DE2519803A1

DE2519803A1 - Vorrichtung zum waermeaustausch

Info

Publication number: DE2519803A1
Application number: DE19752519803
Authority: DE
Inventors: Rolf-Heinz Ing Gra Bielenstein; Paul Dr Ing Paikert
Original assignee: GEA Luftkuehler GmbH
Current assignee: GEA Luftkuehler GmbH
Priority date: 1975-05-03
Filing date: 1975-05-03
Publication date: 1976-11-11
Also published as: DE2519803C2

Description

Vorrichtung zum Wärmeaustausch

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wärmeaustausch, die gegebenenfalls außenseitig berippte, mindestens teilweise mit einer leicht verdampfenden Flüssigkeit befüllte Wärmerohre aufweist, welche eine Trennwand quer durchsetzen, die zwei strömungsfähige Medien mit unterschiedlichen Temperaturen voneinander distanziert.

Vorrichtungen dieser Gattung sind in der Lage, große Wärmeströme über kurze Strecken zu übertragen. Sie können aus einer Anzahl einzelner vertikal angeordneter Wärmerohre bestehen, welche eine horizontal sich erstreckende Trennwand dicht durchsetzen. Die Wärmerohre sind außenseitig gegebenenfalls mit Rippen versehen. Dabei werden die unterhalb der Trennwand befindlichen Längenabschnitte der Wärmerohre von dem Medium mit der höheren Temperatur und die oberhalb der Trennwand befindlichen Längenabschnitte von dem Medium mit der niederen Temperatur außenseitig beaufschlagt. Als Heiz- bzw. Kühlmedien kommen z.B. Luft/Luft, Wasser/Wasser und Luft/Wasser in Frage. Auch horizontale Wärmerohre sind bekannt. Die Wärmerohre können innenseitig mit einer Auflage versehen sein, die Kapillarwirkung hat.

Jedes einzelne Wärmerohr ist endseitig verschlossen und völlig evakuiert. Es ist zum Teil mit einem flüssigen Arbeitsmittel befüllt, das relativ leicht verdampft. Ein solches

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Arbeitsmittel ist z.B. Methylenchlorid. Im Wärmerohr stellt sich dann ein thermodynamisches Gleichgewicht zwischen der Flüssigkeit und dem Dampf des gleichen Stoffes ein, so daß stets ein Teil des Wärmerohres Dampf und ein anderer Teil Flüssigkeit enthält. Beide Teile weisen aber die gleiche Temperatur auf.

Wird nunmehr der Teil des Wärmerohres, in dem sich die Flüssigkeit befindet, erwärmt, so verdampft dort die Flüssigkeit und der Dampf strömt aufgrund des entstehenden Druckes in den anderen Rohrteil. Wird dieser andere Rohrteil nicht erwärmt oder sogar gekühlt, so kondensiert dort der Dampf unter Absenkung des Druckes und gibt die Kondensationswärme an das kühlende Medium ab. Hierdurch strömt neuer Dampf in das so entstehende ünterdruckgebiet nach.

In der vorbeschriebenen Weise wird folglich durch den Dampf Wärme von einer Wärmequelle am Verdampferende des Wärmerohres in das Kondensationsende überführt und hier an eine Wärmesenke abgegeben. Der Prozeß der Wärmeüberführung hält so lange an, wie Kondensat zum Ausgangspunkt im Verdampferteil zurückkehrt. Das Zurückkehren erfolgt am einfachsten durch die der Flüssigkeit innewohnende Schwerkraft, wenn der Kondensationsteil höher als der Verdampferteil liegt. Es sind aber auch Kapillare aufweisende Auflagen auf den Rohrinnenwänden bekannt, die das Zurückströmen unterstützen.

Der wesentliche Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß der zur Herstellung der Betriebsbereitschaft der Wärmerohre erforderliche Aufwand unzumutbar hoch ist. Jedes einzelne Wärmerohr von beispielsweise 40 und mehr zu einem Wärmeaustauschaggregat zusammengefaßten Wärmerohren muß luftleer gepumpt, mit Verdampfungsflüssigkeit befüllt und dicht verschlossen werden. Dies hatte bislang zur Folge, daß es an der Anwendungsreife für die Praxis mangelte und dadurch kein Nutzen

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auf wirtschaftlicher Basis erzielt werden konnte. Der Herstellungsaufwand einer solchen Vorrichtung steht in keiner auch nur annähernd tragbaren Relation zu dem Wert der z.B. im Zuge der Wärmerückgewinnung aus der Fortluft von Klimaanlagen, Trocknern oder sonstigen Industrieprozessen gewonnenen Wärme.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung derart zu verbessern, daß sie insbesondere bei der Wärmerückgewinnung aus der Portluft von Klimaanlagen, Trockern und ähnlichen Industrieprozessen bei geringem Herstellungsaufwand mit wirtschaftlichem Erfolg eingesetzt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Wärmerohre zu einer von der Trennwand gestützten, lediglich endseitig verschlossenen evakuierten Wärmerohrschlange zusammengesetzt sind.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Wärmeaustausch besteht darin, daß die Wärmerohrschlange, obgleich sie aus gegebenenfalls 40 und mehr Wärmerohren bestehen kann, im Gegensatz zu einer Vorrichtung mit einzelnen Wärmerohren nur einmal evakuiert, einmal mit der Verdampfungsflüssigkeit befüllt und einmal verschlossen zu werden braucht. Die Flüssigkeitsmenge entspricht zwar dem Gesamtbedarf aller zu einer derartigen Wärmerohrschlange gehörenden Wärmerohre, jedoch wird die Flüssigkeit nur einmal in einziges Rohr eingefüllt. Hierbei ist keine Sorge dafür zu tragen, daß die Flüssigkeit sich schon bei der Befüllung auf alle Wärmerohre verteilt. Die Erfindung lehrt vielmehr, daß unmittelbar nach der Inbetriebnahme der Wärmerohrschlange aufgrund des beim Verdampfungsprozeß entstehenden Druckes die Flüssigkeit sich in Form von Dampf über die gesamte Wärmerohrschlange verteilt. Beim Kondensationsprozeß stellt sich dann in jedem Wärmerohr das zum Arbeiten erforder-

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liehe richtige Verhältnis von Flüssigkeit und Dampf ein und paßt sich auch während des Betriebes bei wechselnden Bedingungen und örtlicher Bewegung des Wärmeaustauschers dem jeweiligen Bedarf an.

Sofern es einsatzbedingt nicht zu vermeiden ist, daß der Verdampferteil der Wärmerohrschlange auch einmal höher als der Kondensationsteil zu liegen kommt, der Verdampfungs- bzw. Kondensationsprozeß aber nicht umgekehrt wird, d.h. die Strömungsrichtung des Dampfes bzw. des Kondensates gleich bleibt, kann es gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zweckmäßig sein, daß die auf einer Seite der Trennwand liegenden Abschnitte der Wärmerohrchlange mindestens zum Teil mit einer Kapillare aufweisenden innenseitigen Auflage versehen sind.

Die Auflage sorgt mithin für die Einhaltung des richtigen Verhältnisses zwischen Flüssigkeit und Dampf. Sie gewährleistet also, daß sich die Flüssigkeit dorthin bewegt, wo Mangel an Flüssigkeit herrscht, während der Dampfdruck dafür sorgt, daß der Dampf dorthin strömt, wo Mangel an Dampf herrscht. Die Auflage im Innern der Wärmerohre kann sich über den gesamten Querschnitt erstrecken. Sie kann z.B. aus Filz oder einem engmaschigen Drahtgeflecht bestehen. Aber auch andere Auflagen, die die Eigenschaft der Kapillarwirkung haben, können Anwendung finden. Die Auflage muß dabei aber derart beschaffen sein, daß in der Mitte der Wärmerohrschlange keine Behinderung des Dampfes durch die Flüssigkeitsströmung erfolgt. Demnach ist es vorteilhafter, nicht den gesamten Querschnitt der Wärmerohre mit einer Kapillare aufweisenden Auflage auszufüllen, sondern nur eine Beschichtung der Rohrinnenwände vorzunehmen.

Ist es erwünscht, den Verdampfungs- bzw. Kondensationsprozeß auch umkehren zu können, und ist es ferner nicht auszuschließen, daß der Verdampferteil gegebenenfalls göher als der

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Kondensationsteil zu liegen kommt, so kennzeichnet sich eine weitere vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung dadurch, daß die Wärmerohrschlange auf dem überwiegenden Teil ihrer Längenerstreckung zumindest abschnittsweise mit einer Kapillare aufweisenden innenseitigen Auflage versehen ist. Dadurch ist sowohl bei horizontalen als auch vertikalen Wärmerohren stets eine Dampfströmung vom Verdampfer- zum Kondensationsteil und eine Flüssigkeitsströmung in umgekehrter Richtung vorhanden,

Die erfindungsgemäße Erkenntnis, daß sich in jedem Wärmerohrabschnitt der Rohrschlange das richtige Verhältnis von Flüssigkeit und Dampf auch bei in Längsrichtung der Rohrschlange abschnittsweise unterschiedlichen Betriebsbedingungen richtig einstellt, führt zu einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wonach die Wärmerohre weitgehend gerade ausgebildet sind sowie im wesentlichen horizontal verlaufen und über ihre Endbereiche durch gekrümmte Rohrabschnitte wechselweise mit den jeweils benachbarten Wärmerohren zu einer Wärmerohrschlange miteinander verbunden sowie auf nahezu ihrer gesamten LängenerStreckung mit einer Kapillare aufweisenden innenseitigen Auflage versehen sind.

Die Rohrschlange kann dabei in der horizontalen Ebene angeordnet sein und eine vertikale Trennwand quer durchsetzen. Vorteilhafter ist aber diejenige Bauart, bei der die Wärmerohre im Abstand übereinander angeordnet und durch etwa U-förmig gekrümmte Rohrabschnitte zu einer annähernd vertikal sich erstreckenden, eine senkrechte Trennwand quer durchsetzenden Wärmerohrschlange miteinander verbunden sind. Eine derartige Rohrschlange mit horizontaler Lage der Wärmerohre weist die Eigenart auf, daß sich die Flüssigkeit unmittelbar nach der Inbetriebnahme auf alle übereinanderliegenden Wärmerohre, und zwar entgegen dem Schwerkraftgesetz, verteilt, obwohl vor der

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Inbetriebnahme, d.h. beim Füllen der Rohrschlange oder nach dem Transport zur Baustelle, sich die gesamte Flüssigkeit in dem untersten Rohr befindet.

Die Vorrichtung nach der Erfindung hat insbesondere im Hinblick auf die bevorzugte Ausführungsform den Vorteil, daß sich mit ihr sowohl Wärme als auch Kälte rückgewinnen läßt. Hierbei wird das Verfahren als solches nicht geändert, da bei Umkehrung der äußeren Bedingungen, wenn z.B. der Fortluftstrom einer Klimaanlage im Sommer kühler ist als der Außenluftstrom und sich der Fortluftstrom somit von einer Wärmequelle zu einer Wärmesenke entwickelt, sich der Prozeß lediglich umkehrt. Der bisherige Verdampferteil wird dann zum Kondensationsteil und der bisherige Kondensationsteil zum Verdampferteil. Die Umkehrung erfolgt von allein und ohne äußeren Eingriff.

Um auch bei augenblicklichen Teillastzuständen in einem Wärmerohr oder in mehreren Wärmerohren der Rohrschlange das Zurücklaufen des dann gegebenenfalls überschüssigen Kondensates zu vermeiden, sieht die Erfindung darüber hinaus vor, daß die gekrümmten Rohrabschnitte mit im Durchmesser verkleinerten Stutzen in den Endbereichen der Wärmerohre dicht befestigt sind, wobei es ferner zweckmäßig sein kann, daß die Stirnseiten der Stutzen nach innen umgebördelt sind. Die Stirnseiten der Stutzen bzw. die Umbördelungen bilden dann eine Sperre für die in dem jeweiligen Wärmerohr befindliche kondensierte Flüssigkeit und verhindern das überlaufen über die endseitigen gekrümmten Rohrabschnitte in das nächst untere Wärmerohr. Somit ist gewährleistet, daß auch bei schwankendem Betrieb in jedem Wärmerohr sich immer genügend Flüssigkeit befindet, die dem zu erwartenden maximalen Bedarf entspricht. Gleichzeitig ist durch diese eine nur begrenzte Stauhöhe aufweisenden Sperren aber auch sichergestellt, daß nicht zuviel Flüssigkeit in den einzelnen Wärmerohren vorhanden ist, wodurch gegebenenfalls das

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richtige Verhältnis zwischen der zum Arbeiten erforderlichen Flüssigkeit und dem Dampf beeinträchtigt werden könnte.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Wärmerohre weitgehend gerade ausgebildet sind sowie im wesentlichen vertikal verlaufen und über ihre Endbereiche durch etwa U-förmig gekrümmte Rohrabschnitte wechselweise mit den jeweils benachbarten Wärmerohren zu einer in die Breite gezogenen, eine horizontale Trennwand quer durchsetzenden Wärmerohrschlange miteinander verbunden sind. Diese Bauart kann z.B. dort mit Erfolg zur Anwendung gelangen, wo üer Verdampferteil tiefer als der Kondensationsteil liegt und eine Umkehrung des Prozesses nicht erwünscht ist.

Nach der Erfindung kann aber auch eine Ausführungsform von Interesse sein, bei welcher die Wärmerohrschlange spiralförmig gekrümmt ist und innerhalb eines vertikal oder horizontal angeordneten rohrartigen Behälters eine in Längsrichtung des Behälters verlaufende, den Behälter in zwei Kanalbereiche aufteilende Trennwand quer durchsetzt. Hierbei ist es im Rahmen einer Bauart mit vertikalem Behälter und horizontaler Wärmerohrschlange mit einer im wesentlichen auf der gesamten Länge vorgesehenen, Kapillare aufweisenden Auflage z.B. möglich, den Prozeß umzukehren, um dadurch gegebenenfalls auch Kälte rückgewinnen zu können.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung sind mehrere Wärmerohrschlangen im wesentlichen parallel nebeneinander angeordnet. Die Anzahl der Rohrschlangen, d.h. die Größe eines solchen Wärmeaustauschaggregates, hängt dabei von der geforderten Wärmeübertragungsleistung ab. Die Wärmerohrschlangen können hierbei horizontale Wärmerohre aufweisen und vertikal verlaufen sowie eine vertikale Trennwand quer durchsetzen. Die Strömungsrichtung der am Wärmeaustausch beteiligten

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Medien ist dann im wesentlichen horizontal. Die Wärmerohrschlangen können aber auch horizontale Wärmerohre aufweisen und horizontal verlaufen. Die Trennwand erstreckt sich dabei ebenfalls in der vertikalen Ebene, wobei die Strömungsrichtung der Medien dann auch vertikal verläuft.

Bei Wärmerohrschlangen mit vertikalen Wärmerohren, welche eine horizontale Trennwand durchsetzen, ist die Strömungsrichtung der Medien horizontal. Gelangen hingegen spiralförmig gekrümmte Wärmerohrschlangen zur Anwendung, so hängt es weitgehend von der Betriebslage des Behälters ab, ob die Medien in horizontaler oder vertikaler Richtung strömen. Durch die Nebeneinanderanordnung mehrerer Wärmerohrschlangen wird ferner erreicht, daß - bezogen auf die gesamte Vorrichtung zum Wärmeaustausch - größere Temperaturüberschneidungen zwischen, den am Wärmeaustausch beteiligten Medien möglich sind, wobei im Idealfall das Wärmekapazitätsstromverhältnis gleich annähernd 1 erzielbar ist.

Die Erfindung schafft ferner die Möglichkeit, daß die Leistung im Sinne eines gewünschten Teillastbetriebes variiert werden kann. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß jede Wärmerohrschlange für sich oder zusammen mit weiteren Wärmerohrschlangen begrenzt kippbar ist. In diesem Zusammenhang ist es dann besonders vorteilhaft, daß jede Wärmerohrschlange für sich oder zusammen mit weiteren Wärmerohrschlangen durch eine von der Wärmeübertragungsleistung abhängig gesteuerte Regelvorrichtung begrenzt kippbar ist.

Wird eine Wärmerohrschlange mit übereinanderliegenden Wärmerohren und innenseitiger, Kapillare aufweisender Auflage gekippt, nehmen die Wärmerohre im Gegensatz zu ihrer horiaontalen Lage bei Normalbetrieb eine leichte Schräglage mit wenigen Grad Neigung an. Wesentlich ist hierbei₉ daß sich der Verdampferteil

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in dem höhergelegenen Wärmerohrende befindet, wenn die Leistung gedrosselt werden soll. Das Kondensat wird infolge der Kapillarwirkung der innenseitigen Auflage entgegen der Schwerkraft vom Kondensationsteil zum Verdampferteil hochgefördert. Das führt dann zu einer geringeren Fördermenge in den Kapillaren und damit zu der gewünschten Leistungsreduzierung. Es hat sich in diesem Zusammenhang gezeigt, daß bei einer Schräglage von etwa fünf bis acht Grad eine vollkommene Einstellung des Wärmebetriebs erzielbar ist, d.h. die Leistungabgabe kann bis zu dem Wert Null reduziert werden.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung im Schema einen Ausschnitt aus einer Rohrschlangen aufweisenden Vorrichtung zum Wärmeaustausch, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 einen vertikalen Querschnitc durch die Vorrichtung der Fig. 1 im Bereich einer Rohrschlange,

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung den Bereich A der Fig. 2,

Fig. 4 in verkleinerter, schematischer Darstellung einen vertikalen Querschnitt durch einen Wärmeaustauscher mit horizontaler Trennwand und vertikalen Wärmerohrabschnitten,

Fig. 5 in vergrößerter Darstellung einen vertikalen Querschnitt durch einen rohrartigen Wärmeaustauschbehälter mit spiralförmigen Wärmerohrschlangen gemäß der Linie V-V der Fig. 6,

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Pig. 6 in Ansicht einen rohrartigen Wärmeaustauschbehälter mit in der vertikalen Ebene nebeneinander angeordneten spiralförmigen Wärmerohrschlangen ,

Fig. 7 in Ansicht einen rohrartigen Wärmeaustauschbehälter mit in der horizontalen Ebene untereinander angeordneten spiralförmigen Wärmerohrschlangen und

Fig. 8 im Schema das Wärmeaustauschaggregat der Fig. 1-3 mit einer Regelung zum Kippen des Aggregates.

Die Vorrichtung zum Wärmeaustausch gemäß den Fig. 1 bis 3 weist zwei parallel nebeneinander liegende kanalartige Bereiche 1, 2 auf, die von den Außenwänden 3 und von der mittleren Trennwand 4 begrenzt werden. In den beiden Kanälen 1, 2 fließen strömungsfähige Medien mit unterschiedlichen Temperaturen. Die Strömungsrichtung der Medien ist beispielsweise durch die Pfeile B und C gekennzeichnet. Es sind aber auch andere Strömungsrichtungen denkbar. Als Medien kommen Flüssigkeiten oder Gase in Frage.

Die mittlere Trennwand 4 wird von mehreren annähernd parallel nebeneinanderliegenden Rohrschlangen 5 quer durchsetzt. Dabei ist der Spalt zwischen den Bohrungen in der Trennwand 4 und den diese Bohrungen durchsetzenden Längenabschnitten der Rohrschlangen 5 gas- bzw. flüssigkeitsdicht verschlossen.

Wie insbesondere Fig. 2 erkennen läßt, besteht jede Rohrschlange 5 aus vertikal übereinander liegenden, horizontal verlaufenden Wärmerohren 6 mit Außenberippung 7 und jeweils zwei benachbarte Wärmerohre 6 miteinander verbindenden, U-förmig gekrümmten Rohrabschnitten 8. Am oberen und unteren Ende ist jede

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Rohrschlange 5 durch einen Pfropfen 9 verschlossen. Abgesehen von dem obersten und untersten Wärmerohr ist jedes Wärmerohr über die Rohrabschnitte 8 an einem Ende mit den nächst unteren und am anderen Ende mit dem nächst höheren Wärmerohr verbunden.

Die Wärmerohre 6 besitzen innenseitig eine Kapillare aufweisende Auflage 10. Die als Beschichtung ausgebildete Auflage erstreckt sich über nahezu die gesamte Länge der Wärmerohre .

Wie insbesondere die Fig. 3 zeigt, besitzen die gekrümmten Rohrabschnitte 8 und die endseitigen Pfropfen 9 Stutzen 11, die in ihrem Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Wärmerohre 6 weitgehend angepaßt sind. Die Stutzen 11 fassen mit geringem Spiel in die Endabschnitte der Wärmerohre ein. Das Befestigen erfolgt beispielsweise durch Schweißung 12. Die Stirnseiten 13 der Stutzen 11 sind nach innen leicht umgebördelt, so daß sie eine Sperre gegen ein Austreten der in den Wärmerohren befindlichen Flüssigkeit in das nächste untere Wärmerohr bilden.

Die Ausführungsform der Fig. 4 läßt den vertikalen Querschnitt eines kastenförmigen Wärmeaustauschers IM erkennen. Der Wärmeaustauscher wird von einer horizontalen Trennwand 15 in zwei übereinanderliegende kanalartige Bereiche 16, 17 für die in Richtung B und C strömenden Medien geteilt. Die Trennwand wird von mehreren hintereinanderliegenden Wärmerohrschlangen quer durchsetzt.

Jede Wärmerohrschlange besteht aus vertikalen Wärmerohren 19 und aus gekrümmten Rohrabschnitten 20, welche jeweils wechselseitig zwei benachbarte Wärmerohre miteinander verbinden. Wie angedeutet, können die Wärmerohrschlangen ganz oder teilweise mit Rippen 7 versehen sein. Die beiden Enden jeder Rohr-

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- 12 schlange 18 sind durch Pfropfen 9 verschlossen.

Die Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform mit einer in einem rohrartigen Behälter 21 angeordneten spiralförmigen Rohrschlange 22. Diese durchsetzt mit ihren Windungen eine Trennwand 23j welche den Behälter in zwei kanalartige Bereiche 24, 25 für die in Richtung B und C strömenden Medien unterteilt.

In der horizontalen Lage des Behälters 21 (Fig. 6) verläuft die Trennwand 23 ebenfalls horizontal bei in der vertikalen Ebene hintereinanderliegenden spiralförmigen Wärmerohrschlangen 22. Ist der Behälter 21 vertikal angeordnet (Fig. T)₃ verläuft auch die Trennwand 23 vertikal, während die spiralförmigen Wärmerohrschlangen 22 übereinander angeordnet sind.

Die Fig. 8 zeigt anhand der schematisch gehaltenen Ausführungsform der Fig. 1-3 eine Regelungsmöglichkeit zum Variieren der Wärmeübertragungsleistung. Hierbei ist das Wärmeaustauschaggregat 26 um den Punkt 27 kippbar gelagert.

Die Temperatur des im Kanal 1 strömenden Mediums wird beispielsweise durch Fühler 28 gemessen und der erhaltene Wert über die Leitung 29 an den Regler 30 weitergegeben. Im Regler wird die Temperatur mit dem gewünschten Wert verglichen und dementsprechend Druckflüssigkeit über eine der beiden Leitungen der Schubkolbeneinrichtung 32 zugeführt, wodurch sich das Aggregat 26 neigt. In Abhängigkeit von der Strömungsrichtung des Dampfes bzw. des Kondensates kann dadurch die Fördermenge der Flüssigkeit in den Kapillaren beeinflußt und die Leistung gesteigert oder gesenkt werden.

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Claims

DR.-ING. W. STUHLMANN — DIPL.-ING. R. WILLERT

DR.-ING. P. H. OIDTMANN ? b Ί 9 8 Q

. 418/25801

Ihr Zeichen

GEA LuftkÜhlergeSellSChaft Happel GmbH & Co. KG, Bochum, Königsallee 43 - 47

4β3 Bochum, 2.5.1975 Postschließfach 24 5O Fernruf O 23 21/1 4O 61 Bergstraße 159
Telegr.: Stuhlmannpatent

Patentansprüche;

Vorrichtung zum Wärmeaustausch, die gegebenenfalls außenseitig gerippte, mindestens teilweise mit einer leicht verdampfenden Flüssigkeit befüllte Wärmerohre aufweist, welche eine Trennwand quer durchsetzen, die zwei strömungsfähige Medien mit unterschiedlichen Temperaturen voneinander distanziert, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmerohre (6, 19) zu einer von der Trennwand (4, 15, 23) gestützten, lediglich endseitig verschlossenen evakuierten Wärmerohrschlange (5> 18, 22) zusammengesetzt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die auf einer Seite der Trennwand (4, 15, 23) liegenden Abschnitte der Wärmerohrschlange (5, 18, 22) mindestens zum Teil mit einer Kapillare aufweisenden innenseitigen Auflage (10) versehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Wärmerohrschlange (5_S 18, 22) auf dem überwiegenden Teil ihrer Längenerstreckung zumindest abschnittsweise mit einer Kapillare aufweisenden innenseitigen Auflage (10) versehen ist.

genden,
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der foldadurch gekennzeichnet, daß

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die Wärmerohre (6) weitgehend gerade ausgebildet sind sowie im wesentlichen horizontal verlaufen und über ihre Endbereiche durch gekrümmte Rohrabschnitte (8) wechselweise mit den jeweils benachbarten Wärmerohren (6) zu einer Wärmerohrschlange (5) miteinander verbunden sowie auf nahezu ihrer gesamten Längenerstreckung mit einer Kapillare aufweisenden innenseitigen Auflage (10) versehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Wärmerohre (6) im Abstand übereinander angeordnet und durch etwa U-förmig gekrümmte Rohrabschnitte (8) zu einer annähernd vertikal sich erstreckenden, eine senkrechte Trennwand (4) quer durchsetzenden Wärmerohrschlange (5) miteinander verbunden sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet , daß die gekrümmten Rohrabschnitte (8) mit im Durchmesser verkleinerten Stutzen (11) in den Endbereichen der Wärmerohre (6) dicht befestigt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Stirnseiten (13) der Stutzen (11) nach innen umgebördelt sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmerohre (19) weitgehend gerade ausgebildet sind sowie im wesentlichen vertikal verlaufen und über ihre Endbereiche durch etwa U-förmig gekrümmte Rohrabschnitte (20) wechselweise mit den jeweils benachbarten Wärmerohren (19) zu einer in die Breite gezogenen, eine horizontale Trennwand (15) quer durchsetzenden Wärmerohrschlange (18) miteinander verbunden sind.

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9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmerohrschlange (22) spiralförmig gekrümmt ist und innerhalb eines vertikal oder horizontal angeordneten rohrartigen Behälters (21) eine in Längsrichtung des Behälters (21) verlaufende, den Behälter (21) in zwei Kanalbereiche (24, 25)aufteilende Trennwand (23) quer durchsetzt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Wärmerohrschlangen (5, 18, 22) im wesentlichen parallel nebeneinander angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, mit im wesentlichen horizontalen Wärmerohren, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wärmerohrschlange (5) für sich oder zusammen mit weiteren Wärmerohrschlangen (5) begrenzt kippbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß jede Wärmerohrschlange (5) für sich oder zusammen mit weiteren Wärmerohrschlangen (5) durch eine von der Wärmeübertragungsleistung abhängig gesteuerte Regelvorrichtung (28 - 32) begrenzt kippbar ist.

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