DE202011000660U1 - Heat exchanger, in particular a condensation tumble dryer - Google Patents
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Abstract
Wärmetauscher (1, 27), insbesondere Wärmetauscher eines Kondensations-Wäschetrockners, aufweisend einen Wärmetauscherblock (10), bestehend aus mehreren, eine Kühlluftfläche bildende, metallenen Lamellenschichten (3, 25, 25a, 25b) zur Durchleitung trockener Kühlluft in einer Kühlluftströmungsrichtung (KL), wobei zwischen jeder der Lamellenschichten (3, 25, 25a, 25b) mindestens ein eine Prozeßluftfläche bildendes Rohr (2, 24) zur Durchleitung feuchter Prozeßluft in einer Prozeßluftströmungsrichtung (PL) angeordnet ist, wobei stirnseitige Enden (16) der Rohre (2, 24) sich über den Rand der Lamellenschichten (3, 25, 25a, 25b) hinaus erstrecken und in einen jeweiligen Halterahmen (4) hineinragen und mit diesem verklebt sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf der jeweiliger Oberseite und Unterseite der Rohre (2, 24) jeweils eine Lamellenschicht (3, 25, 25a, 25b) befestigt ist, wobei das Verhältnis zwischen der Kühlluftfläche und der Prozessluftfläche größer oder gleich 7,0 ist.Heat exchanger (1, 27), in particular heat exchanger of a condensation tumble dryer, comprising a heat exchanger block (10) consisting of several, a cooling air surface forming, metal laminar layers (3, 25, 25a, 25b) for passing dry cooling air in a cooling air flow direction (KL) wherein between each of the lamellar layers (3, 25, 25a, 25b) at least one process air surface forming tube (2, 24) for passing moist process air in a process air flow direction (PL) is arranged, wherein front ends (16) of the tubes (2, 24) extend beyond the edge of the lamellar layers (3, 25, 25a, 25b) and protrude into and adhere to a respective holding frame (4), characterized in that on the respective top and bottom of the tubes (2, 24 ) in each case a lamellar layer (3, 25, 25 a, 25 b) is attached, wherein the ratio between the cooling air surface and the process air area is greater than or equal to 7, 0 is.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere einen Wärmetauscher eines Kondensations-Wäschetrockners gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Kondensations-Wäschetrockner.The present invention relates to a heat exchanger, in particular a heat exchanger of a condensation dryer according to the preamble of claim 1 and a condensation dryer.
Gattungsgemäße Wärmetauscher für Kondensations-Wäschetrockner sind in zahlreichen Ausführungsvarianten aus dem Stand der Technik bekannt. Bei den heutigen verklebten oder gelöteten Wärmetauschern besteht der Wärmetauscherblock aus vier bis sieben flachen Rohren zur Führung der Prozeßluft sowie aus fünf bis acht Lamellenschichten für die senkrecht zur Prozeßluft strömende Kühlungsluft. Diese Lamellenschichten, meist vom Typ Offset, sind mit den Rohren durch Kleben oder Hartlöten verbunden. Die äußeren Lamellenschichten werden dabei durch flache Seitenteile abgedeckt. Die stirnseitigen Rohrenden sind in einem meist aus Kunststoff bestehenden Rahmen dicht und fest verklebt. Diese Verklebung erfolgt in der Regel auf der den Lamellenschichten zugewandten Seite der Rahmen, in den mittels Dosierrohren eine dicke Klebstoffraupe zwischen die Wände benachbarter Rohre und einen Steg des Rahmens gelegt wird.Generic heat exchangers for condensation dryer are known in numerous variants of the prior art. In today's glued or soldered heat exchangers, the heat exchanger block consists of four to seven flat tubes for guiding the process air and five to eight lamellae for the cooling air flowing perpendicular to the process air. These lamellar layers, usually of the offset type, are connected to the tubes by gluing or brazing. The outer lamellar layers are covered by flat side parts. The front pipe ends are glued tight and tight in a frame made mostly of plastic. This bonding is usually carried out on the side facing the lamellar layers of the frame, in which by means of metering a thick adhesive bead between the walls of adjacent tubes and a web of the frame is placed.
Dadurch ist eine schnelle, aber vergleichsweise viel Klebstoff verbrauchende Fertigung solcher Wärmetauscher ermöglicht. Die wärmetechnisch nutzbare Länge der Lamellenschicht wird durch den zur Dosierung des Klebstoffes benötigten Freiraum eingeschränkt, was die Leistung des Wärmetauschers reduziert.This allows a fast, but comparatively much adhesive-consuming production of such heat exchangers. The heat technically usable length of the lamellar layer is limited by the space required for metering the adhesive space, which reduces the performance of the heat exchanger.
Um die wärmetechnisch nutzbare Länge der Lamellenschicht zu erhöhen, ist es bekannt, die stirnseitigen Rohrenden auf der der Lamellenschicht abgewandten Seite des Rahmens zu verkleben. Dieses Verkleben ist allerdings sehr aufwändig, da hier die Gefahr besteht, dass ein Teil des Klebstoffs in die Rohrenden eindringt.In order to increase the heat technically usable length of the lamellar layer, it is known to glue the front end pipe ends on the side facing away from the lamellar layer of the frame. However, this bonding is very complex, since there is the danger that a part of the adhesive penetrates into the tube ends.
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Wärmetauscher bereit zu stellen, der in einem vorgegebenen Bauraum und ohne Änderung der Luftanströmungsparameter eine gegenüber herkömmlichen Wärmetauschern erhöhte Leistung erbringt und der kostengünstiger herstellbar ist.Object of the present invention is therefore to provide a heat exchanger that provides in a given space and without changing the Luftanströmungsparameter increased compared to conventional heat exchangers performance and is less expensive to produce.
Diese Aufgabe wird durch einen Wärmetauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a heat exchanger with the features of claim 1.
Erfindungsgemäß sind auf der Oberseite und der Unterseite der Rohre jeweils eine Lamellenschicht befestigt, die aufeinandergestapelt die Höhe einer Kühlluftfläche bildenden Lamelle ergeben. Die Oberfläche der Lamellenschicht ist dabei im Verhältnis zur Prozessluftfläche größer oder gleich als 7,0. Mit einem solchen Flächenverhältnis ist bei gleichem Bauraum des Wärmetauschers eine deutliche Leistungssteigerung des Wärmetauschers ermöglicht.According to the invention, in each case a lamellar layer is fastened on the upper side and the underside of the tubes, which stacked together form the height of a lamella forming a cooling air surface. The surface of the lamellar layer is greater than or equal to 7.0 in relation to the process air area. With such an area ratio a significant increase in performance of the heat exchanger is possible with the same space of the heat exchanger.
Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Zur Erreichung dieses Flächenverhältnisses ist gemäß einer besonderen Ausführungsvariante das Verhältnis zwischen der Höhe der Lamellen senkrecht zur Kühlluftfläche und der Nockenteilung der Lamellen größer oder gleich 2,4.To achieve this area ratio, the ratio between the height of the slats perpendicular to the cooling air surface and the cam pitch of the slats is greater than or equal to 2.4 according to a particular embodiment variant.
Durch eine derartig große Lamellenhöhe ist es ermöglicht, die Anzahl der Lamellen und auch die Anzahl der Rohre eines Wärmetauscherblocks zu reduzieren, was mit deutlich geringeren Fertigungskosten einhergeht.Such a large slat height makes it possible to reduce the number of slats and also the number of tubes of a heat exchanger block, which is associated with significantly lower production costs.
Die Lamellenschichten sind gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung als gewalzte Lamellenschichten ausgebildet. Dies bedingt zwar zur Erreichung der vorgegebenen Verhältnisse zwischen Kühlluftfläche und Prozeßluftfläche bzw. zwischen Lamellenhöhe und Nockenteilung eine größere Anzahl von Lamellennocken, hat aber den großen Vorteil, dass die Lamellen durch Walzen schneller gefertigt werden können. Außerdem können für durch Walzen hergestellte Lamellen wesentlich dünnere Materialien verwendet und somit die Materialkosten gesenkt werden.The lamellar layers are formed according to a further advantageous embodiment as rolled lamellar layers. Although this requires to achieve the predetermined conditions between cooling air surface and process air surface or between fin height and cam pitch a larger number of lamellae, but has the great advantage that the lamellae can be made faster by rolling. In addition, for rolls made by rolling much thinner materials can be used and thus the cost of materials can be reduced.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die stirnseitigen Enden der Rohre konisch aufgeweitet und auf entsprechend geformte, mit einem Klebemittel versehene und sich in Kühlluftströmungsrichtung erstreckende Stege der Halterahmen aufsteckbar. Unter einer konischen Aufweitung ist hier nicht nur eine Aufweitung im Sinne einer geradlinigen trapezförmigen Gestaltung zu verstehen, sondern beispielsweise auch eine gebogene Formgestalt, beispielsweise ähnlich eines Parabelfußes, oder auch eine treppenförmige Aufweitung. Durch die konische Aufweitung der Rohrenden kann zum einen die Lamellenschicht näher an die stirnseitigen Enden der Rohre herangeführt werden, da der Raum zum Einführen der Klebstoffdosierrohre nicht mehr benötigt wird, so dass dadurch die nutzbare Kühlluftfläche und auch die durch die einzelnen Lamellen der Lamellenschichten gebildeten Prozeßluftfläche vergrößerbar ist, was mit einer Erhöhung der Leistung des Wärmetauschers einhergeht. Außerdem kann durch die beschriebene Art der Verklebung eine erhebliche Menge an Klebemittel eingespart werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the front ends of the tubes are flared and conically mounted on correspondingly shaped, provided with an adhesive and extending in the cooling air flow direction webs of the holding frame. Under a conical widening here is not only an expansion in the sense of a straight-line trapezoidal design to understand, but for example, a curved shape shape, for example, similar to a Parabelfußes, or even a stepped expansion. Due to the conical widening of the pipe ends, on the one hand the lamellar layer can be brought closer to the front ends of the pipes, since the space for introducing the adhesive metering pipes is no longer needed, so that thereby the usable cooling air surface and also the process air surface formed by the individual lamellae of the lamellar layers is enlargeable, which is associated with an increase in the performance of the heat exchanger. In addition, by the described type of Bonding a significant amount of adhesive can be saved.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erstrecken sich die Lamellenschichten bis an die konisch aufgeweiteten Bereiche der Rohre, was mit einer Erhöhung der Prozeßluftfläche und damit einer Leistungserhöhung bei gleichem Bauraum des Wärmetauschers einhergeht.According to a further embodiment of the invention, the lamellar layers extend to the conically widened areas of the tubes, which is accompanied by an increase in the process air area and thus an increase in performance with the same installation space of the heat exchanger.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Stege der Halterahmen konisch geformte Wandungen auf, die in jeweilige mit dem Klebemittel angefüllte Rinnen münden. Insbesondere sind in den Stegen der Halterahmen jeweils ein parallel zu den Außenwänden der Stege verlaufende Innensteg angeformt, wobei die mit dem Klebemittel angefüllten Rinnen durch eine Wand des Innenstegs und der konisch geformten Wandung begrenzt sind. Dadurch sind die mit Klebemittel angefüllten Rinnen derart geformt, dass mit einer minimalen Menge an Klebemittel die Rohrenden sicher an dem Halterahmen verklebbar sind.According to a further embodiment of the invention, the webs of the holding frame on conically shaped walls, which open into respective filled with the adhesive grooves. In particular, in each case a parallel to the outer walls of the webs extending inner web are integrally formed in the webs of the support frame, wherein the filled with the adhesive grooves are bounded by a wall of the inner web and the conically shaped wall. As a result, the channels filled with adhesive are shaped such that with a minimal amount of adhesive, the pipe ends can be securely bonded to the support frame.
In den konisch geformten Wandungen der Stege sind vorzugsweise taschenförmige Ausbuchtungen zur gleichmäßigen Verteilung des Klebemittels zwischen den Wandungen der Stege und den Innenflächen der stirnseitigen Enden der Rohre angeformt. Dadurch wird eine bestmögliche Festigkeit und Dichtheit der Verklebung der Rohrenden mit dem Halterahmen ermöglicht.In the conically shaped walls of the webs preferably pocket-shaped bulges for uniform distribution of the adhesive between the walls of the webs and the inner surfaces of the front ends of the tubes are integrally formed. As a result, the best possible strength and tightness of the bonding of the pipe ends is made possible with the holding frame.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Lamellenschichten auf der Oberseite bzw. Unterseite der Rohre angeklebt, wodurch ebenfalls die Herstellungskosten niedrig gehalten werden können. Die Rohre sind dabei im Bereich der an ihnen befestigten Lamellenschichten vorzugsweise lose aufeinander liegend gestapelt.According to a further advantageous embodiment of the invention, the lamellar layers are glued to the top or bottom of the tubes, whereby also the production costs can be kept low. The tubes are preferably stacked loosely on top of each other in the region of the lamellar layers attached to them.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante besteht der Block eines Wärmetauschers aus den eine Kühlluftfläche bildenden Rohren zur Durchleitung trockener Kühlluft in einer Kühlluftströmungsrichtung, wobei auf der jeweiligen Oberseite und Unterseite der Rohre jeweils eine Lamellenschicht befestigt ist. Dadurch können Lamellenschichten von gegenüber den oben angeführten Ausführungsvarianten halbierter Höhe auf den Rohrseiten befestigt, insbesondere verklebt oder verlötet werden, wobei durch Aufeinanderstapeln dieser Elemente sich die Lamellenhöhe zwischen den einzelnen Rohren wieder zu einer Gesamtlamellenhöhe wie in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen addiert und somit die gleiche Leistungssteigerung erzielbar ist.According to a further embodiment, the block of a heat exchanger from the cooling air surface forming tubes for passing dry cooling air in a cooling air flow direction, wherein on the respective top and bottom of the tubes in each case a lamellar layer is attached. As a result, lamellar layers of opposite the above-mentioned embodiments halved height on the tube sides are fixed, or glued in particular soldered by stacking these elements, the lamella height between the individual tubes back to a total lamella height as in the embodiments described above and thus the same performance increase is achievable.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position des Wärmetauschers und anderer Teile. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, das heißt, durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.In the following description of the figures, terms such as top, bottom, left, right, front, back, etc. refer exclusively to the exemplary representation and position of the heat exchanger and other parts selected in the respective figures. These terms are not intended to be limiting, that is to say, by different working positions or the mirror-symmetrical design or the like, these references may change.
Unter Kühlluftfläche versteht man dabei die direkt mit der strömenden Kühlluft in Kontakt stehende, wärmetauschende Fläche, bestehend aus der Summe der Rohraußenflächen, die nicht von Klebstoff oder Lamellennocken abgedeckt sind sowie den sich mehr oder weniger parallel zur Außenfläche der Rohre
Die Prozeßluftfläche ist die Summe aller von der Prozessluft beaufschlagten Innenflächen der Rohre
Die Rohre
An den offenen Stirnseiten der Rohre
Die
Der untere Teil von
Die
Bevorzugt ist in jedem der Stege
Bevorzugt sind in den konisch geformten Wandungen
In
In
Die
Während die in den
Zwei besonders vorteilhafte Varianten einer Lamellenschicht
Von besonderem Vorteil ist bei dieser Bemessung der Nocken auch, dass die Lamellen
Gegenüber der in den
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Wärmetauscherheat exchangers
- 22
- Rohr(e)Tube)
- 33
- Lamellenschicht(en)Lamellar layer (s)
- 44
- Rahmenframe
- 55
- Rahmenframe
- 66
- Dichtungenseals
- 77
- Dichtungenseals
- 88th
- BlechseitenteilSheet metal side panel
- 99
- Schnitteslice
- 1010
- Wärmetauscherblockheat exchanger block
- 1111
- Rohrendenpipe ends
- 1212
- Klebemitteladhesive
- 1313
- Freiraumfree space
- 1414
- Längsseite des RohresLong side of the pipe
- 1515
- Außenflächen der LamellenExternal surfaces of the slats
- 1616
- stirnseitige Enden/Rohrendefront ends / pipe end
- 1717
- Rinnenrun
- 1818
- StegeStege
- 1919
- Wandungenwalls
- 2020
- Innensteginner web
- 2121
- Ausbuchtung(en)Bulge (s)
- 2222
- RohrinnenflächePipe inside
- 2323
- Elementeelements
- 2424
- Rohrpipe
- 2525
- Lamellenschichtenlamellar layers
- 25a25a
- Lamellenschichtenlamellar layers
- 25b25b
- Lamellenschichtenlamellar layers
- 2626
- Ende(n)End up)
- 2727
- Wärmetauscherheat exchangers
- 2828
- Kunststoff-SeitenteilPlastic side panel
- 2929
- Lamellennockenlamellae cams
- 3030
- Rohrblechtube sheet
- 3131
- Klebstoffadhesive
- HH
- Höheheight
- NTNT
- Nockenteilungcam division
- KLKL
- KühlluftströmungsrichtungCooling air flow direction
- PLPL
- ProzeßluftströmungsrichtungProcess air flow direction
- rr
- Radius einer NockeRadius of a cam
- nn
- Breite einer NockeWidth of a cam
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20120308 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20140317 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R158 | Lapse of ip right after 8 years |