DE202017103071U1

DE202017103071U1 - Fluidkühler

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Publication number: DE202017103071U1
Application number: DE202017103071.7U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-05-22
Filing date: 2017-05-22
Publication date: 2017-07-13
Anticipated expiration: 2027-05-23

Abstract

Wärmetauscher für einen Fluidkühler (1), insbesondere Messgaskühler, wobei der Wärmetauscher (12) Kälte auf ein Fluid (4), insbesondere Messgas, überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (12) einen Kühlkörper (21) mit einer Kühlleitung (25) für das Fluid (4) aufweist, wobei die Kühlleitung (25) als spiralförmiger Leitungswickel (26) ausgebildet und an der Peripherie (22) des Kühlkörpers (21) kälteleitend angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fluidkühler, insbesondere Messgaskühler, mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Aus der DE 10 2005 053 609 A1 ist ein Messgaskühler bekannt, bei dem ein Gasstrom in einem Mantelrohr um einen zentralen Kühlfinger herum fließt. Der Kühlfinger wird mit Kühlwasser betrieben und bildet den Wärmetauscher.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kühltechnik für ein Fluid, insbesondere ein Gas, bevorzugt ein Messgas, aufzuzeigen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch. Die beanspruchte Kühltechnik, d.h. der Fluidkühler und seine Kühlungskomponenten sowie das Kühlverfahren, haben verschiedene Vorteile.
Der beim Kühlen des Fluids auftretende physikalische Effekt des Wärmeübergangs bzw. der Wärmeübertragung vom warmen Fluid auf den Fluidkühler und dessen Komponenten wird nachfolgend zur einfacheren Darstellung im negativen Sinn als Kälteübergang bzw. Kälteübertragung bezeichnet.
Die Kühltechnik zeichnet sich durch einen niedrigen Bau-, Versorgungs- und Kostenaufwand sowie einen kompakte Bauform und geringen Platzbedarf aus. Außerdem kann die Kühltechnik in kritischen Umgebungen, z.B. mit Spritzwasserbelastung, Explosionsgefahr oder dgl., eingesetzt werden. Ferner ist eine effiziente Kühlung des Fluids möglich, die außerdem gesteuert oder geregelt werden kann. Dies kann mit geringem und wenig störanfälligem Steueraufwand erfolgen.
Der beanspruchte Wärmetauscher ist eine Komponente des Fluidkühlers und hat eine eigenständige erfinderische Bedeutung. Er kann auch bei anderen konventionellen Fluidkühlern eingesetzt werden. Der beanspruchte Wärmetauscher hat besondere Vorteile für die effiziente Kälteübertragung auf das Fluid. Der Kühlkörper kann die Kälte besonders wirksam und mit einer großen wirksamen Kontaktfläche auf die als spiralförmiger Leitungswickel ausgebildete Kühlleitung übertragen. Die Kälteübertragung erfolgt konduktiv. Hierfür ist eine Unterbringung des Leitungswickels in einer an die äußere Leitungskontur adaptierten Spiralnut von Vorteil. Durch die kontinuierliche Ausbildung des Leitungswickels kann das anfallende Kondensat zunächst im Wärmetauscher verbleiben. Es kann nach Verlassen des Wärmetauschers in einem ggf. distanzierten Kondensatabscheider abgeschieden werden.
Der bevorzugt zylindrische Wärmetauscher ist für eine stehende Anordnung geeignet. Er ist insbesondere für eine stirnseitige Kälteübertragung von einem Kühlmodul an den Kühlkörper vorgesehen und ausgebildet. Dies ist vorzugsweise ebenfalls eine konduktive Kälteübertragung per Körperkontakt.
Die Kühlleitung eignet sich mit der beanspruchten Ausbildung vor allem für ein Messgas und insbesondere für dessen spätere Analyse in einem Gasanalysator.
Die Ausbildung der Kühlleitung aus Metall, insbesondere Edelstahl, hat den Vorteil, dass einerseits ein günstiger Kälteübergang an den Kühlkörper geschaffen werden kann und andererseits die Kühlleitung sich fertigungsgünstig und präzise zu einem Leitungswickel formen und mit sicherem und thermisch gut leitendem Wandungskontakt am Kühlkörper anbringen lässt. Hierfür ist eine bevorzugt zulaufseitig angeordnete Durchgangsbohrung im Kühlkörper von Vorteil, durch welche die Kühlleitung gesteckt und an den Bohrungswänden beim Biegevorgang gehalten wird. Eine Knickstelle am Übergang der Durchgangsbohrung in die Spiralnut ist günstig für eine Verwirbelung des Fluids in der Kühlleitung und für einen forcierten Wärme- bzw. Kälteübergang. Das gewählte Material der Kühlleitung kann außerdem inert gegen korrosive Bestandteile des Fluids, insbesondere Gases, sein.
Die Unempfindlichkeit gilt auch für das in der Kühlleitung, insbesondere im Leitungswickel, anfallende und durch das Leitungsgefälle mitgeführte Kondensat. Dieses kann innerhalb oder außerhalb des Wärmetauschers abgelassen werden. In der Kühlleitung und im Wärmetauscher ist das Gas gegen Austritt gesichert. Der Wärmetauscher lässt sich durch die konduktive Kältebeaufschlagung und das gekapselte Fluid auch in kritischen Umgebungen, insbesondere bei Explosionsgefahr, erfolgreich einsetzen. Der Wärmetauscher lässt sich besonders gut mit einem Peltierelement als Kälteaggregat benutzen.
Das beanspruchte Kühlmodul kann einen Wärmetauscher der vorgenannten Art oder einen anderen Wärmetauscher aufweisen. Das Kühlmodul hat ebenfalls eigenständige erfinderische Bedeutung. Es weist ein mit dem Wärmetauscher kälteleitend verbundenes Kälteaggregat auf. Dieses kann einen Kälteerzeuger, insbesondere ein Peltierelement, und ggf. einen konduktiven kälteleitenden Kälteübertrager, insbesondere einen Metallblock, aufweisen. Der Kälteübertrager kann zueinander versetzte und z.B. im rechten Winkel ausgerichtete Anbauflächen für den Kontakt mit dem Kälteaggregat und dem Wärmetauscher, insbesondere dem stehenden Kühlkörper des beanspruchten Wärmetauschers, aufweisen. Dies ist besonders für ein Peltierelement von Vorteil, welches aus Gründen der Wärmeabfuhr vorzugsweise stehend angeordnet ist. Der Wärmetauscher kann zugunsten des permanenten und stetigen Gefälles im Leitungswickel ebenfalls stehend angeordnet sein. Das Kondensat kann dadurch ungehindert im Leitungswickel ablaufen.
Das Kälteaggregat bzw. das Kühlmodul kann ein Messmittel und ein Steuermittel zur bevorzugt temperaturgeführten Regelung des Kälteerzeugers aufweisen. Besonders günstig ist deren Ausbildung als Thermostat mit einem Ölfühler, der eine Energieversorgung, insbesondere Stromversorgung, des Kälteerzeugers beschaltet. Dies ist besonders günstig bei einem Peltierelement, welches zur Kälteregelung ein- und ausgeschaltet wird. Diese Technik ist ebenfalls für die vorgenannten kritischen Umgebungen besonders gut geeignet. Der temperaturgeführte und geregelte Betrieb des Kälteerzeugers ist für eine Einsatz unter extremen und ggf. auch stark schwankenden Umgebungsbedingungen, insbesondere Umgebungstemperaturen, von Vorteil. Dies gilt besonders für einen Einsatzbereich, in dem die Umgebungstemperatur zeitweise unter den vorgesehenen Sollwert der Kühltemperatur fällt.
Die am Kälteaggregat anfallende Abwärme kann in geeigneter Weise durch einen Wärmeentsorger, z.B. einen Lüfter und/oder Kühlfläche(n), insbesondere Kühlrippen, abgeleitet werden. Die Ausbildung und Funktion des Wärmeentsorgers kann ebenfalls an die vorgenannten kritischen Umgebungen adaptiert werden.
Der beanspruchte Fluidkühler kann einen Wärmetauscher der beanspruchten Art und ein Kühlmodul der beanspruchten Art sowie weitere Komponenten aufweisen. Der Fluidkühler kann einen oder mehrere Abscheider aufweisen, die dem Kühlmodul nachgeschaltet sein können. In einem Kondensatabscheider kann das im Wärmetauscher anfallende Kondensat abgeführt werden. Außerdem können hier im Fluid, insbesondere Messgas, enthaltene Feststoffpartikel durch einen geeignete Filter- und Membranausbildung zurückgehalten werden. Der Kondensatabscheider kann örtlich getrennt vom Wärmetauscher angeordnet sein. In einem evtl. nachgeschalteten weiteren Abscheider können weitere Fluidbestandteile abgetrennt werden, z.B. Öle.
Der Fluidkühler kann ein Gehäuse aufweisen, in dem eine oder mehrere seiner Komponenten untergebracht sind. Das Gehäuse kann ebenfalls an die besagten kritischen Umgebungsbedingungen angepasst werden. Es kann z.B. die Anforderungen der Schutzart IP 65 (Strahlwasser und Staubschutz) erfüllen. Das Gehäuse kann auch explosionsgeschützt (Ex-d Gehäuse) und druckfest sein.
Im Gehäuse können jeweils alle oder nur ein Teil der anderen Komponenten des Fluidkühlers untergebracht werden. Günstig ist hierbei der Umstand, dass bei der beanspruchten Ausbildung des Fluidkühlers, Kühlmoduls und Wärmetauschers nur ein kleiner Teil der Komponenten sensibel für Spritzwasser, Staub, Explosionsgefahr oder andere kritische Umgebungsbedingungen ausgebildet ist. Dies können z.B. die Energieversorgung, das Steuermittel, das Messmittel und ggf. der Wärmeentsorger sein. Der Wärmetauscher mit der Leitungsspirale und der Kondensatabscheider sind für manche Umgebungsbedingungen, insbesondere Explosionsgefahr, eher unempfindlich und können außerhalb des Gehäuses untergebracht sein. Hierdurch kann der Gehäuseaufwand an die Umgebungserfordernisse angepasst und optimiert, insbesondere minimiert, werden.
Bei einer feuchten, insbesondere Spritzwasser gefährdeten Umgebung können das Kühlmodul, der Wärmetauscher, die Energieversorgung, das Mess- und Steuermittel sowie der Wärmeentsorger im Gehäuse wassergeschützt und ggf. staubdicht untergebracht werden. Eine evtl. vorhandene Anzeige für einen oder mehrere Betriebsparameter des Fluidkühlers, insbesondere die Temperatur des Kühlmoduls, kann durch eine Gehäuseöffnung von außen sichtbar sein. Der Abscheider kann innerhalb oder außerhalb des Gehäuses untergebracht sein.
In einer explosionsgefährdeten Umgebung ist ein besonders widerstandsfähig ausgebildetes Gehäuse mit einer druckfesten Gehäusewandung vorhanden, in dem zur Gehäuseoptimierung nur das Kühlmodul, insbesondere dessen Peltierelement, die Energieversorgung sowie evtl. Mess- und Steuermittel sowie ggf. eine Anzeige untergebracht sind. Der für die Explosionsgefahr unkritische Wärmetauscher und die ggf. vorhandenen ein oder mehreren Abscheider können außerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Der Kälteübertrager kann dabei durch das Gehäuse nach außen ragen. Ein Kälteübergang kann auch über einen zwischen Kühlmodul und Wärmetauscher befindlichen, konduktiv Kälte leitenden Adapter oder durch einen konduktiv Kälte leitenden Gehäuseabschnitt geschaffen werden.
Der Wärmeentsorger kann vorteilhafterweise von ein oder mehreren Kühlflächen, insbesondere Kühlrippen, gebildet werden. Diese können außenseitig am explosionsgeschützten Gehäuse angeordnet sein, wobei das bevorzugt aus Metall bestehende Gehäuse seinerseits wärmeleitend mit dem Kälteerzeuger, insbesondere Peltierelement, verbunden ist. Das explosionsgeschützte Gehäuse kann zur Aufwandsoptimierung klein und mit ausreichend massiver Wandung sowie kostengünstig ausgebildet sein.
Der Kälteerzeuger, insbesondere ein Peltierelement, kann vorzugsweise mit Klemmschluss in einer bevorzugt vertieften Aufnahme innenseitig an der Gehäusewandung angeordnet sein. Der Kälteerzeuger, insbesondere das Peltierelement, kann direkt oder mittelbar über ein thermisch leitendes Trägermodul in der Aufnahme durch den Klemmschluss oder Presssitz gehalten werden. Das Kälteaggregat, insbesondere Peltierelement, kann einerseits seine Kälte an den Wärmetauscher übertragen und andererseits seine Abwärme durch Wärmeleitung an das Gehäuse übertragen und weiter über den außenseitigen Wärmeentsorger an die Umgebung abgeben. Das Trägermodul kann mit dem Kälteaggregat, insbesondere Peltierelement, lösbar und thermisch leitend verbunden sein, z.B. durch eine Haftverbindung mit einer Wärmeleitpaste oder dgl. Dies ermöglicht eine lösbare Anordnung des Kälteaggregats, insbesondere Peltierelements, im Gehäuse und erleichtert dessen Wartung, Reparatur und ggf. Austausch.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:
1: eine Schemadarstellung eines Rauchgaserzeugers mit einer Fluidaufbereitung mit einem Fluidkühler und einer Analyseeinrichtung,
2: einen Wärmetauscher in Seitenansicht,
3 und 4: eine Schemadarstellung eines Fluidkühlers in unterschiedlicher Ausbildung und in unterschiedlichen Gehäusen
5 und 6: einen Längsschnitt und einen Querschnitt durch einen Kühlkörper des Wärmetauschers gemäß 2 und
7 und 8: ein explosionsgeschütztes Gehäuse für ein einen Fluidkühler in verschiedenen Ansichten.
Die Erfindung betrifft einen Fluidkühler (1) und ein Kühlverfahren für ein Fluid (4). Die Erfindung betrifft außerdem eine Fluidaufbereitung (2) mit einem Fluidkühler (1) und einer Analyseeinrichtung (5). Sie betrifft ferner einen Fluidkühler (1) mit einem explosionsgeschützten Gehäuse (13).
Der Fluidkühler (1) weist ein Kühlmodul (10) und einen Wärmetauscher (12) sowie einen oder mehrere Abscheider (7, 14) auf. Der oder die Abscheider (7, 14) können alternativ entfallen oder können vom Lieferumfang des Fluidkühlers (1) ausgeschlossen sein.
Das Kühlmodul (10) und der Wärmetauscher (12) stellen jeweils eine technisch und wirtschaftlich eigenständige Einheit dar. Sie haben jeweils eine eigenständige erfinderische Bedeutung. Sie können einzeln oder gemeinsam als Bestandteile des beanspruchten Fluidkühlers (1) oder auch alternativ in Verbindung mit anderen Arten von Fluidkühlern und deren Komponenten eingesetzt werden. Auch das explosionsgeschützte Gehäuse (13) für den Fluidkühler (1) stellt eine eigenständige Erfindung dar.
Der Fluidkühler (1) und seine vorgenannten Komponenten (10, 12) dienen zum Kühlen eines Fluids (4). Der dabei stattfindende Wärmeübergang vom abkühlenden Fluids auf den Fluidkühler (1) und dessen Komponenten wird nachfolgend im umgekehrten Sinn als Kälteübergang und Kälteübertragung bezeichnet.
Das Fluid (4) kann in beliebiger Weise ausgebildet sein. Es kann sich z.B. um ein Gas, insbesondere ein Prozessgas handeln. Vorzugsweise wird ein Messgas behandelt. Dieses kann in kleiner Menge vorliegen. Es kann von einem großvolumigen Gasstrom oder Gasreservoir, insbesondere einem Rauchgasstrom, zu Mess- und Analysezwecken abgezweigt wird. Die Kühltechnik kann alternativ auch für Fluide (4) in Form von Flüssigkeiten oder pastösen Massen eingesetzt werden. Die nachfolgende Beschreibung für das Messgas (4) gilt mit entsprechender Anpassung auch für andere Fluide der genannten Art.
1 zeigt in einer Schemadarstellung einen Fluidlieferanten (3), insbesondere einen Gaslieferanten, vorzugsweise einen Gaserzeuger, von dem ein Fluid (4), hier das besagte Messgas, abgezweigt wird und einer Fluidaufbereitung (2) zugeführt wird. Die Fluidaufbereitung (2) kann außer dem nachfolgend beschriebenen Fluidkühler (1) weitere Komponenten beinhalten, insbesondere eine Analyseeinrichtung (5). Dies kann ein sogenannter Messgasanalysator sein. Außerdem weist die Fluidaufbereitung (2) eine oder mehrere Leitungen (6) sowie geeignete Pumpen (9) oder andere Fördermittel auf. Ferner können ein oder mehrere Durchflussmesser (8) oder sonstige Messeinrichtungen vorhanden sein.
3 und 4 zeigen beispielhaft einen Fluidkühler (1) in zwei Ausführungsvarianten mit einem umgebenden Gehäuse (13) in unterschiedlichen Ausgestaltungen sowie mit einem ggf. vorhandenen Abscheider (14), der als Kondensatabscheider für das beim Kühlen des Fluids (4) anfallende Kondensat ausgebildet ist. 7 und 8 zeigen ein adaptiertes explosionsgeschütztes Gehäuse (13) für einen Fluidkühler (1).
2 zeigt den Wärmetauscher (12) in einer Seitenansicht und im Anschluss an einen gestrichelt angedeuteten Kälteübertrager (16).
Der Wärmetauscher (12) weist einen Kühlkörper (21) und eine Kühlleitung (25) für das Fluid (4) auf. Die Kühlleitung (25) ist als spiralförmiger Leitungswickel (26) ausgebildet und ist an der Peripherie des Kühlkörpers (21) kälteleitend angeordnet. Die im Kühlmodul (10) erzeugte Kälte wird über den Kälteübertrager (16) konduktiv leitend an den Kühlkörper (21) und von diesem auf den Leitungswickel (26) und von dort weiter auf das in der Kühlleitung (25) fließende Messgas (4) übertragen.
Der Leitungswickel (26) ist kontinuierlich ausgebildet und weist die besagte Spiralform auf. Er hat einen Zulauf (27) und einen Ablauf (28), die vom Kühlkörper bevorzugt seitlich abstehen. Der Wärmetauscher (12) und der Kühlkörper (21) haben eine aufrechte, bevorzugt senkrechte, Betriebsstellung. Der Leitungswickel (26) weist dabei in Durchflussrichtung ein abwärts gerichtetes Gefälle auf. Der Zulauf (27) ist an der Oberseite und der Ablauf (28) an der Unterseite des Wärmetauschers (12) angeordnet. Die den Zulauf (27) und den Ablauf (28) bildenden Leitungsabschnitte haben ebenfalls in Durchflussrichtung ein abwärts gerichtetes Gefälle. Die Durchflussrichtung ist in 2 jeweils durch einen Pfeil gekennzeichnet. Der Zulauf (27) ist in geeigneter Weise an eine vom Fluidlieferanten (3) kommende Zuführleitung angeschlossen. Der Ablauf (28) ist an eine andere, weiterführende Leitung (6) angeschlossen.
Der Kühlkörper (21) hat vorzugsweise eine gerundete, insbesondere zylindrische, Peripherie (22). Alternativ ist eine andere runde, z.B. ovale, Querschnittsform oder Peripherie (22) möglich. Die Peripherie (22) wird z.B. vom äußeren Mantel des Kühlkörpers (21) gebildet. Der Kühlkörper (21) hat an der Oberseite und Unterseite ebene Stirnflächen, die bevorzugt senkrecht zu seiner Zentralachse ausgerichtet sind.
Der Kühlkörper (21) ist für eine kälteübertragende, bevorzugt konduktive, Verbindung mit dem Kälteübertrager (16) vorgesehen und ausgebildet. Der Kühlkörper (21) kann auch am Kälteübertrager (16) befestigt werden. Der Kühlkörper (21) ist z.B. unterhalb des Kälteübertragers (16) angeordnet. Die bevorzugt ebene obere Stirnfläche des Kühlkörpers (21) kontaktiert dabei kälteleitend die bevorzugt komplementär ausgebildete Bodenfläche des Kälteübertragers (16).
Der Kühlkörper (21) kann massiv ausgebildet sein. Er kann aus einem beliebig geeigneten, kälteleitenden Material bestehen, vorzugsweise aus Metall, z.B. Stahl, einer Leichtmetalllegierung, insbesondere Aluminiumlegierung, oder dgl..
Der Kühlkörper (21) kann eine bevorzugt zentrale Aufnahme (24) für einen Bestandteil des Kälteübertragers (16) und/oder für ein Befestigungsmittel aufweisen. Die axiale Aufnahme (24) kann sich z.B. als Durchgangsbohrung über die Länge des Kühlkörpers (21) erstrecken und kann an beiden Stirnseiten münden. In der Aufnahme (24) kann z.B. ein massiver oder rohrförmiger Zapfen bevorzugt formschlüssig eintauchen, der an der Unterseite des Kälteübertragers (16) angeordnet ist. Das Befestigungsmittel kann z.B. als Schraube ausgebildet sein, die an der Unterseite des Kühlkörpers (21) eingesteckt wird und die in den Boden des Kälteübertragers (16) oder in den besagten Zapfen oder die Hülse eingeschraubt wird. Hierbei kann eine Spreizung und Anpresswirkung des Zapfens oder der Hülse mit kälteleitendem Kontakt an die Innenwandung der Aufnahme (24) stattfinden. Zudem kann zwischen dem Kälteübertrager (16) und dem Kühlkörper (21) ein in 2 angedeutetes Positioniermittel, z.B. eine Verdrehsicherung, angeordnet sein.
Der Kühlkörper (21) kann an seiner Peripherie (22), insbesondere seinem Außenmantel, eine Spiralnut (23) aufweisen. Diese erstreckt sich in einem kontinuierlichen, bevorzugt einzelnen Spiralgang über die Peripherie (22) von der Oberseite bis zur Unterseite des Kühlkörpers (21). In der Spiralnut (23) kann der Leitungswickel (26) formschlüssig aufgenommen werden. Er kann dabei in die Spiralnut (23) mit im Wesentlichen vollständiger Versenkung eingebettet werden.
Der Querschnitt der Spiralnut (23) kann an die Außenkontur der Kühlleitung (25) angepasst sein. Er kann z.B. als eingestochene Nut mit geraden parallelen Seitenwänden und einem gerundeten Boden ausgebildet sein. Die z.B. als kreisrundes Rohr ausgebildete Kühlleitung (25) kann dabei mit vollflächiger Anlage im unteren Fußbereich und zwischen den parallelen Seitenwänden der Spiralnut (23) aufgenommen sein. Die Spiralnut (23) kann eine solche Tiefe aufweisen, dass im Wickelbereich die Kühlleitung bzw. der Leitungswickel (26) nicht oder nur wenig über die Peripherie (22) nach außen hinausragt.
Der Kühlkörper (21) weist an einem Endbereich der Spiralnut (23) eine Durchgangsbohrung (29) an seiner Peripherie (22) auf. Die Durchgangsbohrung (29) befindet sich vorzugsweise am zulaufseitigen Endbereich der Spiralnut (23). Durch die Durchgangsbohrung (29) kann die Kühlleitung (25) von außen in die Spiralnut (23) eingesteckt sein. Die Durchgangsbohrung (29) kann die in 2 und 6 gezeigte begrenzte Länge haben und kann eine gerade Erstreckung aufweisen. Sie kann als Einführung für die Kühlleitung (25) bzw. den Zulauf (27) an den nachfolgenden Spiralbereich der Spiralnut (23) dienen.
Die Durchgangsbohrung (29) hat einen geschlossenen Mantel und verhindert dadurch ein seitliches bzw. bezogen auf die zentrale Kühlkörperachse radiales Ausweichen der Kühlleitung (25). Die Durchgangsbohrung (29) sichert zulaufseitig den Kontakt der Kühlleitung (25) mit der Spiralnut (23).
Die Durchgangsbohrung (29) ist gemäß 5 und 6 als Sekante durch den kreisrunden Querschnitt des zylindrischen Kühlkörpers (21) bzw. durch die Spiralform der Spiralnut (23) ausgebildet. Die Durchgangsbohrung (29) befindet sich am äußeren Randbereich des Kühlkörpers (21). Sie verläuft in Radialrichtung gesehen unter dem Boden des ersten Gangs der Spiralnut (23). Die Durchgangsbohrung (29) hat eine schräg abwärts gerichtete Neigung. Ihre Mündungsöffnungen liegen in der Spiralnut (23).
Am ausgangseitigen Ende der Durchgangsbohrung (29) erfolgt ein Übergang in die Spiralbohrung (23) mit einer Knickstelle (29'). Die Kühlleitung (25) wird hier lokal mit einem kleineren Radius gebogen als im anschließenden Spiralbohrungsbereich. Dieser Knick kann zu Turbulenzen des in der Kühlleitung (25) fließenden Fluids (4), insbesondere Messgas, führen und den Wärme- bzw. Kälteübergang begünstigen.
Der Kühlkörper (21) weist am anderen Endbereich der Spiralnut (23) eine Befestigung (30), insbesondere eine Klemmung, auf. Dies ist z.B. der in 2 gezeigte ablaufseitige Endbereich. Der besagte Endbereich der Spiralnut (23) kann gemäß 5 nach unten offen sein, wobei die Befestigung (30) die Kühlleitung (25) bzw. den Ablauf (28) gegen den Nutenboden klemmt. 2 zeigt diese Anordnung. Die Befestigung (30) kann z.B. als Klemmschraube ausgebildet sein.
Die Kühlleitung (25) bzw. der Leitungswickel (26) kann durch einen Biege- und Wickelprozess auf dem Kühlkörper (21) aufgebracht werden. Hierfür wird z.B. eine entsprechend biegbare Kühlleitung (25) durch die Durchgangsbohrung (29) durchgesteckt, dann in Spiralform um den Kühlkörper (21) herumgewickelt und dabei in die Spiralnut (23) eingelegt. Dies kann mit einer Biegevorrichtung mit Rotation und axialem Vorschub des Kühlkörpers (21) erfolgen. Am Ende des Leitungswickels (26) wird die zum Ablauf (28) austretende Kühlleitung (25) durch die Befestigung (30) fixiert. Beim Biege- und Wickelprozess kann die Kühlleitung (25) mit Druck in die ggf. mit enger Weitenpassung ausgelegte Spiralnut (23) eingedrückt werden, um einen möglichst guten und vollflächigen Wandungskontakt im unteren Nutenbereich zu erzeugen.
Die Kühlleitung (25) kann aus einem beliebig geeigneten und kälteleitenden Material bestehen, das vorzugsweise auch inert gegenüber Fluidbestandteilen und ggf. auch gegenüber dem bei der Kühlung anfallenden Kondensat ist. Die Kühlleitung (25) kann insbesondere aus Metall, vorzugsweise Edelstahl, bestehen. Alternativ ist ein entsprechend geeigneter Kunststoff möglich. Die Kühlleitung (25) kann unter Beibehaltung ihres Durchflussquerschnitts gebogen und dabei plastisch verformt werden, sodass sie in der Spiralnut (23) verbleibt.
Für den gezeigten Einsatz bei einem Messgaskühler (1) und für die dabei benutzten relativ kleinen Volumenströme kann die Kühlleitung (25) geeignete Abmessungen aufweisen. Die Kühlleitung (25) kann z.B. im Bereich des Leitungswickels (26) eine Länge von 800 bis 1.500 mm aufweisen. Sie kann im Bereich des Leitungswickels (26) z.B. einen Außendurchmesser von 10 mm oder weniger, insbesondere 5 bis 8 mm, aufweisen. Im besagten Bereich des Leitungswickels (26) kann die Kühlleitung (25) einen Innendurchmesser von 8 mm oder weniger, insbesondere 3 bis 6 mm, aufweisen. Die Wandstärke der rohrartigen Kühlleitung (25) kann z.B. bei ca. 1 mm liegen.
Der Kühlkörper (21) kann mit dem aufgezogenen Leitungswickel (26) gemäß 2 nach außen offen liegen. Alternaiv kann gemäß 3 und 4 der Wärmetauscher (12), insbesondere der Kühlkörper (21), an der Peripherie (22) eine Isolierung (31) aufweisen, die den Leitungswickel (26) abschirmt. Die z.B. rohrartige Isolierung (31) liegt außenseitig auf dem Leitungswickel (26) auf und verhindert einen Wärmezutritt von außen an die frei liegenden Leitungsbereiche des Leitungswickels (26).
Über den Zulauf (27) wird das Messgas (4) zugeführt, das ggf. mit der hohen Ausgangstemperatur vom Gaslieferanten (3) zufließt. Der zuführende Bereich der Kühlleitung (25), insbesondere der Zulauf (27), können ebenfalls gemäß 3 und 4 mit einer Isolierung (31) umgeben sein.
Das eingangs genannte Kühlmodul (10) kann den vorbeschriebenen Wärmetauscher (12) oder einen anderen Wärmetauscher aufweisen. Das Kühlmodul (10) kann ferner ein mit dem Wärmetauscher (12) kälteleitend verbundenes Kälteaggregat (11) aufweisen. Das Kälteaggregat (11) weist einen Kälteerzeuger (15) auf. Dieser kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Er kann auch eine entsprechende Energieversorgung aufweisen. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Kälteerzeuger als Peltierelement ausgebildet und weist eine elektrische Stromversorgung (nicht dargestellt) auf. Das Peltierelement ist in 3 und 4 angedeutet. Es ist stehend angeordnet.
In den gezeigten Ausführungsformen weist das Kälteaggregat (11) außerdem einen konduktiv kälteleitenden Kälteübertrager (16) zwischen Kälteerzeuger (15) und Wärmetauscher (12) auf. Der Kälteübertrager (16) ist z.B. blockartig ausgebildet und besteht aus einem geeigneten kälteleitenden Material. Er ist z.B. als quaderförmiger Metallblock, insbesondere Leichtmetallblock, ausgebildet. Er ist an einer Seitenfläche mit dem Kälteerzeuger (15) und am Boden mit dem Wärmetauscher (12) jeweils kälteleitend verbunden.
Bei einer anderen Ausführungsform kann der Kälteübertrager (16) evtl. entfallen, wobei der Wärmetauscher (12) direkt mit dem Kälteerzeuger (15) kälteleitend verbunden ist. Allgemein gesagt besteht eine kälteübertragende und bevorzugt konduktive Verbindung des Kühlkörpers (21) mit dem Kälteaggregat (11). Für die Befestigung des Kühlkörpers (21) gilt entsprechendes.
Der Kälteerzeuger (15), insbesondere das Peltierelement, kann gesteuert oder geregelt werden. Insbesondere ist eine temperaturgeführte Regelung des Kälteerzeugers (15) möglich. Hierfür kann das Kühlmodul (10) ein Messmittel (18) und ein Steuermittel (17) aufweisen. Das Messmittel (18) erfasst die kühlungswirksame Temperatur. Es kann z.B. mit dem Kälteübertrager (16) verbunden sein. Das Messmittel (18) kann z.B. als Temperaturfühler ausgestaltet sein. Das Steuermittel (17) kann eine elektrische oder elektronische Schalteinheit sein, die an der Energieversorgung, insbesondere Stromversorgung des Kälteerzeugers (15) aufgeschaltet sein kann.
In der gezeigten Ausführungsform ist das Steuermittel (17) als Thermostat und das Messmittel (18) als Ölfühler ausgebildet. Auf eine fehleranfällige Elektronik kann dabei verzichtet werden. Der Ölfühler ist am Kälteaggregat (11) angeordnet und hat eine ölgefüllte Leitung, in der sich der Öldruck sich temperaturabhängig verändert. Der Thermostat erfasst die temperaturbedingten Öldruckänderungen im Ölfühler und beschaltet entsprechend die Energieversorgung, insbesondere Stromversorgung, des Kälteerzeugers (15). Die Beschaltung kann in der Art eines Relais erfolgen. Für die Beschaltung können z.B. obere und untere Schaltschwellen um einen vorgebenen Temperatur-Sollwert gebildet werden, bei deren Überschreiten das beschaltete Peltierelement ein- und ausgeschaltet wird. Ein Temperatur-Sollwert kann z.B. bei +5° C mit Schaltschwellen von ±1° C liegen.
Hierdurch ist eine von der Umgebungstemperatur unabhängige Funktion des Kühlmoduls (10) bzw. des Kälteaggregats (11) möglich. Bei hohen Umgebungstemperaturen kann der Kälteerzeuger (15) im Dauerbetrieb laufen. Bei tiefen und unter den vorgegebenen Temperatur-Sollwert des Kühlmoduls (10) fallenden Umgebungstemperaturen kann der Betrieb des Kälteerzeugers (15) unterbrochen und sein Vereisen verhindert werden.
Das Kühlmodul (10) kann ferner eine Anzeige (19) für einen oder mehrere Prozessparameter, insbesondere für die tatsächliche Temperatur bzw. Kälte des Kühlmoduls (10), insbesondere des Kälteaggregats (11), aufweisen. Die Anzeige kann mit einem eigenen Temperaturfühler verbunden sein. Sie kann mit oder ohne externe Energiezufuhr bzw. ausgebildet sein. Im letztgenannten Fall kann sie z.B. ein Bimetall zur Kälteerfassung und zugleich zur Bewegung eines Anzeigeelements aufweisen. Die Anzeige (19) kann z.B. als Skalenanzeige mit drehbarem oder verschiebbarem Zeiger ausgebildet und in einem geeigneten Gehäuse untergebracht sein. Sie kann sich an der Vorderseite des Kälteübertrager (16) befinden.
Das Kühlmodul (10) kann einen Wärmeentsorger (20) für den Kälteerzeuger (15), insbesondere das Peltierelement, aufweisen. Das Peltierelement ist ein thermoelektrisches Element, das mit einem Kontakt von Halbleitern mit unterschiedlichen Energieniveaus arbeitet. Der Stromübergang zwischen den Leitungsbändern bewirkt eine Temperaturänderung an den verschiedenen Außenflächen des Peltierelements mit Kühlung der einen Seite und Erwärmung der anderen Seite. Die Wärme wird vom Wärmeentsorger (10) abgeführt, wodurch der Kühleffekt zusätzlich unterstützt werden kann. Der Wärmeentsorger (10) kann in unterschiedlicher und jeweils geeigneter Weise ausgebildet sein, z.B. als elektrisch betriebener und mit der besagten Stromversorgung verbundener Lüfter und/oder als ein oder mehrere Kühlflächen, insbesondere Kühlrippen.
Der Fluidkühler (1) weist das vorbeschriebene oder ein anderes Kühlmodul (10) und vorzugsweise auch den vorbeschriebenen Wärmetauscher (12) auf. Außerdem kann der Fluidkühler (1) einen dem Wärmetauscher (12) nachgeschalteten Kondensatabscheider (14) aufweisen. Dieser kann getrennt und räumlich distanziert vom Wärmetauscher (12) angeordnet sein.
Der Kondensatabscheider (14) kann an den Ablauf (28) direkt oder unter Zwischenschaltung einer anderen Leitung (6) angeordnet sein. Vorzugsweise ist aber ein stetiges, abwärts gerichtetes Gefälle für den Kondensatablauf vorhanden. Im Kondensatabscheider (14) wird das bei der Kühlung im Leitungswickel (26) anfallende Kondensat, insbesondere Kondenswasser, vom strömenden Fluid (4) abgeführt und abgelassen.
Der Kondensatabscheider ist z.B. in 3 und 4 beispielhaft dargestellt. Er weist ein Abscheidergehäuse (34) mit einem unteren Ablass (37) für das Kondensat auf. Für den Zulauf (28) oder eine Leitung (6) an geeigneter Stelle, z.B. am unteren Seitenbereich des Abscheidergehäuses (34), ein Eingang (35) angeordnet.
Im Abscheidergehäuse (34) befindet sich ein Filter (32) für das vom Kondensat befreite Fluid (4). Der Filter (32) kann z.B. als Filterkartusche ausgebildet sein und weist eine äußere Filterfläche auf, die von außen nach innen durchströmt wird. Diese Filterfläche kann als Membran (33) ausgebildet sein, die z.B. das Messgas (4) durchlässt und mitgeführte Festkörperpartikel oder auch Flüssigkeit, zurückhält. Die Membran (33) kann z.B. am Mantel der zylindrischen Filterkartusche (32) angeordnet sein. Die Filterkartusche (32) weist an der Oberseite einen Ausgang (36) auf, durch den das gefilterte Fluid (4), insbesondere Messgas, in eine angeschlossene Leitung (6) austreten kann.
Der Fluidkühler (1) kann eventuell einen weiteren nachgeschalteten Abscheider (7) aufweisen, der z.B. als Wasser-Öl-Falle oder reine Öl-Falle ausgebildet sein kann. Er kann z.B. gemäß der DE 20 2016 100 476 U1 ausgeführt sein. Vom Abscheider (7) kann das gereinigte Fluid (4), insbesondere Messgas, über eine Leitung (6) der Analyseeinrichtung (4) zugeführt werden. Die abgeschiedenen Flüssigkeiten oder Feststoffpartikel können bei beiden Abscheidern (7, 14) in geeigneter Weise abgeführt und entsorgt werden.
Der Fluidkühler (1) kann ein Gehäuse (13) aufweisen. Hierfür sind gemäß 3 und 4 sowie 7 und 8 verschiedene Ausgestaltungen möglich. Das mit einer Türe oder dgl. verschließbare Gehäuse (13) kann eine Schutzfunktion für den Fluidkühler (1) in seiner Gesamtheit oder für einzelne Komponenten des Fluidkühlers (1) aufweisen. Es schützt gegen kritische Umgebungsbedingungen. Dies kann z.B. Umgebungsfeuchte oder auch Spritzwasser sein. Hierfür kann eine Gehäuseausbildung gemäß 3 vorgesehen sein. In 4, 7 und 8 ist eine Gehäuseausbildung für eine kritische und explosionsgefährdete Umgebung gezeigt.
Bei der Variante von 3 ist das Kühlmodul (10) mit allen seinen vorbeschriebenen Komponenten (10, 17, 18, 19) einschließlich Zulauf (27) und Ablauf (28) im Innenraum (43) des Gehäuses (13) angeordnet. Der Kondensatabscheider (14) kann außerhalb des Gehäuses (13) angeordnet oder alternativ in das Gehäuse (13) integriert sein. Das Gehäuse (13) kann eine Fronttüre mit einer Sichtöffnung aufweisen, durch welche die Anzeige (19) sichtbar sein kann. Außerdem sind wassergeschützte Eingänge für die Strom- und Fluidleitungen vorhanden.
Das explosionsgeschützte Gehäuse (13) von 4, 7 und 8 hat ein kleineres Format. Seine Wandung (38) besteht aus einem druckfesten und bevorzugt thermisch leitenden Material, insbesondere Metall, vorzugsweise einer Leichtmetalllegierung. Der Wärmeentsorger (20) kann als Kühlflächen oder Kühlrippen ausgebildet und außen an der Wandung (38) des Gehäuses (13) angeordnet oder angeformt sein. Im Innenraum (43) des Gehäuses (13) kann das Kälteaggregat (11) mit dem Kälteerzeuger (15) und ggf. dem Kälteübertrager (16) angeordnet sein. Ferner können im Gehäuse (13) die besagte Stromversorgung, das Steuermittel (13), und das Messmittel (18) angeordnet sein. Der Innenraum (43) kann frontseitig durch einen lösbaren Deckel (41) verschlossen sein.
Das Kälteaggregat (11), insbesondere der Kälteerzeuger (15), kann zur Abfuhr der Abwärme mit der Gehäusewandung (38) in einer wärmeleitenden konduktiven Verbindung stehen. Die Gehäusewandung (38) kann hierfür innenseitig eine bevorzugt vertiefte Aufnahme (39) aufweisen. Diese ist z.B. an der Rückwand des Gehäuses (13) angeordnet. In der Aufnahme (39) kann der Kälteerzeuger (15) oder ein zwischengeschaltetes Trägermodul (40) mit einem thermisch leitenden, großflächigen Wandungskontakt angeordnet sein. Der mechanische Halt kann auf beliebige Weise erreicht werden, z.B. durch Klemmschluss, vorzugsweise durch einen Presssitz. Bei einer Größenanpassung von Aufnahme (39) und Kälteerzeuger (15) oder Trägermodul (40) kann auch ein umlaufender Formschluss hergestellt werden. Die Verbindung zwischen dem Kälteerzeuger (15), insbesondere Peltierelement, und dem z.B. plattenförmigen Trägermodul (40) kann thermisch leitend und lösbar sein. Sie kann z.B. als Haftverbindung mittels einer Wärmeleitpaste ausgebildet sein.
Der Wärmetauscher (12), der Zulauf (27) und der Ablauf (28) sowie der ggf. vorhandene Kondensatabscheider (24) können außerhalb des explosionsgeschützten Gehäuses (13) angeordnet sein. Gleiches gilt für die eventuell weiteren Komponenten des Fluidkühlers (1). Die Anzeige (19) kann gehäuseextern und am Wärmetauscher (12) angeordnet sein.
Die kälteleitende Verbindung zwischen dem gehäuseexternen Wärmetauscher (12) und dem gehäuseinternen Kälteaggregat (11) kann auf verschiedene Weise hergestellt sein. Z.B. kann der Kälteübertrager (16) zum Teil durch eine explosionsgeschützte Öffnung aus dem Gehäuse (13) herausragen und kann dort den Wärmetauscher (12) kälteleitend kontaktieren. Umgekehrt kann auch der Wärmetauscher (12) in den Gehäuseinnenraum (423) ragen.
Alternativ kann gemäß 7 und 8 ein stangenartiger oder hantelartiger und ggf. im mittleren Bereich eingeschnürter Adapter (42) die kälteleitende Verbindung und ggf. auch die Befestigungsverbindung zwischen dem Kälteaggregat (11), insbesondere dem Kälteübertrager (16), und dem Wärmetauscher (12) herstellen. Der Adapter (42) kann sich durch einen explosionsgeschützten Durchlass im Boden der Gehäusewandung (38) erstrecken und kann durch Schrauben oder andere Befestigungsmittel mit dem Kälteaggregat (11), insbesondere dem Kälteübertrager (16), und dem Wärmetauscher (12) unter Flächenkontakt verbunden werden.
In einer weiteren Abwandlung kann die Gehäusewandung (38) als thermischer Zwischenübertrager benutzt werden, wobei ein Gehäuseabschnitt in kälteleitender Verbindung mit der kalten Seite des innenseitig angeordneten Kälteaggregats (11) und dem außenseitig angeordneten und befestigen Wärmetauscher (12) steht. Die Gehäuseeingange für Kabel oder Leitungen können explosionsgeschützt ausgeführt ein.
Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die Merkmale der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele beliebig miteinander kombiniert und auch ausgetauscht werden.
Bezugszeichenliste

1: Fluidkühler, Messgaskühler
2: Fluidaufbereitung, Messgasaufbereitung
3: Fluidlieferant, Gaslieferant, Rauchgaserzeuger
4: Messgas
5: Analyseeinrichtung, Messgasanalysator
6: Leitung
7: Abscheider, Wasser-Öl-Falle
8: Durchflussmesser
9: Pumpe
10: Kühlmodul
11: Kälteaggregat
12: Wärmetauscher
13: Gehäuse
14: Kondensatabscheider
15: Kälteerzeuger, Peltierelement
16: Kälteübertrager
17: Steuermittel, Thermostat
18: Messmittel
19: Anzeige
20: Wärmeentsorger, Kühlfläche, Lüfter
21: Kühlkörper
22: Peripherie, Mantel, Außenseite
23: Spiralnut
24: Aufnahme
25: Kühlleitung
26: Leitungswickel
27: Zulauf
28: Ablauf
29: Durchgangsbohrung
29': Knickstelle
30: Befestigung
31: Isolierung
32: Filter, Filterkartusche
33: Membran
34: Abscheidergehäuse
35: Eingang
36: Ausgang
37: Ablass
38: Wandung
39: Aufnahme
40: Trägermodul
41: Deckel
42: Adapter
43: Innenraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102005053609 A1 [0002]
DE 202016100476 U1 [0067]

Claims

Wärmetauscher für einen Fluidkühler (1), insbesondere Messgaskühler, wobei der Wärmetauscher (12) Kälte auf ein Fluid (4), insbesondere Messgas, überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (12) einen Kühlkörper (21) mit einer Kühlleitung (25) für das Fluid (4) aufweist, wobei die Kühlleitung (25) als spiralförmiger Leitungswickel (26) ausgebildet und an der Peripherie (22) des Kühlkörpers (21) kälteleitend angeordnet ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungswickel (26) kontinuierlich ausgebildet ist und einen Zulauf (27) und einen Ablauf (28) aufweist, die vom Kühlkörper (21) bevorzugt seitlich abstehen.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (12) und der Kühlkörper (21) für eine aufrechte Betriebsstellung ausgebildet sind, wobei der Leitungswickel (26) in Durchflussrichtung ein abwärts gerichtetes Gefälle aufweist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (21) eine gerundete, insbesondere zylindrische, Peripherie (22) aufweist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Kühlleitung (25) aus Metall, insbesondere Edelstahl, besteht.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlleitung (25) im Bereich des Leitungswickels (26) eine Länge 800 bis 1.500 mm aufweist.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlleitung (25) im Bereich des Leitungswickels (26) einen Außendurchmesser von 10 mm oder weniger, insbesondere 5 bis 8 mm, aufweist.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlleitung (25) im Bereich des Leitungswickels (26) einen Innendurchmesser von 8 mm oder weniger, insbesondere 3 bis 6 mm, aufweist.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (21) an seiner Peripherie (22), insbesondere seinem Außenmantel, eine Spiralnut (23) aufweist, in die der Leitungswickels (26) formschlüssig aufgenommen ist.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungswickel (26) in die Spiralnut (23) mit im wesentlichen vollständiger Versenkung eingebettet ist.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Spiralnut (23) an die Außenkontur der Kühlleitung (25) angepasst ist.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (21) an einem, vorzugsweise zulaufseitigen, Endbereich der Spiralnut (23) eine Durchgangsbohrung (29) an an seinem äußeren Randbereich aufweist, durch welche die Kühlleitung (25) in die Spiralnut (23) gesteckt ist.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Übergang der Durchgangsbohrung (29) in die Spiralnut (23) eine Knickstelle (29') angeordnet ist.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (21) an einem, vorzugsweise ablaufseitigen, Endbereich der Spiralnut (23) eine Befestigung (30), insbesondere eine Klemmung, aufweist.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlleitung (25) durch einen Biege- und Wickelprozess auf dem Kühlkörper (21) aufgebracht ist.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Kühlkörper (21) an der Peripherie (22) eine Isolierung (31) aufweist, die den Leitungswickel (26) abschirmt.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (21) für eine kälteübertragende, bevorzugt konduktive, Verbindung mit einem Kälteaggregat (11) vorgesehen und ausgebildet ist.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (21) zur Befestigung an einem Kälteaggregat (11) vorgesehen und ausgebildet ist.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (21) eine bevorzugt zentrale Aufnahme (24) für einen Bestandteil eines Kälteaggregats (11) und/oder ein Befestigungsmittel aufweist.
Kühlmodul zum Kühlen eines Fluids (4), insbesondere eines Messgases, wobei das Kühlmodul (10), einen Wärmetauscher (12) aufweist, der Kälte auf das Fluid (4) überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass, der Wärmetauscher (12) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 19 ausgebildet ist.
Kühlmodul nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmodul (10) ein mit dem Wärmetauscher (12) kälteleitend verbundenes Kälteaggregat (11) aufweist.
Kühlmodul nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Kälteaggregat (11) einen Kälteerzeuger (15), insbesondere ein Peltierelement, aufweist.
Kühlmodul nach Anspruch 20, 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Kälteaggregat (11) einen konduktiven kälteleitenden Kälteübertrager (16) zwischen Kälteerzeuger (15) und Wärmetauscher (12) aufweist.
Kühlmodul nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der bevorzugt als Metallblock ausgebildete Kälteübertrager (16) an einer Seite mit dem Kälteerzeuger (15) und am Boden mit dem Wärmetauscher (12) jeweils kälteleitend verbunden ist.
Kühlmodul nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Kälteerzeuger (15) steuerbar oder regelbar ist.
Kühlmodul nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmodul (10) ein bevorzugt mit dem Kälteübertrager (16) verbundenes Messmittel (18), insbesondere einen Temperaturfühler, und ein Steuermittel (17) zur temperaturgeführten Regelung des Kälteerzeugers (15) aufweist.
Kühlmodul nach einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmodul (10) einen Thermostat mit Ölfühler aufweist, der eine Energieversorgung, insbesondere Stromversorgung des Kälteerzeugers (15), insbesondere eines Peltierelements, beschaltet.
Kühlmodul nach einem der Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmodul (10) eine Anzeige (19), insbesondere für die Kälte, aufweist.
Kühlmodul nach einem der Ansprüche 20 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmodul (10) einen Wärmeentsorger (20), insbesondere einen Lüfter und/oder Kühlfläche(n), aufweist.
Fluidkühler, insbesondere Messgaskühler, mit einem Kühlmodul (10), welches einen Wärmetauscher (12) aufweist, der Kälte auf ein Fluid (4), insbesondere ein Messgas, überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmodul (10) nach mindestens einem der Ansprüche 20 bis 29 ausgebildet ist.
Fluidkühler nach dem Oberbegriff von Anspruch 30 oder nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkühler (1) einen dem Wärmetauscher (12) nachgeschalteten Kondensatabscheider (14) aufweist, der getrennt vom Wärmetauscher (12) angeordnet ist.
Fluidkühler nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensatabscheider (14) einen Filter (32) mit einer flüssigkeitsundurchlässigen Membran (33) aufweist.
Fluidkühler nach Anspruch 30, 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkühler (1) einen weiteren dem Wärmetauscher (12) nachgeschalteten Abscheider (7), insbesondere eine Wasser-Öl-Falle, aufweist.
Fluidkühler nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkühler (1) ein Gehäuse (13) aufweist.
Fluidkühler nach einem der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) wassergeschützt ausgebildet ist, wobei das Kühlmodul (10) im Gehäuse (13) angeordnet ist.
Fluidkühler nach einem der Ansprüche 30 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) explosionsgeschützt ausgebildet ist, wobei das Kälteaggregat (11) im Gehäuse (13) angeordnet ist, wobei der Kälteübertrager (16) oder ein Adapter (42) durch die Gehäusewandung (38) ragt und der Wärmetauscher (12) außerhalb des Gehäuses (13) angeordnet ist.
Fluidkühler nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Kälteaggregat (11) kälteleitend mit dem Gehäuse (13) verbunden ist, wobei der bevorzugt als Kühlfläche(n) ausgebildete Wärmeentsorger (20) am Gehäuse (13) außenseitig angeordnet ist.
Fluidkühler nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kälteerzeuger (15) des Kälteaggregats (11), insbesondere ein Peltierelement, thermisch leitend und bevorzugt lösbar auf einem thermisch leitenden Trägermodul (40) angeordnet ist, welches in einer bevorzugt vertieften Aufnahme (39) der Gehäusewandung (38) im Klemmschluss und thermisch leitend angeordnet ist.
Fluidkühler nach einem der Ansprüche 30 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensatabscheider (14) und ggf. der weitere Abscheider (7) außerhalb des Gehäuses (13) angeordnet sind.
Explosionsgeschütztes Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) zur Aufnahme eines Fluidkühlers (1) mit einem Kälteerzeuger (15), insbesondere einem Peltierelement, ausgebildet ist.
Explosionsgeschütztes Gehäuse nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) eine thermisch leitende Gehäusewandung (38) und innenseitig eine bevorzugt vertiefte Aufnahme (39) in der Gehäusewandung (38) für den Kälteerzeuger (15), insbesondere ein Peltierelement, aufweist.
Explosionsgeschütztes Gehäuse nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) außenseitig an der Gehäusewandung (38) einen Wärmeentsorger (20), insbesondere Kühlflächen oder Kühlrippen, aufweist.