AT411395B - Wärmetauscher - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. 



   Bei bekannten derartigen Wärmetauschern liegt die Rohrschlange auf deren Rippen auf. Da- durch ergibt sich jedoch der Nachteil nur sehr kleiner Auflageflächen der Rippen und damit bei gefluteter Komponente eine kleine Wärmetauschfläche für den Verdampfer und Kondensator, besonders bei geringer Kältemittelmenge. 



   Aus der DE 3019452 A1 ist ein Wärmetauscher bekanntgeworden, der aus einem Rohr mit auf- gesetzten Lamellen besteht, die in einem Ausführungsbeispiel eine kreisförmige Peripherie aufwei- sen, die mit einer Abflachung versehen ist. 



   Die AT 404 986 B beschreibt einen Wärmetauscher mit einem Rohr, auf das Lamellen aufge- zogen sind, die eine kreisrunde, eine dreieckige oder eine viereckige Peripherie mit abgerundeten Ecken aufweisen. 



   Ziel der Erfindung ist es, den eingangs geschilderten Nachteil zu vermeiden, und einen Wär- metauscher der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem eine relativ grosse Auflagefläche der Rippen gegeben ist und der sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet. 



   Erfindungsgemäss wird dies bei einem Wärmetauscher der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht. 



   Durch die vorgeschlagenen Massnahmen ergibt sich auf einfache Weise eine relativ grosse und sichere Auflagefläche für das Rippenrohr, sowie eine grosse Wärmetauschfläche auch bei geringer Kältemittelmenge und damit geringerem Füllstand am Rippenrohr. 



   Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil, dass sich bei Verwendung des Wärmetauschers als Kondensator nur ein sehr dünner Kältemittelfilm zwischen dem eigentlichen Rohr und der Platte ausbilden kann, was für den vorgesehenen Anwendungsfall nicht weiter stö- rend ist, wogegen bei den herkömmlichen Wärmetauschern mit kreisrunden Rippen ein sehr dicker Belag an Kältemittel zwischen Rohr und Platte vorhanden ist, der in diesem Anwendungsfall stö- rend wäre. 



   Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen : 
Fig. 1 schematisch ein Sorptionswärmepumpen-Modul, 
Fig. 2 eine Draufsicht eines erfindungsgemässen Wärmetauschers, 
Fig. 3 eine Seitenansicht des Wärmetauschers nach der Fig. 2 und 
Fig. 4 einen Schnitt durch ein Rohr eines erfindungsgemässen Wärmetauschers nach der Fig. 2 und 3 im Betriebszustand. 



   Die Fig. 1 zeigt ein Sorptionswärmepumpen-Modul, das in einem dichten Gehäuse 8 gehalten ist. Dieses Modul weist einen Ad-/Desorber 9 auf, dem über Anschlüsse 9a und 9b in der Desorpti- onsphase ein heisser Wärmeträger 10 zu- bzw. dieser auch wieder abgeführt werden kann. Dabei besteht der Ad-/Desorber 9 aus Rippenrohren, auf denen der Adsorber 15 aufliegt. 



   Unterhalb des Ad-/Desorbers 9 ist ein Wärmetauscher angeordnet, der durch ein spiralförmig gewundenes Rippenrohr 1 gebildet ist, das auf einer Platte 2 aufliegt, wobei das Rippenrohr über Anschlüsse 1a und 1b mit einem Wärmeträger 2 versorgbar ist, bzw. von einem solchen durch- strömt ist. 



   Dabei ist die mit dem Inneren der Spirale verbundene Ausleitung 3 über die Windungen der Spirale hinweggeführt. 



   Bei dem Rippenrohr 1 ist ein mit Rippen 5 versehenes Rohr 4 vorgesehen, wobei die Rippen 5 mit der Abflachung 6 auf der Platte 2 aufliegen. Dadurch ergibt sich eine entsprechend grosse Auflage des Rippenrohres 1 auf der Platte 2. 



   Wie aus der Fig. 1 und 4 zu ersehen ist, verläuft die Abflachung 6 entlang einer Tangente an des Rohr 4. Dadurch liegt das Rohr 4 mit seinem Aussenmantel 30 direkt an der Platte 2, die gleichzeitig den Boden des Gehäuses 8 darstellt, auf. Die Rohrwendel ist dabei möglichst so eng gewickelt, dass die Aussenperipherien 31 der Rippen 5 einander gerade berühren. 



   Durch die Abflachung 6 der Rippen 5 ist auch sichergestellt, dass sich bei einer vorgegebenen Kältemittelmenge ein möglichst hoher Kältemittelpegel 21 an der Rohrwendel ergibt. 



   Bei einer Verwendung des Wärmetauschers als Kondensator kann sich daher nur ein sehr dünner und daher nicht weiter störender Kältemittelfilm zwischen dem Rohr 4 und der Platte 2 ausbilden. 



   Bei dem dargestellten Sorptions-Modul ergibt sich der Vorteil, dass der Verdampfer nur eine 

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 geringe Masse bei gleichzeitiger grosser Verdampfungsoberfläche aufweist. Ausserdem wird die während der Verdampfungsphase beheizte Fläche direkt benetzt, so dass ein sehr guter Wärme- transport der Verdampfungswärme vom Wärmeträger zum Kältemittel erreicht wird. 



   Weiterhin zeichnet sich der Wärmetauscher 1 durch ein kleines Bauvolumen aus, was sich positiv auf die Grösse des Vakuumbehälters 8 und damit auf die Grösse des Gesamtgerätes aus- wirkt. 



   Im Betrieb wird auf dem Ad-/Desorber 9 ein Adsorbens 15 aufgebracht. Während der Desorpti- onsphase wird dem Ad-/Desorber 9 über den Anschluss 9a ein heisser Wärmeträger 10 zugeführt. 



  Dadurch wird das im Adsorbens gespeicherte Adsorbat verdampft. Der Dampf strömt je nach Ausführung eines Strahlungsschutzes 11an diesem vorbei und/oder gegebenenfalls durch kleine Löcher im Strahlungsschutz 11durch diesen hindurch und wird auf dem Wärmetauscher, der durch das Rippenrohr 1 gebildet ist, kondensiert. 



   Die dabei freiwerdende Kondensationswärme wird von dem über den Anschluss 1 a zufliessen- den warmen Wärmeträger 2 aufgenommen und über den Anschluss 1 b zu einem Verbraucher transportiert. 



   Nachdem das Adsorbens eine maximale Temperatur erreicht hat, wird die Zufuhr von heissem Wärmeträger 10 unterbrochen. Das gesamte Modul wird danach abgekühlt. 



   In der folgenden Adsorptionsphase wird das an der Rippenrohr-Wendel 1 gespeicherte flüssige Adsorbat durch Zufuhr kalten Wärmeträgers 22 verdampft. Das dampfförmige Adsorbat strömt am Strahlungsschutz 11vorbei und/oder gegebenenfalls durch diesen hindurch und wird vom Adsor- bens 15 adsorbiert. 



   Die dabei freiwerdende Adsorptionswärme wird vom warmem Wärmeträger 10 aufgenommen und zu einem Verbraucher transportiert. Nachdem das Adsorbens eine minimale Temperatur erreicht hat, wird das Modul durch Zufuhr des heissen Wärmeträgers 10 wieder aufgeheizt und der Prozess beginnt von neuem. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Wärmetauscher, insbesondere Kondensator, mit an einer Platte (2) gehaltenen Rohrspira- le aus einem Rippenrohr (1), das im wesentlichen kreisrunde, entlang einer Sehne abge- flachte Rippen (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rippenrohr (1 ) auf dieser 
Abflachung (6) der Rippen (5) auf der Platte (2) aufliegt.

Claims (1)

1. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (5) entlang einer Tangente an das Rohr (4) abgeflacht sind.

   HIEZU 3 BLATT ZEICHNUNGEN