Der Wärmetauscher 1 gemäß den Fig. 2a bis 2f ist-bei ansonsten gleichbleibenden Bezugszeichen-Bedeutungen-vom Grundkörper her im Wesentlichen in gleicher Weise gebaut wie der Wärmetauscher 1 gemäß Fig. 1. Bei diesem ist jedoch die Konstruktion so geändert, dass zwei Rohrstutzen 42, nämlich je einer für die Zu-und für die Ableitung des Wärmetauschmediums wtm in dem Anschluss-Stopfenmodul 410 rechts vorne oben angeordnet sind, und dass der Verteil-und Umlenk-Hohlkörper 4 durch ein flaches T-Profil 6 mit nach oben weisendem Vertikalbalken 611 in einen oben liegenden Wärmetauschmediums-Abführkanal 45 und in einen der Kontur des prinzipiell schon aus der Fig. 1 bekannten, dem Wärmetauschmediums-Verteil-und Umlenk-Hohlkörper 700 entsprechenden Zufuhr-und Umlenk-Kanal 44 geteilt ist, wobei in diesem Kanal 44 ganz analog zu Fig. 1 ein entsprechend"flacherer"Umlenkkammer-Einsatzkörper 700 eingesetzt ist, welcher durch den unteren Rohrstutzen 42 des oben rechts angeordneten Anschlussstopfens 410 mit Wärmetauschmedium wtm in gleicher Weise versorgt wird, wie schon in der Fig. 1 dargestellt. Die einem"flachen"inversen T entsprechende Profilform des den Mediums-Abführkanal 45 definierenden Trennprofils 6 hat den Vorteil, dass sich daselbe auf dem Umlenkkammer-Einsatzkörper 700 aufliegend-mittels seines kurzen Vertikalbalkens 611 an der oberen Innenwandung 403 des Verteil-und Umlenk-Hohlraums 4 und mit seinem Horizontalbalken 612 beidseitig an den Seitenwandungen 402 desselben abstützen kann.

Was den Sammel-Umlenk-Hohlkörper 4'betrifft, so ist dessen Innen-Querschnitt genau so dimensioniert wie der Innen-Querschnitt des Zufuhrkanals 44 im Verteil-und Umlenk-Hohlkörper 4. Hiermit ist sichergestellt, dass auch die beiden Umlenkkammer- Einsatzkörper 4,4'ebenfalls untereinander gleich dimensioniert sind und somit auch hier eine Minimierung des Fertigungsaufwands erreicht wird. Um den Wärmefluss zwischen frisch zugeführtem und durch die Wärmetauschrohre geführten Wärmetauschmedium zu minimieren, ist zwischen dem Umlenkkammer-Einsetzkörper 4 und dem Trennprofil 6 eine Wärmedämmplatte 67 angeordnet.

Bei dem in der Fig. 3a bis 3f-bei ansonsten gleichbleibenden Bezugszeichen- Bedeutungen-gezeigten Wärmetauscher 1 entspricht der Grundaufbau desselben ebenfalls den Wärmetauschern 1 gemäß den Fig. 1 und 2, allerdings ist hier eine Innen- Querschnitts-Aufteilung sowohl im Verteiler-Hohlraum 4 als auch im Sammel-Hohlraum 4' vorgesehen, und zwar liegen dort-etwa 60 % der Innen-Qquerschnittsfläche Qi der beiden soeben genannten Hohlkörper 4,4', also den Teilquerschnitt qi, beanspruchend-

die Umlenkkammer-Einsatzkörper 700,700'jeweils an der Basis-Wandung 401 dieser Hohlkörper 4,4'mit den den Ein-und Auslauföffnungen 101,102 der Wärmetauschrohre 10,10', 10"an, wobei die Umlenkkammern 7,7'so gegeneinander versetzt angeordnet sind, dass das Wärmetauschmedium wtm-jeweils vom Verteil-Umlenk-Hohlraum 4 beginnend-ein erstes Wärmetauschrohr 10 durchströmt, dann von einer Umlenkkammer 7'des unteren Umlenkkammer-Einsatzkörpers 700'zuerst in ein zweites benachbartes Wärmetauscherrohr 10'gelangt, dann durch eine Umlenkkammer 7 des oberen Einsatzkörpers 700 ins übernächste Wärmetauschrohr 10"geführt wird und aus demselben kommend, jeweils über eine der Ablauf-Öffnungen 451 in dem den Sammler- Umlenk-Raum 4'teilenden Trennprofil 6 in den Abführungskanal 45 in Restquerschnitt qa des Sammel-und Umlenk-Hohlraums 4'geführt wird, von wo es über den Ableitungs- Rohrstutzen 42 des Anschluss-Stopfenmoduls 410 links unten abfließen kann.

In analoger Weise ist im oberen Verteil-Umlenkhohlraum 4 im oberhalb des dortigen Umlenkkammer-Einsatzkörpers 700 freibleibenden, durch das T-Trennprofil 6 freigehaltenen Hohlraum mit dem Teilquerschnitt qa ein Wärmetauschmediums- Zuführkanal 44 gebildet, von welchen aus jeweils über eine erste der in das Trennprofil gestanzten Zulauföffnungen 441-Wärmetauschmedium wtm zur Einlauföffnung 101 eines "ersten"Einlaufrohres 10 einer ersten Serie 100 von drei benachbarten Wärmetauschrohren 10,10', 10"eingebracht wird und dann in gleicher Weise jeweils durch die nächste Zulauföffnung 441 des Trennprofils 6 und über eine um drei Wärmetauschrohre versetzte Zufuhröffnung 10 die weiteren, jeweils drei Wärmetauschrohre einer nächsten Rohr-Serie 100 versorgt werden usw.

Auch hier ist die T-Form des Trennprofils 6 günstig, weil sie eine Abstützung desselben an der jeweils oberen und unteren äußeren Innenwand 403 des Verteil-sowie des Sammel-und Umlenk-Hohlkörpers 4,4'und damit eine Sicherung des Mediums-Zu- und Abflusskanals 44,45 in den beiden Hohlräumen 4, 4'ermöglicht.

In der Fig. 3b sind die Wärmetauschmediums-Ströme innerhalb der Umlenkkammern 7,7'und jene durch den Zu-und Abführungskanal 45 durch Pfeile erläutert.

Bei dem Doppel-Wärmetauscher 1/1 gemäß Fig. 4a bis 4d sind-bei ansonsten gleichbleibenden Bezugszeichen-Bedeutungen-zwei zum in Fig. 1 gezeigten Wärmetauscher analoge Wärmetauscher 1 hintereinander angeordnet, wobei die beiden Verteil-Umlenkhohlräume 4 und die Sammel-Umlenkhohlräume 4'derselben miteinander durch ein in sie eingelötetes oder eingepresstes, einmal den Mediumsdurchfluss ermöglichendes und einmal fluiddichtes jeweils modulartiges Verbindungselement 415 und 416 verbunden sind. Dort ist mittels entsprechender Anordnung der Umlenkkammern 7,7' des Umlenkkammer-Einsatzkörpers 700,700'die interne Führung des Wärmetauschmediums wtm durch die Wärmetauschrohre 10,10', 10"so gestaltet, dass

das Wärmetauschmedium über den am linken unteren Anschlussstopfen 410 angeordneten Zulauf-Rohrstutzen 42 eingebracht und über den Ablauf-Rohrstutzen 42 des unteren rechten Anschlussstopfens 410 ausgebracht wird.

Auch bei dem Doppel-Wärmetauscher 1/1 der Fig. 5a bis 5d sind-bei ansonsten gleichbleibenden Bezugszeichenbedeutungen-zwei Wärmetauscher 1 des schon in der Fig. 2 schon gezeigten Typs mit Wärmetauschmediums-Zu-44 und Abführkanälen 45 in den Verteil-Hohlräumen 4 angeordnet und sie werden jeder für sich von dem über die jeweils unteren Rohrstutzen 42 in den beiden Anschluss-Stopfenmodulen 410, rechts und links oben zugeführten Wärmetauschmedium wtm durchströmt. Der hier bloß mechanische Zusammenschluss der beiden Wärmetauscher 1 erfolgt mittels beidseitig in die beiden oberen Verteil-und Umlenk-Hohlkörper 4 eingesetztem insbesondere eingelötetem"blinden"Verbindungsstopfenmodulen 416. Nach Durchlauf aller Wärmetauschrohre 10,10', 10"jedes der beiden Wärmetauscher 1 wird das Wärmetauschmedium wtm jeweils über die oberen Ablaufrohrstutzen 42 des linken und rechten oberen Abschluss-Stopfenmoduls 41 der Verteil-Umlenkhohlräume 4 der beiden Wärmetauscher 1 abgeführt.

Wiederum jeder für sich mit der einfachen Ausführungsform des Wärmetauschers 1 gemäß Fig. 1 identisch ist die mit den beiden mittels fluiddichter Verbindungsstopfenmodule 416 ebenfalls nur mechanisch miteinander verbundenen, in Serie angeordneten, getrennte Einheiten bildenden Wärmetauschern 1, 1'gebildete Wärmetauscher-Einheit 1/1 der Fig. 6a bis 6g, wobei dort der"längere", rechte Wärmetauscher 1 ein mit Wasser als Wärmetauschmedium wtm betriebener und der linke, "kürzere"ein mit Öl als Wärmetauschmedium wtm'betriebener Wärmetauscher 1'ist. Hier ist die nur mechanische Verbindung zwischen den beiden Wärmetauschern 1, 1' verschiedenen Typs durch den in die Verteil-und Umlenk-Hohlräume 4 eingelöteten, fluiddichten Verbindungsstopfenmodul 416 und den in die Sammler-Umlenk-Hohlräume 4' eingelöteten, ebenfalls fluiddichten Verbindungsstopfenmodul 417 hergestellt, welcher die beiden Zuführungs-Rohrstutzen 42 für die beiden unterschiedlichen Wärmetauschmedien wtm und wtm'trägt.

In der Fig. 7 ist-bei ansonsten gleichbleibenden Bezugszeichen-Bedeutungen- ein Beispiel für eine Parallel-bzw. Blockanordnung von insgesamt drei bezüglich des Wärmetausch-Mediumflusses seriell geschalteten Wärmetauschern 1 des Typs gemäß Fig. 1 gezeigt, wobei dort die rechten Öffnungen der drei Verteil-und-Umlenkhohlräume 4 und die rechten Öffnungen der drei Sammel-und Umlenk-Hohlräume 4'mittels eines einen Zuführungsstutzen 42 für Wärmetauschmedium wtm in den rückwärtigen Wärmetauscher 1 und einen Verbindungskanal 436 zwischen dem mittleren und dem vorderen Wärmetauschern aufweisenden Dreifach-Verbindungsstopfenmoduls 418 angeschlossen sind.

Ganz analog sind die linken Öffnungen der drei unteren Sammel-Umlenk- Hohlräume 4'mittels eines dort eingelöteten gleichartigen Dreifach- Verbindungsstopfenmoduls 418 mit Wärmetauschmediumsführung 436 vom in der Fig. 7 rückwärtigen, in den mittleren der drei Wärmetauscher 1 geschlossen und die Abführung des Mediums wtm erfolgt über den dortigen Rohrstutzen 42. Der Verschluss der beiden anderen Öffnungen des Verteil-und des Sammel-Hohlraums 4, 4'erfolgt mittels"blinden" Dreifach-Verschlussstopfenmodulen 420.

In der Fig. 8 ist-bei ansonsten gleichbleibenden Bezugszeichenbedeutungen- eine Block-Anordnung von drei bezüglich des Flusses des Wärmetauschmediums wtm zueinander parallel geschalteten Wärmetauscher 1 gezeigt : Dort ist deutlich zu erkennen, wie rechts oben die Öffnungen der drei Verteil-und Umlenk-Hohlräume 4 und links unten die Öffnungen der drei Sammel-und Umlenk-Hohlräume 4'jeweils mit Dreifach- Abschlussstopfen 419 mit jeweils zu allen drei Wärmetauschern führenden Wärmetauschmediums-Zuführungen 437 und von allen drei Wärmetauschern 1 wegführenden Wärmetauschmedium-Abführungen 437 in ihrem Inneren abgeschlossen sind.

Weiters zeigt die Fig. 9-ebenfalls bei ansonsten gleichbleibenden Bezugszeichen- Bedeutungen-eine Sonderform 1'eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers 1, bei welchem die Ausbildung mit Verteil-Hohlkörper 4 und Sammel-Hohlkörper 4'und mit dieselben verbindenden Wärmetauschrohren 10,10', 10"zu den Wärmetauschern der vorangegangenen Figuren analog ist.

Allerdings sind dort keine Umlenkkammer-Einsatzkörper vorgesehen. Hier erfolgt die Einbringung des unter Druck stehenden, verflüssigten als Wärmetauschmedium wtm eingesetzten Kühlgases über den hier unteren Verteil-Hohlraum 4 durch in die Wärmetauschrohre 10,10', 10"ragenden und mündende, hier nach oben gerichtete Entspannungsdüsen 8 und über oberhalb derselben in deren Nähe im Inneren der Wärmetauschrohre 10,10', 10"angeordnete steildachartige Turbulenzblechwirbelkörper 80 mit Schikanenöffnungen 81 mit"Jalousien"82, welche von dem den Düsen 8 entströmenden, spontan verdampfenden Kühl-Flüssigkeits/-Gas-Gemisch durchströmt werden, das auf diese Weise besonders gleichmäßig verdampft, durch die Wärmetauschrohre 10,10', 10"strömt und letztlich in gasförmigem Zustand im-hier oben liegenden-Sammel-Hohlkörper 4'gesammelt und über einen Ableitungs-Rohrstutzen 42 zum Kompressor zurückgeführt wird.

Um eine gleichmäßige Mengen-und Druck-Verteilung des zugeführten unter Druck stehenden Wärmetauschmediums wtm zu den Expansionsdüsen 5 über die gesamte Länge des Wärmetauschers 1 bzw. von dessen Verteil-Hohlkörper 4 zu sorgen, ist in denselben ein länglich keilartiger, mit der Entfernung vom Mediums-Einlaufstutzen 42 "abfallenden"Einsatzkörper 470 eingebaut.

Schließlich zeigt die Fig. 10 schematisch die Herstellung eines für die Verbindung von Rohren aus Aluminium durch Lötung jeweils über einen Innen-und Außenkonus an ihren Enden. In den Spalt zwischen diesen beiden Konussen wird das dort in seinen Herstellungsstufen gezeigte Lotmetall-Band BL mit einer Füllung mit Abrasivmaterial- Partikeln AP zur Unterstützung der Herstellung einer fluiddichten Lötung etwa nach Art des Reibschweissens eingebracht. Ausgangsmaterial ist eine Bandfolie aus Lotmetall mit einer Querschnittsform etwa nach Art des Groß-Buchstabens"W"mit zwei längeren Außenflanken AF und einem zwischen denselben angeordneten, hier zweifach zig-zag gefalteten, kürzeren Mittelteil MT.

Durch Führen des unteren Teiles des W-Bandes BL zwischen dasselbe bis in eine der Höhe hmt des W-Mittelteils MT entsprechende Höhe zusammenpressenden Walzen, siehe die die Druckausübung andeutenden Pfeile in der Figur, nimmt das Band etwa Y-Querschnittsform an, wobei der Fuß FY des Y hier die sechsfache Dicke des ursprünglichen Bandmaterials aufweist, und-von diesem ausgehend-zwei schräg aufwärts nach außen ragende Y-Arme YA besitzt.

Nun wird in den Winkelraum WR dieses Y-Bandes ein"Strang"des Abrasivmaterial-Pulvers AP eingebracht und danach werden, wie ebenfalls durch Pfeile angedeutet, die beiden freien Arme AY des Y-Bandes oberhalb des Stranges materialdicht zusammengepresst. Das so erhaltene Lotmetall-Band BL hat eine beispielsweise dickere untere Fuß-Zone UZ und eine dünnere obere Arm-Zone OZ sowie eine mit den Abrasivmaterial-Partikeln gefüllte"ausgebauchte"Mittelzone MZ.

Dieses Lotmetall-Band BL wird z. B. in den sich von innen nach außen hin leicht verbreiternden Spalt zwischen Innen-und Außenkonus zweier miteinander zu verlötender Rohr-Enden eingebracht, es erfolgt ein Erhitzen, z. B. etwas über die Lotmetall- Schmelztemperatur, bei gleichzeitigem Einwirken von Ultraschall, wodurch es zur Schaffung von vielen"frischen"und daher benetzungsfähigen Zonen der Aluminium- Oberflächen der Konusse kommt, und somit eine stabile, fluiddichte Lötverbindung der beiden Rohre miteinander gewährleistet ist, welche innenseitig, da dort die"dünne"Arm- Zone OZ eingelegt ist, praktisch nur mit Aluminium gebildet ist, womit dort keine Gefahr einer Lokaleiement-Bildung AI-Zn auftritt.