Wärmeaustauscher. Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeaustauscher, der als Hohlzylinder aus- (yebildet ist und der mit Kanälen für zwei in n Wärmeaustauseh miteinander zu bringende Mittel versehen ist, von denen das eine eine Flüssigkeit und das andere ein Gas ist.
Es ist bekannt, Wärmeaustauseher aus plattenförmigen Teilen zusammenzubauen, die in einem gewissen Abstand voneinander an geordnet sind. Die Mittel durchströmen die so gebildeten Kanäle und die Wärmeübertragung erfolgt durch die Zwischenwände. Die ver- sehiedenen Teile dieser bekannten Wärmeaus- tauscher werden im allgemeinen durch Löten aneinander befestigt.
Der Wärmeaustauscher nach der Erfin dung kennzeichnet sich dadurch, dass die Ka näle für die Flüssigkeit von einer Anzahl Röh ren gebildet werden, um die herum ein Metall gegossen ist, wobei das Metall ausserdem auch sehlitzförmige Kanäle für das Gas enthält, die parallel zur Zylinderaehse verlaufen Lind an der Stirnfläehe des Zylinders münden, wobei ,jeder Kanal<B>für</B> das eine Mittel zwischen zwei Kanälen für das andere Mittel liegt. Bei die ser Bauart kann die Begrenzung der Kanäle für das Gas entweder aus dünnen Wänden aus Plattenmaterial bestehen, oder es kann das Gussmaterial selbst die Wände dieser Ka näle bilden.
Die beiliegende Zeichnung stellt ein Aus führungsbeispiel des Wärmeaustauschers nach der Erfindung dar, und zwar zeigt: Fig. <B>1</B> einen Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 2 und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.
Der gezeichnete Wärmeaustauscher besteht aus einer Buchse, in der Röhren 2 für die Flüssigkeit angeordnet sind. Diese Röhren, die vorzugsweise aus Kupfer bestehen, sind von einem andern Metall<B>3,</B> vorzugsweise einer Aluminiumlegierung, umgossen. Infolge des Schrumpfungsunterschiedes des Kupfers<B>und</B> der Aluminiumlegierung entsteht eine innige Berührung zwischen den beiden Metallen. Im Metall<B>3</B> sind schlitzförmige, parallel zur<B>Zy-</B> linderachse verlaufende Kanäle 4 ausgespart. Diese sehlitzförmigen Kanäle, die an der Stirnfläche des Zylinders münden, sind da durch gebildet, dass man vor dem Giessvor gang Kernplatten zwischen den Röhren an ordnet und diese nach dem Giessvorgang ent fernt.
Zur teilweisen Begrenzung dieser schlitzförmigen Kanäle ist an der Innenseite des zylindrischen Wärmeaustauschers eine Buebse <B>5</B> angebracht. An der Buchse<B>1</B> ist ein ringförmiger Zuführungskanal<B>6</B> befestigt, durch den die Kühlflüssigkeit den parallel Lieb genden Röhren zugeführt werden 'kann. Diese Kühlflüssigkeit tritt bei<B>A</B> in den Zuführungs kanal hinein und verlässt ihn wieder bei B, wobei die Zu- und Abfuhr des Kanalsystems auf der zylindrischen Mantelfläche des Wärme- austauschers angeordnet sind.
Das gasförmige Mittel durchströmt den Wärmeaustauseher in senkrechter Richtung, wie es mit dem Pfeil e angegeben ist.
Es ist möglich, den Wandteil 3a dünn aus zubilden, da der Ring<B>1</B> Gasdurchlässe verhin dert. Auch wenn der Ring<B>1</B> nicht vorhanden wäre, kann durch eine grössere Wandstärke des Teils 3a vermieden werden, dass infolge der Porosität des Metalles Gasdurchlass statt findet.
Diese grössere Wandstärke 3a ist nicht nachteilig, da durch diesen Wandteil hindurch keine Wärmeübertragung erfolgt. Bei diesem Wärmeaustauscher kann der Gussmetallteil zwischen jedem Schlitz und den Röhren, zwi schen welchem Wandteil Wärmeübertragung wohl stattfindet, dünn sein, da die Röhren Gasdurehlässe zu den Flüssigkeitskanälen ver hüten.
Es ist vorteilhaft, die Röhre 2, bevor sie mit dem Metall zu vergiessen, an der Buchse<B>1</B> zu befestigen. Sie können hierdurch genau im richtigen Abstand voneinander gehalten wer den, so dass eine genaue Bauart verbürgt ist.
Jeder Kanal für das eine Mittel liegt zwi- sehen zwei Kanälen für das andere Mittel.
Es ist festgestellt worden, dass es besonders vorteilhaft ist, wenn die Kanäle für die Flüs sigkeit einen runden oder nahezu runden Querschnitt haben und die Kanäle für das Gas sehlitzförmig ausgebildet sind. Ausser einem runden oder nahezu runden Querschnitt kann auch ein anderer, z. B. ein ovaler, Quer schnitt oder ein rechtwinkliger Querschnitt mit abgerundeten Ecken vorgesehen werden.
Es wird im allgemeinen erforderlich sein, die Kanäle für die Flüssigkeit nach bestimmten Zeitabsehnitten zu reinigen; zu diesem Zweck ist ein runder oder nahezu runder Querschnitt erwünseht, während die Gaskanäle, bei denen im allgemeinen keine oder nur eine geringe Verschmutzung auftritt, aus thermischen Gründen vorteilhaft schlitzförmig ausgebildet werden.
Die oben beschriebenen Wärmeaustauscher sind besonders vorteilhaft als Kühler für ka- lorische Kolbenmaschinen, z.<B>13.</B> für Ileissgas- motoren und Kühlmasehinen, die nach dem umgekehrten Heissgasmotorprozess arbeiten, verwendbar.
Heat exchanger. The invention relates to a heat exchanger which is designed as a hollow cylinder and which is provided with channels for two means to be brought together in n heat exchangers, one of which is a liquid and the other a gas.
It is known to assemble heat exchangers from plate-shaped parts that are arranged at a certain distance from each other. The media flow through the channels formed in this way and the heat is transferred through the partition walls. The various parts of these known heat exchangers are generally attached to one another by soldering.
The heat exchanger according to the invention is characterized in that the channels for the liquid are formed by a number of tubes around which a metal is cast, the metal also containing seated channels for the gas which run parallel to the cylinder axis And open out at the end face of the cylinder, each channel <B> for </B> one means lying between two channels for the other means. In this design, the boundary of the channels for the gas can either consist of thin walls made of plate material, or the casting material itself can form the walls of these channels.
The accompanying drawing shows an exemplary embodiment of the heat exchanger according to the invention, namely shows: FIG. 1 shows a section along line II in FIG. 2 and FIG. 2 shows a section along line II-II in Fig. 1.
The heat exchanger shown consists of a socket in which tubes 2 are arranged for the liquid. These tubes, which are preferably made of copper, are encapsulated by another metal, preferably an aluminum alloy. As a result of the difference in shrinkage between the copper <B> and </B> the aluminum alloy, there is an intimate contact between the two metals. In the metal <B> 3 </B>, slot-shaped channels 4 running parallel to the <B> Zy </B> axis are recessed. These seat-like channels that open at the end face of the cylinder are formed by placing core plates between the tubes before the casting process and removing them after the casting process.
To partially delimit these slot-shaped channels, a bushing <B> 5 </B> is attached to the inside of the cylindrical heat exchanger. A ring-shaped supply channel <B> 6 </B> is attached to the socket <B> 1 </B>, through which the cooling liquid can be supplied to the parallel tubes. This cooling liquid enters the supply channel at <B> A </B> and leaves it again at B, the supply and discharge of the channel system being arranged on the cylindrical surface of the heat exchanger.
The gaseous medium flows through the heat exchanger in a vertical direction, as indicated by arrow e.
It is possible to make the wall part 3a thin because the ring 1 prevents gas passages. Even if the ring <B> 1 </B> were not present, a greater wall thickness of the part 3a can prevent gas from passing through due to the porosity of the metal.
This greater wall thickness 3a is not disadvantageous, since no heat transfer takes place through this wall part. In this heat exchanger, the cast metal part between each slot and the tubes, between which wall part heat transfer probably takes place, can be thin, since the tubes prevent gas outlets to the liquid channels.
It is advantageous to fasten the tube 2 to the socket <B> 1 </B> before it is cast with the metal. You can hereby kept exactly at the right distance from each other who the, so that an exact design is guaranteed.
Each channel for one agent lies between two channels for the other agent.
It has been found that it is particularly advantageous if the channels for the liquid have a round or almost round cross-section and the channels for the gas are seat-shaped. In addition to a round or almost round cross-section, another, e.g. B. an oval, cross-section or a right-angled cross-section with rounded corners can be provided.
It will generally be necessary to clean the channels for the liquid after certain times; For this purpose, a round or almost round cross-section is desired, while the gas ducts, in which generally no or only little contamination occurs, are advantageously designed to be slit-shaped for thermal reasons.
The heat exchangers described above can be used particularly advantageously as coolers for caloric piston machines, e.g. 13 for electrical gas engines and cooling machines that operate according to the reverse hot gas engine process.