DE2845217A1

DE2845217A1 - Formelement

Info

Publication number: DE2845217A1
Application number: DE19782845217
Authority: DE
Inventors: Joel C Bradley
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-10-17
Filing date: 1978-10-17
Publication date: 1979-04-19
Also published as: FR2406151A1; GB2008734A; GB2008734B; FR2406151B1; US4374542A

Description

Die Erfindung betrifft ein Formelement aus einem geformten Material.

Für die Verteilung flüssiger bzw. fließfähiger Materialien wie z.B.

granulatförmiger oder pulverförmiger Materialien sind eine Vielzahl von Vorrichtungen bekannt (US-PS 3 476 521 und 3 871 624), mit welchen es möglich ist, diese Materialien miteinander in Berührung zu bringen bzw. miteinander zu vermischen. Derartige Vorrichtungen sind jedoch nicht universell einsetzbar. Auch ist es nicht gewährleistet, daß das miteinander in Kontaktbringen der Materialien bzw. das Vermischen der Materialien in der gewünschten Form erfolgt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Formelement zu schaffen, das aufgrund seiner Formgebung einerseits für Lagerund Transportzwecke sehr dicht aufeinandergestapelt werden kann und andererseits für die bestimmungsgemäße Verwendung die Möglichkeit bietet, aus dem Formelement einen Stapel aufzubauen und Flüssigkeiten bzw. fließfähige Materialien oder Gase derart zu

Fs/ai führen

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führen, daß sie einerseits mit und andererseits ohne Vermischung miteinander in innigen Kontakt kommen und eine Wechselwirkung gezielt erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Formelement aus in welliger Anordnung vorgesehenen prismaähnlichen Ausprägungen besteht.

Die Erfindung sieht ferner einen Stapel aus Formelementen vor, welcher dadurch entsteht, daß auf einem ersten Formelement mit gegebener Ausrichtung weitere Formelemente mit wechselnder Ausrichtung derart gestapelt sind, daß das zweite Formelement um eine parallel zur Längsachse H-H des ersten Formelementes um 180 gedreht und auf dem ersten Formelement abgelegt ist, daß ein drittes Formelement um eine Achse parallel zur Querachse I-I des zweiten Formelementes um 180 gedreht und auf dem zweiten Formelement abgelegt ist, daß ein viertes Formelement um eine Achse parallel zur Längsachse H-H des dritten Formelementes um 180 gedreht und auf dem dritten Formelement abgelegt ist, daß das fünfte Formelement um eine Achse parallel zur Querachse I-I des vierten Formelementes um 180 gedreht und auf dem vierten Formelement abgelegt ist, und daß weitere Formelemente in einer der vorausstehenden Folge der Ausrichtung entsprechenden Lage auf dem jeweils darunter befindlichen Formelement bis zur gewünschten Höhe des Stapels abgelegt sind.

Unter dem Begriff prismaähnliche Ausprägungen in welliger Anordnung wird eine dreidimensionale Formgebung verstanden, bei der prismaähnliche Ausprägungen in regelmäßiger Verteilung rasterförmig beiderseits einer Mittelebene abwechselnd ausgebildet sind. Dabei sind um jede einzelne Ausprägung auf einem quadratischen Raster gleichartige Ausprägungen auf derselben Seite der Mittel-

ebene

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ebene vorgesehen, zwischen welchen ebenfalls in quadratischer Anordnung auf der gegenüberliegenden Seite der Mittelebene hervorstehende Ausprägungen ausgebildet sind, wobei über den jeweiligen Mittelpunkten der einen Rasterfläche die Eckpunkte der anderen Rasterfläche liegen und sich die Verbindungslinien der einzelnen Rasterpunkte senkrecht schneiden.

Die prismaähnlichen Ausprägungen verlaufen pyramidenstumpf förmig zur jeweiligen Basisfläche der Ausprägung, die gleichzeitig die am weitesten von der Mittelebene entfernte Fläche des Formelement is ist. Die kegelstumpfförmigen Ausprägungen können vier und mehr Polygonflächen als Seitenflächen haben, wobei vierflächige, sechsflächige, achtflächige bzw. runde Ausprägungen, d.h. ein Polygon mit unendlich viel Seitenflächen bevorzugte Ausführungsformen sind. Wenn ein rechteckiges Formelement vorgesehen ist, und die Ausprägungen vier Polygonflächen haben, d. h. die Basisfläche quadratisch ist, schneiden die einzelnen, längs Diagonalen hintereinanderliegender quadratischer Basisflächen verlaufenden Ebenen zur Kante des Formelementes unter einem Winkel, der größer als 45 ist bzw. dem Komplement dieses Winkels entspricht. Für eine Ausführungsform, bei der ein Schnittwinkel von 63, 5 vorgesehen ist, ergibt sich für den zweiten Schnittwinkel ein Wert von 26, 5 . Dabei verlaufen diese Ebenen längs der Diagonalen in einer nicht zur Kante des Formelementes parallelen Richtung.

Die in gleicher Weise ausgebildeten Form elemente können, wenn sie in derselbenAusrichtung übereinandergelegt werden, sehr dicht gepackt werden, so daß sie ein kleines Volumen einnehmen. Dies ist insbesondere wichtig für die Lagerung und den Transport. Für den vorgesehenen Anwendungszweck werden dagegen mehrere Formelemente übereinander in unterschiedlicher Orientierung gestapelt,

wobei

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wobei jedoch die jeweiligen Eckpunkte der Formelemente auf einer geradlinigen Linie liegen.

Es ist jedoch offensichtlich, daß je nach dembestimmungsgemäßen Anwendungszweck eine beliebige Anzahl von Formelementen übereinander angeordnet werden kann, um eine vielseitige Anwendung zu gewährleisten. Dabei ist es vorgesehen daß die durch die freien Volumenräume zwischen den Formelementen beförderten Medien sowohl in gleicher Richtung als auch in entgegengesetzter ο Richtung und quer zueinander fließen. Dabei können die Ränder der Formelemente gegen eine Gehäusewand abgedichtet sein, so daß keine Kommunikation zwischen den einzelnen freien Volumenräumen innerhalb des Gehäuses besteht. Einen derartigen Stapel kann man in vorteilhafter Weise als Wärmeaustauscher benutzen, wobei die Formelemente aus gut leitendem Material hergestellt sind.

Ein erfindungsgemäß aufgebauter Stapel aus Formelementen ist jedoch auch in vorteilhafter Weise zum Mischen von Medien geeignet, wobei es sich sowohl um gasförmige als auch um flüssige, pastöse oder pulverförmige Medien handeln kann. Dabeiistes nicht ausgeschlossen, daß ein flüssiges und ein pulverförmiges bzw. gasförmiges und ein pulverförmiges Medium miteinander in Kontakt gebracht werden. Zu diesem Zweck werden die einzelnen Formelemente in turmartigen Gehäusen angeordnet, z.B. um eine Extraktion bei Flüssigkeiten oder eine Absorption bzw. Desorption beiFlüssigkeiten und Gasen vorzunehmen. Derartige Anordnungen sind auch für Destillationszwecke oder für Absorptionszwecke zwischen festen und gasförmigen oder flüssigen Stoffen geeignet. Ein weiteres Anwendungsgebiet wird im chemischen und biologischen Bereich gesehen, wobei ein Stapel aus Formelementen als Reaktor für feste, gasförmige oder flüssige Medien Verwendung finden kann. Auch als Kühltürme sind derartige Stapel von Formelementen sehr

geeignet

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geeignet.

Durch die spezielle Ausgestaltung der Erfindung erhält man einen Stapel von Formelementen, bei dem der Strömungsfluß durch die freien Volumenräume einen verhältnismäßig geringen Widerstand hat, wobei jedoch Turbulenzen entstehen, die eine sehr intensive Vermischung der Ströme mit sich bringen. Die schrägen Flächen der prismaähnlichen Ausprägungen wirken sich besonders günstig für den Mischeffekt aus, wogegen die wellige Anordnung der Aussparungen Dispersionseffekte auslösen, die zusammen Turbulenzen auslösen. Die spezielle Form der Ausprägung und der Steigungswinkel der Seitenflächen der einzelnen prismaähnlichen Ausprägungen sowie der Abstand der Ausprägungen wird je nach der bestimmungsmäßigen Anwendung zweckmäßigerweise durch Versuche ermittelt.

Mit einem Stapel gemäß der Erfindung wird ferner erreicht, daß die Kapazität, Flüssigkeiten zu vermischen, stark erhöht wird, was auch für die Schaffung von Oberflächenbereichen gilt, an denen Kontakte zwischen den Medien stattfinden können. Die Fähigkeit, Turbulenzen in dem durch den Stapel fließenden Strom zu erzeugen, wobei gleichzeitig ein Strömungsfluß mit geringem Strömungswiderstand möglich ist, bringt es mit sich, daß für den Transport der Flüssigkeiten durch den Stapel verhältnismäßig wenig Energie benötigt wird. Durch diesen steten weichen Fluß im freien Volumenraum werden abrupte Richtungsänderungen und das Abreißen der Strömung bzw. extreme Einschnürungen vermieden. Da sich die Medien verhältnismäßig gleichmäßig im freien Volumenraum verteilen, entstehen auch keine Strömungskanäle innerhalb der Masse des Mediums. Der Stapel aus Formelementen ist äußerst leicht und einfach aufzubauen und hat ein verhältnismäßig geringes Gewicht, wobei sich der Vorteil ergibt, daß die einzelnen Form-

elemente

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elemente für Lager-und Transportzwecke äußerst dicht gepackt werden können.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein beispielsweises Formelement gemäß der Erfindung; 10

Fig. 2 eine Seitenansicht auf lose gestapelte Formelemente

gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine Frontansicht auf die lose gestapelten Form-

elemente gemäß Fig. 2;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht von zwei lose aufeinander

gestapelten Form elementen gemäß der Erfindung;

Fig. 5 eine schematisch auseinandergezogene Ansicht von

plattenförmigen Elementen, anhand derer die Zuordnung der einzelnen Formelemente beim losen Stapeln beschrieben wird;

Fig. 6a bis 6d verschiedene perspektivische Ansichten von unterschiedlichen prismaähnlichen Ausprägungen wie sie für die Form elemente gemäß der Erfindung Verwendung finden.

In Fig. 1 ist ein Formelement mit prismaähnlichen Ausprägungen in welliger Anordnung dargestellt. Dieses in Draufsicht gezeigte

Form-

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-?-- ήή CD13P-1831

Formelement IO ist aus einem dünnen blattförmigen Material hergestellt, indem die prismaähnlichen Ausprägungen in quadratischer Zuordnung zueinander angebracht sind. Jede Ausprägung ist mit einer Basisfläche 12 versehen, wobei diese Basisflächen 12 benachbarter Ausprägungen jeweils auf gegenüberliegenden Seiten einer durch das vom Element verlaufenden Mittelebene liegen. Die Basisfläche 12 ist jeweils die obere Endfläche einer prismaähnlichen Ausprägung, die die Form eines Kegelstumpfes hat. Jede Basisfläche ist von vier in den Eckpunkten eines Quadrates Liegenden umgeben, die jeweils auf der gegenüberliegenden Seite der Mittelebene angeordnet sind. Außerhalb dieser vier Basisflächen liegen weitere auf der gleichen Seite der Mittelebene des Formelementes angeordnete Basisflächen, die ebenfalls an den Eckpunkten eines Quadrates liegen, das um 45 gegenüber dem zuerst genannten Quadrat verdreht ist und dessen Kantenlinien in der Projektion durch die Ecken des zuerst genannten Quadrates verlaufen. Die Basisflächen auf den beiden Seiten der Mittelebene des Formelementes sind gleich weit von dieser Mittelebene entfernt.

Wie aus Fig. 1 entnehmbar, ist das Formelement 10 rechteckig in der Draufsicht, wobei die Basisflächen 12 quadratisch ausgebildet sind. Die längs den Diagonalen dieser Basisfläche durch das Formelement und die Kanten 11 verlauf enden Ebenen schneiden die längeren Kanten 11 unter einem Winkel CC , der beispielsweise 63, 5 gemäß Fig. 1 beträgt. Die parallel dazu verlaufenden Ebenen durch die gemeinsamen Diagonalflächen schneiden die kürzeren Kanten 11 des Formelementes 10 unter einem Winkel jß , der beispielsweise 26,5 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 beträgt. Es ist offensichtlich, daß derVerlauf dieser Ebenen variiert werden kann, so daß die Schnittwinkel mit den längeren und kürzeren Kanten 11 des Formelementes für unterschiedliche Ausführungs-

f or men

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formen verschieden sein kann. Der Winkel Oi ist bei der quadratischen Anordnung der Basisflächen das Komplement zum Winkel^ Grundsätzlich gilt, daß für ein Formelement gemäß der Erfindung die durch die gemeinsamen Diagonalen der Basisflächen der Basisflächen gedachten Ebenen nicht parallel zu den Kanten des Formelementes 10 verlaufen. Die vier Ecken des Formelementes 10 sind in Fig. 1 mit den Buchstaben A, B₃ C und D bezeichnet.

Mehrere der in Fig. 1 dargestellten Formelemente, die identisch gleich sind, können in zweifacher Weise aufeinandergestapelt werden. Im einen Fall erhält man einen dichten Stapel und im anderen Fall einen losen Stapel, wobei sich zwischen den einzelnen Formelementen freie Volumenräume ausbilden. Einen dichten Stapel erhält man dadurch, daß die einzelnen Formelemente mit ihren Eckpunkten A, B, C und D jeweils übereinander-liegend gestapelt werden. Bei einer losen Stapelung, wie sie in den Fig. 2 bis 4 dargestellt ist, liegen verschiedene Eckpunkte übereinander, wodurch man erreicht, daß sich zwischen den einzelnen Formelementen, wie aus den Fig. 2 bis 5 erkennbar, freie Volumenräume ausbilden. Diese freien Volumenräume werden in der dargestellten losen Stapelung durch fünf Formelemente 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 und 10-i geschaffen, die in der in Fig. 5 dargestellten Zuordnung übereinandergestapelt sind. Bei einer solchen Stapelung können selbstverständlich die einzelnen Elemente sowohl horizontal als auch vertikal bzw. in einer schrägen Winkellage nebeneinander angeordnet werden.

In Fig. 5 ist die Zuordnung von fünf Formelementen 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 und 10-1 in einer horizontalen Lage übereinander schematisch angedeutet. Das erste Formelement 10-1 wird auf

einer

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einer Unterlage abgelegt, wobei die unterhalb der Mittelebene befindlichen Basisflächen auf der Unterlage aufliegen. Auf dieses Formelement wird ein zweites Formelement 10-2 abgelegt, nachdem es um eine Längsachse H-H um 180 gedreht wurde. Dadurch erreicht man, daß nur ein Teil der Basisflächen der prismaähnlichen Ausprägungen aufeinander aufliegt. Das dritte Formelement 10-3 wird von der Lage des zweiten Formelementes ausgehend um eine Querachse I-I um 180 gedreht und auf dem zweiten Formelement abgelegt. Entsprechend wird das vierte Formelement 10-4 von dem dritten Formelement 10-3 ausgehend um eine Längsachse H-H um 180 gedreht und auf dem dritten Formelement abgelegt. Schließlich wird von der Lage des vierten Formelementes 10-4 ausgehend das fünfte Formelement 10-1 um die Querachse I-I um 180 verdreht und auf dem vierten Formelement abgelegt. Dieses fünfte Formelement hat dann dieselbe L age orient ie rung wie das erste Formelement. Auf diese Weise erhält man einen lose gestapelten Aufbau mit freien Volumenräumen zwischen den einzelnen Formelementen.

Wenn die Formelemente nach der Anordnung gemäß Fig. 5 übereinander abgelegt werden, liegen Teile von einigen Basisflächen 12 eines jeden Formelementes auf entsprechenden Basisflächen der benachbarten Formelemente auf, wodurch der Abstand fixiert wird. Die Formelemente können in der Weise zusammengehalten werden, daß die aufeinander aufliegenden Basisflächen mit herkömmlichen bekannten Mitteln, z. B. durch Verkleben bzw. bei Formelementen aus metallischen Materialien durch Verlöten oder Verschweißen miteinander verbunden werden. Es ist auch eine Vielzahl mechanischer Verbindungselemente für

diesen Zweck geeignet, wobei in den einzelnen Basisflächen druckknopfartige Erhöhungen oder Vertiefungen vorgesehen sein

können

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a y. CD13P-1831

können, die beim Aufeinanderlegen ineinander verrasten. Die einzelnen Formelemente haben aufgrund ihrer vielseitigen räumlichen Verformung eine sehr hohe Stabilität, obwohl sie aus sehr leichten Materialien wie z.B. dünnen Blechen oder Kunststoffplatten geformt sein können. Die Formstabilität ist so groß, daß sie im lose gepackten Zustand in der Lage sind, Druckbelastungen in jeder Richtung aufzunehmen. Wenn ein derartiger aus Formelementen aufgebauter Stapel z.B. als Wärmeaustauscher Verwendung findet, wird hierfür ein Metallblech oder ein anderes gut wärmeleitendes Material verwendet. Generell kann das Formelement aus allen für den speziellen Einsatz geeigneten Materialien hergestellt sein, wobei entsprechend einer materialgerechten Herstellung die Formgebung auch durch Spritzen, Gießen, Tauchen oder dergl. erfolgen kann. Besonders vorteilhafte Materialien können Kunststoff, Faserstoffe, Zellulosematerialien oder Keramik sein.

In den Fig. 2 und 3 ist eine lose Stapelung von Form elementen gemäß der Erfindung für ein industrielles Verfahren schematisch dargestellt. Dabei sind die einzelnen Formelemente 10 in einem Gehäuse 14 untergebracht, welches den Stapel umgibt und mit Einlauf- und Auslaufstutzen 16, 17, 18 und 19 an unterschiedlichen Positionen des Stapels versehen ist, um eine Flüssigkeit in den Stapel einzuleiten und davon abzuziehen. Wie man aus der Darstellung entnehmen kann, sind auf allen vier Seiten des Stapels derartige Einlauf- und Auslaufstutzen angebracht. Es ist jedoch auch möglich, daß nur ein einziger Einlauf st utzen und ein einziger Auslaufstutzen benötigt wird, der jeweils in einen freien Volumenraum zwischen zwei Formelementen mündet. Welcher der Stutzen 16, 17, 18 bzw. 19 als Einlauf bzw. Auslauf Verwendung findet, hängt von dem. speziellen Anwendungsfall ab, und zwar je nachdem, ob eine gleichlaufende, eine gegenläufige oder eine kreuzweise verlaufende Strömung und eine dementsprechende Kontaktgabe bzw.

Ver-

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-44"= ä^ CD13P-1831

Vermischung der Medien gewünscht wird. Wenn beispielsweise die gestapelten Formelemente in einem Destillationsturm, einem Absorptionsturm oder einem Desorptionsturm Verwendung finden, würde durch einen oder mehrere Stutzen 16 eine Flüssigkeitund durch einen oder mehrere Stutzen 17 ein Gas in die freien Volumenräume eingeleitet werden, wogegen die Flüssigkeit über Stutzen und das Gas über Stutzen 16 aus den Volumenräumen abgezogen würde. Wenn eine kreuzweise Strömung zum Vermischen von Flüssig·- keiten gewünscht würde, ließe sich die erste Flüssigkeit über einen oder mehrere Stutzen 16 und die zweite Flüssigkeit über einen oder mehrere Stutzen 18 einleiten, wogegen dasFlüssigkeitsgemisch über einen oder mehrere der Stutzen 17 und/oder 19 abgezogen würde. Es ist offensichtlich, daß sich eine große Variationsmöglichkeit für das Zuleiten und Ableiten von Medien ergibt, um eine Vermischung von Medien bzw. eine enge Kontaktgabe zwischen zwei Medien zu erreichen.

Wenn die Formelemente beispielsweise in einem Wärmeaustauscher Verwendung finden sollen, ist es notwendig, eine Abdichtung 20 längs den Kanten 11 gemäß Fig. 3 vorzusehen. Mit Hilfe dieser Abdichtung 20, wie sie in der Darstellung gemäß Fig. 2 und 3 jeweils nur für das Formelement 10-2 dick ausgezogen angedeutet ist, können die einzelnen Volumenräume zwischen den Form elementen dicht gegeneinander separiert werden, so daß kein Austausch des Mediums stattfinden kann.

In einem solchen Fall wird ein erstes flüssiges Medium mit bestimmten Eigenschaften zwischen die Formelemente 10-1 und 10-2 eingeleitet, während ein zweites Medium mit anderen charakteristisehen Eigenschaften zwischen die Formelemente 10-2 und 10-3 eingeleitet wird. Dabei kann der Strömungsverlauf beider Flüssigkeiten wiederum gleichgerichtet, einander entgegengerichtet oder

kreuz-

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μ,

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kreuzweise ausgerichtet sein. Die beiden Flüssigkeiten werden beim Durchströmen der freien Volumenräume über die wärmeleitende Trennschicht des Formelementes miteinander in Wechselwirkung gebracht, so daß der Wärmeaustausch in der gewünschten Weise über das Formelement 15-2 stattfindet. Durch die spezielle Formgebung erhält man eine sehr große wirksame Oberfläche für den Wärmeaustausch, wobei jedoch der Widerstand für die Strömung verhältnismäßig gering bleibt. Damit ist der Vorteil z.B. einer verhältnismäßig niederen Pumpleistung verbunden.

Wie bereits erwähnt, kann die Basisfläche unterschiedliche Formen haben. Es ist jedoch auch vorgesehen, daß die Seitenflächen der prismaähnlichen Ausprägungen verschieden geformt sind. In den Fig. 6a bis 6d sind vier verschiedene Ausführungsformen für die prismaähnliche Ausprägung dargestellt. In Fig. 6a ist eine Ausprägung mit einer quadratischen Basisfläche, in Fig. 6b mit einer sechseckigen Basisfläche, in Fig. 6c mit einer achteckigen Basis fläche und in Fig. 6d mit einer kreisförmigen Basisfläche dargestellt. Aufgrund der unterschiedlichen Ausgestaltung der Basisfläche ergeben sich auch Ausprägungen mit einer entsprechenden Vielzahl von Seitenflächen, wobei die Ausführungsform gemäß Fig. 6d den Grenzfall für eine unendliche Vielzahl von Teilflächen darstellt, wie er sich für einen kreisförmigen Kegelstumpf im Grenzfall ergibt. Jeder Basisfläche auf der einen Seite der Mittelebene eines Formelementes sind in quadratischer Anordnung vier Basisflächen auf der anderen Seite der Mittelebene des Formelementes zugeordnet. Dementsprechend sind der Basisfläche 12-1 vier auf den Eckpunkten eines Quadrates liegende Basisflächen 12-2, 12-3, 12-4 und 12-5 zugeordnet. Die zuletzt genannten vier Basisflächen liegen, wie bereits erwähnt, bezogen auf die Basisfläche 12-1 auf der anderen Seite der Mittelebene durch das Formelement. Diese Mittelebene ist in Fig. 2

für

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MU

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für das Formelement 10-1 durch die gestrichelte Linie P-P angedeutet.

Die wellige Anordnung der prismaähnlichen Ausprägungen, die die freien Volumenräume bestimmen, bewirken, daß in den freien Volumenräumen eine Mischung, eine Zerteilung sowie eine Turbulenz aufgrund der Erhöhungen und Vertiefungen in einer durchfließenden Strömung ausgelöst werden. Dadurch wird eine sichere Kontaktgabe mit der großen durch das Formelement gebildeten Fläche gewährleistet. Gleichzeitig wird jedoch der Strömungswiderstand verhältnismäßig niedrig gehalten, ohne daß beruhigte Zonen entstehen können, in denen sich eine Teilströmung aufbaut, die mit der Oberfläche der Formelemente nicht in Berührung kommt.

Durch die Maßnahmen der Erfindung wird ein Formelement geschaffen, das aufgrund seiner prismaähnlichen Ausprägungen eine wellige Anordnung in einem losen Stapel zuläßt, so daß freie Volumenräume entstehen, in welchen gasförmige und flüssige Medien äußerst intensiv miteinander in Kontaktverbindung gebracht bzw. miteinander vermischt werden können. Die Formelemente sind insbesondere für Anlagen zum Austausch von Eigenschaften der Medien, insbesondere als Wärmeaustauscher geeignet. Da sich die Form elemente einfach herstellen und für den Transport sehr dicht stapeln lassen, ergibt sich ein besonders großer Vorteil für die Herstellung und den Transport derartiger Austauscher bzw. aus den Formelementen herzustellender Anlagen.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Formelement aus einem verformbaren Material, dadurch gekennzeichnet,

- daß es aus in welliger Anordnung vorgesehenen prismaähnlichen Ausprägungen besteht.

2. Formelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die prismaähnlichen Aussparungen in einem Quadratraster vorgesehen sind.

3. Formelementnach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß die prismaähnlichen Aussparungen eine quadratische Basisfläche (12) haben.

4. Formelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

- daß durch die Diagonalen der quadratischen Basisflächen (12) verlaufende Ebenen die Ränder des Formelementes unter einem Winkel schneiden, der gegen die Kante des Formelementes gemessen größer als 45 oder gleich dem Komplement zu diesem

20 Winkel ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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5. Stapel aus Formelementen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

- daß auf einem ersten Formelement mit gegebener Ausrichtung weitere Formelemente mit wechselnder Ausrichtung derart gestapelt sind, daß das zweite Formelement (10 - 2) um eine Achse parallel zur Längsachse H-H des ersten Formelementes (10-1) um 180 gedreht und auf dem ersten Formelement abgelegt ist, daß ein drittes Formelement (10-3) um eine Achse parallel zur Querachse I-I des zweiten Formelementes (10-2) um 180 gedreht und auf dem zweiten Formelement abgelegt ist, daß ein viertes Formelement um eine Achse parallel zur Längsachse H-H des dritten Formelementes (10-3) um 180 gedreht und auf dem dritten Formelement abgelegt ist, daß das fünfte Formelement (10-1) um eine Achse parallel zur Querachse I-I des vierten Formelementes um 180 gedreht und auf dem vierten Form element abgelegt ist, und daß weitere Formelemente in einer der voraus stehenden Folge der Ausrichtung entsprechenden Lage auf dem jeweils darunter befindlichen Formelement bis zur gewünschten Höhe des Stapels abgelegt sind.

6. Stapel aus Formelementen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

- daß die einzelnen Formelemente mit den aufeinanderliegenden Teilen der Basisflächen miteinander verbunden sind.

7. Stapel aus Formelementen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen prismaähnlichen Ausprägungen der Formelemente eine polygonale Form in der Draufsicht haben.

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8. Stapel aus Formelementen nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

- daß Ebenen durch das Zentrum der Basisfläche der einzelnen in einer Reihe hintereinanderliegenden Ausprägungen unter einem Winkel zu den Kanten (11) der Formelemente verlaufen.

9. Stapel nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

- daß an zumindest einigen der Basiflächen (12), der Formelemente (10) drucliknopfartige Ausnehmungen oder Erhöhungen vorgesehen sind, die zur Verbindung aufeinanderliegender Basisflächen dienen.

10. Stapel aus Form elementen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

- daß die äußeren Kanten (11) der einzelnen Formelemente (10) mit einer Abdichtung versehen sind, welche die freien Volumenräume zwischen den einzelnen, innerhalb eines Gehäuses über einander gestapelten Formelementen gegeneinander dicht verschließt, und daß am Gehäuse Einlaufstutzen und Auslaufstutzen (16, 17, 18 und 19) vorgesehen sind, welche in den freien Volumenraum zwischen den einzelnen Formelementen münden.

11. Stapel aus Form elementen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Formelemente aus einem wärmeleitenden Material hergestellt sind, und daß der Stapel aus Formelementen als Wärmeaustauscher dient.

12. Stapel aus Form elementen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

„„ - daß in zumindest einigen der nicht aufeinanderliegenden Basisflächen (12) Öffnungen vorgesehen sind, durch welche zwei benachbarte freie Volumenräume miteinander verbunden sind.

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13. Stapel aus Forraelementen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Formelemente bei gleicher Ausrichtung dicht übereinander stapelbar sind.

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