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Die Erfindung betrifft einen Verteiler für einen Plattenwärmeübertrager gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein Verteiler für einen Plattenwärmeübertrager der eingangs genannten Art ist aus dem Dokument
DE 20 2008 004 582 U1 bekannt. Dieser Verteiler besteht aus einem Verteilerkörper mit einem von einem Fluid durchströmten Innenraum und mit einem an einer Seite des Verteilerkörpers angeordneten, mit dem Innenraum hydraulisch verbundenen Zufuhranschluss für das Fluid. Darüber hinaus weist dieser Verteiler, und dies gilt auch für den nachfolgend zu erläuternden, erfindungsgemäßen Verteiler, mehrere Abströmöffnungen für das Fluid auf. Ein solcher Verteiler wird, wie im genannten Dokument beschrieben, bei Plattenwärmeübertragern verwendet, um das Fluid möglichst gleichmäßig auf die Kanäle zwischen den Platten verteilen zu können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verteiler der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll ein noch universeller einsetzbarer Verteiler geschaffen werden.
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Diese Aufgabe ist mit einem Verteiler für einen Plattenwärmeübertrager der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
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Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass im Verteilerkörper ein Zusatzraum für einen Sensor zur Erfassung der Temperatur des Fluids im Innenraum und auf der Seite des Zufuhranschlusses am Verteilerkörper eine Öffnung zur Einbringung des Sensors in den Zusatzraum vorgesehen ist.
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Mit anderen Worten zeichnet sich der erfindungsgemäße Verteiler für einen Plattenwärmeübertrager somit dadurch aus, dass der Zufuhranschluss und der Sensor bzw. der Temperatursensor an der gleichen Seite des Verteilerkörpers angeordnet sind, was insbesondere den Vorteil mit sich bringt, dass der Temperatursensor gemeinsam mit dem Verteiler in den Plattenwärmeübertrager einsetzbar und sodann auf einfache Weise zum Beispiel mit einer Regelungseinrichtung elektrisch verbindbar ausgebildet ist.
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Andere vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verteilers für einen Plattenwärmeübertrager ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
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Der Vollständigkeit halber wird noch auf folgenden, weiter abliegenden Stand der Technik hingewiesen:
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Aus den Dokumenten
DE 20 2009 017 100 U1 und
CN 202675963 U sind Plattenwärmeübertrager bekannt, die zwar einen Temperatursensor, aber keinen erfindungsgemäßen, in den Plattenwärmeübertrager einsetzbaren, mit dem Temperatursensor versehenen Verteiler aufweisen.
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Der erfindungsgemäße Verteiler einschließlich seiner vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels genauer erläutert.
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Es zeigt
- 1 perspektivisch den erfindungsgemäßen Verteilerkörper mit mehreren Austrittsöffnungen;
- 2 in Draufsicht den Verteilerkörper gemäß 1;
- 3 im Schnitt den Verteilerkörper gemäß 2 ohne den Strömungsleitkörper;
- 4 im Schnitt in Alleinstellung den Strömungsleitkörper;
- 5 im Schnitt den Verteilerkörper gemäß 2 mit dem Strömungsleitkörper; und
- 6 als Explosionsdarstellung den aus Grundkörper und Strömungsleitkörper bestehenden Verteilerkörper.
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Der in den Figuren dargestellte Verteiler für einen Plattenwärmeübertrager besteht zunächst in bekannter Weise aus einem Verteilerkörper 1 mit einem von einem Fluid durchströmten Innenraum 1.1 und mit einem an einer Seite des Verteilerkörpers 1 angeordneten, mit dem Innenraum 1.1 hydraulisch verbundenen Zufuhranschluss 1.2 für das Fluid.
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Wesentlich für den erfindungsgemäßen Verteiler für einen Plattenwärmeübertrager ist nun, dass im Verteilerkörper 1 ein Zusatzraum 2 für einen Sensor zur Erfassung der Temperatur des Fluids im Innenraum 1.1 und auf der Seite des Zufuhranschlusses 1.2 am Verteilerkörper 1 eine Öffnung 1.3 zur Einbringung des Sensors in den Zusatzraum 2 vorgesehen ist. Dies ist besonders gut in 5 zu erkennen.
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Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass wahlweise der Verteilerkörper 1 einen runden Querschnitt aufweist und/oder dass vorzugsweise mindestens ein in den Plattenwärmeübertrager einsteckbarer Teil des Verteilerkörpers 1 zylindrisch ausgebildet ist.
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Es ist bevorzugt, dass sowohl der Innenraum 1.1 als auch der Zusatzraum 2 rohrförmig ausgebildet und mit ihren Rohrhauptachsen parallel zueinander erstreckt angeordnet sind. Weiterhin weist der Innenraum 1.1 bevorzugterweise einen runden Querschnitt auf. Ebenso weist bevorzugt der Zusatzraum 2 einen runden Querschnitt auf. Dabei sind der Innenraum 1.1 und der Zusatzraum 2 vorzugsweise hydraulisch getrennt voneinander ausgebildet. Weiterhin ist bevorzugt, dass wahlweise ein runder Querschnitt des Innenraums 1.1 und/oder ein runder Querschnitt des Zusatzraums 2 exzentrisch im runden Querschnitt des Verteilerkörpers 1 angeordnet sind/ist.
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Vorzugsweise ist des Weiteren der Verteilerkörper 1 aus einem Grundkörper 1.4 und einem in den Grundkörper 1.4 einsetzbaren Strömungsleitkörper 1.5 gebildet. Es ist außerdem bevorzugt, dass der Verteilerkörper 1, insbesondere wahlweise der Grundkörper 1.4 und/oder der Strömungsleitkörper 1.5, aus einem gut wärmeleitenden, insbesondere metallischen, Material gebildet ist. Zudem ist vorzugsweise der Strömungsleitkörper 1.5 über eine vorzugsweise dem Zufuhranschluss 1.2 am Verteilerkörper 1 gegenüberliegende Einstecköffnung 1.6 am Grundkörper 1.4 in diesen einsetzbar ausgebildet ist (siehe 3 und 6).
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Weiterhin bilden bevorzugterweise der Zufuhranschluss 1.2, der Innenraum 1.1 und die Einstecköffnung 1.6 bei herausgenommenem Strömungsleitkörper 1.5 eine Durchgangsöffnung am Verteilerkörper 1. Ebenso bevorzugt ist zwischen dem Grundkörper 1.4 und dem Strömungsleitkörper 1.6 ein konzentrischer Ringspalt 1.8 vorgesehen. Dabei weist vorzugsweise der Strömungsleitkörper 1.5 eine Eintrittsöffnung 1.5.1, einen Durchgangsraum 1.5.2 und eine Austrittsöffnung 1.5.3 für das Fluid auf, wie unter anderem in 4 dargestellt ist. Zusätzlich ist vorzugsweise der Zufuhranschluss 1.2 in die Eintrittsöffnung 1.5.1 des Strömungsleitkörpers 1.5 ausmündend ausgebildet ist. Es ist außerdem bevorzugt, dass die Austrittsöffnung 1.5.3 eine größere Querschnittsfläche als die Eintrittsöffnung 1.5.1 aufweist.
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Zudem weist bevorzugt der Verteilerkörper 1 mehrere Abströmöffnungen 1.7 auf (siehe 1 und 2), wobei dann der Innenraum 1.1 zwischen den Abströmöffnungen 1.7 und dem Zusatzraum 2 angeordnet ist. Bevorzugt ist, dass die Abströmöffnungen 1.7 am Grundkörper 1.4 auf einer der Austrittsöffnung 1.5.3 am Strömungsleitkörper 1.5 gegenüberliegenden Seite des konzentrischen Ringspaltes 1.8 angeordnet sind. Weiterhin sind vorzugsweise die Abströmöffnungen 1.7 längs einer Linie nebeneinander und vorzugsweise mit dieser Linie parallel zum rohrfömrigen Innenraum 1.1 angeordnet. Zuletzt wird noch bevorzugt, dass die Abströmöffungen 1.7 parallel zur Zylinderhauptachse des mindestens teilweise zylindrischen Verteilerkörpers 1 angeordnet sind.
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Der erfindungsgemäße Verteiler gemäß der in den Figuren gezeigten Ausführungsform funktioniert wie folgt:
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Zunächst wird der Strömungsleitkörper 1.5 über die Einstecköffnung 1.6 in den Verteilerkörper 1 eingebracht und zwar so, dass die Austrittsöffnung 1.5.3 zu jener Seite des Grundkörpers 1.4 weist, die der Seite gegenüberliegt, an welcher die Abströmöffnungen 1.7 angeordnet sind. Um die genaue Positionierung zu vereinfachen, können hierfür Leitelemente am Verteilerkörper 1 und am Strömungsleitkörper 1.5 angebracht sein. Nach diesem Schritt wird der Verteilerkörper 1 in einen Fluidanschluss eines Plattenwärmeübertragers eingesetzt und dort befestigt. Idealerweise kommen hierbei die Abströmöffnungen 1.7 in einer Ebene mit den Freiräumen zwischen den Wärmeübertragerplatten zu liegen. Nun wird ein Temperatursensor in den Zusatzraum 2 eingebracht und der Fluidanschluss des Plattenwärmeübertragers mit einer entsprechenden Fluidzuführung, z.B. einer Wasserzuführung, verbunden.
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Bei laufendem Betrieb des Plattenwärmeübertragers fließt das Fluid durch den Fluidanschluss und durch den Zufuhranschluss 1.2, sowie die Eintrittsöffnung 1.5.1 zunächst in den Strömungsleitkörper 1.5. Von dort aus tritt das Fluid durch die Austrittsöffnung 1.5.3 in den Ringspalt 1.8 aus. Es fließt dann durch den Ringspalt 1.8 und verlässt den Verteilerkörper 1 durch die Abströmöffnungen 1.7. Währenddessen wird die Temperatur des Verteilerkörpers 1 und damit indirekt auch die Temperatur des Fluids durch den Temperatursensor im Zusatzraum 2 gemessen. Durch die mehrfache Umleitung des Fluidstroms innerhalb des Verteilerkörpers 1 werden Turbulenzen im selbigen erzeugt und damit auch die Temperaturverteilung im Verteilerkörper 1 stabilisiert, was der Temperaturmessung zugute kommt. Nach Austritt des Fluids durch die Abströmöffnungen 1.7, verteilt sich dieses zwischen den Platten des Wärmeübertragers.
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Ist der Temperatursensor defekt oder ist für diesen aus anderen Gründen ein Austausch vorgesehen, so kann dieser einfach, ohne den Plattenwärmeübertrager auseinander zu bauen, aus dem Zusatzraum 2 entfernt und ein neuer dort eingefügt werden. Dies, zusammen mit dem einfachen Einbau des Verteilerkörpers 1 in einen bestehenden Plattenwärmeübertrager, führt zu einem sehr flexibel einsetzbaren Verteiler.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verteilerkörper
- 1.1
- Innenraum
- 1.2
- Zufuhranschluss
- 1.3
- Öffnung
- 1.4
- Grundkörper
- 1.5
- Strömungsleitkörper
- 1.5.1
- Eintrittsöffnung
- 1.5.2
- Durchgangsraum
- 1.5.3
- Austrittsöffnung
- 1.6
- Einstecköffnung
- 1.7
- Abströmöffnung
- 1.8
- Ringspalt
- 2
- Zusatzraum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202008004582 U1 [0002]
- DE 202009017100 U1 [0009]
- CN 202675963 U [0009]
