AT397575B - Plattenförmiger wärmetauscher - Google Patents

Description

5 70 75 20 25 30 35 40

AT 397 575 B

Die Erfindung betrifft einen plattenförmigen Wärmetauscher, insbesondere für Wasserheizer, mit zueinander parallel, vorzugsweise in der Längsrichtung seines Gehäuses verlaufenden und nacheinander durchströmten Strömungswegen für die beiden warmetauschenden Medien. Aufgabe der Erfindung ist es, einen solchen Wärmetauscher zielstrebig derart zu gestalten, daß er mit außergewöhnlich geringem Platzbedarf und in einer kompakten, gedrungenen Bauweise eine vergleichsweise hohe Leistung zu erbringen vermag. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Wärmetauscher der eingangs bezeichneten Gattung die beiden Medien in einander unmittelbar benachbarten Strömungswegen sowohl zu sich selbst als auch in bezug zum anderen Medium gegenläufig geführt sind. Diese Art der Führung ermöglicht eine Unterbringung auf engstem Raum und gleichzeitig die Ausbildung eines Maximums von Wärmetauschflächen innerhalb dieses Raumes. Ferner ergibt sich aus dieser kompakten Bauweise der Vorteil,daß die Wandungen zwischen den Strömungswegen vorteilhaft dünn bemessen werden können. Weitere Erfindungsmerkmale bilden Gegenstände von Unteransprüchen und sind nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert. In diesen Zeichnungen zeigen im einzelnen Fig.1 die Draufsicht nach Pfeil I der Fig.2 auf eine erste Ausführungsform des Wärmetauschers, Fig.2 ist dessen Längsschnitt nach ll-ll der Fig.4 teilweise auch eine Ansicht nach Pfeil II dieser Figur, Fig.3 ist eine Ansicht der Schmalseite nach Pfeil III der Fig. 1 und 2 und Fig.4 ist ein Querschnitt nach IV-IV der Fig.1 Fig.5 stellt eine zweite Ausführungsform eines solchen Wärmetauschers in einer Draufsicht nach Pfeil V der Fig.7, teilweise auch einen Horizontalschnitt (ohne Gehäusedecke) dar, Fig.6 ist ein zur Plattenebene paralleler Horizontalschnitt Vl-Vl der Fig.8, Fig.7 ein Längsschnitt nach Vil-Vll der Fig.5 Fig.8 ein Querschnitt nach Vlll-Vlll der Fig.5 und Fig.9 eine Ansicht der Schmalseite nach Pfeil IX der Fig.6. Fig.10 ist ein Schrägschnitt nach X-X der Fig.8 durch ein Detail dieser Ausführungsform. Fig.11 ist der Längsschnitt einer dritten Ausführungsform, Fig.12 deren Querschnitt und Fig. 13 deren Stirnansicht. Bei dem in Fig. 1 bis 4 dargestellten plattenförmigen Wärmetauscher ist die Wandung eines Gehäuses 1 aus zwei miteinander über ihren Umfang randseitig miteinander verbundenen, schalenförmigen Hälften zusammengesetzt und durch zur Plattenebene parallele Trennwände 2 unterteilt, beidseits derer das eine der beiden wärmetauschenden Medien, z.B. aufzuheizendes Brauchwasser, in einander benachbarten, bloß durch die Trennwand 2 getrennten Strömungskanälen, nämlich in den bauchig profilierten Strömungskanälen 3, beidseits der Trennwand 2 im Gegenstrom zu sich selbst, also gegenläufig, geführt ist. Diese Strömungskanäle 3 werden von wellenförmig profilierten, an den Trennwänden 2 und den Wänden des Gehäuses 1, z.B. durch Lötstellen 16 (Fig. 4), befestigten Kanalwandungen 4, z.B. ein gewelltes Blech begrenzt. Diese Trennwände 2 samt den daran befestigten, die Strömungskanäle 3 begrenzenden Kanalwandungen 4 sind in jeweils von dem anderen Medium, z.B. Heizwasser, durchströmten Räumen 5 angeordnet, die durch Leitwände 6 voneinander getrennt und in Längskanäle unterteilt sind, um nacheinander von diesem anderen Medium - gleichfalls im Gegenstrom - zum Teil auch im Gleichstrom beidseits durchströmt zu 45 werden. Die Trennwände 2 mit den beidseits daran befestigten wellenförmig profilierten Kanalwandungen 4 und den dazwischenangeordneten Leitwänden 6 sowie die Wände des Gehäuses 1 weisen im Bereich der Strömungskanäle 3 durchwegs ein gleichverlaufend wellenförmiges, kongruentes Profil auf. Die Lötstellen 16 zwischen den Trennwänden 2 und den Kanalwandungen 4, den Leitwänden 6 und den so ' Kanaiwandungen 4, zwischen den Kanalwandungen untereinander und zwischen den Wandungen des Gehäuses 1 und den äußeren Kanalwandungen 4 sind aus Fig.4 ersichtlich. Der Auslaß 7 des aufzuheizenden Brauchwassers und der Einlaß 9 des Heizwassers sind in einem Eckbereich derselben Schmalseite des Gehäuses 1 vorgesehen, Der Einlaß 8 des Brauchwassers und der Auslaß 10 des Heizwassers befinden sich im Bereich der diagonal gegenüberliegenden Ecke des Gehäuses 55 1. Das aufzuheizende Brauchwasser tritt bei dem Einlaß 8 in den Wärmetauscher ein, durchströmt nacheinander die Strömungskanäle 3, die innerhalb des Gehäuses 1 Schicht- und scharenweise mittels der Trennwände 2 gehalten und verlötet sind und über Umlenkungen 14 miteinander in Verbindung stehen, 2

Claims (7)

1. AT 397 575 B gegenläufig und verläßt schließlich durch den Auslaß 7 den Wärmetauscher. Das Heizwasser tritt bei dem Einlaß 9 ein, durchströmt nacheinander die von den Leitwänden 6 unterteilen Räume 5, in denen die Strömungskanäle 3 verlaufen, gleichfalls gegenläufig, wobei es zwischen den Schichten der Strömungskanäle 3, den Außenseiten der Strömungskanalwandungen 4,den Leitwänden 6 und den Wandungen des Gehäuses 1 geführt und an den Schmalseiten zum Gegenstrom umgelenkt wird. Dadurch ergibt es sich, daß die beiden Medien innerhalb des Gehäuses 1 in einander unmittelbar benachbarten Strömungskanälen 3 bzw. 5 sowohl zu sich selbst als auch in bezug zum jeweils anderen Medium gegenläufig, zum Teil auch gleichläufig, geführt sind. Bei den beiden Ausführungsformen nach den Fig. 5 bis 10 und 11 bis 13 werden die Strömungskanäle des einen Mediums, vorzugsweise des Brauchwassers, von einem System eines schlingenförmig verlaufenden Rohres 11 gebildet; die Schlingen dieses Rohres 11 sind in den vom anderen Medium, also vorzugsweise vom Heizwasser, durchströmten , durch Leitwände 6 voneinander getrennten bzw. unterteilten Räumen 5 angeordnet. Beide Medien werden in den Umlenkungen 14 der Schmalseiten des Gehäuses 1 im Gegenstrom zu sich selbst und zum jeweils anderen Medium durch dieses System geführt. Die Strömungkanäle sind in Fig.7 gestrichelt - für das Rohr 11 - bzw. strichpunktiert - für die Räume 5 -veranschaulicht. Bei diesen beiden Ausführungsformen können die beiden Hälften des Gehäuses 1 durch im zentralen Bereich angeordnete, die Gehäusewandungen durchsetzende Schraubbolzen 12 miteinander verbunden sein. Zwecks Volumenreduzierung des Heizwassers innerhalb des Gehäuses 1 vorgesehene Leerräume sind mit Isoliermaterial 13 gemäß der Ausführungsform nach Fig. 5 bis 10 gefüllt. Wie die Fig. 11 und 12 zeigen, kann solches Isoliermaterial 19 bzw. 20 auch derart profiliert sein, daß es die vom System des Rohres 11 freibelassenen Hohlräume füllt und diesem System als Halterung dient. Die durch die wellenförmig profilierten Bereiche der Wandungen des Gehäuses gebildeten Mulden sind bei der Ausführungsform nach Fig.1 mit 15 bezeichnet. Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 5 bis 10 bzw. 11 bis 13 sind die Wandungen des Gehäuses 1 glatt bzw. nur im Bereich der Schraubbolzen 12 beidseitig der Mittelebene mit Einzügen versehen. Patentansprüche 1. Plattenförmiger Wärmetauscher, insbesondere Wasserheizer, mit zueinander parallel, vorzugsweise in der Längsrichtung des ein Gehäuse bildenden Wärmetauschers verlaufenden und nacheinander durchströmten Strömungskanälen für die beiden wärmetauschenden Medien, dadurch gekennzeichnet, daß die einander unmittelbar benachbarten Strömungskanäle (3,) für beide Medien derart mit Umlenkungen versehen sind, daß die Medien sowohl zu sich selbst als auch in bezug zum anderen Medium gegenläufig geführt sind.
2. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sein Gehäuse (1) durch zur Plattenebene parallele Trennwände (2) unterteilt ist, beidseits deren das eine Medium, z. B. aufzuheizendes Brauchwasser, in einander benachbarten, entlang der Trennwände verlaufenden Strömungskanälen (3) im Gegenstrom zu einem stromauf bzw. stromab liegenden Strömungskanal geführt ist (Fig. 1 bis 4).
3. 3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (2) samt den daran befestigten Wandungen (4) der Strömungskanäle (3) zur Gänze in jeweils vom anderen Medium durchströmten Räumen (5), durch Leitwände (6) getrennt, angeordnet sind (Fig. 2, 4).
4. 4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom anderen Medium durchströmten, von Trennwänden (2), Leitwänden (6) und/oder Wandungen des Gehäuses (1) begrenzten Räume (5) durch Umlenkungen verbunden sind, so daß die Räume nacheinander von diesem anderen Medium gegenläufig, zum Teil auch gleichläufig, durchströmt sind (Fig. 1 bis 4).
5. 5. Wärmetauscher nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Trennwänden (2) befestigten Wandungen (4) der Strömungskanäle (3) und die dazwischen angeordneten Leitwände (6) ein gleichlaufend wellenförmiges Profil aufweisen (Fig. 1 bis 4). 3 AT 397 575 B
6. 6. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Wandungen des Gehäuses (1) im Bereich der Strömungskanäle ein gleichverlaufendes wellenförmiges Profil aufweisen (Fig. 1 bis 4)· 5 7. Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (2) mit den Strömungskanalwandungen (4), die Strömungskanalwandungen (4) untereinander und die äußeren Strömungskanalwandungen (4) mit den Wandungen des Gehäuses (1) sowie die Leitwände (6) mit den Strömungskanalwandungen (4) durch Lötstellen (16) miteinander verbunden sind (Fig. 4). io 8. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle des einen Mediums von einem schlingenförmig verlaufenden Rohr (11) gebildet sind, dessen Schlingen schichtweise in vom anderen Strömungsmedium durchströmten, durch Leitwände (6) begrenzten Räumen (5) angeordnet sind (Fig. 5 bis 10). is 9. Wärmetauscher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Medium in den durch die Leitwände (6) begrenzten Räumen (5) zwischen den in zur Plattenebene parallelen Ebenen geführten Schlingen des Rohres (11) geführt ist. 10. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch an den Schmalseiten des 20 Gehäuses (1) vorgesehene Umlenkungen (14) für die Umleitung der Medien zu Gegenströmen (Fig. 2, 6 bis 8 und 10). 11. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlässe (8, 9) beider Medien und die Auslässe (7, 10) beider Medien in den Bereichen der diagonal gegenüberlie- 2$ genden Ecken des Gehäuses (1) angeordnet sind (Fig. 1 und 5). 12. Wärmetäuscher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlässe (8, 9) und die Auslässe (7, 10) desselben Mediums jeweils in verschiedenen Hälften des aus schalenförmigen Hälften zusammengesetzten Gehäuses (1) angeordnet sind (Fig. 2 bzw.
7. 7). 30 13. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb des Gehäuses (1) vom Rohr (11) freigeiassenen Räume mit einem der Halterung dieses Rohres dienenden Isoliermaterial (13 bzw. 19,20) teilweise gefüllt sind (Fig. 7, 8 bzw. 11,12). 35 Hiezu 9 Blatt Zeichnungen 40 45 50 4 55