DE10222443C1 - Flächenwärmetauscher - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, der die thermische Energie von einer Oberlfäche gleichmäßig auf ein Medium überträgt, indem der Medienfluß in Teilflüsse aufgeteilt wird, diese auf der gesamten Oberfläche als Medienfilm zu fließen kommen und von dieser die übertragene thermische Energie flächig abgeleitet wird, wobei die Temperaturdifferenzen innerhalb der Oberfläche klein gehalten werden.

Description

Gebräuchliche und bekannte Geräte mit denen thermische Energien übertragen werden bezeichnet man als Wärmetauscher. Es ist bekannt, daß Wärmetauscher thermische Energie von flüssigen Medien auf flüssige oder gasförmige Medien oder umgekehrt übertragen. Die gebräuchlichsten Wärmetauscher sind die, die thermische Energie vom Medium Wasser auf Wasser oder Wasser auf Luft und umgekehrt übertragen.

Die häufigste Bauart von Wärmetauschern ist die, aus Rohren oder aus Platten Geräte herzustellen, wobei dieses in ein- oder mehrfachen Rohrsystemen oder ein- oder mehrfach geschichteten Platten erfolgt.

Die Anwendung und Nutzung der Systeme ist die, daß thermische Energie mittels Rohren oder mittels Platten auf andere Medien übertragen wird.

Fließt oder strömt in einem Rohr Medium, so wird die thermische Energie des Mediums aufs Rohr übertragen, das diese seinerseits auf ein anderes Medium, das das Rohr umspült überträgt. Entsprechendes gilt für Plattenwärmetauscher; Medium fließt oder strömt über eine Platte, wobei die thermische Energie auf diese übertragen wird, die ihrerseits auf ein weiteres Medium, das auf der gegenüberliegenden Seite der Platte fließt, überführt wird.

Durch die Anzahl von gebündelten Rohren mit der gegebenen Rohrfläche erfolgt die Variierung der thermischen Leistungsübertragung. Entsprechend bestimmt die Anzahl von aneinander gereihten Platten mit der gegebenen Plattenfläche eine Variierung der thermischen Leistungsübertragung.

Während bei den Rohrwärmetauschern das Medium der Länge nach das Rohr durchfließt, fließt das Medium bei Plattenwärmetauschern der Länge nach an der Platte entlang.

Es findet entlang der Rohr- oder Plattenlänge ein thermischer Energieaustausch statt, indem das eine Medium stetig thermische Energie abgibt und diese vom umspülten Medium aufgenommen wird oder umgekehrt. Eine stetige Temperaturänderung der Medien längs des Weges bzw. entlang der Fläche ist damit gegeben. Die Wärmeübertragung der Medien erfolgt in dem Fall stets über eine Trennwand. Um den längs der Trennwand sich ergebenden mittleren Medientemperaturunterschied zu beeinflussen, werden die Wärmetauscher auf verschiedene Verschaltungsarten wie das Gleich-, Gegen-, Kreuz-Stromverfahren gefertigt und betrieben.

Neben den oben aufgeführten Wärmetauschern, die thermische Energie mittels Trennwände übertragen, erfolgt häufig thermische Energieübertragung durch sogenannte freie Konvektion. Diese beinhaltet, daß thermische Energie von einem Körper also einer Oberfläche durch den Wärmeübergang meist von Körpern zur Luft bestimmt ist, wobei der natürliche Auftrieb durch Thermik genutzt wird, mit dem der Energieabtransport erfolgt.

Dabei liegt oft das Problem zu Grunde, daß bezogen zur gegebenen Oberfläche das gewünschte Medium kaum oder nur im geringen Umfang mit der Oberfläche in Kontakt steht und damit lediglich ein kleiner Wärmeaustausch mit geringer thermischer Energieabfuhr erfolgt.

Meist müssen Oberflächen temperiert werden, die eine sehr kleine oder sehr große Ausdehnung aufweisen. Es handelt sich um Wände, Decken und Böden von Räumen oder Geräten, deren Oberfläche auf einem Temperaturniveau zu halten ist. Da überwiegend in den Geräten oder Geräteteilen ungewöhnlich große thermische Energiedichten entstehen, müssen diese Energien zwingend von den Oberflächen abgeführt werden, um eine Überhitzung der Objektes auszuschließen. Aus technischen Gründen sind häufig plane Oberflächen gegeben, die den Einsatz von zusätzlichen Aufbauten auf das Objekt wie in der Elektronik gegeben z. B. bei Mikroprozessoren erlauben.

Eine spezielle und bekannte Bauart, die die thermische Energieübertragung verbessert, sind Kühlkörper, die die thermische Energie größtenteils von einer kleinen Oberfläche auf eine große Oberfläche überleiten. Von der größeren Oberfläche erfolgt eine thermische Ableitung auf ein anderes Medium, meist Luft. Das Ziel ist, die Objektebene auf einem Temperaturniveau zu halten. Meist muß ein Objekt vor Überhitzung, seltener vor Unterkühlung geschützt werden. Um größeren thermischen Energieaustausch zwischen Kühlkörper und Luft zu erzielen, werden die Luftwärmetauscher (Kühlkörper) zusätzlich mit Lüftern bestückt.

In der Elektronik ist gegeben, daß die Objektebenen eine große Energiedichte aufweisen, was große Kühlkörper bedingt, die einerseits unhandlich sind, andererseits auf einer relativ kleinen Objektebene montiert werden müssen.

Flüssige Medien wie Wasser verfügen in der Regel über eine große Wärmekapazität und sind dadurch große Energiespeicher, die eine größere thermische Energieaufnahme (Übertragung) gegenüber Luft ermöglichen. Aus diesem Vorteil heraus ist man bestrebt diese einzusetzen. Um im Vergleich zur Luft eine günstigere thermische Energieabfuhr, also größere thermische Energieabfuhr zu ermöglichen, sind sogenannte Flüssigkeitswärmetauscher (Flüssigkeitskühler) im Einsatz, die eine Kopplung von Objektoberflächen zu flüssigen Medien ermöglichen. Flüssigkeitswärmetauscher sind entweder hohle Körper oder flache Körper auf denen Rohre aufgebracht sind, in denen jeweils Flüssigkeit fließt. Neben den genannten Aufbauten erfolgt eine Verbesserung der thermischen Energieübertragung dadurch, daß Mäanderlinien in den Flüssigkeitswärmetauscher eingearbeitet sind, in denen der Medienfluß fließt. Beim Einsatz in der Elektronik (Mikroelektronik) wird fast ausschließlich auf Träger zurückgegriffen, auf denen mechanisch eingeprägte Mäanderlinien eingelassen sind, die mit Medium durchströmt oder durchflossen werden. Entsprechend den Luftwärmetauschern (Kühlkörper für elektronische Bauteile) beruht der thermische Energieabtransport bzw. die thermische Übertragung darauf, daß die thermische Energie von einer kleinen Oberfläche (Elekronikbaustein) auf einen großen Körper mit gut leitenden Material meist Kupfer oder Aluminium abgeleitet wird. Von diesem relativ großen und schweren Körper erfolgt der Energieaustausch durch das Medium.

Ausgehend vom obigen Stand der Technik liegt das Problem zugrunde, daß die Ableitung bzw. Übertragung von thermischer Energie von oder auf eine Ebene mit großem Wärmedurchgangswiderstand behaftet ist, was eine ungünstige Energieübertragung mit sich bringt. Rohre, die auf der Ebene aufgeflanscht oder in die Ebene eingelassen sind, weisen einen relativ großen Wärmedurchgangswiderstand auf. Mäanderlinien, die in der Ebene auf oder eingelassen sind, verfügen gegenüber Rohren über einen größeren Wärmedurchgangswiderstand und verfügen damit über eine bessere Energieableitung. Bezogen auf die Gesamtlänge des eingelassenen Rohrsystems oder des eingelassenen Mäanders ergibt sich längs zum Medienfluß ein unterschiedliches Temperaturniveau, das sich ungünstig auf die Temperaturverteilung der Ebene auswirkt. Des weiteren ist die Wärmeleitung abseits und quer zum Medienfluß äußerst gering.

Generell wird ein gleichmäßiges Temperaturniveau über die gesamte Fläche angestrebt, um wie z. B. bei Anwendungen in der Elektronik, die Elektronikoberfläche mit vorhandenen kleinen Temperaturdifferenzen zu temperieren, was ein flächiges und gleichmäßiges Temperieren von Wärmetauscheroberflächen voraussetzt, das seinerseits das Entstehen von Hitzeflecken ausschließt.

Um die oben genannten Einflüsse der unterschiedlichen Temperaturniveaus, das sich längs zum Medienfluß erstreckt, auszugleichen, wird oft die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums erhöht.

Bei dieser Maßnahme ist von Nachteil, daß bei gleichbleibendem Medienquerschnitt der Stömungswiderstand zu nimmt und damit die elektrische Förderleistung für das Medium, also die Pumpenleistung gesteigert werden muß. Nachteilig ist desweiteren, daß bei sehr großen Strömungen im Mäander Abrasionen auftreten können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist einerseits eine gleichmäßige Energieableitung, also Temperaturverteilung in der Ebene (Oberfläche), andererseits, flüssige Medien wie Wasser mit großer spezifischer Wärmekapazität einzusetzen, wobei die Förderung des Medienflusses mit kleiner elektrischer Leistung (Pumpenleistung) erfolgen soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Ausgehend von einem Fluß, der durch einen Verteilerkörper, das Verteilersystem fließt, ist der Hauptfluß gemäß Definition mittig im Verteilerkörper in einen Zufluß und Abfluß geteilt. Das Verteilungssystem ist in der Art strukturiert, daß sowohl der Zufluß als auch der Abfluß einem Separator vergleichbar zwei ineinanderlaufenden Kämmen zugeleitet wird, die die Medienflußaufteilung erzwingen, und die in Teilströme mit Zu- und Abflüssen gegliedert sind. Die Zu- und Abflüsse sind abwechselnd und gleichmäßig über den Separator verteilt. Der Separator bzw. die zwei ineinanderlaufenden Zu- und Abflüsse haben neben der Medienflußaufteilung die Aufgabe, die Teilflüsse zu kanalisieren. Der Separator ist einseitig von unten mit einer Flächendichtung bestückt, die an den Randbezirken mit Zu-, und Abflußdurchdringungen (Löcher) versehen sind, die die jeweiligen Zugänge für die Zu- und Abflüsse bzw. die somit ergebenden Zu- und Abflußkanäle ergänzen. Von oben ist das System mit einer Abdeckung verschlossen, die oft gleichermaßen Befestigungsgrundlage oder Schutzkappe (Träger) für elektronische Bauelemente ist.

Durch die gegebene Konstruktion, den Öffnungen der Flächendichtung und des Separators fließen Teilströme in Zu- und Abflüsse separiert in die rundum geschlossenen Kanäle. Die Oberseite des Separators ist mit einer Abdeckung (Träger) verschlossen, wobei in die Oberfläche des Separators in gleichmäßigem Abstand kleine verteilte Vertiefungen eingelassen sind, die quer zu den Kanälen verlaufen, was einen Spalt zwischen Separator und Abdeckung (Träger) ergibt. In diesem Zwischenraum fließt das Medium von den Zuflußkanälen zu den benachbarten Abflußkanälen. Bezogen auf die Länge und Breite des Separators bzw. der Abdeckung (der Ebene) fließen flächig die Teilmedienflüsse. Die Abdeckung ist je nach Anwendung bereits die Objektebene, so daß der thermische Energieabtransport direkt von dieser erfolgt.

Der Separator inklusive der Flächendichtung, kann als Implantat in Körper eingelassen werden oder der Separator ist bereits integraler Bestand des Körpers. Eine umliegende Dichtung, die zwischen Abdeckung und des eingrenzenden Verteilersystems (Körper) fixiert ist, verhindert ein Ausfließen des Mediums. Beim Implantat kann die umliegende Dichtung Bestand der Flächendichtung sein. Oft ist eine weitere umliegende Flächendichtung integriert, die im Havariefall das Ausfließen des Mediums verhindert.

Der mit der gegebenen Erfindung erzielte Vorteil ist, daß mittels der Separierung bzw der Aufteilung des Medienflusses in Teilmedienflüsse eine sehr gleichmäßige Medienverteilung auf die Oberfläche der Abdeckung oder des Objektes ermöglicht wird und so eine gleichmäßig gute Temperierung derselben erfolgt.

Erfindungsgemäß ist über der gesamten Ebene (Oberfläche) eine gute Temperaturverteilung mit sehr geringen Temperaturdifferenzen gegeben, was das Entstehen von Hitzeflecken (Kälteflecken) ausschließt.

Erfindungsgemäß erfolgt eine großer thermischer Energieaustausch zwischen Abdeckung (Oberfläche der Objektebene) und Medium, der durch den dünnen und flächigen Medienfluss gegeben ist.

Erfindungsgemäß ist von Vorteil, daß das im Verteilersystem fließende Medium einen kleinen Strömungswiderstand beinhaltet und dieses gleichermaßen durch den gegebenen schmalen Spalt thermische Energie verlustarm überträgt, d. h. eine sehr große Energieübertragung vom Objekt zum Medium ermöglicht wird.

Ein weiterer erfinderischer Vorteil ist dadurch gegeben, daß die Temperaturdifferenz innerhalb des schmalen Medienflusses klein ist und dadurch die mittlere Medienmischungstemperatur günstig ausfällt, während sich bei Systemen mit einer großen Kanalstruktur eine ungünstige mittlere Medienmischungstemperatur ergibt. Dadurch ist jeweils bei gleichem thermischem Energieabtransport der Massenstrom mit schmalen Medienspalt gegenüber mit einer großen Kanalstruktur kleiner. Da durch diese erfinderische Maßnahme ein kleinerer Massenstrom fließt, ergibt sich eine zusätzliche Reduzierung der Medienförderleistung also Pumpenleistung. Erfindungsgemäß ist gegeben, daß sowohl der Abstand zwischen Separator und Abdeckung als auch die Anzahl der Teilströme den Druckunterschied zwischen der Zu- und Abflußströmung bestimmen, das die elektrische Medienförderleistung also Pumpenleistung gering ausfallen läßt.

Erfindungsgemäß ist von großem Vorteil, daß die Flächendichtung einerseits dichtet und andererseits ein gleichzeitiger Toleranzkompensator ist, der einen Toleranzausgleich innerhalb der aufliegenden Abdeckung (Objektebene) gewährleistet, also Unebenheiten ausgleicht. Erfindungsgemäß entfallen unhandliche, große, schwere und aufwendig gebaute Kühlkörper, die zur Kühlung von Objekten auf denselben montiert werden müssen.

Ein weiterer und wesentlicher erfinderischer Vorteil ist, daß durch die gegebene Konstruktion der uneingeschränkte Einsatz von solchen Werkstoffen möglich ist, die chemisch, biologisch beständig sind und die auch einer hohen thermischen Beanspruchung stand halten. Vorteilhaft ist, daß Werkstoffe mit elektrisch leitenden oder mit isolierenden Eigenschaften verwendbar sind. Werkstoffe wie Metalle, Nichtmetalle (technische Keramiken), Kunststoffe, Verbundwerkstoffe usw. sind je nach Anforderung des Mediums einsetzbar. Durch den erfinderischen Vorteil des flächigen Medienflusses bzw. der Flächentemperierung ist eine günstige thermische Energieableitung auch mit Werkstoffen gegeben, die einen ungünstigen Wärmedurchgangswiderstand aufweisen, wie z. B. Kunststoffe, Keramik (Glimmer), Edelstähle und andere.

Durch den schmalen Medienspalt ist erfindungsgemäß der Wärmetauscher lageunabhängig. Dies ist dadurch begründet, daß im Vergleich zu den konventionellen Wärmetauschern mit Mäanderlinien oder Rohren, Lufteinschlüsse bei dem gegebenen schmalen Medienspalt mit gegebener flächiger und gleichmäßiger Medienströmung ausgeschlossen sind. Daraus resultiert der Einbauvorteil in Schräg- oder Horizontallage, die beispielsweise bei einer Tischtemperierung oder in der Solartechnologie (Dachschräge) vorausgesetzt wird.

Durch die Erfindung ist eine sehr flache und sehr kleine Bauform gegeben.

Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß die indirekte thermische Energieübertragung vom Objekt zum Medium, statt durch einen dicken Träger, mittels einer dünnen Medientrennwand, vergleichbar einer Folie erfolgt. Die Medientrennwand steht in direktem Kontakt mit der zu kühlenden oder heizenden Objektebene. Zwischen Medienwand und Separator stellt sich der Medienfluß ein. Um die Medientrennwand körperlich zu befestigen und zu fixieren, ist diese von einem Rahmen umgeben, wobei dieser auf dem Verteilerkörper mit Zu- und Abfluß fixiert und verspannt ist. Ein Dichtring, der hier auf dem Rand der Medientrennwand und Verteilerkörper zu liegen kommt, verhindert das Ausfließen des Mediums. Beim Implantat kann auch hier der Dichtring Bestand der Flächendichtung sein.

Der durch die erfinderische Ausgestaltung erzielte Vorteil ist dadurch gegeben, daß durch die dünne Medienwand der Wärmedurchgangswiderstand klein ist, und somit eine günstige indirekte thermische Energieübertragung von Objekt zum Medium gegeben ist. Hier ist besonders der erfinderische Vorteil des Medienwandwerkstoffes genutzt, die aus chemisch, biologisch und elektrisch isolierenden Materialien bestehen kann. Werkstoffe die meist ungünstige thermische Wärmeleitfähigkeiten aufweisen.

Eine weiterer Vorteil dieser erfinderischen Ausgestaltung ist, daß sich die dünne Medientrennwand durch den Mediendruck der Objektoberfläche anpaßt und somit die Objektunebenheiten ausgleicht, so daß eine zusätzliche Objektoberflächenbearbeitung entfällt. Durch die Ausgestaltung der Erfindung ist von Vorteil, daß sich durch die dünne Medientrennwand ein gutes und schnelles thermisches Einschwingverhalten ergibt, was eine schnelle Objekttemperierung gewährleistet.

Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß die Objektebene direkt mit dem Medium in Kontakt steht. Die Oberseite des Separators ist direkt der Objektebene, die zugleich der Abdeckung entspricht, zugewandt, wobei zwischen Separator und Objektoberfläche mittels der eingearbeiteten Vertiefungen im Separator ein Medienfluß zwischen Objektoberfläche und Separator sicher gestellt ist.

Mit dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist gegeben, daß ein direkter Kontakt des Mediums mit dem Objekt gegeben ist, so daß eine direkte Objekttemperierung gewährleistet ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung beinhaltet des weiteren, daß der Wärmedurchgangswiderstand verbessert ist.

Erfindungsgemäß ist hier auch von Vorteil, daß die Flächendichtung einerseits dichtet und andererseits einen gleichzeitigen Toleranzkompensator beinhaltet, so daß eine Toleranzausgleich innerhalb der Objektebene gegeben ist.

Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß der zwischen Separator und Abdeckung oder Objektebene vorhandene Medienfluß vakuumisiert wird. Durch das bekannt Verfahren, der Mediendruckvariierung ist eine Siedetemperaturvariierung gegeben bzw. die Verdampfungstemperatur bestimmt. Mit dieser Maßnahme wird die Verdampfungswärme (Phasenübergang) genutzt. Das Medium nimmt bei der abgesenkten Medientemperatur die thermische Energie von der Objektebene auf, die als Verdampfungswärme gespeichert wird. Die gespeicherte Energie wird anschließend durch Druckerhöhung (Entspannung), die eine Siedetemperaturerhöhung mit sich bringt, auf ein höheres Niveau überführt. Die bei niedriger Siedetemperatur gesamte gespeicherte Verdampfungswärme wird durch die Siedetemperaturanhebung in der Weise aufgeteilt, daß ein Teil der Verdampfungswärme als Wärmeenergie auftritt, die eine Medientemperaturerhöhung zur Folge hat, und ein Teil als Verdampfungswärme, die auf hohem thermischem Niveau gespeichert ist.

Durch die Erfindungausgestaltung ist von Vorteil, daß das vakuumisierte Medium, das einerseits durch den Flächenfluß andererseits durch den sehr schmalen Medienfluß, der sich zwischen Separator und Abdeckung oder Objektebene bewegt, die thermische Energie von der Objektoberfläche aufnimmt, ohne dabei den Verdampfungsprozeß einzuleiten. Im Vergleich zu den Flüssigwärmetauschern mit relativ großen Medienquerschnittskanälen, verdampft, durch die thermische Energie, das Medium bereits an der Innenhaut des Kanals, während abseits vom Randmedienfluß kaum eine thermische Energieaufnahme durch das Medium gegeben ist. Dies tritt besonders stark bei laminarer Strömung auf, wo also bezogen auf den Medienquerschnitt keine gleichmäßige Temperierung statt findet.

Erfindungsgemäß ist ebenso von Vorteil, daß die Flächendichtung einerseits dichtet und andererseits einen gleichzeitigen Toleranzkompensator beinhaltet, der einen Toleranzausgleich innerhalb der Abdeckung oder Objektebene ermöglicht.

Ein Vorteil ist dabei, daß die Verdampfungstemperatur im gesamten vakuumisierten System konstant ist, d. h. die Ebene erfährt überall die gleiche Temperatur.

Der Separator ist je nach Anwendung, Anforderung und Nutzungszweck in unterschiedlicher Weise gefertigt. Die Halbzeugbearbeitungen erfolgen mittels Lasern, Sägen, Drahtschneiden, Wasserschnitten oder mit ähnlichen Methoden. Weitere Herstellungsverfahren sind Spritzverfahren, Sinterverfahren und andere.

Anwendungen und Einsatzgebiete der oben benannten Erfindung bzw. der Ausgestaltungen sind in den Bereiche der Wandkühlung oder -heizung, Tischkühlung oder -heizung, Fußbodenkühlung oder -heizung der elektronischen zu kühlende Bauteile, der thermischen Energiegewinnung durch Wärmestrahlung wie z. B. der Solaranlagen, der Temperierung von Verbrennungsmaschinen und ähnlichem zu finden.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch und skizzenhaft dargestellt und werden, soweit es für das Verständnis der Erfindung notwendig ist, im folgenden näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 zeigt einen Wärmetauscher mit integrierter Flächendichtung, Separator und Medientrennwand, der zusätzlich mit einem elektronischen Bauteil bestückt ist, der seinerseits in Verbindung mit der Abdeckung (Objektfläche) steht.

Die im Verteilerkörper 1 eingearbeiteter Hohlzylinder bilden die Hauptkanäle. Die Hauptkanäle sind mittig aufgeteilt in einen Hauptzuflußkanal 2 und Hauptabflußkanal, wobei diese Kanäle im Abstand zueinander parallel verlaufen. Längs zu den Hauptkanälen verlaufen Verbindungskanäle 3 (Öffnungen) die von der Innenseite der Ebene zu dem Hauptzufluß- und Hauptabflußkanal des Verteilerkörpers führen. Die im Verteilerkörper eingearbeitete vertiefte Ebene 4 hat die Abmessungen der darüber gelegenen Flächendichtung 5. Die Dichtung weist die Konturen eines hohlen Quaders mit rechteckigen Öffnungen 6 auf. Die Öffnungen sind den Abmessungen der Verbindungskanäle angepaßt, so daß eine durchgängige Verbindung zu den Hauptkanälen geschaffen ist. Der in der Dichtung eingelassene Separator 7 weist quer zu den Dichtungsöffnungen und damit zu den Öffnungen der Hauptverbindungskanäle mehrere Schlitze auf, die in gleichmäßigen Abständen in diesem verteilt sind. Die Schlitze ihrerseits sind abwechselnd in Zu- 8 und Abflußschlitz 9 separiert, wobei die Zuflußschlitze in die Richtung des Hauptzuflußkanals und die Abflußschlitze in Richtung des Hauptabflußkanals, ihrer Länge nach verschoben sind. Mit dieser Maßnahme ist sicher gestellt, daß jeweils ein Schlitzteilstück als Schlitzanfang und somit als Zufluß über der rechteckigen Öffnung der Dichtung und dem Hauptzuflußkanals zu liegen kommt, während die anderen gegenüberliegenden Zuflußschlitzenden vor der Dichtungsöffnung des Hauptabflußkanals zu liegen kommen. Für die Abflußschlitze gilt sinngemäß das entsprechend Umgekehrte. Mit der Bestückung des Separators mit der Dichtung ergeben sich nach oben offene Kanäle, die einseitig an den Enden unten Zu- und Abflußöffnungen aufweisen. Der Separator weist quer zu den Kanälen Vertiefungen 10 auf, die in der Oberseite gleichmäßig verteilt sind. Ein Dichtungsring 11 der hier Bestand der Flächendichtung ist, umschließt den eingelassenen Separator. Eine Medientrennwand 12 deckt den Separator ab, wobei diese mit den Rändern auf der Dichtung aufliegt. Ein darüberliegender Aufnahmerahmen 13 verfügt über eine mittig angebrachte Öffnung 14, die die Abmessung des elektronischen Teils 15 hier im speziellen ein Temperaturdifferenzverstärker aufnimmt. Auf der Unterseite des Aufnahmerahmens ist um die Öffnung eine umlaufende Kontur eingearbeitet, die die Medientrennwand, den Separator und die Dichtung aufnimmt. Der Aufnahmerahmen seinerseits wird in den Verteilerkörper eingelassen und mittels Schrauben 16 verspannt. Ein Dichtring (Flächendichtung) 17 umschließt den Aufnahmerahmen und dichtet zwischen Verteilerkörper und einer darüberliegenden Abdeckung 18 ab, wobei dieser mit Schrauben 19 mit dem Verteilerkörper verspannt ist. Die elektrischen Anschlüsse 20 des Temperaturdifferenzverstärkers sind separat durch den Körper geführt und in diesem abgedichtet.

Fig. 2 zeigt einen Wärmetauscher, der auf einem Objektträger verspannt ist.

Die im Verteilerkörper 21 eingearbeiteten Hohlzylinder bilden die Hauptkanäle. Die Hauptkanäle sind mittig aufgeteilt in einen Hauptzuflußkanal 22 und Hauptabflußkanal wobei diese Kanäle zueinander parallel verlaufen. In die Oberfläche 23, die sich auf der Innenseite des Verteilerkörpers befindet, sind quer zu dem Hauptzuflußkanal und dem Hauptabflußkanal kleine Kanäle 24 eingearbeitet, die abwechselnd in gleichmäßigen Abständen jeweils einseitig in den Hauptzuflußkanal und jeweils einseitig in den Hauptabflußkanal münden. Auf diese Weise sind die Kanäle entweder mit einer Zuflußöffnung 25 oder mit einer Abflußöffnung 26 versehen. Die Zuflußkanalanfänge und Abflußkanalenden sind gegenüber den Zuflußkanalenden und Abflußkanalanfängen tiefer gelegen, so daß nur eine Durchdringung der Zuflußkananlanfänge und der Abflußkanalenden mit dem zugehörigen Hauptkanal gegeben ist. Ein Dichtring (Flächendichtung) 27 umschließt die Kanalstruktur. Des weiteren ist in der Oberseite quer zur Kanalstruktur gleichmäßig verteilte Vertiefungen 28 eingearbeitet. Die Kanalstruktur mit ihren Vertiefungen ist von der Dichtung 27 umschlossen. Der Verteilerkörper ist seinerseits mittels Verbindungsschrauben 29 auf die Abdeckung (Objektträgers) 30 fixiert und aufgespannt.

Claims (3)

1. Flächen-Wärmetauscher zum Kühlen oder Heizen von Geräten und Medien, der die thermische Energie auf strömendes Gas oder fließendes Medium überträgt, wobei in einem Verteiler­ körper (1), der einen Hauptzuflußkanal (2) und einen Hauptabflußkanal aufweist, ein Separator (7) eingebettet ist, der oberseitig parallel zur Längsachse rechteckförmige, über die Gesamtbreite verlaufende Vertiefungen (10) aufweist und der auf einer Flächen­ dichtung (5) aufliegt, die denselben mit einem Dichtungsring (11) umschließt und die an den Längsseiten mit Randöffnungen (6) versehen ist, wobei der Separator (7) in gleich­ mäßigen, quer zur Längsachse liegenden Abständen mit parallel zur Längsachse verlau­ fenden Schlitzen durchbrochen ist, wobei jeder zweite Schlitz näher zum jeweiligen Rand hin verschoben ist, nur dort auf den Randöffnungen der Flächendichtung aufliegt und somit einerseits als Zuflußschlitz (8) fungiert und andererseits die übrigen Schlitze an den gegenüberliegenden Enden als Abflußschlitze (9) fungieren und dieses Gebilde durch eine Abdeckung verschlossen ist, und durch diese gleichmäßig wechselnde Anordnung der Zu- und Abflußschlitze erreicht wird, dass das Medium gleichzeitig und gleichmäßig zwischen Separator und Abdeckung fließt.

2. Flächen-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilerkörper (21) entsprechend aufgebaut ist, jedoch zusätzlich direkt in den Verteilerkörper parallel zur Längsachse verlaufende Kanäle (24) eingearbeitet sind, die an den Kanalanfängen tiefer gelegt sind als die Kanalenden, so dass jeweils eine Verbindung von den Zuflußkanälen zum Hauptzuflußkanal (22) und von den Abflußkanälen zum Hauptabflußkanal hergestellt wird.

3. Flächen-Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung des Separators (7) aus einer dünnen Medientrennwand (12) besteht, die von einem Aufnahmerahmen (13) gehalten wird, und die auf den Verteilerkörper (1) mit Schrauben verspannt ist.