DE2166363C3 - Gebläse-Wärmetauscher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gebläse-Wärmetauscher mit parallel zur Drehachse des Gebläserades sich erstreckenden und Teil des Gebläserades bildenden hohlen Rohren, die in dem Kreislauf eines ersten Wärmetragers angeordnet sind, und mit auf den Rohren angeordneten und annähernd im rechten Winkel oder im rechten Winkel zu diesen Rohren verlaufenden Rippen, durch die ein außerhalb der Rohre strömender gasförmiger zweiter Wärmetrager gefördert wird, der durch die Rohrwandungen mit dem inneren ersten Wärmeträger im Wärmetausch steht.

Es sind Wärmetauscher bekannt, deren Verdampfer und Kondensatoren als Ventilator ausgebildet sind und ringförmig zueinander parallele Wärmetauschflächen haben.

Bei Verwendung sehr geringer Abstände zwischen den ringförmigen Wärmetauscherflächen lassen sich extrem geräuscharme Ventilatoren verwirklichen. Bei bekannten als Ventilator ausgebildeten Wärmetauschern nimmt die Ansauggeschwindigkeit im Ansaugluftstrom mit wachsender Entfernung von der Drehachse zu. Dies führt zu Reibungseffekten zwischen aneinandergrenzenden Luftschichten, wodurch der Wirkungsgrad des Wärmetauschers verringert wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen umlaufenden Wärmetauscher mit Ringrippen zu schaffen, bei dem die Reibung aneinandergrenzender Luftschichten, die den Wärmetauscher durchströmen, gering gehalten wird.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß der

Läufer als Radialläufer mit axialer Einströmung und

radialer Abströmung ausgebildet ist und die radiale Erstreckung der Rippen von der Einströmseite des Läufers zu dessen geschlossenem Ende zunimmt

Um den herstellungstechnisch bedingten Aufwand klein zu halten, wird eine diskontinuierliche Abnahme des Rippen-Durchmessers gewählt so daß mehrere Gruppen von Rippen mit verschiedenen Rippen-Durchmessern entstehen. Eine annähernd konstante Ansauggeschwindigkeit erhält man, wenn die Längen nebeneinander liegender Gruppen von Rippen gleichen Durchmessers sich wie die Quadrate der Durchmesser-Unterschiede benachbarter Gruppen verhalten. Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert

Die Figur zeigt ein Triebwerk mit einem Wärmetauscher nach der Erfindung in einem Schnitt parallel zur Achse.
Der Wärmeträger wird in Rohren 121 des Verdamp-

fer-Wärmetauschers 1 verdampft, gelangt in die Verdrängermaschine 2 und nach der Entspannung in Rohre 31 eines ringförmigen Kondensator-Wärmeaustauschers 3. Die Elemente 1, 2 und 3 werden durch ein umlaufendes Gehäuse 4 getragen, welches mit einer hohlen Welle 41 eine rotierende Einheit bildet, die im stationären Gehäuse 6 über die Lager 61 und 62 gelagert ist. Das Drehmoment der Verdrängermaschine 2 wird durch eine Magnetkupplung 8 und die Welle 81 auf das Getriebe 7 übertragen. Die Wärmequelle 9 versorgt den

Verdampfer-Wärmetauscher 1 mit Wärme und besteht aus einem ölbrenner 911 und einem Latentspeicherkörper 93.

Das Innere des umlaufenden Gehäuses 4 kommuniziert mit den axial verlaufenden, einseitig geschlossenen Rohren 121 und 31 und ist nach außen hin hermetisch abgedichtet Der Wärmetauscher 3 weist annähernd radial verlaufende Rippen 32 auf, zwischen denen die Gase durch Reibung nach außen geschleudert werden, so daß der Wärmetauscher 3 gleichzeitig als Ventilator

dient Die Wärmeenergie wird wahlweise vom ölbrenner 911 oder vom Latentspeicherkörper 93 zur Verfügung gestellt. Ein Anlaßelektromotor versetzt das umlaufende Gehäuse 4 in Rotation. Die Wärmetauscher 1 und 3 fördern Luft, die das Triebwerk durch den ovalen Ringspalt 64 verläßt. In den Rohren 121 befindet sich Wärmeträger in flüssiger Form, der verdampft und der Verdrängermaschine 2 zugeleitet wird. In den Rohren 31 erfolgt die Kondensation des bei der Expansion abgekühlten Wärmetragergases, wodurch die gemäß Pfeil 35 angesaugte Luft erwärmt wird und gemäß Pfeil 351 den Wärmetauscher verläßt. Der Kondensator-Wärmetauscher 3 hat Ringrippen 32, deren axiale Breiten in Richtung 35 des Ansaugluftstromes gruppenweise zunehmen. Diese Zunahme in den einzelnen Gruppen ist so gewählt, daß die Geschwindigkeit des Ansaugluftstromes 35 im Einlaßbereich des Läufers annähernd konstant ist, d.h. daß der Innendurchmesser der Ringrippen der letzten Gruppe (in Richtung des Pfeiles 35 gesehen) so viel kleiner ist, als der Innendurchmesser der Ringrippen der vorhergehenden Gruppen, daß der Mengenstrom, bezogen auf die Fläche, gleich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gebläse-Wärmetauscher mit parallel zur Drehachse des Gebläserades sich erstreckenden und Teil des Gebläserades bildenden hohlen Rohren, die in dem Kreislauf eines ersten Wärmeträgers angeordnet sind, und mit auf den Rohren angeordneten und annähernd im rechten Winkel oder im rechten Winkel zu diesen Rohren verlaufenden Rippen, durch die ein außerhalb der Rohre strömender gasförmiger zweiter Wärmeträger gefördert wird, der durch die Rohrwandungen mit dem inneren ersten Wärmeträger im Wärmetausch steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer als Radialläufer mit axialer Einströmung und radialer Abströmung ausgebildet ist und die radiale Er&irekkung der Rippen von der Einströmseite des Läufers zu dessen geschlossenem Ende zunimmt

2. Gebläse-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Rippen voneinander mit zunehmendem Abstand vom Gehäuse (4) kleiner wird.

3. Gebläse-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Länge nebeneinander liegender Gruppen von Rippen (32) gleichen Durchmessers wie die Quadrate der Durchmesser-Unterschiede benachbarter Gruppen verhalten.