DE3034965A1 - Waermeuebertragungseinrichtung fuer waermepumpen - Google Patents

Waermeuebertragungseinrichtung fuer waermepumpen

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DE3034965A1 DE19803034965 DE3034965A DE3034965A1 DE 3034965 A1 DE3034965 A1 DE 3034965A1 DE 19803034965 DE19803034965 DE 19803034965 DE 3034965 A DE3034965 A DE 3034965A DE 3034965 A1 DE3034965 A1 DE 3034965A1
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Description

Wärmeübertragungseinrichtung für Wärmepumpen
Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertragungseinrichtung zur Wärmeübertragung zwischen einem Kältemittel und einer davon getrennten Flüssigkeit, insbesondere zum Einsatz im Kältemittelkreislauf einer im wesentlichen aus Drosselorgan, Verdampfer, Verdichter, zwei hintereinandergeschalteten Kondensatoren, einem weiteren Wärmeübertrager und ggf. Sammler bestehenden Wärmepumpe, wobei das Kältemittel nach dem ersten Kondensator durch den weiteren Wärmeübertrager zum zweiten Kondensator geführt ist.
Insbesondere bei kleineruBrauchwasserwärmepumpen führt man das Kältemittel nach einem ersten Kondensator durch einen weiteren Wärmeübertrager, meist den ölkühler des Verdichters, um dessen Abwärme aufzunehmen. In einem zugeschalteten, zweiten Kondensator wird das teilweise erneut verdampfte Kältemittel wieder kondensiert.
Durch die Hintereinanderschaltung der Kondensatoren werden zusätzlich Lötstellen erforderlich, die die Gefahr von Undichtigkeiten für das Kältemittel und den Prüfaufwand erhöhen. Zudem ergibt sich ein stark erhöhter Fertigungsaufwand.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine aus Kondensatoren bestehende Wärmeübertragungseinrichtung anzugeben, die kompakter ausgebildet ist und die geschilderten Nachteile weitgehend vermeidet.
ORlGiNAL INSPECTED
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kondensatoren in einem an sich bekannten, aus einem Kern- und einem darübergeschobenen Mantelrohr bestehenden Koaxialkondensator integriert sind, wobei der Ringraum zwischen Kern- und Mantelrohr an einer Stelle durch 'einen Füllkörper unterbrochen ist und neben dem Füllkörper jeweils Öffnungen im Mantelrohr vorgesehen sind.
Durch den Einsatz eines Füllkörpers in einen* an sich bekannten Koaxialkondensator ist es also leicht möglich, Je nach Bedarf unterschiedliche Kombinationen von Kondensatoren herzustellen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Füllkörper auf etwa 1/3 b-zwv 2/3 der Länge der Wärmeübertragungseinrichtung angeordnet.
Vorzugsweise ist der Füllkörper als Ring ausgebildet, der sich leicht auf das Kernrohr aufschieben läßt. Insbesondere bei Verwendung eines berippten Kernrohres entstehende Bypässe sind üblicherweise unschädlich, da in beiden Kondensatoren dasselbe Kältemittel bei nahezu gleichem Druck verwendet wird. Wenn doch erforderlich, kann der Bypass-Effekt in vorteilhafter Weise dadurch verringert werden, daß der Ring auf einem unberippten Zwischenstück des berippten Kernrohres angeordnet ist.
Eine Breite des Rings von 5 bis 40 mm ist bevorzugt. Der Ring besteht vorzugsweise aus Metall oder einem kältemittelverträglichen Kunststoff.
ORlGiNALlNSPECTED
•-_—*- ι
., „ -.- Job
Um ein Verschieben des Rings von der einmal gewählten Stelle zu verhindern, empfiehlt es sich, den Ring am Kernrohr zu fixieren. Bei einem Metallring und bei-Verwendung eines berippten Kernrohres wird der Ring eingekerbt, was in einfacher Weise durch einen Schlag mit einem Werkzeug aruf den Ring erfolgt.
Bei einem Kunststoffring empfiehlt es sich, diesen mit zum Kernrohr gerichteten Haltenasen zu versehen, die in die Nuten des berippten Kernrohrs eingreifen können. ^
Die Wärmeübertragungseinrichtung ist vorteilhaft gestreckt oder gebogen ausgeführt. Die gebogenen Ausführungsformen sind vorzugsweise U- oder mäander--"tjzw. spiral- oder wendelförmig, insbesondere flachoval, gewickelt.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Wärmeübertragung seinrichtung in gestreckter Ausführung mit einem berippten Kernrohr,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine wendelförmig gewickelte Wärmeübertragungseinrichtung mit einem berippten Kernrohr und
Fig. 3 eine Prinzipschaltung einer Brauchwasserwärmepumpe mit eingesetzter Wärmeübertragungseinrichtung.
ORIGINAL INSPECTED
C34965
Die Wärmeübertragungseinrichtung 1 in gestreckter Ausführung nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem berippten Kernrohr 2 und einem darübergeschobenen Mantelrohr 3· Der Ringraum h zwischen Kern 2- und Mantelrohr 3 ist bei etwa 1/3 bzw. 2/3 der Länge der Wärmeübertragungseinrichtung 1 durch einen metallischen Ring 5 unterbrochen.
Neben dem Ring 5 sind jeweils öffnungen 6, 7 vorgesehen. An den Enden befinden sich in üblicher Weise T-Stück^Anschlüsse 8. Auf diese Weise sind in der Wärmeübertragungseinrichtung 1 Kondensatoren 1' bzw. 1" integriert. Im Ringraum 4 fließt das Kältemittel, im Kernrohr 2 eine Flüssigkeit, hier Wasser..
In Fig. 2 ist eine WarmeubertragungseinriOhtung in wendelförmig gewickelter Ausführung dargestellt.
Beim Einsatz der Wärmeübertragungseinrichtung 1 in einer Brauchwasserwärmepumpe nach Fig. 3* bestehend aus Drosselorgan 9* hier einem Expansionsventil, Verdampfer 10, Verdichter 11, Wärmeübertragungseinrichtung 1, Sammler 12 und'weiterem Wärmeübertrager 13* hier dem ölkühler des Verdichters 11, fließt das Kältemittel durch den Ringraum 4 des Kondensators 1', wird durch den Wärmeübertrager 13 geführt, nimmt die Abwärme des Verdichters 11 durch teilweises, nochmaliges Verdampfen auf und kondensiert dann im zweiten Kondensator 1". Das im Kernrohr 2 im Gegenstrom fließende Kaltwasser wird durch die abgegebene Wärme erwärmt.
• ORIGINAL INSPECTED
■ ■-;: .-..-. .-..--. 3CC4965
Beispiel;
Es wurde eine wendelförmig gewickelte Wärmeübertragungseinrichtung 1 aus Cu-Rohren hergestellt.
Das berippte Kernrohr 2 hatte einen Innendurchmesser von IJ> mm (Rippenhöhe =1,5 mm), das Mantelrohr hatte die Abmessung 25 χ 1 mm. Die gestreckte Länge der Rohre 2, J5 betrug etwa 4000 mm. Die Anzahl der Windungen betrug 4,5 (Wickeldurchmesger & 280 mm). Nach etwa 3 Windungen war ein Metallring 5 von etwa 20 mm Breite im
J
Ringraunr angebracht. Vor und nach dem angebrachten Ring 5 waren Anschlüsse 6, 7 mit 10 mm Durchmesser angelötet, die Enden waren mit T-Stück-Anschlüssen-B- versehen.
Der Einsatz einer solchen-Wärraeübertragungseinrichtung 1 in einer Brauchwasserwärmepumpe unter Verwendung von Kältemittel Rl2 oder zeigte gute Ergebnisse.
Leerseite

Claims (15)

"? Γ"::": O:'; 303Λ965 • «ft <*■#*·.· Q ^ Λ Wieland-Werke AG """ " ** ' 7900 Ulm (Donau), 16.09.80 TPT-2564 Patentansprüche
1.JWärmeübertragungseinrichtung zur Wärmeübertragung zwischen einem Kältemittel und einer davon getrennten Flüssigkeit, insbesondere zum Einsatz im Kältemittelkreislauf einer im wesentlichen aus Drosselorgan, Verdampfer, Verdichter, zwei hintereinandergeschalteten Kondensatoren, einem weiteren Wärmeübertrager und ggf. Sammler bestehenden Wärmepumpe, wobei das Kältemittel nach dem ersten Kondensator durch den weiteren Wärmeübertrager zum zweiten Kondensator geführt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kondensatoren (1', 1") in einem an sich bekannten, aus einem Kern (2)- und einem darübergeschobenen Mantelrohr (3) bestehenden Koaxialkondensator integriert sind, wobei der Ringraum (4) zwischen Kern (2)- und Mantelrohr (3) an einer Stelle durch einen Füllkörper (5) unterbrochen ist und neben dem Füllkörper (5) jeweils öffnungen (6, 7) im Mantelrohr (3) vorgesehen sind.
2. Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Füllkörper (5) auf etwa 1/3 bzw. 2/3 der Länge der Wärmeübertragungseinrichtung (1) angeordnet ist.
3. Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch l.oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Füllkörper (5) als Ring ausgebildet ist.
4. Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,
daß der Ring (5) auf einem unberippten. Zwischenstück eines
berippten Kernrohrs (2) angeordnet ist.
5. Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daS der Ring (5) eine Breite von 5 bis 40 mm aufweist.
6. Wärmeübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5i dadurch gekennzeichnet,
daß der Ring (5) aus Metall besteht.
7. Wärmeübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5* dadurch gekennzeichnet,
dai3 der Ring (5) aus kältemittel verträglichem Kunststoff besteht.
8. Wärmeübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ring (5) am Kernrohr (2) fixiert ist.
034965
9· Wärmeübertragungseinriohtung nach Anspruch 6 und 8, dadurch
gekennzeichnet,
daß der Ring (5) eingekerbt ist.
10. Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch
gekennzeichnet,
daß der Ring (5) mit zum Kernrohr (2) gerichteten Haltenasen
versehen ist.
11. Wärmeübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wärmeübertragungseinrichtung (1) gestreckt ausgeführt ist.
12. Wärmeübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wärmeübertragungseinrichtunß (l) gebogen ausgeführt
ist.
13. Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, oder
daß die Wärmeübertragungseinrichtung (1) U-/mäanderförmig aus gebildet ist.
14-, Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet,
daß die Wärmeübertragungseinrichtung (1) spiral- oder wendelförmig gewickelt ist.
15. Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungseinrichtung (1) flachoval gewickelt ist.
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