DE2829760C2 - Verwirbler für ein Wärmetauscherrohr - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verwirbler für ein Wärmetauscherrohr, insbesondere eines Kraflfahrzeugkühlers. gebildet durch einen in das Rohr eingesetzten Streifen, der Mittel zur Umlenkung der Fluidströmung gegen die Rohrinnenwandung aufweist.

Es ist bekannt, zur Verbesserung der Wärmeübertragung zwischen einer in einem Rohr fließenden Flüssigkeit und der Rohrwandung, an deren Außenwandung entlang die zu erwärmende Flüssigkeit fließt, innerhalb des Rohres einen Streifen oder Verwirbler anzuordnen, der wechselweise zur einen und anderen Streifenseite gerichtete Querlappen aufweist, wodurch in der im Rohr fließenden Flüssigkeit Strömungen erzeugt werden, die ihre Berührung mit der Innenfläche der Rohrwandung begünstigen. Der gewöhnlich aus Metall bestehende Streifen ist dünn und leicht, und es besteht das Problem zu verhindern, daß er von der Flüssigkeit mitgerissen wird. Zu diesem Zweck wurde bereits vorgeschlagen, die die Mündungsöffnungen für die Verwirbelung aufweisende Platte mit Stegen zu versehen, die der weiteren Vorbewegung des Verwirbler durch eine öffnung entgegenwirken. Es wurde weiterhin vorgeschlagen, einen (lachen Vcrwirblcrsircifen durch einen Forlsatz quer /um Streifenkörper zu verlängern.

Aus der DE-PS 1 99 848 ist ein gatlungsgemäßcr Verwirbler für ein Wärmetauscherrohr bekannt, der durch einen in das Rohr eingesetzten Metallstreifen gebildet ist, der Mittel zur Umlenkung der Fluidströmung gegen die Rohrinnenwandung aufweist. Am bekannten Verwirbler ist ein T-förmiges Befestigungsstück durch eine Schraube oder Niete angebracht, das den Verwirbler im Rohrinneren fixiert hält und verhindert, daß er ins Rohrinnere durch die Strömung mitgerissen wird. Die Breite des Streifens ist über seine ganze Länge hinweg gleichbleibend. Lediglich die Länge des Querbalkens des T-förmigen Befestigungsstückes ist größer als der Innendurchmesser des Rohrs. Bei dem bekannten Wä-metauscher wird das Wärmetauscherrohr von außen beheizt, und das das Rohr durchfließende Fluid, d. h. Luft, soll to erwärmt werden. Nachteilig bei diesem bekannten Verwirbler ist, daß das T-Stück am Streifen montiert werden muß, so daß diese Konstruktion sehr montagcaufwendig ist

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Verwirbler für ein Wärmetauscherrohr zu schaffen, der von der Strömung nicht mitgerissen wird und einfach und kostengünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe ist bei einem Verwirbler mit den Merkmalen des Anspruchs I gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Untcransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß ist ein Endteil des Verwirbler bzw. des Metallstreifens abgeflacht und verbreitert, so daß der Metallstreifen uni.er Einwirkung der Strömung nicht mitgerissen werden kann. Außerdem weist der Metallstreifen in der Nähe eines seiner Enden ein Profil auf, das durch mindestens eine Längsfalte gebildet ist. Durch diese Formgestaltimg des Metallstreifens wird eine Versteifung erzielt, so daß eine Biegung des Streifens in Längsrichtung in den Endbereich aufgrund mechanischer Belastungen verhindert werden kann. Des weiteren erleichtert diese Versteifung auch die Einführung des Streifenendes in das Rohr.

3ä Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung weiter erläutert, in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht eitiCS Enues eines Streifens vor dessen Einführung in ein Rohr,
Fig.2eineSchniltansichl längs Linie 2-2 von I·'ig. I,

Fig.3 eine Draufsicht eines Streifens nuch der Vcr breiterung eines Endes,

Fig. 4 eine Schnittansicht längs Linie 4-4 von Fig. J,

Fig.5 eine Querschnittansicht eines einen solchen Streifen enthaltenden Rohres in der Nähe seines stromaufwärts gelegenen Endes,

F i g. 6 eine Schnit^ansicht längs Linie 6-6 von F i g. 5,

Fig. 7 ein mit einem Verwirbler versehenes Rohr, vom stromaufwärts gelegenen Ende aus gesehen,
F i g. 8 eine Vorderansicht eines verbreiterten Streifenendes eines anderen Ausführungsbcispicls und

F i g. 9 eine Schnittansicht längs Linie 9-9 von F i g. 8.

Der Verwirbler besteht aus einem Streifen 11 (F i g. 1) aus dünnem Metall, der von zwei geraden und parallclen, längsverlaufenden Streifenrändern 12 und 13 begrenzt wird und in regelmäßigen Abständen gestanzt ist, um kleine Lappen 14 zu bilden, die wechselweise auf einer Fläche 15 und auf der entgegengesetzten Fläche 16 des Streifens aufgestellt sind.

bo Der Streifen 11 ist profiliert oder ausgebaucht, d. h., er weist einen ebenen .Streifenkörper 17 ([■' i g. 2) und zwei Scitenrändcr 18 und 19 auf, die durch die schrägen Hanken 21 und 22 mit dem Sircifenkörper 17 verbunden sind. Ein Slrcifenquerschnitt hut damit im wesentlichen b5 eine U-Form, deren eine gcringce Höhe aufweisende Schenkel durch Stoßkanten verlängert werden. Der Abstand zwischen den Endrändern 2.3 und 24 des ausgebauchten Streifens ist geringer als der Durchmesser der

Innenfläche 25 (Fig.6) des Rohres 26, das den Verwirbler aufnehmen soll. Der Streifen 11 läßt sich daher ohne Schwierigkeit in das Rohr einführen.

An dem Teil 27 des Streifens 11, der den stromaufwärtigcn Hndabschnitt 20 des Rohres 26 überragt, also an dem Ende, bei dem das umlaufende Fluid, d. h. die Flüssigkeit, eintritt, wird der Streifen so verdrückt oder abgeflacht, daß die Ausbauchung oder das Profil verschwindet Dadurch wird ein verbreiterter Teil des Streifens erhallen, und der Abstand zwischen den Rändcrn 28 und 29 (F i g. 7) des abgeflachten Teils ist größer als der Durchmesser der Innenfläche 25 des Rohres. Der abgeflachte Teil wirkt damit dem entgegen, daß der Verwirbler im Inneren des Rohres unter der Einwirkung der Strömung der in dem Rohr fließenden Flüssigkeit mitgerissen wird.

KrgäEzcnd dazu ist auf dem abgeflachten Teil 31 des Streifens eine Querrippe 30 vorgesehen. Die Querrippe wird durch einfaches Eindrücken erzeugt und erstreckt sich bei dem in Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiel nur über einen Bruchteil der Streifenbreite. Sie wird von zwei Längsseiten 32 und 33 begrenzt, die quer /u der Mittellinie 34 des Streifens 11 verlaufen, und cndcl entlang der abgerundeten Enden 35 und 36, von den Rändern 28 und 29 entfernt.

Der abgeflachte Teil 31 des Streifens läßt sich daher nur schwer verformen und ist in keinem Falle um die Mittellinie 34 herum biegsam; er behält also seine Breite auch dann bei, wenn die Flüssigkeitsströmung dazu neigt, ihn in das Innere des Rohres 26 mitzureißen, wobei die Verbindungsteile 37 und 38 zwischen den Streifenrändern 12 und 13 des Streifenkörpers und die Ränder 35 und 36 der Querrippe 30 mit dem Eintrittsabschnitt des Rohres zusammenwirken.

Bei dem in den F i g. 8 und 9 gezeigten Ausführungs- 3s bcispiel erstreckt sich die Querrippe 41 über die gesamte Breite des abgeflachten Teils 42 und die Längsseiten 43 und 44 der Querrippe erstrecken sich bis zu den Längsrändr-n 45 und 46 des abgeflachten Teils.

Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel ist der Streifen spiralförmig und sein Endteil ist erfindungsgeniäß ausgebildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

45

50

60

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verwirbler für ein Wärmetauscherrohr, insbesondere eines Kraftfahrzeugkühlers, gebildet durch einen in das Rohr eingesetzten Streifen, der Mittel zur Umlenkung der Fluidströmung gegen die Rohrinnenwandung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (11) einstückig aus Metall gebildet ist und wenigstens auf einem Teil seiner Länge angrenzend an eines seiner Enden durch mindestens eine Längsfalte ausgebaucht oder profiliert ist und daß mindestens der eine das Rohr überragende profilierte Teil (27) abgeflacht ist und eine vergrößerte Breite besitzt

2. Verwirbler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (11) entlang zweier Randlängsfalten profiliert ist

3. Verw^rijler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifenränder (12, 13) auf dem profilierten Teil gerade und parallel verlaufen.

4. Verwirbler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (11) im wesentlichen spiralförmig ausgebildet ist

5. Verwirbler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeflachte Teil (31,42) des Streifens (11) quergerippt ist

6. Verwirbler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Querrippe (30) Enden aufweist, die von den Läugsrändern des abgeflachten Teils (31) entfernt sind.

7. Verwirbler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Querripj"? (41) über die gesamte Breite des abgeflachten Teils (42) erstreckt