DE19728116A1 - Wärmeübertrager zur Übertragung von Wärme zwischen einem Adsorbens und einem Wärmetransportmedium - Google Patents

Wärmeübertrager zur Übertragung von Wärme zwischen einem Adsorbens und einem Wärmetransportmedium

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager zur Übertragung von Wärme zwischen einem Adsorbens und einem Wär­ metransportmedium, umfassend mit dem Adsorbens befüllbare Ad­ sorbenszellen und Rippen, die Zwischenwände zwischen neben­ einander angeordneten Adsorbenszellen bilden.
Solche Wärmeübertrager werden insbesondere in Adsorbern von Adsorptionskältemaschinen verwendet, um während einer Adsorp­ tionsphase des Betriebs der Adsorptionskältemaschine bei der Adsorption von Kältemittelteilchen an dem Adsorbens freiwer­ dende Adsorptionswärme an das Wärmetransportmedium abzuführen und in einer Desorptions- oder Regenerationsphase des Be­ triebs der Adsorptionskältemaschine den Kältemittelteilchen die zur Desorption von dem Adsorbens erforderliche Desorp­ tionswärme aus dem Wärmetransportmedium zuzuführen.
Ein solcher Wärmeübertrager ist beispielsweise aus der deut­ schen Patentschrift 33 24 745 bekannt. Der aus der genannten Druckschrift bekannte Wärmeübertrager umfaßt eine zentrale Platte, welche lamellenförmige Rippen trägt, die zwischen sich quaderförmige Kammern oder Zellen abteilen, welche mit einem granulatförmigen Adsorberfeststoff angefüllt sind.
Bei dem bekannten Wärmeübertrager ist von Nachteil, daß die Zwischenwände zwischen nebeneinander angeordneten Adsorbens­ zellen bildenden Rippen aus Gründen der mechanischen Stabili­ tät eine gewisse Mindestwandstärke aufweisen müssen, was zu einer relativ großen Masse des Wärmeübertragers im Verhältnis zu der Rippenoberfläche führt.
Eine große Rippenoberfläche wird angestrebt, um eine mög­ lichst große Oberfläche für den Wärmeübergang von dem Adsor­ bens zum Wärmeübertrager zur Verfügung zu haben, was aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit der meisten Adsorptionsmit­ tel erforderlich ist. Eine große Masse der Rippen und damit des Wärmeübertragers ist jedoch ungünstig, da ein Wärmeüber­ trager mit einer großen Masse auch eine große Wärmekapazität aufweist, so daß beim zyklischen Wechsel zwischen der Adsorp­ tionsphase, in der der Wärmeübertrager gekühlt wird, und der Desorptionsphase, in der der Wärmeübertrager geheizt wird, entsprechend große Wärmeverluste entstehen. Ferner erfordert bei einer größeren Wärmekapazität des Wärmeübertragers der Wechsel zwischen der Adsorptions- und der Desorptionsphase eine längere Zeit.
Aus der deutschen Patentschrift 36 33 465 ist ein weiterer Wärmeübertrager der eingangs genannten Art bekannt. Der aus dieser Druckschrift bekannte Wärmeübertrager umfaßt ein ver­ tikales Wärmeübertragungsrohr und eine Vielzahl von horizon­ talen Rippen, die am Außenumfang des Wärmeübertragungsrohres angebracht sind, wobei in die Rippenzwischenräume ein granu­ latförmiges festes Adsorbens gepackt ist.
Auch bei diesem bekannten Wärmeübertrager ist aus Gründen der mechanischen Stabilität eine gewisse Mindestwandstärke der Zwischenwände zwischen den nebeneinander angeordneten Adsor­ benszellen bildenden Rippen erforderlich, was die bereits vorstehend genannten Nachteile mit sich bringt. Ferner haben die zwischen den horizontalen Rippen angeordneten Adsorbens­ zellen des aus der deutschen Patentschrift 36 33 465 bekann­ ten Wärmeübertragers die Form eines längs seines äußeren Man­ tels rundum offenen Hohlzylinders, was das Befüllen dieses Wärmeübertragers mit dem Adsorbens erschwert und es erforder­ lich macht, ein Herausfallen des Adsorbens aus den Adsorbens­ zellen mittels den Wärmeübertrager umgebender Drahtnetze zu verhindern.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeübertrager der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei ausreichender mechanischer Stabilität ein günstigeres Verhältnis der Masse der Rippen zu der Oberfläche der Rippen aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einem Wärmeübertrager der vorstehend genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere der Rippen, die Zwischenwände zwischen nebeneinander angeordneten Adsorbenszellen bilden, einen zusammenhängenden Rippenkörper bilden, in dem mehrere der Adsorbenszellen angeordnet sind.
Dem erfindungsgemäßen Konzept liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch die Zusammenfassung der Rippen zu einem zusammen­ hängenden Rippenkörper bei gleicher Wandstärke der Rippen eine größere mechanische Festigkeit der Rippen erzielbar ist als bei voneinander getrennten Rippen, wie sie bei den aus dem Stand der Technik bekannten Wärmeübertragern verwendet werden. Folglich kann bei dem erfindungsgemäßen Wärmeübertra­ ger die Wandstärke der einzelnen Rippen verringert werden, ohne die mechanische Stabilität des Rippenkörpers zu gefähr­ den, da sich die Rippen des Rippenkörpers gegenseitig stüt­ zen.
Außerdem bietet der zusammenhängende Rippenkörper den Vor­ teil, daß er als Einheit unabhängig von den übrigen Bestand­ teilen des Wärmeübertragers gefertigt werden und nach seiner Herstellung als Ganzes mit den übrigen Bestandteilen des Wär­ meübertragers, beispielsweise einer Grundplatte oder einem Wärmeübertragungsrohr, verbunden werden kann, was den Her­ stellungsaufwand verringert und die Herstellungszeit ver­ kürzt.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers weist der Rippenkörper die Gestalt einer Wabe auf, deren Wabenzellen Adsorbenszellen des Wärmeübertra­ gers bilden. Als Rippenkörper verwendbare Wabenstrukturen sind als Halbzeuge erhältlich, was den Herstellungsaufwand für den Wärmeübertrager weiter verringert.
Darüber hinaus ist eine Wabenstruktur mit in zwei Raumdimen­ sionen aneinander angrenzenden Wabenzellen mechanisch beson­ ders stabil. Besonders günstig für die mechanische Stabilität der Wabenstruktur ist es, wenn die Wabenzellen einen sechs­ eckigen Querschnitt aufweisen.
Der Rippenkörper des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers kann in einfacher Weise dadurch gebildet werden, daß einander be­ nachbarte Rippen des Rippenkörpers an Kontaktbereichen mit­ einander verbunden sind.
Eine besonders wirksame gegenseitige Stützung jeweils zweier einander benachbarten Rippen wird erreicht, wenn diese Rippen an mehreren, in einer Längsrichtung der Rippen aufeinander­ folgenden Kontaktbereichen miteinander verbunden sind.
Die Verbindung einander benachbarter Rippen an den Kontaktbe­ reichen kann eine Klebe-, Löt- oder Schweißverbindung sein. Ferner können die einander benachbarten Rippen des Rippenkör­ pers an den Kontaktbereichen durch Falzung miteinander ver­ bunden sein.
Eine besonders feste Verbindung zwischen einander benachbar­ ten Rippen des Rippenkörpers wird dadurch erreicht, daß die Kontaktbereiche nicht punktförmig, sondern flächenhaft ausge­ dehnt sind.
Besonders einfach herzustellen sind Verbindungen zwischen einander benachbarten Rippen, bei denen die Kontaktbereiche streifenförmig sind. So können insbesondere Klebestreifen verwendet werden, um einander benachbarte Rippen an einem streifenförmigen Kontaktbereich miteinander zu verkleben.
Die mechanische Stabilität des Rippenkörpers wird weiter er­ höht, wenn der Rippenkörper vorteilhafterweise Rippen umfaßt, die mit auf gegenüberliegenden Seiten dieser Rippen angeord­ neten Nachbarrippen jeweils an Kontaktbereichen verbunden sind. Durch diese Maßnahme wird eine beidseitige Versteifung der zwischen den Nachbarrippen angeordneten und von denselben gestützten mittleren Rippe erreicht.
Um im Betrieb des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers die Ad­ sorptionswärme möglichst rasch aus dem zwischen den Rippen des Rippenkörpers angeordneten Adsorbens abführen oder dem Adsorbens die erforderliche Desorptionswärme möglichst rasch zuführen zu können, ist es von Vorteil, wenn die Rippen des Rippenkörpers aus einem Material mit einer guten Wärmeleitfä­ higkeit gebildet sind.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daß das Material der Rip­ pen Aluminium umfaßt.
Wie bereits ausgeführt, erlaubt es das erfindungsgemäße Kon­ zept, Rippen mit einer erheblich geringeren Wandstärke als bei den herkömmlichen granulatförmigen zu verwenden.
Insbesondere ist es bei dem erfindungsgemäßen Wärmeübertrager möglich, die Rippen des Rippenkörpers jeweils aus einer Lage eines Folienmaterials zu bilden, was zu einer sehr leichten Bauweise des Wärmeübertragers und einer geringen Masse der Rippen, bezogen auf ihre Oberfläche, führt.
Um die Rippenmasse im Verhältnis zu der Oberfläche der Rippen möglichst gering zu halten, wird vorzugsweise ein Folienma­ terial verwendet, dessen Dicke weniger als 200 µm, vorzugs­ weise weniger als 100 µm, beträgt. Folienmaterial dieser Dicke ist zudem zur Bildung des Rippenkörpers leicht verform­ bar.
Die in dem Rippenkörper angeordneten Adsorbenszellen können grundsätzlich einen beliebigen Querschnitt aufweisen, bei­ spielsweise einen dreieckigen, rechteckigen oder kreisförmi­ gen Querschnitt, wobei der jeweilige Querschnitt von der Form der die Adsorbenszellen begrenzenden Rippen abhängt.
Eine besonders hohe mechanische Stabilität des Rippenkörpers wird erreicht, wenn die Adsorbenszellen des Rippenkörpers einen sechseckigen Querschnitt aufweisen.
Um die Adsorbenszellen für den Betrieb des Wärmeübertragers mit dem Adsorbens befüllen zu können und das Adsorbens im Be­ trieb des Wärmeübertragers in Kontakt mit dem zu adsorbieren­ den Kältemittel bringen zu können, weisen die Adsorbenszellen des Rippenkörpers Öffnungen auf.
Vorteilhafterweise weisen die Öffnungen aller Adsorbenszellen des Rippenkörpers in denselben Halbraum, so daß es möglich ist, den Wärmeübertrager so auszurichten, daß alle Adsorbens­ zellen von oben befüllt werden können, und auf Einrichtungen zum Zurückhalten des Adsorbens in den Adsorbenszellen, bei­ spielsweise Drahtnetze, verzichtet werden kann.
Besonders einfach zu befüllen sind die Adsorbenszellen des Rippenkörpers, wenn die Öffnungen aller Adsorbenszellen des Rippenkörpers im wesentlichen in dieselbe Richtung, im Be­ reich des Wärmeübertragers vorzugsweise vertikal nach oben, weisen.
Um die von dem Adsorbens auf den Rippenkörper übertragene Ad­ sorptionswärme weiterleiten zu können, umfaßt der Wärmeüber­ trager vorteilhafterweise einen Basiskörper, der den Rippen­ körper trägt.
Um den Wärmeleitwiderstand des Rippenkörpers bei der Übertra­ gung von Wärme zwischen dem Adsorbens und dem Basiskörper nicht zu groß werden zu lassen, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Ausdehnung des Rippenkörpers senkrecht zu einer Kon­ taktfläche zwischen dem Rippenkörper und dem Basiskörper we­ niger als das 1200-fache der Dicke der Rippen des Rippenkör­ pers beträgt.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers verschließt der Basiskörper jeweils ein Ende der in dem Rippenkörper angeordneten Adsorbenszellen. Die seitlich durch die Rippen des Rippenkörpers und an einem Ende durch den Basiskörper begrenzten Adsorbenszellen erhalten so­ mit jeweils die Form eines einseitig offenen Topfes, der leicht mit dem Adsorbens befüllbar ist und bei dem ein Her­ ausfallen des Adsorbens nicht durch zusätzliche Einrichtun­ gen, wie beispielsweise Drahtnetze, verhindert werden muß.
Um einen raschen Wärmeübergang zwischen dem Basiskörper und dem Wärmetransportmedium zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn der Basiskörper von dem Wärmetransportmedium durchström­ bar ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daß das Wärmetransportme­ dium den Basiskörper mäanderförmig durchströmt, um das Wärme­ transportmedium möglichst lange in Kontakt mit dem Basiskör­ per zu halten und eine turbulente Strömungsform des Wärme­ transportmediums zu erreichen, so daß der Übergang einer mög­ lichst großen Wärmemenge zwischen dem Basiskörper und einem vorgegebenen Volumen des Wärmetransportmediums ermöglicht wird.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch vorgesehen sein, daß der Basiskörper mit einem von dem Wärmetransportmedium durchströmbaren Körper, insbesondere einem Rohr, verbunden ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daß der von dem Wärme­ transportmedium durchströmbare Körper mit mehreren Basiskör­ pern verbunden ist, welche ihrerseits jeweils einen oder meh­ rere Rippenkörper mit darin angeordneten Adsorbenszellen tra­ gen. Auf diese Weise sind Wärmeübertrager mit sehr hoher Ad­ sorptionskapazität, jedoch im Verhältnis zu der Adsorptions­ kapazität geringem Gewicht realisierbar.
Bei allen vorstehend genannten Ausgestaltungen des erfin­ dungsgemäßen Wärmeübertragers, die einen den Rippenkörper tragenden Basiskörper umfassen, ist es von Vorteil, den Rip­ penkörper und den Basiskörper so miteinander zu verbinden, daß ein möglichst guter Wärmeübergang zwischen diesen Körpern entsteht.
Vorzugsweise ist daher vorgesehen, daß der Rippenkörper mit dem Basiskörper verlötet ist. Das Vorsehen einer Lötverbin­ dung zwischen dem Rippenkörper und dem Basiskörper bietet den weiteren Vorteil, daß beim Herstellen der Lötverbindung gege­ benenfalls ein Teil des Lotes durch Kapillarwirkung in Kon­ taktbereiche, an denen einander benachbarte Rippen des Rip­ penkörpers miteinander verbunden sind, eindringen und dadurch die Stabilität der Verbindung zwischen den Rippen des Rippen­ körpers erhöhen kann.
Wie bereits erwähnt, kann die Ausdehnung des Rippenkörpers senkrecht zu einer Kontaktfläche zwischen einem Rippenkörper und dem Basiskörper nicht beliebig erhöht werden, da durch die Vergrößerung dieser Ausdehnung der Wärmeleitwiderstand zwischen dem Adsorbens und dem Basiskörper ansteigt.
Das einem Basiskörper zugeordnete Adsorbensvolumen kann je­ doch dadurch weiter erhöht werden, daß der Basiskörper meh­ rere Rippenkörper trägt.
Besonders einfach herstellbar ist ein Basiskörper, der als im wesentlichen ebene Grundplatte ausgebildet ist. Als ebene Grundplatten können insbesondere Strangpreßprofile, vorzugs­ weise aus Aluminium, verwendet werden, die bereits mit als Strömungskanäle für das Wärmetransportmedium nutzbaren Durch­ gangsöffnungen versehen sind.
Zur Erhöhung des jeweils einer Grundplatte zugeordneten Ad­ sorbensvolumens kann vorgesehen sein, daß die Grundplatte auf zwei einander gegenüberliegenden Außenflächen jeweils einen Rippenkörper trägt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zu­ grunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Wärmeübertragers anzugeben, mit dem insbesondere ein Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 26 auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen eines Wärmeübertragers gelöst, das folgende Ver­ fahrensschritte umfaßt:
  • - Bilden eines Folienstapels aus längs einer Stapelrich­ tung aufeinanderfolgenden Folienlagen, wobei einander benachbarte Folienlagen an Kontaktbereichen miteinander verbunden werden;
  • - Bilden eines Rippenkörpers durch Auseinanderbewegen der Folienlagen im wesentlichen parallel zu der Stapelrich­ tung; und
  • - Verbinden des Rippenkörpers mit einem Basiskörper.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, daß das Bilden des Rippenkörpers in einem einzigen Verfahrensschritt erfolgt, dessen Dauer im wesentlichen unabhängig von der Größe des gebildeten Rippenkörpers ist. Alle zur Bildung des Rippenkörpers erforderlichen Verformungen der einzelnen, als Rippen des Rippenkörpers dienenden Folienlagen erfolgen gleichzeitig durch das Auseinanderbewegen der Folienlagen parallel zu der Stapelrichtung.
Beim Herstellen des Folienstapels können einander benachbarte Folienlagen durch Verklebung, Verlötung oder Verschweißung miteinander verbunden werden. Ferner kann vorgesehen sein, daß beim Herstellen des Folienstapels einander benachbarte Folienlagen durch Falzen miteinander verbunden werden.
Um einen geringen Wärmeleitwiderstand zwischen dem Rippenkör­ per und dem Basiskörper zu erreichen, ist vorzugsweise vorge­ sehen, daß der Rippenkörper mit dem Basiskörper verlötet wird. Das Verlöten des Rippenkörpers mit dem Basiskörper bie­ tet den weiteren Vorteil, daß beim Lötprozeß ein Teil des Lots gegebenenfalls, nämlich wenn die Kontaktbereiche zwi­ schen den einander benachbarten Folienlagen angeordnete Spalte aufweisen, durch Kapillarwirkung in diese Spalte der Kontaktbereiche, an denen einander benachbarte Folienlagen miteinander verbunden sind, gezogen wird und somit die Stabi­ lität der Verbindung zwischen den Folienlagen des Rippenkör­ pers erhöht.
Wird ein Rippenkörper, welcher aus einem Folienstapel gebil­ det ist, bei dessen Herstellung einander benachbarte Folien­ lagen mittels eines Klebers miteinander verklebt worden sind, mit dem Basiskörper verlötet, so ist es von Vorteil, wenn der Rippenkörper vor dem Verlöten mit dem Basiskörper einer Wär­ mebehandlung unterzogen wird, um flüchtige Kleberanteile zu entfernen. Durch diese Maßnahme wird verhindert, daß der in den Kontaktbereichen zwischen einander benachbarten Folienla­ gen vorhandene Kleber während des Lötvorgangs verbrennt und dadurch die Lötung beeinträchtigt.
Das Verlöten des Rippenkörpers mit dem Basiskörper wird vor­ teilhafterweise so durchgeführt, daß der Basiskörper und der Rippenkörper unter einer Schutzgasatmosphäre, beispielsweise einer Stickstoffatmosphäre, miteinander verlötet werden.
Durch Benetzen des Basiskörpers und/oder des Rippenkörpers mit einem Flußmittel können gegebenenfalls auf dem Basiskör­ per oder dem Rippenkörper gebildete Oxidschichten vor dem Verlöten entfernt werden.
Das Auftragen des Lots und eines die Schmelztemperatur des Lots herabsetzenden Flußmittels kann dadurch vereinfacht und beschleunigt werden, daß eine sowohl das Lot als auch das Flußmittel enthaltende pastöse Masse auf den Basiskörper und/oder auf den Rippenkörper aufgetragen wird.
Alternativ zum Auftragen des Lots auf den Basiskörper kann auch ein mit Lot plattierter Basiskörper verwendet werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Adsorp­ tionskältemaschine;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Wärme­ übertragers für eine Adsorptionskältema­ schine;
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Wärmeübertrager aus Fig. 2;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Wärmeübertrager aus den Fig. 2 und 3 längs der Linie 4-4 in Fig. 3;
Fig. 5 einen Querschnitt durch den Wärmeübertrager aus den Fig. 2 bis 4 längs der Linie 5-5 in Fig. 4;
Fig. 6 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht auf einen Rippenkörper des Wärmeübertragers aus den Fig. 2 bis 5;
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Adsorption eines Kältemittels an dem Wärmeübertrager;
Fig. 8 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht auf eine mit Klebestreifen versehene Folienlage;
Fig. 9 eine perspektivische Darstellung eines Fo­ lienstapels vor einem Auseinanderziehvorgang; und
Fig. 10 eine perspektivische Darstellung eines Fo­ lienstapels nach dem Auseinanderziehvorgang.
In allen Figuren sind gleiche oder funktional äquivalente Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Eine in Fig. 1 schematisch dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete Adsorptionskältemaschine umfaßt einen Verdampfer 102, in dem ein Kaltwasser-Wärmeübertrager 104 angeordnet ist, welcher von Kaltwasser durchströmt wird und Wärme von dem Kaltwasser auf ein in dem Verdampfer 102 befindliches flüssiges Kältemittel überträgt, um letzteres zu verdampfen.
Ein Ausgang des Verdampfers 102 ist über eine mit einem Sperrventil 106 versehene Kältemittel-Zwischenleitung 108 mit einem Eingang eines Adsorbers 110 verbunden.
Der Adsorber 110 umfaßt ein Adsorbergehäuse 112 und einen darin angeordneten Wärmeübertrager 114, der ein Adsorbens, beispielsweise in Form eines Feststoff-Granulats, enthält und von einem Wärmetransportmedium durchströmt wird.
In einer Adsorptionsphase der Adsorptionskältemaschine 100 wird dampfförmiges Kältemittel in dem Adsorber 110 an der Oberfläche des in dem Wärmeübertrager 114 angeordneten Adsor­ bens unter Abgabe einer Adsorptionswärme adsorbiert. In einer Regenerations- oder Desorptionsphase der Adsorptionskältema­ schine 100 wird das Kältemittel von dem Adsorbens unter Auf­ nahme einer Desorptionswärme, die der vorher abgegebenen Ad­ sorptionswärme entspricht, desorbiert.
Der Wärmeübertrager 114 in dem Adsorber 110 dient dazu, wäh­ rend der Adsorptionsphase die Adsorptionswärme von dem Adsor­ bens auf das den Wärmeübertrager 114 durchströmende Wärme­ transportmedium zu übertragen. In der Regenerations- oder Desorptionsphase dient der Wärmeübertrager 114 dazu, die Desorptionswärme von dem Wärmetransportmedium auf das Adsor­ bens zu übertragen.
Ein Ausgang des Adsorbers 110 ist über eine mit einem Sperr­ ventil 116 versehene Kältemittel-Zwischenleitung 118 mit einem Eingang eines Kondensators 120 verbunden.
In dem Kondensator 120 ist ein Kühlwasser-Wärmeübertrager 122 angeordnet, der bei der Kondensation des gasförmigen Kälte­ mittels in dem Kondensator 120 freiwerdende Wärme auf Kühl­ wasser, das den Kühlwasser-Wärmeübertrager 122 durchströmt, überträgt.
Ein Ausgang des Kondensators 120 ist über eine mit einer Drossel 124 versehene Kältemittel-Zwischenleitung 126 mit einem Eingang des Verdampfers 102 verbunden.
Somit bilden der Verdampfer 102, die Kältemittel-Zwischenlei­ tung 108, der Adsorber 110, die Kältemittel-Zwischenleitung 118, der Kondensator 120 und die Kältemittel-Zwischenleitung 126 einen Kältemittelkreislauf 128 der Adsorptionskältema­ schine 100.
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform des Wärmeübertragers 114 des Adsorbers 110 ist in den Fig. 2 bis 5 dargestellt.
Der Wärmeübertrager 114 umfaßt eine im wesentlichen quader­ förmige, flache Grundplatte 130, die in einer mit einem Pfeil 132 bezeichneten Längsrichtung des Wärmeübertragers 114 von mehreren, beispielsweise 16, Strömungskanälen 134 durchsetzt wird, welche jeweils auf einer Vorderseite 136 und einer Rückseite 138 der Grundplatte 130 münden und einen im wesent­ lichen rechteckigen Querschnitt aufweisen (siehe Fig. 5).
An ihrem vorderen Ende trägt die Grundplatte 130 einen Front­ flansch 140, der die Vorderseite 136 der Grundplatte 130 va­ kuumdicht umschließt und der grundplattenseitig drei Ausneh­ mungen aufweist, welche eine Wärmetransportmedium-Zuführkam­ mer 142, eine erste Wärmetransportmedium-Umlenkkammer 144 und eine Wärmetransportmedium-Auslaßkammer 146 bilden.
Dabei ist die erste Wärmetransportmedium-Umlenkkammer 144 zwischen der Wärmetransportmedium-Zuführkammer 142 und der Wärmetransportmedium-Auslaßkammer 146 angeordnet und von den­ selben durch Kammerwände 148 getrennt.
Ferner ist der Frontflansch 140 mit einem hohlzylindrischen Zuführstutzen 150 versehen, der eine Seitenwand des Front­ flansches 140 im wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung 132 des Wärmeübertragers 114 durchsetzt und in die Wärme­ transportmedium-Zuführkammer 142 mündet.
Ferner ist der Frontflansch 140 mit einem Auslaßstutzen 152 versehen, der eine dem Zuführstutzen 150 abgewandte Seiten­ wand des Frontflansches 140 im wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung 132 durchsetzt und in die Wärmetransportmedium- Auslaßkammer 146 mündet.
Das hintere Ende der Grundplatte 130 trägt einen Endflansch 154, der die Rückseite 138 der Grundplatte 130 vakuumdicht umschließt und grundplattenseitig zwei Ausnehmungen aufweist, welche eine zweite wärmetransportmedium-Umlenkkammer 156 und eine dritte Wärmetransportmedium-Umlenkkammer 158 bilden. Die zweite Wärmetransportmedium-Umlenkkammer 156 und die dritte Wärmetransportmedium-Umlenkkammer 158 sind durch eine zwi­ schen denselben angeordnete Kammerwand 160 voneinander ge­ trennt.
Wie am besten aus Fig. 5 zu ersehen ist, bilden die, bei­ spielsweise vier, Strömungskanäle 134, die an ihrem vorderen Ende in die Wärmetransportmedium-Zuführkammer 142 des Front­ flansches 140 und an ihrem hinteren Ende in die zweite Wärme­ transportmedium-Umlenkkammer 156 des Endflansches 154 münden, ein erstes Strömungskanalbündel 162. Ferner bilden die, bei­ spielsweise vier, Strömungskanäle 134 der Grundplatte 130, die an ihrem hinteren Ende in die zweite Wärmetransportme­ dium-Umlenkkammer 156 des Endflansches 154 und an ihrem vor­ deren Ende in die erste Wärmetransportmedium-Umlenkkammer 144 des Frontflansches 140 münden, ein zweites Strömungskanalbün­ del 164. Die, beispielsweise vier, Strömungskanäle 134 der Grundplatte 130, die an ihrem vorderen Ende in die erste Wär­ metransportmedium-Umlenkkammer 144 des Frontflansches 140 und an ihrem hinteren Ende in die dritte Wärmetransportmedium-Um­ lenkkammer 158 des Endflansches 154 münden, bilden ein drit­ tes Strömungskanalbündel 166. Die, beispielsweise vier, Strö­ mungskanäle 134 der Grundplatte 130, die an ihrem hinteren Ende in die dritte Wärmetransportmedium-Umlenkkammer 158 des Endflansches 154 und an ihrem vorderen Ende in die Wärme­ transportmedium-Auslaßkammer 146 des Frontflansches 140 mün­ den, bilden ein viertes Strömungskanalbündel 168.
Wird eine (nicht dargestellte) Wärmetransportmedium-Zuführ­ leitung an den Zuführstutzen 150 des Frontflansches 140 und eine (nicht dargestellte) Wärmetransportmedium-Abführleitung an den Auslaßstutzen 152 des Frontflansches 140 angeschlos­ sen, so strömt das Wärmetransportmedium von der Wärmetrans­ portmedium-Zuführkammer 142 durch das erste Strömungskanal­ bündel 162 in die zweite Wärmetransportmedium-Umlenkkammer 156, von dort durch das zweite Strömungskanalbündel 164 in die erste Wärmetransportmedium-Umlenkkammer 144, von dort durch das dritte Strömungskanalbündel 166 in die dritte Wär­ metransportmedium-Umlenkkammer 158 und von dort schließlich durch das vierte Strömungskanalbündel 168 in die Wärmetrans­ portmedium-Auslaßkammer 146, von wo aus das Wärmetransportme­ dium durch den Auslaßstutzen 152 in die Wärmetransportmedium- Abführleitung austreten kann.
Die Grundplatte 130 wird somit mäanderförmig von dem Wärme­ transportmedium durchströmt, so daß ein effektiver Wärmeüber­ gang zwischen den Wänden der Grundplatte 130 und dem Wärme­ transportmedium gewährleistet ist.
Die Strömungsrichtung des Wärmetransportmediums ist in den Fig. 2 bis 5 durch Pfeile 170 angegeben.
An ihrer Oberseite 171 trägt die Grundplatte 130 einen waben­ förmigen Rippenkörper 172, der aus einer Vielzahl von als Rippen des Rippenkörpers 172 dienenden Folienlagen 174 gebil­ det ist, welche sich im wesentlichen längs der Längsrichtung 132 des Wärmeübertragers 114 sowie längs der Oberflächennor­ malen der Oberseite 171 der Grundplatte 130 erstrecken und in einer zu der Oberseite 171 der Grundplatte 130 parallelen, zu der Längsrichtung 132 senkrechten Querrichtung des Wärmeüber­ tragers 114, die in den Fig. 2 bis 6 durch Pfeile 176 angege­ ben ist, aufeinanderfolgen.
Die Länge des Rippenkörpers 172 (d. h. seine Ausdehnung paral­ lel zur Längsrichtung 132) beträgt l (siehe Fig. 3), seine Breite (d. h. seine Ausdehnung parallel zur Querrichtung 176) beträgt b (siehe Fig. 3), und seine Höhe (d. h. seine Ausdeh­ nung senkrecht zur Oberseite 171 der Grundplatte 130) beträgt h (siehe Fig. 4).
Wie am besten aus der vergrößerten, ausschnittsweisen Drauf­ sicht auf den Rippenkörper 172 in Fig. 6 zu sehen ist, ist jede der Folienlagen 174, beispielsweise die in Fig. 6 darge­ stellte Folienlage 174a, durch Faltung längs senkrecht zu der Oberseite der Grundplatte 130 verlaufender Faltkanten 178 in streifenförmige Segmente 180 gegliedert, die in der Längs­ richtung 132 aufeinanderfolgen und abwechselnd parallel zu der Längsrichtung 132 und quer zu derselben ausgerichtet sind. Die parallel zu der Längsrichtung 132 ausgerichteten Segmente werden im folgenden mit 180a, die quer zu der Längs­ richtung 132 ausgerichteten Segmente mit 180b bezeichnet.
Die parallel zur Längsrichtung 132 ausgerichteten Segmente 180a jeder Folienlage 174 sind mit jeweils einem entsprechen­ den Segment 180a einer benachbarten Folienlage 174 mittels einer zwischen den jeweiligen Segmenten 180a angeordneten, sich streifenförmig senkrecht zu der Oberseite 171 der Grund­ platte 130 erstreckenden Klebeschicht 182 verbunden. Jeweils ein Segment 180a einer Folienlage 174 bildet somit zusammen mit einem über eine Klebeschicht 182 an demselben anliegenden Segment 180a einer benachbarten Folienlage 174 einen strei­ fenförmigen Kontaktbereich 184 zwischen den jeweiligen einan­ der benachbarten Folienlagen 174.
Jede der Folienlagen 174 (außer den jeweils einen äußeren Rand des Rippenkörpers 172 bildenden Randfolienlagen) ist so­ mit an in Längsrichtung der Folienlage 174 aufeinanderfolgen­ den Kontaktbereichen 184 mit einer dieser Folienlage 174 be­ nachbarten, auf einer ersten Seite der Folienlage 174 ange­ ordneten ersten Nachbar-Folienlage und mittels ebenfalls in Längsrichtung der Folienlage 174 aufeinanderfolgender Kon­ taktbereiche 184 mit einer dieser Folienlage 174 benachbar­ ten, auf einer der ersten Seite dieser Folienlage 174 gegen­ überliegenden zweiten Seite der Folienlage 174 angeordneten zweiten Nachbar-Folienlage verbunden, wobei die Kontaktberei­ che 184, an denen diese Folienlage 174 mit der ersten Nach­ bar-Folienlage verbunden ist, und die Kontaktbereiche 184, an denen diese Folienlage 174 mit der zweiten Nachbar-Folienlage verbunden ist, in Längsrichtung dieser Folienlage 174 abwech­ selnd aufeinander folgen.
So ist beispielsweise die in Fig. 6 dargestellte Folienlage 174a an in Längsrichtung der Folienlage 174a aufeinanderfol­ genden Kontaktbereichen 184b mit einer der Folienlage 174a benachbarten ersten Nachbar-Folienlage 174b und über in Längsrichtung der Folienlage 174a aufeinanderfolgende Kon­ taktbereiche 184c mit einer zweiten Nachbar-Folienlage 174c, die auf einer der ersten Nachbar-Folienlage 174b gegenüber­ liegenden Seite der Folienlage 174a angeordnet ist, verbun­ den, wobei die Kontaktbereiche 184b zwischen der Folienlage 174a und der ersten Nachbar-Folienlage 174b und die Kontakt­ bereiche 184c zwischen der Folienlage 174a und der zweiten Nachbar-Folienlage 174c in Längsrichtung der Folienlage 174a abwechselnd aufeinander folgen.
Alternativ oder ergänzend zu der vorstehend beschriebenen Verklebung können einander benachbarte Folienlagen 174 an den Kontaktbereichen 184 auch durch Verlötung, Verschweißung oder durch Falzung miteinander verbunden sein.
Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kontaktbereichen 184 einer Folienlage 174 und einer ihrer Nachbar-Folienlagen sind die Folienlage 174 und diese Nachbar-Folienlage aufgrund der Fal­ tung der Folienlagen 174 voneinander beabstandet, so daß zwi­ schen der Folienlage 174 und ihrer Nachbar-Folienlage ein Hohlraum gebildet ist, der einen im wesentlichen sechseckigen Querschnitt aufweist und sich im wesentlichen senkrecht zu der Oberseite 171 der Grundplatte 130 erstreckt. Diese zwi­ schen den Folienlagen 174 gebildeten Hohlräume bilden Waben­ zellen des wabenförmigen Körpers 172 und werden im folgenden als Adsorbenszellen 186 bezeichnet.
Jeweils ein parallel zu der Längsrichtung 132 ausgerichtetes Segment 180a und zwei an dasselbe angrenzende, quer zu der Längsrichtung 132 ausgerichtete Segmente 180b einer Folien­ lage 174 bilden zusammen mit jeweils einem parallel zu der Längsrichtung 132 ausgerichteten Segment einer Nachbar-Fo­ lienlage sowie zwei daran angrenzenden, quer zu der Längs­ richtung 132 ausgerichteten Segmenten 180b der Nachbar-Fo­ lienlage die Seitenwände 187 jeweils einer Adsorbenszelle 186.
So bilden beispielsweise, wie in Fig. 6 dargestellt, jeweils ein Segment 180a eines Kontaktbereichs 184c der Folienlage 174a, zwei an dieses Segment 180a angrenzende Segmente 180b der Folienlage 174a, ein Segment 180a eines Kontaktbereichs 184 der Nachbar-Folienlage 174b sowie zwei an dieses Segment 180a angrenzende Segmente 180b der Nachbar-Folienlage 174b die insgesamt jeweils sechs Seitenwände zwischen der Folien­ lage 174a und der Nachbar-Folienlage 174b gebildeter Adsor­ benszellen 186b. In entsprechender Weise sind zwischen der Folienlage 174a und deren zweiter Nachbar-Folienlage 174c Ad­ sorbenszellen 186c gebildet.
An ihren unteren Enden sind die Adsorbenszellen 186 durch die Oberseite 171 der Grundplatte 130 verschlossen. An ihren obe­ ren, der Grundplatte 130 abgewandten Enden sind die Adsor­ benszellen 186 offen und stehen über Mündungsöffnungen 188 mit der Umgebung des Wärmeübertragers 114 in Verbindung.
Vor der Inbetriebnahme des Wärmeübertragers 114 werden die Adsorbenszellen 186 durch die Mündungsöffnungen 188 mit einem Adsorbens, beispielsweise einem Feststoff-Adsorbens in Granu­ latform, vorzugsweise Silicagel, Aktivkohle-oder Zeolith, be­ füllt.
Die Funktionsweise des vorstehend beschriebenen Wärmeübertra­ gers 114 während des Betriebs der Adsorptionskältemaschine 100 ist die folgende:
In dem Verdampfer 102 der Adsorptionskältemaschine 100 unter Wärmezufuhr aus dem Kaltwasser verdampftes Kältemittel ge­ langt durch die Kältemittel-Zwischenleitung 108 bei geöffne­ tem Sperrventil 106 in das evakuierte Gehäuse 112 des Adsor­ bers 110, in welchem der mit einem Adsorbens gefüllte Wärme­ übertrager 114 angeordnet ist.
Aus dem Dampfraum des Adsorbers 110 kann der Kältemitteldampf von der Oberseite des Rippenkörpers 172 her durch die Mün­ dungsöffnungen 188 der Adsorbenszellen 186 in dieselben ein­ dringen.
Wie in Fig. 7 schematisch dargestellt, werden die in die Ad­ sorbenszellen 186 gelangten Kältemittelteilchen 190 an den Adsorbensteilchen 192, aus denen das granulatförmige Fest­ stoff-Adsorbens besteht, adsorbiert, wobei eine Adsorptions­ wärme frei wird, die, wie in Fig. 7 durch Pfeile 194 darge­ stellt, über die Adsorbensteilchen 192 zu den Seitenwänden 187 der Adsorbenszellen 186 und in den Seitenwänden 187 zu der Grundplatte 130 des Wärmeübertragers 114 geleitet wird, von wo sie auf das die Grundplatte 130 mäanderförmig durch­ strömende Wärmetransportmedium, welches eine niedrigere Tem­ peratur als das Adsorbens aufweist, übertragen wird.
Durch die rasche Abfuhr der Adsorptionswärme von den Adsor­ bensteilchen ist gewährleistet, daß das Adsorbens eine mög­ lichst niedrige Temperatur aufweist, was den Adsorptionsvor­ gang an der Oberfläche der Adsorbensteilchen 192 beschleunigt und die maximal mögliche Beladung des Adsorbens erhöht.
Das Ende der Adsorptionsphase im Betrieb der Adsorptionskäl­ temaschine 100 ist erreicht, wenn das Adsorbens bis zum Gleichgewichtszustand mit Kältemittel beladen ist.
Während der sich anschließenden Desorptions- oder Regenera­ tionsphase im Betrieb der Adsorptionskältemaschine 100 wird der Grundplatte 130 des Wärmeübertragers 114 ein Wärmetrans­ portmedium zugeführt, dessen Temperatur oberhalb der Adsor­ benstemperatur liegt. Somit wird während der Desorptions- oder Regenerationsphase Wärme von dem die Grundplatte 130 des Wärmeübertragers 114 mäanderförmig durchströmenden Wärme­ transportmedium auf die Grundplatte 130 übertragen und von dort durch die Seitenwände 187 der Adsorbenszellen 186 an die Adsorbensteilchen 192 weitergeleitet. Die so zugeführte Wärme dient als Desorptionswärme für die Desorption der Kältemit­ telteilchen 190 von den Adsorbensteilchen 192. Während der Desorptions- oder Regenerationsphase wird also das adsor­ bierte Kältemittel aus dem Adsorbens ausgedampft, um die Ad­ sorptionsfähigkeit des Adsorbens wieder herzustellen.
Um eine möglichst rasche Wärmeübertragung zwischen dem Adsor­ bens und dem Wärmetransportmedium zu erreichen, ist eine mög­ lichst große Oberfläche der Seitenwände 187 der Adsorbenszel­ len 186 anzustreben.
Andererseits ist, um die Zykluszeiten kurz und die Verluste beim abwechselnden Kühlen und Aufheizen des Wärmeübertragers 114 gering zu halten, eine möglichst geringe Masse des Wärme­ übertragers 114 anzustreben.
Um den Wärmewiderstand in dem Rippenkörper 172 nicht zu groß werden zu lassen, wird vorzugsweise die Höhe h des Rippenkör­ pers 172 und damit der Adsorbenszellen 186 kleiner oder gleich dem 1200-fachen der Dicke der Folienlagen 174 und da­ mit der Seitenwände 187 der Adsorbenszellen 186 gewählt.
Ferner wird der Abstand einander gegenüberliegender Seiten­ wände 187 jeweils einer Adsorbenszelle 186 vorzugsweise zwi­ schen dem 100-fachen und dem 200-fachen der Dicke der Folien­ lagen 174 und damit der Dicke der Seitenwände 187 gewählt.
Bei einer Dicke der Folienlagen 174 von ungefähr 50 µm, einer Höhe h des Rippenkörpers 172 von ungefähr 60 mm und einem Ab­ stand einander gegenüberliegender Seitenwände 187 jeweils einer Adsorbenszelle 186 von ungefähr 8,2 mm ergibt sich ein Verhältnis der Oberflächen der Seitenwände 187 zu der Ober­ fläche der dem Rippenkörper 172 zugewandten Oberseite der Grundplatte 130 von ungefähr 13,4.
Wird Aluminium als Material für die Folienlagen 174 und als Grundplatte 130 ein Aluminium-Strangpreßprofil verwendet, so ist ein Verhältnis der Gesamtmasse des Wärmeübertragers 114 zu dem Gesamtvolumen der Adsorbenszellen 186 von ungefähr 0,28 kg/l erreichbar.
Zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Wärmeübertragers wird wie folgt vorgegangen:
Von einer Rolle des für den Rippenkörper 172 gewählten Fo­ lienmaterial, beispielsweise einer Aluminiumfolie, werden im wesentlichen rechteckige Folienlagen 174 abgelängt.
Eine Oberseite jeder Folienlage 174 wird, wie in Fig. 8 dar­ gestellt, mit Klebestreifen 196 versehen, die beispielsweise aus einem Epoxidharzkleber bestehen, jeweils eine Breite r aufweisen und parallel zueinander in einem Abstand von 3r an­ geordnet sind.
Mehrere der zugeschnittenen und mit Klebestreifen 196 verse­ henen Folienlagen 174 werden, wie in Fig. 9 dargestellt, zu einem Folienstapel 198 der Höhe b' längs einer Stapelrichtung 199 aufeinandergestapelt, wobei die Ränder einander in dem Folienstapel 198 benachbarter Folienlagen 174 miteinander fluchten und die an benachbarten Folienlagen 174 angeordneten Klebestreifen 196 parallel zueinander, jedoch um einen Ab­ stand 2r gegeneinander versetzt angeordnet sind. Dies ist am besten aus Fig. 8 zu ersehen, in der in durchgezogenen Linien die an der Oberseite einer Folienlage 174 angeordneten Klebe­ streifen 196 und in gebrochenen Linien die an einer in dem Folienstapel 198 darunter liegenden Folienlage 174 angeordne­ ten Klebestreifen 196a dargestellt sind.
Anschließend werden die Folienlagen 174 des Folienstapels 198 unter Temperaturerhöhung miteinander verpreßt, um eine stoff­ schlüssige Verbindung in dem Folienstapel 198 aufeinander liegender Folienlagen 174 mittels des in den Klebestreifen 196 enthaltenen und Klebeschichten 182 bildenden Epoxidharz­ klebers zu erreichen.
Nach diesem Verfahrensschritt sind in dem Folienstapel 198 aufeinanderliegende Folienlagen 174 an streifenförmigen Kon­ taktbereichen 184 der Breite r, die voneinander einen Abstand 3r aufweisen, miteinander verbunden.
Darauf wird der Folienstapel 198 so zugeschnitten, daß er eine Länge l' und eine Breite h aufweist.
In einem nächsten Schritt wird der Folienstapel 198 auseinan­ dergezogen, indem die unterste und die oberste Folienlage 174 längs der Stapelrichtung 199 auseinanderbewegt werden, bis der Folienstapel 198 die Höhe b erreicht, die der Breite b (Ausdehnung längs der Querrichtung 176) des Rippenkörpers 172 entspricht.
Dadurch bewegen sich die nicht miteinander verklebten Berei­ che benachbarter Folienlagen 174 auseinander, so daß zwischen den Folienlagen 174 Hohlräume mit im wesentlichen sechsecki­ gem Querschnitt entstehen, die die Adsorbenszellen 186 des Rippenkörpers 172 bilden, wie in Fig. 10 dargestellt.
Die Längsausdehnung l' des Folienstapels nimmt wegen der Fal­ tung der Folienlagen 174 beim Auseinanderziehen auf den Wert l ab, der der Länge (Ausdehnung längs der Längsrichtung 132) des Rippenkörpers 172 entspricht.
Der so gebildete Rippenkörper 172 wird einer Wärmebehandlung unterzogen, die beispielsweise bei einer Temperatur im Be­ reich von 380°C bis 400°C erfolgen und ungefähr eine halbe Stunde dauern kann. Diese Wärmebehandlung dient dem Ausgasen flüchtiger Bestandteile des Epoxidharzklebers aus den Klebe­ schichten 182 zwischen den Folienlagen 174, um ein Verbrennen des Klebers bei dem anschließenden Lötvorgang zu verhindern. Dabei ist jedoch darauf zu achten, daß der Kleber nicht voll­ ständig zersetzt wird, um zu verhindern, daß sich die Folien­ lagen 174 des Rippenkörpers 172 voneinander lösen.
Darauf werden der Rippenkörper 172 und ein Strangpreßprofil, beispielsweise aus Aluminium, das als Grundplatte 130 dient und an das bereits der Frontflansch 140 und der Endflansch 154 angelötet wurden, mit einem flüssigen Flußmittel benetzt, um Oxidschichten von diesen Bauteilen zu entfernen.
Anschließend wird die Oberseite der Grundplatte 130 mit einer ein Lot und ein Flußmittel enthaltenden Paste beauftragt.
Als Lot kann beispielsweise ein Aluminiumlot und als Flußmittel in der Paste kann beispielsweise K1-3AlF4-6 verwen­ det werden. Dieses Flußmittel dient dazu, die Schmelztempera­ tur des Lotes herabzusetzen.
Alternativ zum Auftragen des Lots als Paste kann auch eine bereits mit dem Lot plattierte Grundplatte 130 verwendet wer­ den.
Darauf werden die Grundplatte 130 und der Rippenkörper 172 unter einer Schutzgasatmosphäre, beispielsweise einer Stick­ stoffatmosphäre, bei einer Temperatur im Bereich von 560°C bis 610°C miteinander verlötet.
Während des Lötvorganges wird Lot durch Kapillarwirkung in die zwischen jeweils zwei Folienlagen 174 angeordneten Klebe­ schichten 182 gezogen, was die mechanische Stabilität des Rippenkörpers 172 erhöht.
Nach dem Lötvorgang ist der Wärmeübertrager 114 fertigge­ stellt und kann durch die Mündungsöffnungen 188 der Adsor­ benszellen 186 des Rippenkörpers 172 mit einem Adsorbens, beispielsweise einem granulatförmigen Feststoff-Adsorbens, befüllt werden.

Claims (36)

1. Wärmeübertrager zur Übertragung von Wärme zwischen einem Adsorbens und einem Wärmetransportmedium, umfassend mit dem Adsorbens befüllbare Adsorbenszellen und Rippen, die Zwischenwände zwischen nebeneinander angeordneten Adsor­ benszellen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der Rippen (174) einen zusammenhängenden Rippenkörper (172) bilden, in dem mehrere der Adsorbenszellen (186) angeordnet sind.
2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rippenkörper (172) die Gestalt einer Wabe auf­ weist, deren Wabenzellen Adsorbenszellen (186) des Wär­ meübertragers (114) bilden.
3. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß einander benachbarte Rippen (174) des Rippenkörpers (172) an Kontaktbereichen (184) miteinander verbunden sind.
4. Wärmeübertrager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einander benachbarte Rippen (174) des Rippenkörpers (172) an den Kontaktbereichen (184) miteinander verklebt sind.
5. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß einander benachbarte Rippen des Rippenkörpers an den Kontaktbereichen miteinander verlötet sind.
6. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rippen des Rippenkörpers an den Kontaktbereichen miteinander verschweißt sind.
7. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rippen des Rippenkörpers an den Kontaktbereichen durch Falzung miteinander ver­ bunden sind.
8. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 3 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kontaktbereiche (184) zwi­ schen einander benachbarten Rippen (174) flächenhaft ausgedehnt sind.
9. Wärmeübertrager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbereiche (184) zwischen einander benach­ barten Rippen (174) streifenförmig sind.
10. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 3 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß der Rippenkörper (172) Rippen (174a) umfaßt, die mit auf gegenüberliegenden Seiten dieser Rippen (174a) angeordneten Nachbarrippen (174b, 174c) jeweils an Kontaktbereichen (184b, 184c) verbunden sind.
11. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rippen (174) aus einem Ma­ terial mit einer guten Wärmeleitfähigkeit gebildet sind.
12. Wärmeübertrager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß das Material der Rippen (174) Aluminium umfaßt.
13. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rippen (174) jeweils aus einer Lage eines Folienmaterials gebildet sind.
14. Wärmeübertrager nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dicke des Folienmaterials weniger als 200 µm, vorzugsweise weniger als 100 µm, beträgt.
15. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Adsorbenszellen (186) des Rippenkörpers (172) einen sechseckigen Querschnitt auf­ weisen.
16. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die Adsorbenszellen (186) des Rippenkörpers (172) Öffnungen (188) aufweisen, durch die die Adsorbenszellen (186) mit dem Adsorbens befüllbar sind, und daß die Öffnungen (188) aller Adsorbenszellen (186) des Rippenkörpers (172) in denselben Halbraum wei­ sen.
17. Wärmeübertrager nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Öffnungen (188) aller Adsorbenszellen (186) des Rippenkörpers (172) im wesentlichen in dieselbe Richtung weisen.
18. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (114) einen Basiskörper (130) umfaßt, der den Rippenkörper (172) trägt.
19. Wärmeübertrager nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ausdehnung des Rippenkörpers (172) senk­ recht zu einer Kontaktfläche (171) zwischen dem Rippen­ körper (172) und dem Basiskörper (130) weniger als das 1200-fache der Dicke der Rippen (174) des Rippenkörpers (172) beträgt.
20. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 18 oder 19, da­ durch gekennzeichnet, daß der Basiskörper (130) jeweils ein Ende der in dem Rippenkörper (172) angeordneten Ad­ sorbenszellen (186) verschließt.
21. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 18 bis 20, da­ durch gekennzeichnet, daß der Basiskörper (130) von dem Wärmetransportmedium durchströmbar ist.
22. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 18 bis 21, da­ durch gekennzeichnet, daß der Basiskörper mit einem von dem Wärmetransportmedium durchströmbaren Körper, insbe­ sondere einem Rohr, verbunden ist.
23. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 18 bis 22, da­ durch gekennzeichnet, daß der Rippenkörper (172) mit dem Basiskörper (130) verlötet ist.
24. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 18 bis 23, da­ durch gekennzeichnet, daß der Basiskörper mehrere Rip­ penkörper trägt.
25. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 18 bis 24, da­ durch gekennzeichnet, daß der Basiskörper (130) als im wesentlichen ebene Grundplatte ausgebildet ist.
26. Wärmeübertrager nach Anspruch 25, dadurch gekennzeich­ net, daß die Grundplatte auf zwei einander gegenüberlie­ genden Außenflächen jeweils einen Rippenkörper trägt.
27. Verfahren zum Herstellen eines Wärmeübertragers, insbe­ sondere nach einem der Ansprüche 1 bis 26, umfassend folgende Verfahrensschritte:
  • - Herstellen eines Folienstapels aus längs einer Sta­ pelrichtung aufeinanderfolgenden Folienlagen, wobei einander benachbarte Folienlagen an Kontaktbereichen miteinander verbunden werden;
  • - Bilden eines Rippenkörpers durch Auseinanderbewegen der Folienlagen im wesentlichen parallel zu der Sta­ pelrichtung; und
  • - Verbinden des Rippenkörpers mit einem Basiskörper.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellen des Folienstapels einander benachbarte Folienlagen miteinander verklebt werden.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellen des Folienstapels einander benachbarte Folienlagen miteinander verlötet werden.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellen des Folienstapels einander benachbarte Folienlagen miteinander verschweißt werden.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellen des Folienstapels einander benachbarte Folienlagen durch Falzen miteinan­ der verbunden werden.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Rippenkörper mit dem Basiskörper verlötet wird.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellen des Folienstapels einander benachbarte Folienlagen mittels eines Klebers miteinander verklebt werden und der Rippenkörper vor dem Verlöten mit dem Ba­ siskörper einer Wärmebehandlung unterzogen wird, um flüchtige Anteile des Klebers zu entfernen.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Basiskörper und der Rippenkörper unter einer Schutzgasatmosphäre miteinander verlötet werden.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß eine ein Lot und ein Flußmittel ent­ haltende pastöse Masse auf den Basiskörper und/oder den Rippenkörper aufgetragen wird.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Lot plattierter Basiskörper verwendet wird.
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