DE3143334C2 - - Google Patents

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DE3143334C2
DE3143334C2 DE3143334A DE3143334A DE3143334C2 DE 3143334 C2 DE3143334 C2 DE 3143334C2 DE 3143334 A DE3143334 A DE 3143334A DE 3143334 A DE3143334 A DE 3143334A DE 3143334 C2 DE3143334 C2 DE 3143334C2
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Rudolf Andres
Helmut 7032 Sindelfingen De Grantz
Wolf-Dietrich Dr. 7031 Ehningen De Muenzel
Wolfgang 7032 Sindelfingen De Odebrecht
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Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit einem quer von Luft beaufschlagbaren Bündel parallel verlaufender Rohre nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie er beispielsweise aus der nicht vorveröffentlichten DE-OS 30 31 624 als be­ kannt hervorgeht.
Der dort gezeigte Wärmetauscher dient wahlweise zum Kühlen oder zum Heizen des Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeuges. An den beiden Enden des Rohrbündels sind jeweils unter­ schiedliche Wärmetauscherköpfe vorgesehen, von denen der eine mit heißem Wasser zum Heizen und der andere mit Kälte­ mittel zum Kühlen beaufschlagt werden kann. Die Verteilung der zugeführten Wärme bzw. der Kälteleistung auf den Luft­ strom erfolgt durch das Rohrbündel, dessen Rohre als an sich bekannte sogenannte Wärmerohre ausgebildet sind. Ähn­ liche Anordnungen eines wahlweise sowohl zum Kühlen als auch zum Heizen verwendbaren Wärmetauschers zeigen die DE-OS 27 56 119 und die DE-OS 28 00 265.
Es sind Luft/Flüssigkeits-Wärmetauscher bekannt, bei denen zur rationellen Herstellung der Wärmetauscher einzelne Wärmetauscherplatten aufeinander geschichtet werden, deren Wärmetauscherplatten mit Kanälen versehen sind. Bei dem Wärmetauscher nach der DE-OS 28 51 316 sind die Wärme­ tauscherplatten als Stegdoppelplatten und bei dem Wärme­ tauscher nach der DE-AS 12 82 037 sind sie als geblähter Teilverbundschichtkörper ausgebildet. Der auch weiter unten in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung verwendete Begriff der "Stegdoppelplatte" ist im Zusammenhang mit Wär­ metauschern offenbar üblich und beispielsweise nicht nur in der erwähnten DE-OS 28 51 316, sondern auch im DE-GM 80 12 872 verwendet, wobei diese Schriften das glatte Verständnis dieses Begriffes unterstellen. Es wird darunter ein plattenförmiges Halbzeug verstanden, welches in der Regel im Extrusionsver­ fahren herstellbar ist und welches im Bereich der Ober- und der Unterseite jeweils eine Wandung enthält, die beide durch mehrere parallel zueinander verlaufende Stege miteinander verbunden sind. Die beiden Wandungen und jeweils zwei be­ nachbarte Stege bilden je einen geraden im Querschnitt recht­ eckigen Kanal; eine Stegdoppelplatte enthält also parallel nebeneinander mehrere solcher Kanäle.
Die Kanäle in den Wärmetauscherplatten der bekannten Wärme­ tauscher sind jedoch - sowohl bei dem aus Stegdoppelplatten gebildeten als auch bei dem aus geblähten Teilverbundschicht­ körpern gebildeten Wärmetauschern - unmittelbar von dem um­ gewälzten Wärmeträgermedium durchströmt, d. h. die Verteilung der Wärme auf den zwischen den Wärmetauscherplatten durch­ streichenden Luftstrom erfolgt selber durch die Wärmeträger­ flüssigkeit und nicht - wie beim gattungsmäßig zugrundege­ legten Wärmetauscher - durch zwischengeschaltete Wärmerohre. Nachteilig an dieser Ausgestaltung von Wärmetauschern ist, daß aufgrund der relativ großen im Wärmetauscher befindlichen Flüssigkeitsmassen der betriebsfertig gefüllte Wärmetauscher relativ schwer ist und außerdem eine relativ große Wärme­ trägheit besitzt. In dieser Hinsicht bietet der gattungs­ mäßig zugrundegelegte Wärmetauscher Vorteile, der jedoch wegen der zwischengeschalteten Wärmerohre im Aufbau um­ ständlich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ausgestaltungsform des gattungsmäßig zugrundegelegten Wärmetauschers anzugeben, die rationell herstellbar ist und die einen guten Wärme­ übergang zwischen dem den Wärmetauscherkopf durchströmen­ den Wärmeträgermedium und den Wärmerohren erwarten läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­ den Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Dank der Verwendung von kreuzweise angeordneten Wärmetauscherplatten, von denen die eine Art auf den Bereich der Wärmetauscherköpfe beschränkt ist, können auf engem Raum zwei gegeneinander gesonderte Kanalsysteme erstellt werden, die dank der Verlötung der Wärmetauscherplatten innig wärmeleitend miteinander ver­ bunden sind. Die beiden in Wärmeaustausch stehenden Kanal­ systeme können auf rationelle und kostengünstige Weise her­ gestellt werden. Aufgrund einer dichten Packung vieler an­ einander grenzender Kanäle kann auf kleinem Raum ein guter Wärmeaustausch herbeigeführt werden. Die Wärmetauscherplatten können als Strangpreßprofile oder auch als Teilverbundschicht­ körper ausgebildet sein.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unter­ ansprüchen entnommen werden. Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand verschiedener in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher er­ läutert; dabei zeigen
Fig. 1 und 2 Ansicht in Luftströmungsrichtung (Fig. 1) bzw. von oben (Fig. 2) auf ein erstes Aus­ führungsbeispiel eines Wärmetauschers mit als Strangpreßprofil aus­ gebildeten Wärmetauscherplatten,
Fig. 3 einen gegenüber den Fig. 1 und 2 vergrößerten Schnitt durch den Wärme­ tauscher nach Fig. 1 bzw. 2 entlang der Schnitt­ linie III-III in Fig. 2 bzw. entsprechend der mit III und einer Kreislinie bezeichneten Einzel­ heit in Fig. 1,
Fig. 4 einen Querschnitt durch den luftbeaufschlagten Teil einer Wärmetauscherplatte des Wärme­ tauschers nach Fig. 1,
Fig. 5 die Ansicht eines ebenfalls in Luftströmungs­ richtung gesehenen weiteren Ausführungsbei­ spieles eines Wärmetauschers mit als Teilver­ bundschichtkörpern ausgebildeten Wärmetauscher­ platten,
Fig. 6 einen vergrößerten Teilausschnitt aus dem Wär­ metauscher nach Fig. 5,
Fig. 7 die Darstellung eines Wärmetauschers nach Fig. 5 in Seitenansicht und
Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wärme­ tauschers mit Teilverbundschichtkörpern als Wärmetauscherplatten und mit Sektionsunter­ teilung der Wärmetauscherköpfe zum Trocknen der behandelten Luft.
Die in den Figuren dargestellten verschiedenen Ausführungs­ beispiele von Wärmetauschern 1, 1′, 1′′ bzw. 1′′′ bestehen im wesentlichen aus einem oberen Wärmetauscherkopf 4 bzw. 4′, einem luftbeaufschlagbaren Rohrbündel 2, bzw. 2′ (Luft­ strom 3) sowie einem unteren Wärmetauscherkopf 5 bzw. 5′. Die einzelnen Rohre des Rohrbündels sind mit 6 bzw. 6′ be­ zeichnet. Die Wärmetauscher 1-1′′′ sind gebildet durch zwei verschiedene Scharen von Wärmetauscherplatten, von denen die erste Art von Wärmetauscherplatten 8, 8′, 8′′, 8′′′ sich über die ganze Höhe des Wärmetauschers 1-1′′′ erstreckt, während die zweite Art von Wärmetauscherplatten 10, 10′, 10′′, 10′′′ sich auf den jeweiligen Wärmetauscherkopf 4, 4′, 5, 5′ beschränkt. Die erste Art der Wärmetauscherplatten 8, 8′, 8′′ bzw. 8′′′ umfaßt die Rohre 6 bzw. 6′ und die Wärme­ rohrkanäle 7 bzw. 7′ des Rohrbündels bzw. der Rohrreihen. Diese Wärmetauscherplatten erstrecken sich parallel zum Luftstrom 3 und reichen über den Luftstrom 3 hinaus bis in den Bereich des jeweiligen Wärmetauscherkopfes 4, 4′, 5, 5′ hinein. Quer zur Richtung der Rohre 6, 6′ sind zwischen den ersten Wärmetauscherplatten 8-8′′′ Wärmetauscherplatten der zweiten Art 10, 10′, 10′′ bzw. 10′′′ angeordnet, die parallel zum Luftstrom 3 liegen und die Wärmeträgerkanäle 9, 9′, 9′′ bzw. 9′′′ enthalten, die von Wärmeträgermedium z. B. Heiz­ wasser oder Kältemittel durchströmbar sind. Benachbarte Wärmetauscherplatten der ersten und der zweiten Art sind auf ihrer Anlageseite miteinander verlötet, so daß eine gu­ te wärmeleitende Verbindung zwischen ihnen besteht.
Bei dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungs­ beispiel sind die beiden Arten der Wärmetauscherplatten 8 bzw. 10 als Strangpreßprofil in Form einer Stegdoppelplatte ausgebildet, welches jeweils mehrere parallel nebeneinan­ der verlaufende Kanäle 9 enthält. Hier sind die innerhalb des Wärmetauscherkopfes 4 kreuzweise zueinander verlaufen­ den Wärmetauscherplatten 8, 10 über die ganze Erstreckung des Wärmetauscherkopfes 4 hinweg verlötet und bilden gewis­ sermaßen einen kompakten Block. Die Strangpreßprofile haben im Querschnitt die Form einer Leiter und bilden mehrere rechteckige oder quadratische Kanäle 9, die die Rohre dar­ stellen. Der luftbeaufschlagte Teil der Rohre ist mit Wär­ meübergangsrippen versehen, die bei dem Ausführungsbei­ spiel nach den Fig. 1 bis 4 in Form von spanartig aus der Außenwandung abgeschälten aufgestellten Bogenrippen 11 gebildet sind.
Die die Kanäle 9 bildenden Strangpreßprofile sind untereinan­ der durch quer zu ihnen verlaufende Verbindungsprofile 16 verbunden, die im Querschnitt die gleiche Form wie die in Fig. 3 im Querschnitt gezeigten Strangpreßprofile des Wärme­ tauscherkopfes 4 aufweisen. Die Verbindungsprofile 16 weisen an den Einmündungsstellen der durch den Wärmetauscherkopf 4 hindurch laufenden Strangpreßprofile der Wärmetauscher­ platten 10 eine Nut 17 auf, die in ihrer Breite der Profil­ stärke entspricht und die die Kanäle 9 des Verbindungspro­ files 16 anschneidet. Dieses solcherart vorbereitete Verbin­ dungsprofil 16 wird unter Zwischenlage einer sogenannten Löt­ maske an den jeweiligen Kontaktstellen auf die überstehenden Enden der Wärmetauscherplatten 10 aufgesteckt und gemeinsam mit den übrigen Verlötungen in einem Arbeitsgang dichtend verlötet. Eine der Stirnseiten des Verbindungsprofiles 16 ist verschlossen, während die gegenüberliegende Seite des gleichen Verbindungsprofiles mit einem Zulauf- bzw. mit einem Ablaufanschluß versehen ist.
In ähnlicher Weise wie die Wärmetauscherplatten zweiter Art 10 des Wärmetauscherkopfes 4 sind auch die Wärmetauscherplat­ ten erster Art 8 durch querverlaufende Strangpreßprofile 14 miteinander verbunden. Während bei den Wärmetauscherplatten zweiter Art 10 eine Verbindung der Kanäle 9 für eine Durch­ strömung mit Wärmeträgermedium unerläßlich und funktionsnot­ wendig ist, ist eine entsprechende Querverbindung der Wärme­ rohrkanäle 7 der einzelnen Wärmetauscherplatten erster Art 8 nicht unbedingt notwendig. Sie ist jedoch zweckmäßig, um mehrere Wärmerohrkanäle 7 gleichzeitig evakuieren und ge­ zielt mit einem geeigneten Medium füllen zu können. Außerdem wird durch eine Querverbindung der im Luftstrom 3 nebeneinan­ derliegenden Wärmerohrkanäle 7 das Temperaturniveau quer zum Luftstrom 3 ausgeglichen. Auch beim Strangpreßprofil 14 für die Wärmetauscherplatten erster Art 8 sind querverlaufende Nuten 17 angebracht, die der Profilstärke entsprechen und die die Kanäle innerhalb des Strangpreßprofiles 14 anschnei­ den. An sich brauchte das Strangpreßprofil 14 keine Einzelka­ näle aufzuweisen, sondern könnte ein rechteckiges Flachrohr darstellen. Eine Unterteilung in Kanäle, die genau dem in Fig. 4 dargestellten Querschnitt entspricht, ist jedoch aus festigkeitsmäßigen Gründen zweckmäßig. Außerdem wird durch eine gleiche Unterteilung des Strangpreßprofiles 14 wie bei den Wärmetauscherplatten erster Art 8 eine Trennung der ein­ zelnen Rohre 6 innerhalb der Wärmetauscherplatten erster Art 8 erzielt. Dadurch können die an unterschiedlicher Tiefen­ position innerhalb des Wärmetauschers 1 - im Luftstrom 3 ge­ sehen - liegenden Rohre 6 individuell aufgrund unterschied­ licher Füllungen auf unterschiedliche Arbeitspunkte einge­ stellt werden, so daß die Tendenz eines im Luftstrom 3 ab­ nehmenden Temperaturgefälles zwischen der Luft und dem Wärme­ tauscher 1 dadurch kompensiert und die Wärmeübertragungs­ leistung optimiert werden kann.
Bei dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbei­ spiel eines Wärmetauschers 1′ sind die Wärmetauscherplatten erster Art 8′ bzw. zweiter Art 10′ als zweilagige Teilver­ bundschichtkörper ausgebildet. Jeweils eine Seite der Teil­ verbundschichtkörper ist flach und eben ausgebildet; mit die­ ser Seite sind die beiden Wärmetauscherplatten miteinander vollflächig verlötet, so daß ein im Querschnitt großflächi­ ger gut leitender Wärmekontakt zwischen beiden besteht. Die im Luftstrom 3 parallel nebeneinander liegenden Wärmetauscher­ platten erster Art 8′ sind untereinander durch Rohre 13 mit­ einander verbunden, so daß quer zum Luftstrom 3 alle Rohre 6′ des Bündels 2′ den gleichen Arbeitspunkt besitzen.
Wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 zeigt, können die Rohre 6′′ des Rohrbündels 2′′ in Luftströmungsrichtung (Luft­ strom 3) gruppenweise zusammengefaßt sein derart, daß die ein­ zelnen im Luftstrom 3 hintereinander liegenden Gruppen von Wärmerohrkanälen 7′′ keine Verbindung miteinander haben. Im Luftstrom 3 gleichtief liegende Gruppen von Wärmerohrkanä­ len 7′′ sind quer zum Luftstrom 3 über Rohre 13 miteinander ver­ bunden. Durch die Gruppenunterteilung der Wärmerohrkanäle 7′′ wird der bereits obenerwähnte Vorteil erreicht, daß die Ar­ beitspunkte der einzelnen Wärmerohrkanäle 7′′ im Luftstrom 3 individuell eingestellt werden können, so daß einer Tendenz der Verringerung des Temperaturgefälles entgegengewirkt wer­ den kann. In ähnlicher Weise, jedoch mit einer etwas anderen Zweckgebung, sind auch die Wärmetauscherplatten zweiter Art 10′′ mittels Verbindungsleitungen 15 quer untereinander zulauf­ seitig und ablaufseitig verbunden, so daß sie parallel zu­ einander von einem Wärmeträgermedium durchströmbar sind. Die in ihnen gebildeten Kanäle 9′′ verlaufen zweckmäßigerweise un­ verzweigt mäanderförmig über die Erstreckung der Wärmetauscher­ platte zweiter Art 10′′ hinweg, wobei auf möglichst großer Länge Kanalabschnitte des Kanales 9′′ deckungsgleich liegen mit Kanalabschnitten der Wärmerohrkanäle 7′′ in den Wärme­ tauscherplatten erster Art 8′′. Die Wärmerohrkanäle der Wärme­ tauscherplatten erster Art 8′′ sind im Bereich der Wärmetau­ scherköpfe 4′′ etwa leiterförmig ausgebildet, wobei die den Sprossen dieser "Leiter" entsprechenden Kanalabschnitte der Wärmerohrkanäle 7′′ mit Kanalabschnitten der von Wärmeträger­ medium durchströmten Kanäle 9′′ deckungsgleich liegen. Da­ durch werden kurze Wärmeübergangswege von dem Wärmerohrka­ nal 7′′ in die anderen Kanäle 9′′ erzielt. Diese Verbindungs­ leitungen 15 sind entsprechend auch am Wärmetauscher 1′ nach Fig. 5 und 6 angebracht. In beiden Ausführungsbeispie­ len der Wärmetauscher 1′ bzw. 1′′ - nachfolgend ist dies für das Ausführungsbeispiel von Fig. 7 beschrieben - sind diese auf ganz ähnliche Weise wie die Rohre 13 zum Verbinden der Wärme­ tauscherplatten erster Art 8′′ befestigt. Die Verbindungslei­ tung 15 und die Kante der Teilverbundschichtkörper sind an den jeweiligen Einmündungsstellen eingefräst, derart, daß Öffnungen mit etwa übereinstimmenden räumlichen Verlauf der Begrenzungskontur entsteht. Durch lagerichtiges Auflegen und Festklammern der Verbindungsleitungen 15 auf die plattensei­ tigen Ausschnitte und unter Zwischenlage einer entsprechenden Lötmaske sind die Teile dichtend miteinander verlötet.
Auch bei den Ausführungsbeispielen, bei denen die Wärmetau­ scherplatten erster Art 10′ bzw. 10′′ durch Teilverbundschicht­ körper gebildet sind, ist der Wärmeübergang durch Wärmeüber­ gangsrippen am luftbeaufschlagten Teil der Wärmetauscherplat­ ten erster Art 10′ bzw. 10′′ verbessert. Hier sind die Wärmeübergangsrippen in Form von quer ausgestellten Zungen 12 gebildet, die aus Wandungspar­ tien der Wärmetauscherplatten erster Art 10′, 10′′ ausgeklinkt sind. Und zwar werden diejenigen Wandungsteile hierzu be­ nutzt, die zwischen den Rohren 6′, 6′′ liegen.
Das weitere in Fig. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers 1′′ zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß die beiden Wärmetauscherköpfe 4′′′, 5′′′ in Richtung des Luftstromes 3 in zwei hintereinander liegende Sektionen 18 bzw. 19 unterteilt sind. Der obere Wärmetauscherkopf 4′′′ ist mit einem kälter als die Taupunkttemperatur der beauf­ schlagten Luft temperierten Wärmeträgermedium, beispielswei­ se mit einem flüssigen Kältemittel beaufschlagbar, während der untere Wärmetauscherkopf 5′′′ mit einem wärmer als Raum­ temperatur temperierten Wärmeträgermedium, beispielsweise mit Heizwasser durchströmbar ist. In den Wärmetauscherplatten zweiter Art 10′′′ sind jeweils zwei unabhängige Kanäle 9′′′ ge­ bildet, die jeweils für sich mit Verbindungsleitungen 15 quer untereinander verbunden sind. Dadurch sind die erwähnten un­ abhängigen Sektionen 18 bzw. 19 innerhalb der Wärmetauscher­ köpfe 4′′′ bzw. 5′′′ gebildet, von denen die eine Sektion 18 im Luftstrom 3 zunächst und die andere Sektion 19 im Luft­ strom 3 zuhinterst liegt; beide Sektionen 18 und 19 sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel gleich groß.
Dank der Unterteilung der Wärmetauscherköpfe 4′′′ und 5′′′ in zwei hintereinander liegende Sektionen 18 und 19 können diese einzeln abgeschaltet werden, so daß isoliert nur eine der Sektionen 18 und 19 und demgemäß der zugehörige Teil des Rohrbündels 2′′′ für sich beaufschlagt werden kann. Eine sol­ che Ausgestaltung des Wärmetauschers bzw. der Wärmetauscher­ köpfe ist sinnvoll für das Trocknen feuchter Luft. Hierbei werden die drei ersten im Luftstrom 3 liegenden Rohre 6′′′ der Wärmetauscherplatten erster Art 8′′′ gekühlt, indem dem oberen Wärmetauscherkopf 4′′′ Kältemittel zugeführt wird, wobei die hintere Sektion 19 dieses Wärmetauscherkopfes 4′′′ abgeschaltet ist und dementsprechend die drei hinteren Rohre 6′′′ der Wärmetauscherplatten erster Art 8′′′ nicht gekühlt werden. Gleichzeitig wird jedoch der untere Wärmetauscherkopf 5′′′ im Bereich der hinteren Sektion 19 mit Heizwasser beauf­ schlagt, wobei hier dessen vordere Sektion 18 stillgelegt wird und lediglich die hinteren Rohre 6′′′ der Wärmetauscher­ platten erster Art 8′′′ beheizt werden. Durch eine solche Be­ triebsweise kann der durch den Wärmetauscher 1′′′ geförderten Luft die Feuchtigkeit entzogen werden, indem diese an den vorderen kalten Rohren 6′′′ kondensiert; anschließend wird die abgekühlte Luft an den hinteren Rohren 6′′′ wieder auf nor­ male Temperatur aufgeheizt, so daß die getrocknete Luft nor­ male Raumtemperatur erhält bzw. behält.
Die Wirkungsweise der Wärmetauscher 1-1′′′ mit zwei Wärme­ tauscherköpfen 4-4′′′ und 5-5′′′, die jedoch nicht in Sek­ tionen unterteilt oder deren Sektionen 18 und 19 parallelge­ schaltet sind, ist kurz folgende: Es ist lediglich ein ein­ ziger der beiden Wärmetauscherköpfe 4-4′′′ bzw. 5-5′′′ gleich­ zeitig beaufschlagt; bei Verwendung eines Wärmetauschers nach Fig. 8 sind die beiden Sektionen 18 und 19 parallel ge­ schaltet und ebenfalls nur einer der beiden Wärmetauscher­ köpfe 4′′′ bzw. 5′′′ auf voller Breite beaufschlagt. Beim Hei­ zen wird das in den Wärmerohrkanälen 7-7′′′ befindliche Me­ dium unten verdampft, steigt in den Rohren 6-6′′′ auf, gibt die Wärme über die Rohrwandung an den Luftstrom 3 ab und kon­ densiert an der Rohrinnenseite; das Kondensat läuft durch Schwerkrafteinfluß und/oder durch Kapillarwirkung einer ent­ sprechenden Strukturierung der Rohrinnenseite zur beheizten Stelle zurück, so daß sich der Kreislauf schließt. Beim Kühlen des Luftstromes 3 wird selbstverständlich die Heiz­ wasserzufuhr abgeschaltet und statt dessen zu verdampfendes Kältemittel durch den oberen Wärmekopf 4-4′′′ geleitet. Bei dieser Betriebsart wird das in den Wärmerohrkanälen 7-7′′′ befindliche Medium in den dem Luftstrom 3 ausgesetzten Rohren 6-6′′′ des Bündels 2-2′′′ verdampft, wobei der Luft Wärme ent­ zogen wird. Das verdampfte Medium steigt im Rohrinnern auf und kondensiert in den im oberen Wärmetauscherkopf 4-4′′′ befindlichen Abschnitten der Wärmerohrkanäle 7-7′′′, wobei die aufgenommene Wärme an das Kältemittel überführt wird und dieses verdampft. Das gebildete Kondensat läuft durch Schwerkrafteinfluß und/oder durch Kapillarwirkung im Rohr­ inneren nach unten in den Teil der Wärmerohrkanäle 7-7′′′, die dem Luftstrom 3 ausgesetzt sind, wodurch sich ebenfalls der Kreislauf wieder schließt. In jedem Fall ist die Konden­ sationspartie der Wärmerohrkanäle 7-7′′′ in Schwerkraftrich­ tung oberhalb der Verdampfungspartie angeordnet, so daß ein Kondensatrückfluß durch Schwerkrafteinfluß begünstigt wird. Dieses wirkt sich auf eine leistungsfähige Wärmeübertragung günstig aus.

Claims (11)

1. Wärmetauscher mit einem quer von Luft beaufschlagbaren Bündel parallel verlaufender, in einer oder mehreren gleich langen in Luftströmungsrichtung parallel hintereinander liegenden Reihen angeordneter metallener Rohre, die hermetisch verschlossen und nach Art von Wärmerohren ausgebildet sind, ferner mit wenigstens einem quer zum Rohrbündel sich er­ streckenden, von einem Wärmeträgermedium durchströmbaren metallenen Wärmetauscherkopf, der strömungsmäßig gegen die Wärmerohrkanäle des Rohrbündels abgedichtet ist, aber in wärmeübertragender Verbindung mit ihnen steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (1, 1′, 1′′, 1′′′) aus zweierlei Wärme­ tauscherplatten erster (8, 8′, 8′′, 8′′′) und zweiter Art (10, 10′, 10′′, 10′′′) besteht, die abwechselnd parallel zur Luftströmungsrichtung (3) geschichtet im Bereich ihres gegenseitigen Kontaktes wärmeleitend verlötet sind, wobei die erste Art von Wärmetauscherplatten (8, 8′, 8′′, 8′′′) sich über den Bereich des Wärmetauscherkopfes (4, 4′, 5, 5′) und des Rohrbündels (2, 2′) erstreckt und die zweite Art (10, 10′, 10′′, 10′′′) auf den Bereich des Wärmetauscherkopfes (4, 4′, 5, 5′) beschränkt ist, so daß die Wärmetauscherplatten der ersten Art (8, 8′, 8′′, 8′′′) im Bereich des Rohrbündels (2, 2′) einen Freiraum zwischen sich zum Luftdurchtritt ein­ schließen, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die als Wärmerohrkanäle (7, 7′) des Rohrbündels (2, 2′) ausge­ bildeten Rohre in den Wärmetauscherplatten der ersten Art (8, 8′, 8′′, 8′′′) angeordnet sind und daß in den den Wärme­ tauscherkopf (4, 4′, 5, 5′) bildenden Wärmetauscherplatten der zweiten Art (10, 10′, 10′′, 10′′′) Kanäle (9, 9′) ge­ bildet sind, die mit einem Zu- und Ablauf für das Wärme­ trägermedium verbunden sind.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherplatten der ersten (8) und/oder der zweiten Art (10) jeweils als Strangpreßprofil in Form einer Stegdoppelplatte mit mehreren parallel neben­ einander verlaufenden Kanälen ausgebildet sind.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherplatten der ersten (8′, 8′′, 8′′′) und/oder der zweiten Art (10′, 10′′, 10′′′ ) jeweils in Form eines geblähten Teilverbundschichtkörpers gebildet sind.
4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Luftstrom (3) ausgesetzte Teil der ersten Wärmetauscherplatten (8, 8′, 8′′, 8′′′) mit Wärmeübergangs­ rippen versehen ist.
5. Wärmetauscher nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübergangsrippen in Form von spanartig aus der Außenwandung abgeschälten und aufgestellten Bogen­ rippen (11) gebildet sind.
6. Wärmetauscher nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübergangsrippen in Form von quer ausge­ stellten Zungen (12) gebildet sind, die aus den ungeblähten Wandungspartien ausgeklinkt sind.
7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftstrom (3) vorne liegende Wärmerohrkanäle (7, 7′) getrennt sind von weiter hinten im Luftstrom (3) liegenden Wärmerohrkanälen (7, 7′).
8. Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der gleichen Reihe angehörende Wärmerohrkanäle (7, 7′) verschiedener Wärmetauscherplatten (8, 8′, 8′′, 8′′′) untereinander verbunden sind.
9. Wärmetauscher nach Anspruch 8 mit als Strangpreßprofil aus­ gebildeten Wärmetauscherplatten, dadurch gekennzeichnet, daß die Querverbindung der Wärmetauscherplatten (8) durch wenigstens ein Strangpreßprofil (14) erfolgt, wobei das oder die quer verlaufende(n) Strangpreßprofil(e) (14) an jeder Einmündungsstelle einer Wärmetauscherplatte (8) quer angefräste, die Kanäle anschneidende und in ihrer Brei­ te der Profilstärke entsprechenden Nuten (17) aufweist, die jeweils mit den offenen Stirnseiten der Wärmetauscher­ platten (8) bündig und dichtend verlötet sind.
10. Wärmetauscher nach Anspruch 8 mit als Teilverbund­ schichtkörper ausgebildeten Wärmetauscherplatten, dadurch gekennzeichnet, daß die Querverbindung der Wärmetauscherplatten (8′, 8′′, 8′′′) durch wenigstens ein Rohr (13) erfolgt, wobei das oder die querverlaufende(n) Rohr(e) (13) und die Kante der Teilverbundschichtkörper (8, 8′′, 8′′′) an den jeweili­ gen Einmündungsstellen eingefräste Öffnungen aufweisen, die dichtend miteinander verlötet sind.
11. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
  • a) an beiden Enden des Rohrbündels (6, 6′) ist jeweils ein gesondert beaufschlagbarer Wärmetauscherkopf (4, 5, 4′, 5′) vorgesehen;
  • b) die Wärmetauscherplatten zweiter Art (10, 10′, 10′′, 10′′′) sind alle in zwei unabhängige, jeweils gesondert mit nach außen führenden Zu- bzw. Ablaufanschlüssen versehene, in Luftströmungsrichtung gesehen hinter­ einanderliegende, vorzugsweise gleichgroße Sektionen (18, 19) unterteilt, die jeweils gesondert durch Ver­ bindungsleitungen (15) strömungsmäßig zusammengefaßt sind.
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