DE102011008751A1

DE102011008751A1 - Wärmetauscher

Info

Publication number: DE102011008751A1
Application number: DE102011008751A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: HUBL GmbH
Current assignee: HUBL GmbH
Priority date: 2011-01-17
Filing date: 2011-01-17
Publication date: 2012-07-19
Also published as: DE202012100154U1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit von einem Eingang ausgehenden und in einem Ausgang endenden schlangenförmigen Kanälen, die von einer heißen oder kalten Flüssigkeit durchflossen sind. Der Aufbau des Wärmetauschers kann sehr flach gehalten und im Aufwand reduziert werden, wenn er eine Abdeckplatte mit eingeprägten Vertiefungen aufweist, die mit einer ebenen Grundplatte oder direkt mit einer ebenen Wandplatte eines die zu behandelnde Flüssigkeit aufnehmenden Aufnahmebehälters verbunden, d. h. verschweißt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 20 2004 004 447 U1 ist ein Behältersystem mit einem integrierten Wärmetauschersystem bekannt. In einen Behälter, der die zu temperierende Substanz aufnimmt, ist ein Wärmetauschermittel-Behälter eingebaut. Das Wärmetauschermittel steht dabei mit der im Behälter befindlichen Substanz in Kontakt. Daher kann das Behältersystem sowohl zum Kühlen als auch zum Erwärmen der Substanz verwendet werden.
Aus der DE 20 2007 017 197 U1 ist ein Isolierbehälter mit einem Wärmetauscher bekannt. Der Isolierbehälter ist mit einem Deckel verschließbar und trägt in einer Seitenwand ein Peltier-Element zur Beeinflussung der Temperatur im Innern des Isolierbehälters.
Zudem sind Wärmetauscher bekannt, die aus gewundenen oder parallelen Kanälen bestehen, die von einer heißen oder kalten Flüssigkeit durchflossen sind und daher sowohl zum Erwärmen als auch zum Kühlen einer in einem Behälter aufgenommenen Substanz verwendbar sind. Diese Wärmetauscher sind im Aufbau sehr kompliziert und eignen sich auch nicht für einen innigen Kontakt mit einer in einem Aufnahmebehälter enthaltenen Substanz.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Wärmetauscher zu entwickeln, der einfach im Aufbau ist und sowohl zur Erwärmung als auch zur Kühlung einer in einem Aufnahmebehälter befindlichen Substanz verwendet werden kann, da der Wärmetauscher mit dem Aufnahmebehälter in guten Kontakt gebracht werden kann.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Auf einer rechteckförmigen ebenen Grundplatte aus Metall ist eine Abdeckplatte aus Metall aufgebracht. Die Abdeckplatte weist von einer Seite aus eingeprägte Vertiefungen auf, die nicht bis zur gegenüberliegenden Seite der Abdeckplatte reichen. Die Abdeckplatte trägt zwischen diesen Vertiefungen von der gegenüberliegenden Seite ausgehende Vertiefungen, die nicht bis zur ersten Seite der Abdeckplatte reichen. Die Abdeckplatte ist mit einem umlaufenden Rand mit der Grundplatte verbunden. Auch die Vertiefungen sind mit der Grundplatte verbunden, wodurch sich schlangenformige, hin- und herverlaufende Kanäle bilden. Am Anfang der Kanäle ist eine Eingangsöffnung und am Ende der Kanäle eine Ausgangsöffnung vorgesehen.
Dieser Wärmetauscher ist sehr einfach im Aufbau und kann in sehr gutem Kontakt zu einem Aufnahmebehälter für die zu erwärmende bzw. zu kühlende Flüssigkeit gebracht werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Wärmetauschers sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Der aus einer Grundplatte und einer Abdeckplatte gebildete Wärmetauscher ist in festem Kontakt mit einer Wandplatte eines boxartigen Aufnahmebehälters gehalten. Dabei ist der Wärmetauscher mit senkrechten U-förmigen Metall-Leisten in Kontakt mit der Wandplatte des boxartigen Aufnahmebehälters gehalten, wobei die Seitenschenkel der Metall-Leisten mit Ausnehmungen zur Aufnahme des Wärmetauschers versehen sind.
Die Grundplatte des Wärmetauschers kann entfallen, wenn dafür die Wandplatte des Aufnahmebehälters verwendet wird. Die Leisten können ebenfalls entfallen, wenn die Abdeckplatte des Wärmetauschers direkt mit der Wandplatte des Aufnahmebehälters verbunden, d. h. verschweißt ist.
In die Eingangsöffnung und die Ausgangsöffnung des Wärmetauschers sind Anschlussstutzen eingesetzt, die mit Schlauch- oder Rohrleitungen verbindbar sind.
Der boxartige Aufnahmebehälter trägt auf mindestens zwei Wandplatten je einen Wärmetauscher. Es können aber auch alle vier Wandplatten je einen Wärmetauscher tragen. Die Wärmetauscher sind auf den Wandplatten parallel geschaltet, damit die Substanz im Aufnahmebehälter von zwei oder gar von allen vier Seiten gleichmäßig erwärmt oder gekühlt wird.
Bei einem als Kühlbox verwendeten Aufnahmebehälter sind die Wärmetauscher von einer kalten Flüssigkeit durchflossen. Bei einem als Wärmebox verwendeten Aufnahmebehälter sind die Wärmetauscher von heißer Flüssigkeit durchflossen.
Bei der Verwendung eines boxartigen Aufnahmebehälters für die zu behandelnde Flüssigkeit kann der Aufwand dadurch reduziert werden, dass anstelle der Grundplatte die Abdeckplatte mit einer Wandplatte des Aufnahmebehälters verbunden wird. Dabei kann die Abdeckplatte auch ohne U-förmige Metall-Leisten direkt mit der Wandplatte des Aufnahmebehälters verbunden, d. h. verschweißt werden.
Die Anbringung von derartig reduzierten Wärmetauschern an den Wandplatten ist dabei nach wie vor frei wählbar.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen Wärmetauscher in Draufsicht und im Schnitt entlang der Linie A-A,
2 verkleinert den Wärmetauscher nach 1 in perspektivischer Ansicht,
3 einen boxartigen Aufnahmebehälter mit je einem Wärmetauscher auf jeder Seite und
4 eine Teilansicht einer mit einer Wandplatte des boxartigen Aufnahmebehälters verbindbaren Abdeckplatte eines Wärmetauschers.
Wie der 1 zu entnehmen ist, besteht der Wärmetauscher 15 aus einer rechteckförmigen ebenen Grundplatte 10 aus Metall, auf der eine Abdeckplatte 20 aus Metall aufgebracht ist. Diese Abdeckplatte 20 weist einen umlaufenden Rand 21 auf, der ringsum mit der Grundplatte 10 verbunden, z. B. verschweißt ist, wie der Längsschnitt A-A zeigt.
Von der Seite 26 der Abdeckplatte 20 aus sind in die Abdeckplatte 20 Vertiefungen 22 eingeprägt, die nicht bis zur gegenüberliegenden Seite 27 der Abdeckplatte 20 reichen. Zwischen diesen Vertiefungen 22 sind von der gegenüberliegenden Seite 27 der Abdeckplatte 20 ausgehende Vertiefungen 23 eingeprägt, die jedoch nicht bis zur Seite 26 reichen. Damit sind schlangenförmige, hin- und hergehende Kanäle 28 gebildet, die am Anfang mit einer Eingangsöffnung 24 und am Ende mit einer Ausgangsöffnung 25 versehen sind.
Wie 2 zeigt, ist damit ein sehr flacher Wärmetauscher 15 geschaffen, der mit seiner ebenen Grundplatte 10 in gutem Kontakt zu einer Wandplatte 31 eines boxartigen Aufnahmebehälters 30 gebracht werden kann, wie die 3 zeigt.
Der boxartige Aufnahmebehälter 30 trägt auf der Außenseite aller vier Wandplatten 31 je einen derartigen Wärmetauscher 15. Der Aufnahmebehälter 30 ist mit einem Deckel 32 verschließbar.
Zur Befestigung der Wärmetauscher 15 werden je zwei senkrecht ausgerichtete U-förmige Leisten 33 verwendet, die in den Seitenschenkeln mit einer Ausnehmung 34 zur Aufnahme des Wärmetauschers 15 versehen sind. Sind die Wärmetauscher 15 mit horizontalen Kanälen 28 versehen, dann können die Leisten 33 auch fest mit dem Aufnahmebehälter 30 verbunden und die Wärmetauscher 15 in die Ausnehmungen 34 eingeschoben werden. In die Eingangsöffnung 24 und die Ausgangsöffnung 25 sind vorzugsweise Anschlussstützen eingesetzt, an die Schlauch- oder Rohrleitungen angeschlossen werden können.
Bei der Ausführung nach der 3 kann der Wärmetauscher 15 in vereinfachter Weise auch die Wandplatte 31 des boxartigen Aufnahmebehälters 30 als Grundplatte 10 verwenden. Diese Wandplatten 31 sind dabei vorzugsweise aus Metall. Die Leisten 33 können auch entfallen, wenn die Abdeckplatten 20 direkt mit den Wandplatten 31 des Aufnahmebehälters 30 verbunden, d. h. verschweißt sind (4). Der Aufnahmebehälter 30 dient als Kältebox, wenn die Wärmetauscher 15 mit kalter Flüssigkeit oder als Wärmebox, wenn die Wärmetaucher mit heißer Flüssigkeit durchflossen sind.
Die Wärmetauscher 15 auf den Außenseiten der Wandplatten 31 sind parallel geschaltet, so dass die im Aufnahmebehälter 30 befindliche Substanz gleichmäßig erwärmt bzw. gekühlt wird. Das wird nur dadurch erreicht, dass die Wärmetauscher 15 mit heißer oder kalter Flüssigkeit durchflossen werden. Die Parallelschaltung wird dadurch sichergestellt, dass die Anschlussöffnungen A1, A2 ... und die Anschlussöffnungen E1, E2 ... der Wärmetauscher 15 untereinander verbunden werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202004004447 U1 [0002]
DE 202007017197 U1 [0003]

Claims

Wärmetauscher mit von einem Eingang (24) ausgehenden und in einem Ausgang (25) endenden Kanälen (28), die vom heißen oder kaltem Medium, insbesondere Flüssigkeit, durchflossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer rechteckförmigen ebenen Grundplatte (10) aus Metall eine Abdeckplatte (20) aus Metall aufgebracht ist, dass die Abdeckplatte (20) von einer Seite (26) aus eingeprägte Vertiefungen (22) aufweist, die nicht bis zur gegenüberliegenden Seite (27) der Abdeckplatte (20) reichen, dass die Abdeckplatte (20) zwischen diesen Vertiefungen (22) von der gegenüberliegenden Seite (27) ausgehende Vertiefungen (23) trägt, die nicht bis zur Seite (26) der Abdeckplatte (20) reichen, dass die Abdeckplatte (20) mit einem umlaufenden Rand (21) mit der Grundplatte (10) verbunden ist, dass die Vertiefungen (22, 23) mit der Grundplatte (10) verbunden sind und dass die Abdeckplatte (20) am Anfang der so gebildeten hin- und herverlaufenden Kanäle (28) eine Eingangsöffnung (24) und am Ende der Kanäle (28) eine Ausgangsöffnung (25) aufweist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aus einer Abdeckplatte (20) gebildete Wärmetauscher (15) mit der Grundplatte (10) mit/oder einer Wandplatte (31) eines boxartigen Aufnahmebehälters (30) in festem Kontakt verbunden, vorzugsweise verschweißt ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (15) mit senkrechten U-förmigen Metall-Leisten (33) in Kontakt mit der Wandplatte (31) des boxartigen Aufnahmebehälters (30) gehalten ist, wobei die Seitenschenkel der Metall-Leisten (33) mit Ausnehmungen (34) zur Aufnahme der Wärmetauscher (15) versehen sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die Eingangsöffnung (24) und die Ausgangsöffnung (25) des Wärmetauschers (15) Anschlussstützen eingesetzt sind, die mit Schlauch- oder Rohrleitungen verbindbar sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatte (20) des Wärmetauschers (15) direkt mit der Wandplatte (31) des Aufnahmebehälters (30) verbunden, vorzugsweise verschweißt ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der boxartige Aufnahmebehälter (30) mindestens auf zwei einander gegenüberliegenden Wandplatten (31) je einen Wärmetauscher (15) trägt.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass alle vier Wandplatten (31) des boxartigen Aufnahmebehälters (30) je einen Wärmetauscher (15) tragen.
Wärmetauscher nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscher (15) auf den Wandplatten (31) des Aufnahmebehälters (30) parallel geschaltet sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem als Kühlbox verwendeten Aufnahmebehälter (30) die Wandplatte (31) der Kühlbox als Grundplatte (10) des Wärmetauschers (15) verwendet sind und dass die Wärmetauscher (15) von einer kalten Flüssigkeit durchflossen sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem als Wärmebox verwendeten Aufnahmebehälter (30) die Wandplatten (31) der Wärmebox als Grundplatten (10) der Wärmetauscher (15) verwendet sind und dass die Wärmetauscher (15) von heißer Flüssigkeit durchflossen sind.
Hohlkörperartiger Thermobehälter mit Wänden, von denen mindesten zwei als Wärmetauschern (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet sind.