DE10142415A1 - Flächenwärmetauscher sowie Anordnung zu seiner Verwendung - Google Patents
Flächenwärmetauscher sowie Anordnung zu seiner VerwendungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Flächenwärmetauscher geringer Dicke, bestehend aus zwei Deckbahnen, die übereinandergelegt und zusammengefügt in Funktionsbereiche aufgeteilt sind sowie eine Anordnung zu seiner Verwendung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Flächenwärmetauscher sowie eine Anordnung zu seiner Verwendung zu schaffen, der mit einer wirtschaftlichen Herstellungsweise zu produzieren ist, eine flexible Anwendbarkeit sowie eine hohe Wärmeaustauschquote des Tauschermediums und bei Verwendung eines äußerst geringen Mediumvolumens eine flexible Anwendbarkeit gewährleistet. Die Erfindung löst die Aufgabe durch den Anspruch 1.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Flächenwärmetauscher geringer Dicke, bestehend aus zwei Deckbahnen, die übereinandergelegt und zusammengefügt in Funktionsbereiche aufgeteilt sind sowie eine Anordnung zu seiner Verwendung.
- Es ist bekannt, Flächenwärmetauscher geringer Dicke aus zwei rechteckförmigen, aufeinander gelegten und an ihren Längs- und Querrändern verschweißten Kunststofffolien herzustellen. Eine derartige Ausbildung weist die DE 75 18 268 U1 aus, gemäß der Unterteilungen eingearbeitet, die gegenseitig beabstandet durch Abschweißungen gebildet sind und kurz vor dem Längsrand beginnend, an dem jeweiligen gegenüberliegenden Längsrand endend, einen in wechselnder Richtung verlaufenden Durchfluss eines Tauschermediums im Wärmetauscher zu gewährleisten. Der Schutzanspruch und die Beschreibung offenbaren allgemein bekannte technische Merkmale.
- Die DE OS 25 25 480 offenbart eine dazu äquivalente Lösung, wobei im Suchfeld liegend, die DE 31 19 345 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherelementes unter Verwendung einer Mehrlagenbahn, vorrangig zwei Bahnen, vorstellt. Das Schutzbegehren der Anmeldung richtet sich darauf, aus mindestens zwei wasserdichten Bahnen ein Wärmetauscherelement herzustellen. Die Bahnen sind mit Zwischenräumen aufgeteilt, über die gesamte Fläche geordnet und stellenweise so miteinander verschweißt oder ohne Abstand der Bahnen voneinander vernäht, dass zwischen den Teilen des Elementes, in allen Richtungen der einzelnen Zwischenräume, Durchtrittsöffnungen bestehen. Dabei können die Bahnen Textil- oder Folienbahnen sein. Die WO 81/3058 stellt die Herstellung dünnflächiger Elemente vor, die aus zwei Lagen bestehen, welche sich gegenüberstehende profilierte Oberflächen aufweisen und so gegeneinandergelegt, Kapillare bzw. Raster zum gelenkten Durchfließen eines Wärmetauschermediums ausbilden sowie Verteiler und Sammler erkennen lassen. Die Schrift zeigt jedoch nicht, wie die notwendige Profilierung hergestellt wird, weil die gegeneinander gelegten Flächen bereits ein äquivalentes, hälftiges Profil aufweisen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flächenwärmetauscher geringer Dicke, bestehend aus zwei Deckbahnen, die übereinandergelegt und zusammengefügt in Funktionsbereiche aufgeteilt sind sowie eine Anordnung zu seiner Verwendung zu schaffen, der mit einer wirtschaftlichen Herstellungsweise zu produzieren ist, eine flexible Anwendbarkeit sowie eine hohe Wärmeaustauschquote des Tauschermediums und bei Verwendung eines äußerst geringen Medienvolumens eine flexible Anwendbarkeit gewährleistet.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Flächenwärmetauscher, bestehend aus zwei beabstandeten Deckbahnen und mit die Beabstandungen bildenden rasterartigen Verbindungsstellen gelöst, mittels denen mehrere Funktionsbereiche abgegrenzt und jeweils für sich entsprechend den Durchfluss des Mediums in Richtung sowie Größe regelnd als sich rasterförmig ergänzende Verbindungsstellen vorgesehen sind, wobei der Wärmetauscher über allen Funktionsbereichen eine gleichmäßige Dicke aufweist.
- Die erfindungsgemäße Lösung ist dadurch ausgebildet, dass die Deckbahnen des Flächenwärmetauschers als Ober- und Unterfolien übereinander liegend, mittels Verbindungsstellen punktuell dauerhaft zusammengefügt, zwischen sich einen gleichmäßig verlaufenden Abstand geringer Mächtigkeit haltend, in den Funktionsbereiche ausbildende Unterbrechungen eingearbeitet sind, die zwischen sich Verteiler- und Sammler- sowie Wärmetauscherbereiche ausformen, gebildet sind, welche bei gleichen Dicken eine unterschiedliche Profilierung zwischen den Folien erhalten, in denen ein Tauschermedium eingebracht ist. Der Wärmetauscherbereich weist in Richtung der Längsmittenachse des Tauschers dicht an dicht und parallel verlaufend eingeformte Wärmetauscherröhrchen auf, die mit den quer dazu an ihren Enden eingelegten Verteiler- und Sammlerbereichen für eine Richtungsänderung der Strömung des Tauschermediums verbunden sind, denen dabei eine Profilierung durch die Verbindungsstellen zugeordnet ist, die in Richtung quer zur Längsmittenachse zwischen den Stirnseiten der Wärmetauscherröhrchen durchlaufend geöffnet, Durchlassreihen bilden, die in Richtung der Längsmittenachse gegen die Öffnung der Röhrchen für einen Umlauf eines Mediums freigehalten sind, wobei der Sammlerbereich einen offenen Querschnitt zum Herausführen des Mediums aufweist und der Sammler sowie der Verteiler an jeweils einer Stirnseite ein ihrem Querschnitt angepasstes Anschlussstück aufweisen.
- Eine erfindungsgemäße Ausformung wird darin gesehen, dass dem Wärmetauscherbereich ein Verteiler-, Sammler- und Umlenkbereich zugeordnet sind und der Umlenkbereich den Wärmetauscherbereich überspannend, an seinen Stirnseiten verschlossen ist, wobei auf der Gegenseite des Wärmetauscherbereiches ein Verteiler- sowie Sammlerbereich in der Quererstreckung aufgeteilt, sich gegengerichtet rückseitig berührend, an ihren Außenseiten über je ein Anschlussstück verfügend, vorgesehen sind. Die Erfindung ist vorteilhaft weitergebildet, wenn das Anschlussstück im Profil seines Öffnungsquerschnittes in Form und Dimensionierung dem Querschnitt des betreffenden Verteilers oder Sammlers angepasst ist.
- Eine wesentliche Darstellung erhält die Erfindung dadurch, dass in den Verteiler-, Sammler- und Umlenkbereichen punktuelle Schweißungen als Verbindungsstellen angeordnet sind, die rasterartig, quer zur Längsmittenachse sowie deren Verlauf folgend, in Durchlassreihen verlaufend, den Bereich unterteilen sowie in Richtung zur Längsmittenachse, jeweils gleich beabstandet, zwischen sich nichtunterteilte Durchlassreihen aufweisen, wobei parallel der Längsmittenachse, den Rastern folgend, die Unterteilung der Durchlassreihen im Abstand geringer gehalten ist. Der Flächenwärmetauscher ist dadurch erfindungsgemäß weitergeführt, dass die Abstände des Rasters der Verbindungsstellen quer zu seiner Längsmittenachse im Verhältnis zu dessen Längsverlauf wie 3 : 2 ausgebildet und unterschiedlich breit geformte Durchlassreihen zwischen den Verbindungsstellen hergestellt sind.
- Weitergeführt ist die erfindungsgemäße Lösung dadurch, dass die Wärmetauscherröhrchen einen feinen Querschnitt aufweisen und parallel beabstandet zwischen den Verteiler-, Sammler- und Umlenkbereichen verlaufend, in diese eingebunden sind und der Querschnitt der Röhrchen durch die Dicke des Wärmetauschers, gebildet aus dem Abstand der Innenseiten der verwendeten Deckfolien resultierend und durch den Verlauf der Abstände der Rasterverteilung in den Sammler- und Verteilerbereichen parallel zu dessen Längsmittenachse bestimmt ist, wobei die Einordnung des Abstandes der Röhrchen zueinander hergestellt ist und eine genaue Verbindung der Röhrchen und der Verteiler-, Sammler- und Umlenkbereiche sowie damit ein ungehemmter Durchfluss des Wärmetauschermediums durch alle Bereiche des Tauschers erhalten ist. Es ist im Sinne der Erfindung, dass das Verhältnis Röhrchenbreite zur anstehenden Breite der Durchlassreihe in der Rasterteilung wie 1 : 3 bestimmt und damit auch die Abstände der Wärmetauscherröhrchen voneinander über die Verbindungsstellen ausgebildet sind. Es ist vollständig im Sinne der Erfindung, dass die Dicke des Tauschers, gemessen am Abstand der Innenseite der Folien voneinander, in einem Bereich von 0,50 bis 6,00 mm vorgesehen ist, wobei die Dicke des Tauschers, gemessen am Abstand der Innenseiten der Folien voneinander, in einem Bereich von 3,00 mm als wärmetechnisch vorteilhafte Dimensionierung angesehen wird.
- Der erfindungsgemäße Flächenwärmetauscher weist für einen Anschluss an den Sammler- und Verteilerbereich Zwischenstücke auf, die eine gestreckte Form mit einem den Sammler- und Verteilerbereichen gleichem Querschnitt sowie Rasterausbildung der Verbindungsstellen aufweisen, deren freier Querschnitt an seinen Endbereichen Anschlussstücke trägt, die eine steckbare Verbindung mit weiteren Zwischenstücken ermöglicht oder durch Zwischenschaltung eines mit einem Adapter versehenen Verbindungsstückes eine Verbindung mit einem Rohr kreisförmigen Querschnitts gestattet. Wobei die Erfindung sinnvoll gestaltend, den Zwischenstücken Anschlussstücke zugeordnet sind, die dem Verlauf der Längsmittenachse des Zwischenstückes folgend, an dessen äußeren Stirnseiten sich gegenüberliegend, angeordnet sind. In Varianz der erfindungsgemäßen Lösung sind die Anschlussstücke im Winkel auf die Längsmittenachse gerichtet angeordnet und erlauben eine aus der Normalrichtung stehende Verbindung.
- Die Erfindung ist erfüllt, wenn die verwendeten Deckschichten aus einer schweißbaren Kunststofffolie gebildet sind, wobei die erfindungsgemäße Lösung nicht verlassen wird, wenn die Folie aus einem entsprechend reagierenden Metall hergestellt ist, das verschweiß- oder verklebbar ist, um die für den Korpus des Wärmetauschers notwendigen rasterartigen Verbindungsstellen zwischen den Innenseiten der Folien herstellen zu können. Der mitlesende Fachmann versteht jetzt selbstverständlich, dass die Hauptfunktionsbereiche des Flächenwärmetauschers durch Schweißung oder Kleben bzw. Versintern der Verbindungsstellen zwischen den Folien herausgebildet werden. Rationell kann das Element in einem Tiefziehverfahren hergestellt werden, wobei die Verbindungsstellen aus der Ebene heruntergeprägt und verbunden sind. Die nicht heruntergeprägten Bereiche bilden die Durchlassöffnungen für das zirkulierende Tauschermedium. Entsprechend der geringen Dicke des Tauscherelementes ist die Intensität des Tiefziehens sehr klein und die Molekularverformung der an den Verbindungsstellen anliegenden Materialstrukturen wenig kritisch. Dadurch ist gewährleistet, dass eine homogene, gleichmäßige Materialstruktur in den Folien erhalten bleibt und eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet ist.
- Es ist eine Anwendungsform gemäß der Erfindung, wenn die Flächenwärmetauscher in den Speicherkörper eines Latentwärmespeichers eingeordnet werden. Dabei ist die Erfindung weitergeführt, wenn mehrere Speicherkörper zu einem kompakten, mehrschichtigen Latentwärmespeicherkörper ausgebildet werden und die Anschlussstücken der darin eingeschlossenen Flächenwärmetauscher mit einem gemeinsamen Verbindungsstück zusammengeschlossen sind. Es ist im Sinne der erfindungsgemäßen Lösung, dass das Verbinden zum funktionellen Zusammenfügen mehrerer flächig übereinandergelegter Speicherkörper mit eingearbeiteten Tauscherelementen mittels eines Verbindungsstückes vorgenommen wird, das aus einem gestreckten Hohlkörper besteht, an dessen Seitenflächen in gleicher Flucht, mit gleichem Abstand, der Zahl der Anschlussstellen und deren Lage angepasst, Flansche aufgereiht ausgebildet, zum Aufschieben auf die Anschlussstücke der Tauscherelemente geeignet sind und auf der Gegenseite der Hohlkörper mit einem adaptiven Anschlussstück zum Anbinden an ein normales Rohrnetz versehen ist.
- Die erfindungsgemäße Lösung bringt einen Flächenwärmetauscher zur Anwendung, der eine nicht steife, flexible Ausbildung aufweist, da seine Folien elastisch sind und durch den sehr geringen Abstand der aufeinandergelegten Folien in den Verbindungsstellen, die durch Schweißen oder Kleben hergestellt sind, Scherkräfte vermieden werden, die durch ein Verlagern der zentralen Biegelinie auf die äußeren Flächen entstehen würden. Die gewählte Form der Flächenwärmetauscher mit relativ großer Längs- und Breitenerstreckung sowie extrem dicht übereinanderliegender Deckfolien und damit geringerer Dicke, gewährleistet deren Herstellung mit äußerst wirtschaftlichen technologischen Verfahren, wobei sich vorteilhafterweise ein Tiefziehverfahren empfiehlt, indem zwischen Matrize und Patrize die späteren Verbindungsstellen als Hochpunkte eingearbeitet sind und ein Zusammenfügen der Folien an dieser Stelle leicht durch Wärmebeeinflussung möglich ist. Durch die feine Rasterung der Hochpunkte des Gesenkes ist ein sicheres haltbares Zusammenfügen der Verbindungsstellen gewährleistet, mit der die feine Rasterung herstellbar und die Ausbildung der einzelnen Bereiche, wie des Sammler-, Verteiler- und Wärmetauscherbereiches, gesichert ist.
- Technologisch ist es weiter vorteilhaft, den Flächenwärmetauscher von der Rolle zu fertigen und nach einem prägenden Zusammenfügen übereinandergelegt, einer Lagerung und Verwertung zuzuführen.
- Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
- Fig. 1 den Flächenwärmetauscher in einer Vorderansicht;
- Fig. 2 den Flächenwärmetauscher nach Fig. 1 in einer veränderten Ausführung;
- Fig. 3; 3a anfügbare Zwischenstücke in einer Seitenansicht;
- Fig. 4 den Schnitt A-A in Fig. 1;
- Fig. 5 den Schnitt B-B in Fig. 1;
- Fig. 6 den Schnitt C-C in Fig. 1;
- Fig. 7 den Schnitt D-D in Fig. 1;
- Fig. 8 die Ausführungsart eines in Schichten aufgebauten Latentwärmespeichers mit eingeordneten Flächenwärmetauschern;
- Fig. 9 den Schnitt A-A aus Fig. 8.
- Fig. 1 stellt den Flächenwärmetauscher 1 mit einer rechteckig ausgebildeten Form in einer Vorderansicht dar. An den Schmalseiten des Tauscherkörpers 1 ist ein Verteilerbereich 2 angeordnet und auf der gegenüberliegenden Schmalseite ein Sammlerbereich 3. Zwischen den beiden Bereichen 2; 3 erstreckt sich der Wärmetauscherbereich 4, der aus dicht an dicht verlaufenden Wärmetauscherröhrchen 12 sehr geringen Querschnitts besteht, die streng parallel angeordnet, mit ihren Enden in den jeweils daran angeordneten Bereich einmünden. Der Verteilerbereich 2 und der Sammlerbereich 3 weisen in Raster aufgeteilte reihenförmige Punkte auf. Diese punktartigen Darstellungen sind Verbindungsstellen 8, die in einem später noch näher zu beschreibenden System aufgebracht sind und im Bereich des Sammlers 3 und Verteilers 2 eine Querströmung mit Zufluss in die Röhrchen 12 des Wärmetauscherbereichs 4 gewährleisten. An den Stirnseiten des Verteiler- sowie Sammlerbereichs 2; 3 sind sich gegenüberliegend Anschlussstücke 6 angeordnet. Die Anschlussstücke 6 sind entsprechend dem Querschnitt der Bereiche 2; 3 ausgebildet und gestatten eine Verbindung der Flächenwärmetauscher 1 miteinander oder mit entsprechend auszuwählenden Zwischenstücken 7.
- Fig. 2 zeigt eine im Wesentlichen der Fig. 1 ähnliche Ausbildung des Flächenwärmetauschers 1, an dessen obere Schmalseite ein Umlenkbereich 5 angeordnet ist, der im Grundzug die gleiche Form und Ausbildung wie der Sammlerbereich 3 erhalten hat, jedoch sind seine Stirnseiten verschlossen und das Tauschermedium fließt aus den Röhrchen 12 des Wärmetauscherbereichs 4 in den Umlenkbereich 5 hinein, wird darin umgelenkt und in den Wärmetauscherbereich 4 zurückgeführt. Die dem Umlenkbereich 5 entgegengesetzte Stirnseite des Flächenwärmetauschers 1 ist mit hälftig, die Dimension teilenden Verteiler- und Sammlerbereichen 2; 3 ausgerüstet, die sich entgegengerichtet an ihren mittigen Stirnflächen berühren und an ihren äußeren Stirnflächen jeweils ein Anschlussstück 6 tragen, das für einen Zu- und Abfluss des Tauschermediums vorgesehen ist. Die Ausführung nach Fig. 2 gewährleistet eine äußerst rationelle Montage und Einfügbarkeit des Flächenwärmetauschers 1 in einem durchgehenden, gerade geführten Strang, der durch Zwischenstück 7 gemäß Fig. 3 erhalten werden kann. Das Zwischenstück 7 hat eine langgestreckte rechteckige Form und die gleiche Dicke d wie der Flächenwärmetauscher 1. Die Anschlussstücke 6, an beiden Stirnseiten des Zwischenstückes 7 angeordnet, gestatten ein Verbinden von zwei an einem Strang liegenden Flächenwärmetauschern 1. Die rasterartige Anordnung der Verbindungsstelle 8 ist äquivalent der wie sie in den Verteiler- und Sammlerbereichen 2; 3 vorgesehen sind, wobei selbstverständlich die Dimensionierung der Zwischenstücke 7 in ihrer Breite wie Höhe den Bereichen 2; 3 entspricht.
- Fig. 3a zeigt eine dem Grunde nach gleiche Ausbildung des Zwischenstückes 7 wie in Fig. 3, jedoch ist hier eines der Anschlusstücke 6 nicht an der Stirnseite parallel mit dem Verlauf der Längsmittenachse des Zwischenstückes 7 angeordnet, sondern im rechten Winkel darauf gerichtet. Mit dieser Variation ist es möglich, ohne eine Krümmung der Zwischenstücke 7 erzwingen zu müssen, eine Richtungsänderung des Durchflusses des Mediums zu erhalten und eine vielgestaltige, wechselnde Anordnungsmöglichkeit der Flächenwärmetauscher 1 an einem Trägermittel zu gewährleisten.
- Fig. 4 zeigt in einem vergrößerten Maßstab die Ausbildung der Durchlassreihen 10 gemäß dem Schnitt A-A in Fig. 1. Die Durchlassreihen 10 sind durch die Verbindungsstellen 8 in ihrer Breite b geformt. Die Verbindungsstellen 8 gemäß dem Schnitt A-A in Fig. 1 sind als Pixel bzw. Punkte zu sehen. Die Verbindungsstellen 8 formen die Durchlassreihen 10 in ihrer Breite b und geben dem Flächenwärmetauscher 1 in diesem Bereich seine ebenflächige Gestalt.
- Fig. 5 stellt die Lage der Durchlassreihen 9 gemäß Schnitt B-B in Fig. 1 dar. Die Durchlassreihen 9 liegen jeweils zwischen zwei Durchlassreihen 10 und sind nicht durch Verbindungsstellen 8 unterbrochen. Deshalb zeigt die Fig. 5 die Durchlassreihe 10 nur als angedeutete Markierung im Hintergrund. Die Anordnung der Durchlassreihe 9 gestattet die Aufnahme eines größeren Volumens eines Wärmetauschermediums und eine hohe Flexibilität und Biegsamkeit des Flächenwärmetauschers 1.
- Fig. 6 lässt den Raster der Verbindungsstellen 8 zur Formung von Durchlassreihen 11 erkennen. Das Raster zeigt den Verlauf der Verbindungsstellen 8 gemäß Fig. 4, jedoch parallel mit der großen Mittenachse des Vereiler- bzw. Sammlerbereichs 2; 3 und formt die Durchlassreihen 11 aus, die eine Strömungsführung in Richtung der Öffnung der Röhrchen 12 des Wärmetauscherbereiches 4 gewährleisten. Deshalb sind in den Durchlassreihen 11 gemäß Fig. 6 die in Fig. 7 dargestellten Röhrchen 12 nur andeutungsweise in ihrer Lage gezeigt. Die vorgesehene Breite b1 in der Durchlassreihe 11 steht in einem Verhältnis zum Querschnitt der Röhrchen 12 wie 2 : 1. Das gewählte Querschnittsverhältnis gewährleistet beim Betrieb des Flächenwärmetauschers 1 ein ungehindertes Bewegen des Wärmetauschermediums zwischen den Bereichen 2; 3 durch die Röhrchen 12 des Wärmetauscherbereiches 4.
- Fig. 7 zeigt im Schnitt D-D die Lage, den Abstand und den Querschnitt der Röhrchen 12 des Wärmetauscherbereiches 4. Durch eine signifikante Verbreiterung der Verbindungsstellen 8 in die Größe der Verbindungsstelle 8' ist der Querschnitt der Röhrchen 12 relativ eng begrenzt. Die Verbindungsstelle 8' hat ungefähr die doppelte Breite des Querschnittes eines Röhrchens 12 und liegt genau in der Mitte der Durchlassreihe 11, deren Breite b1 hier andeutungsweise eingezeichnet ist, um die Lage der Röhrchen 12, deren Einmündung in die Bereiche 2; 3 und die Verbindungsstelle 8' in ihrem Verlauf darzustellen. Es ist selbstverständlich, dass in den Fig. 4 bis 7 die gleichen Dicken d eingezeichnet sind, so dass hier eindeutig gezeigt ist, dass alle Bereiche 2 bis 5 des Flächenwärmetauschers 1 durchgängig die gleiche Dicke d erhalten, der Flächenwärmetauscher 1 somit eine homogene Flächenerstreckung erhält und weitestgehend ebenflächig ist.
- Fig. 8 zeigt ein einer axonometrischen Darstellung eine Verwendungsform des Flächenwärmetauschers 1 in einem Latentwärmespeicher 15. Wie in Fig. 9 in einem Schnitt später dargestellt, ist der Flächenwärmetauscher 1 in einen ebenflächigen, sich in seiner Längs- und Quererstreckung ihm angeglichenen, in seiner Dicke größer ausgeführten Latentwärmespeicher 15 mittig eingebunden. Die Latentwärmespeicher 15 sind hier fünffach übereinandergelegt und bilden, wie in Fig. 8 dargestellt, einen kompakten Speicher. Die angeordneten Verbindungsstücke 16 lassen erkennen, dass es sich hier bei den verwendeten Flächenwärmetauschern 1 um eine Ausführungsart gemäß Fig. 1 mit sich gegenüberliegenden Verteiler- und Sammlerbereichen 2; 3 handelt. Die jetzt beabstandeten, übereinanderliegenden Anschlussstücke 6 sind mit einem Verbindungsstück 16 verbunden, das alle fünf Anschlussstücke 6 vereinigt, deren Ströme in einem Hohlkörper 19 aufnimmt und mit einem adaptiven Anschlussstück 17, hier ein Rohrstutzen normalen Querschnitts, mit Zu- und Abflussleitungen verbindet.
- Es ist selbstverständlich im Sinne der Erfindung, dass der Hohlkörper 19 so lang gehalten werden kann, dass nicht nur fünf, sondern mehr Latentwärmespeicher 15 übereinander zu liegen kommen können, um einen großen Block zu bilden, den dann der Hohlkörper 19 so überspannen kann, dass seine Anschlussstücke 6 mit adäquaten Anschlussstücken auf dem Hohlkörper 19 angeordnet, sich verbinden lassen und einem Zu- oder Abflussstrom zugeordnet werden können. Hier versteht es sich und das ist dem Fachmann klar, dass die Anschlussstücke 6 der in den Latentwärmespeichern 15 eingeordneten Flächenwärmetauscher 1 sich in die Anschlussstücke des Verbindungsstückes 16 ein- oder aufschieben lassen und durch Verkleben oder durch einfache Haftreibung einen festen Sitz erhalten. Die gezeigte Anordnung zur Verwendung der Flächenwärmetauscher 1 soll keine Einschränkung der Palette seiner Verwendbarkeit bedeuten. So ist es jetzt gegeben, durch planparallele Figuration des Flächenwärmetauschers 1 mit äußerst geringer Dicke d, diesen wie eine Tapete oder Wandbeschichtung zu verwenden, ihn gleichmäßig texturiert als Vorhang vor Fenstern einzusetzen oder wie das konkrete Beispiel der Verblockung in einem Latentwärmespeicher 15 zeigt, als Unterschicht einer Fußbodenheizung einzubauen. Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Flächenwärmetauscher
2 Verteilerbereich
3 Sammlerbereich
4 Wärmetauscherbereich
5 Umlenkbereich
6 Anschlussstücke
7 Zwischenstücke
8; 8' Verbindungsstelle
9 Durchlassreihe
10 Durchlassreihe
11 Durchlassreihe
12 Röhrchen
13 Verbindungsstelle
d Dicke
14 Doppelung
15 Latentwärmespeicher
16 Verbindungsstück
17 Anschlussstück
b; b1 Breite
18 Rückseite
19 Hohlkörper
Claims (17)
1. Flächenwärmetauscher, bestehend aus zwei beabstandeten Deckbahnen, mit die
Beabstandungen bildenden rasterartigen Verbindungsstellen (8), mittels denen
mehrere Funktionsbereiche abgegrenzt und jeweils für sich entsprechend den
Durchfluss des Mediums in Richtung sowie Größe regelnd, als sich rasterförmig ergänzende
Verbindungsstellen (8) vorgesehen sind, wobei der Wärmetauscher (1) über allen
Funktionsbereichen eine gleichmäßig geringe Dicke (d) aufweist.
2. Flächenwärmetauscher, bestehend aus zwei Deckbahnen, die übereinandergelegt und
zusammengefügt in Funktionsbereiche aufgeteilt sind, dadurch gekennzeichnet, dass
die Deckbahnen, als Ober- und Unterfolien übereinanderliegend, mittels
Verbindungsstellen (8) punktuell dauerhaft zusammengefügt, zwischen sich einen
gleichmäßig verlaufenden Abstand geringer Mächtigkeit haltend, in den Funktionsbereiche
ausbildende Unterbrechungen eingearbeitet sind, die zwischen sich Verteiler- (2) und
Sammler- (3) sowie einen Wärmetauscherbereich (4) ausformen, gebildet sind,
welche bei gleichen Dicken eine unterschiedliche Profilierung zwischen den Folien
erhalten, in denen ein Tauschermedium eingebracht ist, wobei der
Wärmetauscherbereich (4) in Richtung der Längsmittenachse des Tauschers (1), dicht an dicht und
parallel verlaufend, eingeformte Wärmetauscherröhrchen (12) aufweist, die mit den
quer dazu angelegten Verteiler- (2) und Sammlerbereichen (3) für ein Richten der
Strömung des Tauschermediums verbunden sind, denen dabei eine Profilierung durch
die Verbindungsstellen (8) zugeordnet ist, die in der Richtung quer zur
Längsmittenachse zwischen den Stirnseiten der Wärmetauscherröhrchen (12) durchlaufend
geöffnet, Durchlassreihen (9) bilden, die in Richtung der Längsmittenachse gegen die
Öffnung der Röhrchen (12) für einen Umlauf eines Mediums freigehalten sind, wobei
der Sammlerbereich (3) einen offenen Querschnitt zum ungehinderten Herausführen
des Mediums aufweist und Sammler (3) sowie Verteiler (2) an jeweils einer Stirnseite
ein ihrem Querschnitt angepasstes Anschlussstück (6) aufweisen.
3. Flächenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem
Wärmetauscherbereich (4) ein Verteiler- (2) und Sammler- (3) sowie ein Umlenkbereich (5)
zugeordnet sind, und der Umlenkbereich (5) den Wärmetauscherbereich (4)
überspannend, an seinen Stirnseiten verschlossen ist, wobei auf der Gegenseite des
Wärmetauscherbereiches (4) ein Verteiler- (2) sowie Sammlerbereich (3) in der
Quererstreckung aufgeteilt, sich gegengerichtet rückseitig berührend, an ihren
Außenseiten über je ein Anschlussstück (6) verfügend, vorgesehen sind.
4. Flächenwärmetauscher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Anschlussstück (6) im Profil seines Öffnungsquerschnittes in Form und
Dimensionierung dem Querschnitt der Verteiler (2) sowie Sammler (3) angepasst ist.
5. Flächenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den
Verteiler-, Sammler- und Umlenkbereichen (2; 3; 5) punktuelle Schweißungen, als
Verbindungsstellen (8) angeordnet sind, die rasterartig quer zur Längsmittenachse
sowie deren Verlauf folgend, in Durchlassreihen (9; 10) verlaufend, den Bereich
unterteilen sowie in Richtung zur Längsmittenachse jeweils gleich beabstandet, zwischen
sich nichtunterteilte Durchlassreihen (9) aufweisen, wobei parallel der
Längsmittenachse, den Rastern folgend, die Unterteilung der Durchlassreihen (11) im Abstand
geringer gehalten sind.
6. Flächenwärmetauscher nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Abstände des Rasters der Verbindungsstellen (8) quer zu seiner Längsmittenachse im
Verhältnis zu dessen Längsverlauf wie 3 : 2 ausgebildet und unterschiedlich breit
geführte Durchlassreihen (10; 11) zwischen den Verbindungsstellen (8) geformt sind.
7. Flächenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Wärmetauscherröhrchen (12) einen feinen Querschnitt aufweisen und parallel beabstandet
zwischen den Verteiler-, Sammler- und Umlenkbereichen (2; 3; 5) verlaufend, in diese
eingebunden sind und der Querschnitt der Röhrchen (12) durch die Dicke (d) des
Wärmetauschers (1) und durch den Verlauf der Abstände der Rasterverteilung in den
Sammler- und Verteilerbereichen (2; 3), parallel zu dessen Längsmittenachse bestimmt
ist, wobei die Einordnung des Abstandes der Röhrchen (12) zueinander damit
hergestellt ist und deren genaue Verbindung mit dem Verteiler-, Sammler- sowie
Umlenkbereich (2; 3; 5) und damit ein ungehemmter Durchfluss des Mediums durch alle
Bereiche des Wärmetauschers (1) erhalten ist.
8. Flächenwärmetauscher nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das
Verhältnis Röhrchenbreite zur anstehenden Breite (b) der Durchlassreihe der
Rasterteilung wie 1 : 3 bestimmt und damit auch die Abstände der Röhrchen (12)
voneinander über die Verbindungsstellen (8') ausgebildet sind.
9. Flächenwärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Dicke (d) des Tauschers (1), gemessen am Abstand der Innenseiten der Folien
voneinander, in einem Bereich von 0,50-6,00 mm vorgesehen ist.
10. Flächenwärmetauscher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d)
des Tauschers (1), gemessen am Abstand der Innenseiten der Folien voneinander, in
einem Bereich von 3,00 mm vorgesehen ist.
11. Flächenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für einen
Anschluss an den Sammler- und Verteilerbereich (3; 2) Zwischenstücke (7)
vorgesehen sind, die eine gestreckte Form mit einem den Bereichen (2; 3) gleichen
Querschnitt sowie Rasterausbildung der Verbindungsstellen (8) aufweisen, in deren
freien Querschnitt Anschlussstücke (6) eingeordnet sind.
12. Flächenwärmetauscher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die
Anschlussstücke (6) dem Verlauf der Längsmittenachse der Zwischenstücke (7)
folgend, sich an den äußeren Stirnseiten gegenüberliegend angeordnet sind.
13. Flächenwärmetauscher nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Anschlussstücke (6) im Winkel auf die Längsmittenachse gerichtet angeordnet sind.
14. Flächenwärmetauscher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1
bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Material eine schweißbare bzw. klebbare
Kunststofffolie verwendet wird.
15. Flächenwärmetauscher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass als Material eine schweißbare Metallfolie verwendet
wird.
16. Flächenwärmetauscher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einordnung in
den Speicherkörper eines Latentwärmespeichers (15), wobei mehrere Speicher (15),
in Schichten übereinandergelegt, einen kompakten, mehrschichtigen
Wärmespeicher (15) ausbilden, deren Anschlussstücke (6) mit einem gemeinsamen
Verbindungsstück (16) zusammengeschlossen sind.
17. Flächenwärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass
das Verbinden zum funktionellen Zusammenfügen mehrerer flächig
aufeinandergelegter Speicher (15) mit integrierten Tauscherelementen mittels eines
Verbindungsstückes (16) vorgenommen wird, welches aus einem gestreckten Hohlkörper (19)
besteht, an dessen Seitenfläche in gleicher Flucht und mit gleichem Abstand der Zahl
der Anschlussstellen und deren Lage angepasst, Flansche aufgereiht ausgebildet sind,
die zum gleichzeitigen Aufschieben auf die Anschlussstücke (6) geeignet und auf der
Gegenseite des Hohlkörpers (19) mit einem adaptiven Anschlussstück (7) zum
Anbinden an ein normales Rohrnetz versehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001142415 DE10142415A1 (de) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | Flächenwärmetauscher sowie Anordnung zu seiner Verwendung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001142415 DE10142415A1 (de) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | Flächenwärmetauscher sowie Anordnung zu seiner Verwendung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10142415A1 true DE10142415A1 (de) | 2003-03-20 |
Family
ID=7697052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2001142415 Withdrawn DE10142415A1 (de) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | Flächenwärmetauscher sowie Anordnung zu seiner Verwendung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10142415A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2045544A2 (de) | 2007-10-01 | 2009-04-08 | Citrin Solar GmbH | Wärmetauscher, insbesondere Absorber für thermische Solarkollektoren |
-
2001
- 2001-08-31 DE DE2001142415 patent/DE10142415A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2045544A2 (de) | 2007-10-01 | 2009-04-08 | Citrin Solar GmbH | Wärmetauscher, insbesondere Absorber für thermische Solarkollektoren |
EP2045544A3 (de) * | 2007-10-01 | 2009-05-13 | Citrin Solar GmbH | Wärmetauscher, insbesondere Absorber für thermische Solarkollektoren |
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