DE3205571C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher, bestehend aus in wenigstens einer Lage angeordneten Hohlfäden, die in gegebenenfalls als Stützrahmen ausgebildete Verteiler- bzw Sammelrohre münden, welche Anschlüsse für eine Fluidzuführung bzw. -ableitung aufweisen und die in einer gewölbten oder gekrümmten Fläche liegen nach dem Hauptpatent 31 26 618.

Dieser Wärmeaustauscher ist beispielsweise zur Wärmeüber­ tragung zwischen einem gasförmigen Medium, beispielsweise Luft, welches die Hohlfäden umströmt und einem flüssigen Medium, beispielsweise Wasser, welches die Hohlfäden durchströmt, insbesondere auch bei hohen Windgeschwindigkeiten geeig­ net und gewährleistet auch bei wechselnden Windrichtungen eine im wesentlichen gleichmäßige, d. h. gleichbleibende Wärmeübertragungsleistung.

Der vorliegende Zusatzerfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, die nach außen fluiddichten Verbindungen zwischen den Endabschnitten der Hohlfäden und den Verteiler- bzw. Sammelrohren gemäß Hauptpatent einerseits sowie die nach außen fluiddichten Steckverbindungen zum Zusammenfügen mehrerer gegebenenfalls in Modulform ausgebildeter Wärmeaus­ tauschereinheiten gemäß Hauptpatent andererseits dahin­ gehend zu verbessern, daß die gewünschte Abdichtung auf schnellere und einfachere Weise sowie mit noch größerer Zuverlässigkeit und noch längerer Haltbarkeit erreicht wird, als dies mit den nach dem Hauptpatent vorgeschlage­ nen Maßnahmen schon erreicht wurde.

Die Verbesserung der nach außen fluiddichten Verbindungen zwischen den Endabschnitten der Hohlfäden und den Ver­ teiler- bzw. Sammelrohren wird dadurch erreicht, daß die Endabschnitte der Hohlfäden erfindungsgemäß in Dicht­ leisten angeordnet und mit diesen nach außen fluiddicht verbunden sind, welche den Endabschnitten der Hohlfäden angepaßte Ausnehmungen/Aussparungen aufweisen, und daß die Dichtleisten gegebenenfalls teilweise in die Verteiler- bzw. Sammelrohre eingelassen sind, in jedem Falle jedoch mit diesen nach außen fluiddicht fest verbunden sind.

In Ausgestaltung kann jede Dichtleiste aus zwei Teilen bestehen, wodurch das Einlegen der Hohlfädenendabschnitte in die Ausnehmungen/Aussparungen wesentlich erleichtert wird. Die zur Aufnahme der Hohlfädenendabschnitte vorge­ sehenen Ausnehmunen/Aussparungen sind dabei beispiels­ weise je zur Hälfte in den beiden Teilen einer Dichtleiste angeordnet und halbschalenförmig ausgebildet.

Bei einer so ausgebildeten Dichtleiste kann der Zusammen­ bau beispielsweise so erfolgen: Zunächst wird eines der beiden Teile der Dichtleiste mit den Ausnehmungen/Aussparun­ gen nach oben auf einen Arbeitstisch gelegt und werden die Ausnehmungen/Aussparungen mit einem aushärtbaren Kunstharz, einem Klebemittel od. dgl. ganz oder teilweise ausgefüllt. Daraufhin werden die Hohlfädenendabschnitte einzeln in die gefüllten Ausnehmungen/Aussparungen hineingedrückt. Daraufhin wird das erste Teil der Dichtleiste mit seinen nach unten weisenden Ausnehmungen/Aussparungen in analoger Weise aufgelegt, nachdem auch bei diesem die halbschalenförmig ausgebildeten Ausnehmungen/Aussparungen ganz oder teilweise ebenfalls mit der klebenden Dichtmasse ausgefüllt worden waren. Die nach außen fluiddichte Verbindung der beiden Teile der Dichtleiste kann durch verschweißen, Verkleben od. dgl. er­ folgen. Abschließend werden die Dichtleisten mit den darin eingebetteten Hohlfädenendabschnitten in die Verteiler- bzw. Sammelrohre eingesetzt, die zu diesem Zweck mit ent­ sprechend bemessenen Längsschlitzen versehen sind, und mit diesen nach außen fluiddicht fest verbunden, was durch Verschweißen, Verkleben od. dgl. erfolgen kann.

Die beiden Teile der Dichtleisten können weiterhin mit zusammenwirkenden nut- und federähnlichen oder Einrast- Einrichtungen versehen oder so geformt sein, daß ihr Zusammenbau hierdurch erleichtert wird und die Lage der beiden Teile zueinander eindeutig vorgesehen ist. So können die beiden Teile beispielsweise einen L-förmigen Quer­ schnitt haben und so bemessen sind, daß sie im zusammenge­ fügten Zustand einen im wesentlichen rechteckigen Quer­ schnitt bilden.

Bestehen die Hohlfäden und die Dichtleisten aus demselben Material, so kann eine nach außen fluiddichte Verbindung zwischen beiden beispielsweise auch durch Ultraschall- oder Spiegelschweißen erreicht werden.

Bei aufrollbaren Hohlfadenmatten bestehen die Dichtleisten vorteilhafterweise aus einem gummielastischen Material, da in diesem Fall, um das Aufrollen der Hohlfadenmatten zu ermöglichen, zweckmäßigerweise auch die Verteiler- bzw. Sammelrohre aus einem solchen Material bestehen. In weite­ rer besonders bevorzuger Ausgestaltung können diese Teile dabei so integriert sein, daß sie im wesentlichen eine zusammenhängende Einheit bilden.

Die Verbesserung der nach außen fluiddichten Steckverbin­ dungen, deren Zweck bereits oben näher beschrieben wurde, wird erfindungsgemäß durch in die Anschlußstutzen einge­ schobene Verbindungsteile erreicht, die mit mindestens zwei an ihrem Umfang angeordnete Ringnuten zur Aufnahme von O-Ring- oder anderen Dichtungen versehen sind. Diese Ver­ bindungsteile können, wenn sie einen Fluiddurchfluß ge­ währleisten sollen, rohrförmig ausgebildet sein, wenn sie dagegen eine Abblindung bewirken sollen, in massiver Form vorliegen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigten

Fig. 1 bis 5 eine aus zwei Teilen mit L-förmigem Querschnitt bestehende Dichtleiste in verschiedenen Ansichten bzw. Darstellungsweisen,

Fig. 6 die Dichtleiste nach den Fig. 1 bis 5 im einge­ bauten Zustand,

Fig. 7 eine aus zwei Teilen mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt bestehende Dichtleiste,

Fig. 8 eine aus zwei Teilen bestehende Dichtleiste mit einem im wesentlichen runden Querschnitt,

Fig. 9 eine Dichtleiste für aufroll­ bare Hohlfadenmatten,

Fig. 10 ein Verbindungsteil in massiver Form,

Fig. 11 ein Verbindungsteil in Rohrform,

Fig. 12 ein Verbindungsteil nach Fig. 11 im eingebauten Zustand,

Fig. 13 eine nut- und federähnliche Einrasteinrichtung.

Fig. 1 zeigt den L-förmigen Querschnitt der beiden Teile 1 und 2 der Dichtleiste, Fig. 2 einen Querschnitt der Dichtleiste nach dem Zusammenfügen der beiden L-förmigen Teile 1 und 2 gemäß Fig. 1, Fig. 3 in perspekti­ vischer und entlang der Linie III-III in Fig. 2 geschnitte­ ner Darstellungsweise die Dichtleiste gemäß Fig. 2 mit darin angeordneten Hohlfäden 7 (Hohlfäden ebenfalls geschnitten), Fig. 4 eine andere perspektivische Ansicht der Dichtleiste gemäß Fig. 3 mit darin angeordneten Hohlfäden und Fig. 5 in perspektivischer Darstellungsweise die beiden L-förmigen Teile 1 und 2 gemäß Fig. 1 ebenfalls im nichtzusammenge­ fügten Zustand.

In allen Figuren haben Teile mit derselben Positionszahl auch dieselbe Bedeutung. Diese Teile werden daher nicht in jeder Figurenbeschreibung erneut beschrieben oder erwähnt. In Fig. 4 sind keine Positionszahlen enthalten, da die Bedeutung der einzelnen Teile nach dem Vorhergesagten eindeutig ist.

Wie aus den Fig. 1 bis 5 ersichtlich, besteht die hierin dargestellte zweiteilige Ausführungsform der Dichtleiste aus zwei identischen Teilen 1 und 2, die einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt haben. Im zusammengebauten Zustand (Fig. 2 und Fig. 4) sind die beiden Teile 1 und 2 lediglich um 180° um ihre Längsachse zueinander gedreht und so zusammengefügt, daß die fertige Dichtleiste einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist.

Die beiden Teile 1 und 2 der Dichtleiste sind mit mehreren in einer Ebene in gleichmäßigen Abständen zueinander liegenden parallel zueinander verlaufenden Aus­ nehmungen/Aussparungen 3 bzw. 4 zur Aufnahme der Hohlfäden 7 versehen. Diese Ausnehmungen/Aussparungen 3 bzw. 4 haben in ihrem gemeinsamen Überdeckungsbereich einen halbkreisförmi­ gen Querschnitt, so daß die Ausnehmungen/Aussparungen 3 des Teiles 1 mit den Ausnehmungen/Aussparungen 4 des Teiles 2 im zusammengefügten Zustand im Mittelbereich der Dichtleiste Ausnehmungen/Aussparungen 3; 4 mit einem runden Querschnitt ergeben, so wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. In ihrem zweiten Schenkel haben die Ausnehmungen/Aussparungen einen Querschnitt, der an die Form des freien Durchgangs eines verkleinerten Torbogens erinnert, so wie dies bei dem Teil 1 der Fig. 5 dargestellt und auch in Fig. 4 deutlich zu sehen ist. Weiterhin besitzen die beiden Teile 1 und 2 der Dichtleiste je eine Längsnut 5 bzw. 6, durch welche eine genaue Fixierung der Dichtleiste in dem die Dichtleiste aufnehmenden Rohr 8 erreicht wird, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Fig. 6 zeigt im Quer­ schnitt eine in einem Rohr 8 nach außen fluiddicht einge­ baute und mit diesem fest verbundene Dichtleiste entsprechend den Fig. 1 bis 5 mit den darin angeordneten Hohlfäden 7.

Der Zusammenbau der beiden Teile 1 und 2 der Dichtleiste mit den darin eingelegten Hohlfäden 7 erfolgt auf die gleiche Art und Weise, wie oben bereits beschrieben, so daß sich im zusammengebauten Zustand eine Anordnung ergibt, wie sie vereinfacht in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Die Länge der Dichtleiste kann beliebig sein und zur Aufnahme von 50, 100 und mehr Hohlfäden mit entsprechend vielen entsprechend bemessenen und geformten Ausnehmungen/Aussparungen versehen sein.

Bei der in Fig. 7 im Querschnitt dargestellten zweiteili­ gen Ausführungsform der Dichtleiste haben beide Teile 1 und 2 einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und hat auch die durch das Zusammenfügen der beiden Tele 1 und 2 gebildete Dichtleiste einen im wesent­ lichen rechteckigen Querschnitt. Die übrigen Teile der Dichtleiste entsprechen ihren Positionszahlen gemäß den­ jenigen Teilen, wie sie in den Fig. 1 bis 5 beschrieben wurden.

In Fig. 8 ist in geschnittener perspektivischer Darstellungs­ weise ein Abschnitt einer Ausführungsform einer zweiteiligen Dichtleiste dargestellt, die einen im wesentlichen runden Querschnitt hat. Dementsprechend haben die beiden die Dichtleiste bildenden Teile 1 und 2 einen im wesentlichen halbrunden Querschnitt und sind wie die zuvor beschriebenen Ausführungsformen mit Ausnehmungen/Aussparun­ gen 3 und 4 zur Aufnahme von Hohlfäden und mit Längsnuten 5 und 6 versehen.

Fig. 9 zeigt in perspektivischer Darstellungsweise eine bevorzugte Ausführungsform einer Dicht­ leiste für aufrollbare Hohlfadenmatten. Zu diesem Zweck sind die Teile 1, 2 und 8 aus einem gummielastischen Werk­ stoff gefertigt. Die gestrichelt gezeichneten Linien ver­ anschaulichen das Aussehen bzw. die Anordnung der Teile 1, 2 und 8 vor dem Zusammenfügen. Wie zu erkennen, sind die beiden Teile 1 und 2 der Dichtleiste hierbei bereits vor dem Zusammenfügen mit dem im zusammengefügten Zustand das Verteiler- bzw. Sammelrohr 8 bildenden Teil 8 a ver­ bunden. Die Hohlfäden 7 werden hierbei im aufgeklappten Zustand der Teile 1, 2 und 8 a in die Ausnehmungen/Aus­ sparungen 4 des Teiles 2 eingelegt, nachdem diese zuvor mit einer Dichtmasse beaufschlagt worden waren. An­ schließend wird das Teil 1 mit den Ausnehmungen/Aussparun­ gen 3 mit dem gestrichelt gezeichneten Teil 8 a über das Teil 2 geklappt, wodurch sich die mit ausgezogenen Linien dargestellte Anordnung ergibt. Bei einer solchen Ausführungsform können die Teile 1, 2 und 8 auch aus einem Stück gefertigt sein.

Weiterhin ist es möglich, zu einer solchen Anordnung von Dichtleiste und Rohr 8 zu gelangen, auch wenn diese Teile nicht aus einem gummielastischen Werkstoff bestehen. Zu diesem Zweck wird, wie oben bereits für andere Ausführungs­ formen beschrieben, das starre Rohr 8 mit einem entsprechend bemessenen Längsschlitz versehen, in welchen die aus den Teilen 1 und 2 gebildete Dichtleiste mit den darin ange­ ordneten Hohlfäden 7 eingefügt wird.

Die in den Fig. 10 bis 12 dargestellte Ausführungs­ form stellt eine wesentliche Verbesserung der Steckver­ bindung dar, wie sie im Hauptpatent beispielshalber in den Fig. 2 und 3 dargestellt und in der dazugehörigen Beschreibung beschrieben ist.

Fig. 10 zeigt in teilweise längsgeschnittener Darstellungs­ weise ein Verbindungsteil 9 in Masssivausführung, welches zum Abblinden eines Strömungsquerschnittes dient. Das Ver­ bindungsteil 9 ist in seinen beiden Endbereichen mit Ring­ nuten 10 versehen, die zur Aufnahme von Dichtungen, bei­ spielsweise O-Ringdichtungen, dienen.

In Fig. 11 ist in teilweise längsgeschnittener Darstellungs­ weise ein rohrförmiges Verbindungsteil 11 dargestellt, mit welchem zwei Rohrenden bzw. Rohrstutzen nach außen fluid­ dicht miteinander verbunden werden können und das einen freien Fluiddurchfluß gewährleistet. Auch dieses rohrför­ mige Verbindungsteil 11 ist in seinen beiden Endbereichen mit Ringnuten 10 zur Aufnahme von Dichtungen versehen. Eine solche in einer Ringnut 10 angeordnete O-Ringdichtung 12 ist in Fig. 11 ebenfalls dargestellt.

Fig. 12 zeigt in teilweise längsgeschnittener Darstellungs­ weise ein Verbindungsteil gemäß Fig. 11 im eingebauten Zustand. Die beiden Rohrenden bzw. Rohr­ stutzen 13 und 14 sind durch das Verbindungsteil 11 mit­ einander verbunden, wobei durch die beiden Dichtungen 12 verhindert wird, daß das durch die Rohre 13 und 14 strömen­ de Fluid nach außen treten kann. Zur Fixierung des Ver­ bindungsteils 11 in den Rohren 13 und 14 sind diese mit je einem Anschlag 15 versehen, an welchem das Verbindungs­ teil 11 mit seiner Stirnseite anliegt.

Obwohl bei den in den Figuren beispielshalber dargestellten Ausführungsformen einer zweiteiligen Dichtleiste beide Teile 1 und 2 dieselbe Querschnittsform haben, können diese Teile auch unterschied­ lichen Querschnittsform haben, und kann die Dichtleiste auch eine unsymmetrische Querschnittsform haben. Bei gleichen Querschnittsformen für die Teile 1 und 2 be­ steht allerdings der große Vorteil, daß die Dichtleiste aus zwei identischen Teilen zusammengefügt ist.

Fig. 13 zeigt eine nut- und federähnliche Einrasteinrich­ tung 16; 17, die das Zusammenfügen der Teile 1 und 2 zu der Dichtleiste erleichtert, da durch sie die richtige Position der beiden Teile 1 und 2 zuein­ ander eindeutig festgelegt wird. Die Einrasteinrichtung besteht aus einer oder mehreren Vertiefungen 16, in welche beim Zusammenfügen die Erhebungen 17 zum Eingriff gebracht werden. Jedes der beiden Teile 1 und 2 besitzt eine ent­ sprechende Anzahl solcher Vertiefungen 16 und Erhebungen 17 an entsprechender Stelle und in solcher Anordnung, daß nur bei der richtigen Positionierung der beiden Teile 1 und 2 zueinander das Einrasten der Erhebungen 17 in die Ver­ tiefungen 16 erfolgen kann. Die Einrasteinrichtungen 16 bzw. 17 können am Ende der Teile 1 und 2 und/oder an beliebi­ ger Stelle, jedoch in der zwingend vorgeschriebenen Zu­ ordnung, zwischen den in der Fig. 13 nicht dargestellten Ausnehmungen/Aussparungen 3 bzw. 4 angeordnet sein. In Fig. 3 ist eine solche Einrichtung dargestellt, die an der vorderen rechten Ecke angeordnet ist. Die Einrastein­ richtungen 16 und 17 können in Draufsicht einen runden, vieleckigen, länglichen oder beliebig anders, beispiels­ weise auch L-förmig ausgebildeten, Querschnitt aufweisen. Die Bemessung der Tiefe der Vertiefungen 16 und die Höhe der Erhebungen 17 liegt im Belieben des Fachmanns. Wird die Tiefe der Vertiefungen 16 größer gewählt als die Höhe der Erhebungen 17, so liegen die Teile 1 und 2 dicht aufein­ ander. Ist die Höhe der Erhebungen 17 dagegen größer als die Tiefe der Vertiefungen 16, so bildet sich ein Spalt zwischen den Teilen 1 und 2, der beispielsweise mit einer fließfähigen aushärtbaren Vergußmasse ausgefüllt werden kann.

Claims (11)

1. Wärmetauscher, bestehend aus in wenigstens einer Lage flächig angeordneten Hohlfäden, die in gegebenenfalls als Stützrahmen ausgebildete Verteiler- bzw. Sammelrohre münden, welche Anschlüsse für eine Fluidzuführung bzw. -ableitung aufweisen, und die in einer gewölbten oder ge­ krümmten Fläche liegen nach Patent 31 26 618, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte der Hohlfäden (7) in Dichtleisten angeordnet und mit diesen nach außen fluiddicht ver­ bunden sind, welche den Endabschnitten der Hohlfäden (7) angepaßte Ausnehmungen/Aussparungen (3; 4) aufweisen, und daß die Dichtleisten gegebenenfalls teilweise in die Verteiler- bzw. Sammelrohre (8) eingelassen sind, in jedem Falle jedoch mit diesen nach außen fluiddicht verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleisten aus zwei Teilen (1 und 2) be­ stehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (1 und 2) der Dichtleisten die gleiche Querschnittsform haben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (1 und 2) der Dichtleisten einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt haben.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Teile (1 und 2) der Dicht­ leisten zusammenwirkende nut- und federähnliche oder Einrast-Einrichtungen (16; 17) aufweisen.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtleisten einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtleisten einen im wesentlichen runden Querschnitt aufweisen.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtleisten aus einem gummielasti­ schen Werkstoff bestehen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleisten mit den aus einem gummielastischen Werkstoff bestehenden Verteiler- bzw. Sammelrohren (8) zu einer Einheit integriert sind.

10. Wärmetauscher, bestehend aus in wenigstens einer Lage flächig angeordneten Hohlfäden, die in gegebenenfalls als Stützrahmen ausgebildete Verteiler- bzw. Sammelrohre münden, welche Anschlüsse für eine Fluidzuführung bzw. -ableitung aufweisen, und die in einer gewölbten oder ge­ krümmten Fläche liegen nach Patent 31 26 618, gekennzeichnet durch Verbindungs­ teile (9; 11) mit mindestens zwei an ihrem Umfang angeordneten Ringnuten (10) und darin angeordneten Dichtungen (12) zur Verbindung von Rohrstutzen (13; 14) der Verteiler- bzw. Sammelrohre (8).

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (11) rohrförmig ausgebildet ist.