DE2122537C3 - Flüssigkeitskühler - Google Patents

Description

welche bei Verbindung mit anderen Platten einen Flüssigkeitskühler nach der vorliegenden Erfindung bildet;

Fig. 6 ist eine Schnittansicht von Linie A-A in Fig. 5;

F i g. 7 ist eine Schnittansicht von Linie B-B in F i g. 5; und

F i g. 8 ist eine Schnittansicht von Linie C-C in Fig. 5.

In F i g. 1 der Zeichnungen ist mit Bezugsnumrner IO ein Rohteil wiedergegeben, welches zum Zwecke der Darstellung in sechs Teile aufgeteilt ist. Die sechs Teile sind durch Faltlinien 1. 2, 3, 4, 5 und 6 voneinander getrennt; es ist erkennbar, daß das in F i g. 1 dargestellte Muster je nach erwünschter Größe des fertigen, in Fig.4 dargestellten und nachfolgend ausführlicher erläuterten Gegenstandes seitlich und in Längsrichtung beliebig oft wiederholt werden kann.

Das Rohteil kann aus jedem geeigp 'ten Material gefertigt werden, obwohi vorzugsweise Kunststoff oder Aluminiumblech verwendet wird. Außer den in Längsrichtung sich erstreckenden Faltlinien 1 bis 6 ist das Rohteil auch mit in Querrichtung verlaufenden Einkerbungen 11 ausgestattet, welche sich über jede Einzelfläche des Rohteils erstrecken. Die quer verlaufenden Linien tragen die Bezugsbuchstaben a bis /, wobei sich die Linie ab zwischen den Faltlinien 1 und 2 erstreckt. Die Linienführung wird bis iur Linie fa fortgesetzt, welche die Faltlinien 6 bis 1 quert, so daß das Muster sich wiederholt. Die Anzahl der sich über das Rohteil erstreckenden Querlinien und ihre Endlage zur Längsachse des Rohteils hängt sowohl von der erwünschten Lange des fertigen Gefüges von Honigwabenstruktur gemäß Fig. 4 als auch von der erwünschten Steigung der im wesentlichen spi.alförmigen Bahn ab, welche die Einkerbungen 11 gemäß nachfolgender Ausführungen einnehmen.

Fi g. 2 der Zeichnungen ist eine Schnittansicht von Linie x-x in F i g. 1 und gibt die Gestalt jeder Einkerbung 11 wieder, welche in den Querlinien ab, bc usw. berteht. Wie sich aus Fig. 1 der Zeichnungen ergibt, sind angrenzende Enden zweier Einkerbungen im Abstand voneinander, um das Rohteil entlang der Faltlinien 1 bis 6 falten zu können. Dieses Falten geschieht dann, wenn u'as Rohteil zwischen zwei Hiilflen eines passenden Gesenks eingepreßt wird. Außer ilen quer sich erstreckenden Einkerbungen 11 können Rippen oder Einkerbungen 12, senkrecht sich erstreckend im Rohteil 10 vorgesehen sein. Die Rippen 12 befinden sich zwischen angrenzenden Faltlinien auf jeweils jeder Einzelfläche des Rohteils. Die Rippen 12 besitzen geringere Höhe als die Einkerbungen 11.

In F i g. 3 der Zeichnungen ist zum Zwecke der Darstellung das Rohteil gemäß F i g. 1 in Form einer Einzelzelle wiedergegeben. Es ist ersichtlich, daß die Zelle sechseckigen Querschnitt besitzt und daß die beiden in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellten Querlinien der Einkerbungen 11 eine kontinuierliche, im wesentlichen spiralförmig verlaufende Linie von nach innen gerichteter Einkerbungen an der Innenfläche der Zelle bilden. Obwohl nicht dargestellt, erstrecken sich die Rippen 12 auf Ebenen, welche rechtwinklig zur Längsachse der Zelle verlaufen.

Das einzelne in F i g. 3 der Zeichnungen ersichtliche Zellengefüge ist lediglich zum Zwecke der Darstellung wiedergegeben, um ersichtlich zu machen aiii welche Weise die Einkerbungen U entlang de Linien« bis/ eine im wesentlichen spiralförmigi Form einnehmen, wenn das Rohteil zellförmig umge formt ist.

In Fig.4 der Zeichnungen ist "ine Anzahl vor Rohteiien dargestellt, welche in Form eines Gefüge« von Honigwabenstruktur vereint sind. Das Gefüge besteht aus einer Anzahl von im Querschnitt sechs-

ίο eckigen Zellen, welche miteinander in Verbindung stehen. Um das in F i g. 4 der Zeichnungen dargestellte Gefüge von Honigwabenzellstruktur zu fertigen, werden die Rohteile lö in Rippenform umgestaltet; jedes Rohteit weist ausreichende Länge und Breite auf, um den erwünschten Gesamtabmessungen des Gefüges'von Honigwabenzellstruktur zu genügen. Wie sich aus F i g. 4 der Zeichnungen ergibt, werden die Rohteile geriffelt 'rzw. in Rippenform so gestaltet, daß jeweils jedes Rohteil eine Anzahl von Halbzellen bildet. So stellen angrenzende, gerippte Rohleile die vollständigen sechseckigen Zellen des Honigwabengefüges dar und werden an den Teilen Io miteinander verbunden. Diese Teile weisen im Vergleich zu den anderen Seiten des sechseckigen Gefüges jeder Zelle doppelte Wanddicke auf. Man erhält auf die vorangehend beschriebene Weise ein Gefüge von Honigwabenzellstruktur, welches äußerst fest ist, da es an den Verbindungsstellen zwischen angrenzenden Teilen der gerippten Rohteile doppelte Wanddicke aufweist.

Ungeachtet der Tatsache, daß im Gegensatz zum in Fig. 3 dargestellten Zellenaufbau durch die Rohteile nur Halbzellen gemäß Fig. 4 der Zeichnungen gebildet sind, sind die Querlinien von Einkerbungen 11 im Rohteil so im Abstand zueinander und so ausgerichtet, daß sie an der Innenfläche jeder Zelle eine im wesentlichen spiralförmig verlaufende Form einnehmen. Dabei ist jede Zelle durch Verbindung zweier gerippter, übereinanderliecender Rohteile gebildet.

Fig. 4 der Zeichnungen stellt eine Perspektivansicht des Gefüges von Honigwabenstruktur dar, obwohl dieses bei Inbetriebnahme im wesentlichen senkrecht angeordnet wird. Das Zellgefüge von Honigwabenstruktur wirkt als Verdunstungs-Wasserkühlanlage in Form einer Turmpackung (oder Rieselanlage), wob'.'i zu kühlendes Wasser in Berührung mit den sechseckig geformten Flächen der Zellen nach unten abläuft. Wenn das Wasser nach unten entlang der Seiten der Zellen abrieselt bzw. strömt, wirken die bei senkrechtem Gefüge waagerecht sich erstreckenden Rippen 12 dahingehend, daß sie jede Wulst- oder Strombildung des Wassers unterbrechen, um eine konstant sich verändernde Wasser/Film-SS Fläche zu ei Leugen. Auch die im wesentlichen spiralförmig verlaufenden Einkerbungen brechen die Wasserwülste bzw. die Strombildung auf, wenn das Wasser entlang des Gefüges nach unten abläuft. Der Hauptzweck der im wesentlichen spiralförmig geformten Ein-

kerbungen besteht jedoch darin, als Führung für den nach oben gerichteten Strom kühlenden Gases (Luft) zu wirken, wenn das Gas durch die Zellen geleitet wird. Die im wesentlichen spiralförmig verlaufenden Einkerbungen verdiallen die Luft, d. h., sie geben ihr

eine Winkeldrehung zur Erzeugung eines Wirbels. Dadurch wird die Kühlwirkung verbessert, da eine größere Austauschberührung von Luft zu Wasser als bislang ermöglicht ist.

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Gemäß der Fig. 4 der Zeichnungen sind die Roh- möglich ist, auf die Unterbrechungen bzw. Unregel-

teilc von unten nach oben gesehen so geformt und müßigkeiten der Spiralformen zu verzichten,

angeordnet, daß sich die Spiralform der Einkerbun- In den Fi g. 5 bis 8 der Zeichnungen ist eine Platte

gen 11 an den Oberflächen der Zellen abwechselnd aus Kunststoff dargestellt, welche sich zur Fertigung

ändert, und zwar zwischen nach innen und nach 5 eines Flüssigkeitskühlers erfindungsgemäßer Form

außen gerichteten Einkerbungen in ihrer Relativlagc eignet, wenn sie mit weiteren Platten dieser Art in

zum Inneren der Zellen. In vergleichbarer Weise er- einem Gefüge von Honigwabenstruktur vereint wird,

strecken sich die horizontal verlaufenden Rippen 12 Die Platte 14 weist vier Rippen 15 auf, weiche den

in ihrer Relativlage zum Inneren der Zellen abwech- Rippen 12 gemäß Fig. 1 der Zeichnungen entspre-

selnd nach innen und nach außen. Jedoch sind beide io chen, als auch spiralförmig verlaufende Teile 16,

Anordnungen aus Einkerbungen 11 und Rippen 12 welche den spiralförmig verlaufenden Einkerbungen

in der Lage, am nach oben gerichteten Luftstrom 11 gemäß der Fig. 1 der Zeichnungen entsprechen,

und am nach unten gerichteten Strom der Flüssigkeit Die Fi g. 6 bis 8 der Zeichnungen geben den Aufbau

in erwünschter Weise zu wirken. dor Platten" im einzelnen und insbesondere die An-

Das in Fig. 4 der Zeichnungen dargestellte Gc- 15 Ordnung der spiralförmig verlaufenden Teile und der

füge von Honigwabenstruktur wird in einen passen- quer verlaufenden Rippen 15 an der Platte wieder,

den Rahmen eingeführt und bildet eine Verdun- Die in den Fig. 5 bis 8 der Zeichnungen darge-

stungspackung zur Befestigung in einem Wasser (oder stellte Platte kann in der Anordnung gemäß Fig. 4

eine andere Flüssigkeit)-Kühlungsturm. vergleichbarer Weise mit anderen Platten zusammen-

Jedc Zelle des Honigwabcngefiigcs kann in ihrer 20 gefügt werden, um eine Rieselungspackung zu bilden,

Größe verändert werden, so z. B. zwischen 12 mm und welche sich zur Verwendung in einem Kühlturm cig-

50mm bemessen sein; die Steigung der spiralförmig net. Das fertige Gefiigc besteht aus mehreren Zellen,

verlaufenden Einkerbungen kann gleichfalls so ge- welche im wesentlichen kontinuierlich spiralförmig

wählt werden, daß bezogen auf die Gesamtlänge der verlaufende Wülste aufweisen. Diese befinden sich

Kühleinrichtung jede gewünschte Anzahl von Um- as an den Innenflächen der Zellen und erzeugen eine

laufen bzw. Wicklungen ermöglicht ist. wirksame Durchmischung kühlender Luft, welche

Die spiralförmig oder im wesentlichen spiralförmig durch das Gefiigc nach oben geleitet wird, während

verlaufenden Rippen, Wülste oder Einkerbungen, die zu kühlend«' Flüssigkeit über die Innenflächen

welche der Luft eine Drehbewegung erteilen, können der Zellen nach unten abläuft. Die Spiralform führt

an oder in der Innenfläche der Zellenseiten geformt 30 zur Drehbewegung der Luft, was stark zur Abküh-

werden. lung der Flüssigkeit beiträgt und als ein wesentlicher

Wie sich aus Fig. I der Zeichnungen ergibt, weist Vorteil und Fortschritt gegenüber bereits als be-

jede Spirale Unregelmäßigkeiten im Bereich jeder kannt anzusehenden Flüssigkcitskühlgeräten anzu-

Faltlinie der im wesentlichen sechseckigen Zellen sehen ist.

auf; die Spirale kann jedoch auch im wesentlichen 35 Obwohl die vorangehend beschriebene Kühlvor-

kontinuierlich verlaufen, insbesondere dann, wenn richtung insbesondere zur Verwendung als Verdun-

dic Zelle aus Kunststoffmaterial gefertigt wird. Ob- stungs-Wasscrkühlung in Turmpackungen geeignet

wohl die Spirale als durch Einkerbungen gebildet ist, kann sie auch in anderen Fällen eingesetzt wcr-

dargcstcllt ist, kann sie auch durch kontinuierlich den, in welchen es erforderlich ist, eine nach unten

verlaufende Wülste geformt werden, welche sich an 40 ablaufende Flüssigkeit mit Hilfe einer Gegenströ-

der Innenfläche der Zellenseiten befinden. Wenn muiig von kühlender Luft abzukühlen,

jede Platte bzw. jedes Rohteil für das Gefüge von Alle in den Unterlagen enthaltenen Angaben und

Honigwabenstruktur aus Kunststoff hergestellt wird. Merkmale, insbesondere die räumliche Ausgestaltung,

dann werden die Wülste vorzugsweise durch Vaku- werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit

umvcrformung gefertigt, und zwar dann, wenn es 45 sie gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurc Patentansprüche: gelöst, daß die Zellen mit FUhrungsflächen ausgestat tet sind, welche dem durch die Zellen nach oben ge

1. Flüssigkeitskühler aus einem Gefüge von richtet strömendem Gas eine Drehbewegung erteilen Zellen zur Kühlung von Flüssigkeit, welche in 5 Diese Drehbevjfegung erzeugt in jeder Zelle einei Berührung mit den Flächen der Zellen nach un- Wirbel, der die Austauschberührung zwischen de ten abströmt, während eine Gegenströmung von Luft und der an der Zellenwand herabströmendei kühlendem Gas durch die Zellen nach oben ge- Flüssigkeit wesentlich intensiviert. Eine bessen richtet ist, dadurch gekennzeichnet, Kühlwirkung ist die Folge, so daß bei gleicher Kühl daß die Zellen mit Führungsflächen (11, 16) aus- io leistung kleinere Kühlaggregate verwendet werdei gestattet sind, welche dem durch die Zellen nach können.

oben gerichtet strömenden Gas eine Drehbewe- An sich ist das Bestreben bekannt, durch intensivi

gung erteilen. Luftwirbelung den Wirkungsgrad eines Kühlaggrega

2. Flüssigkeitskühler nach Anspruch 1, da- tes zu verbessern. So sind bei einem bekannten Küh durch gekennzeichnet; daß er aus miteinander 15 ler (deutsches Gebrauchsmuster 1 870 032) an der verbundenen, eine Honigwabenstruktur ergeben- Wänden der Kühlelemente Schlitze vorgesehen den Platten gebildet ist und daß die dabei entste- durch die Luft hindurchtreten kann. Das durch diese henden sechseckigen Zellen miteinander in Ver- Schlitze in die Zellen einströmende Luftvolumen isl bindung stehen. aber nur sehr begrenzt, so daß die Schlitze nur vor

3. Flüssigkeitskühler nach Anspruch 1 oder 2, ao geringer Wirkung sein können. Ein anderes bekanndadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfiä- tes Kühlaggregat für Kühltürme (USA.-Patentschrifl chen (11, 16) im wesentlichen spiralförmig auf 3 485 485) besteht aus Platten, die beiderseits ihrer den Flächen der Zellen gebildet sind. Längsachse so gewellt sind, daß — in Querrichtung

4. Flüssigkeitskühler nach Anspruch 3, da- gesehen — jedem Wellenberg an der einen Längsdurch gekennzeichnet, daß sich die Führungsfiä- as kante ein Wellentn! an der anderen Liingskante gechen (11, 16) bezüglich der Hauptebene der ZeI- genüberliegt. Dieser Kühler unterscheidet sich schon lenflächen nach innen oder nach außen erstrek- gattungsmäßig insofern von dem Kühler nach der Erken. findung, als bei ersterem die Luft in waagerechter

5. Flüssigkeitskühler nach einem der An- oder senkrechter Richtung hindurchgeleitet werden Sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß 30 kann. Eine Drehbewegung wird dabei auf die Luft jede Zelle Rippen (12) aufweist, und daß sich die nicht übertragen, so daß die Wirbelbildung und da-Rippen quer zur beabsichtig. .;n Strömungsrich- mit die Berührung zwischen der Luft und der Flüstung der Flüssigkeit erstrecken und geeignet sind, sigkeit nicht so vollkommen und der Warmeaus-Einzelströme oder Strömungswülste der Flüssig- tausch nicht so günstig sein können wie bei dem keit aufzubrechen. 35 Kühler nach der Erfindung.

6. Flüssigkeitskühler nach einem der An- Vorteilhafterweise wird dei Flürsigkeitskühler aus Sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das miteinander verbundenen, eine Honigwabenstruklur Zellgefüge aus mehreren gerippten Platten ge- ergebenden Platten gebildet, wobei die dabei entsteformt ist. henden sechseckigen Zellen miteinander in Verbin-

♦0 dung stehen.

Die Führungsflächen können an den Flächen der

Zellen im wesentlichen spiralförmig angeordnet sein. Sie können sich bezüglich des Zelleninneren nach in-

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitskühler aus nen oder nach außen erstrecken.

einem Gefüge von Zellen zur Kühlung von Flüssig- 45 An den Zellen können auch Rippen oder Einkerkeit, welche in Berührung mit den Flächen der ZeI- bungen verwendet werden, welche sich quer zur Ien nach unten abströmt, während eine Gegenströ- Richtung der Flüssigkeitsströmung erstrecken und rnung von kühlendem Gas durch die Zellen nach geeignet sind, Einzelströmungen oder Wulstbildunoben gerichtet ist. gen der Flüssigkeit aufzubrechen.

Flüssigkeitskühler dieser Art sind insbesondere als 50 Das vorangehend genannte Gefüge kann auch

Verdunstungskühler in Form von Kühlaggregaten für durch Verbindung mehrerer erfindungsgemäßer Blät-

Kühltürme od. dgl. bekannt. Bei diesen Kühlern wird ter oder Platten hergestellt werden,

die durch die Zellen von unten nach oben strömende Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin-

Luft nur ungenügend geführt. Außerdem ist die Be- dung ist unter Bezugnahme auf die Zeichnungen er-

rührung zwischen der Luft und der im Gegenstrom 55 läutert.

zu ihr an den Wänden der Zellen herabfließenden Fig. 1 der Zeichnungen ist eine Draufsichl eines

Flüssigkeit nur unvollkommen, weil die den Kern für die Fertigung des Flüssigkeitskühlers verwende-

einer Zelle durchströmende Luft nicht mit der Flüs- ten Rohteils;

»igkeit in Berührung kommt, so daß der Wärmeüber- Fig. 2 ist eine Schnittansicht von Linie ;c-x in

gang und der Verdunstungsvorgang unzureichend 60 F i g. 1;

sind- F i g. 3 ist eine lediglich beispielhaft wiedergege-

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bene Perspeküvansicht einer einzelnen, aus dem in

die Luft so durch die Zellen eines Kühlers zu führen, F i g. 1 dargestellten Rohteil gefertigten Zelle des

daß eine intensive Berührung aller Teile des Luft- Flüssigkeitskühlers;

stromes mit der an der Wand der Zellen herabflie- 65 F i g. 4 ist eine Perspektivansicht eines Zellgefüges

ßenden Flüssigkeit stattfindet und dadurch ein guter von Honigwabenstruktur, welches aus einer Anzahl

Wärmeaustausch zwischen Luft und Flüssigkeit er- der in Fig. 1 dargestellten Rohteile gefertigt ist;

reicht wird. Fig. 5 ist eine Einzel-Draufsicht einer Platte.