DE3242294A1

DE3242294A1 - Heat exchanger for using the energy of warm air

Info

Publication number: DE3242294A1
Application number: DE19823242294
Authority: DE
Inventors: Günter 2370 Büdelsdorf Eim; Rudolf 2370 Osterrönfeld Kumutat; Hans-Dieter 2372 Owschlag Spranger
Original assignee: Guenter Eim & Co KG GmbH
Current assignee: Guenter Eim & Co KG GmbH
Priority date: 1982-11-16
Filing date: 1982-11-16
Publication date: 1984-05-17
Also published as: DE3242294C2

Abstract

The heat exchanger for using the energy of warm air comprises two cover plates arranged at a distance from one another as well as holding webs which connect the latter and consist in each case of a plurality of holding strips which can be inserted individually during assembly in accordance with progress in introducing the cooling tubes, are to be fixed with their ends to the cover plates, and have holding cut-outs for accommodating the individual cooling tubes. The cooling tubes, the cover plates and the holding strips of the holding webs consist of material, preferably plastic, which is resistant to the effect of the air to be supplied, which may contain harmful substances.

Description

Wärmetauscher zur Energinausnutzung warmer LuftHeat exchanger for the use of energy in warm air

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher zur Energieausnutzung warmer Luft mit in einer Tragstruktur angeordneten, von einem Kühlmedium zu durchströmenden Kühlrohren zum Wärmetausch mit an deren Außenfläche herangeführter warmer Luft.The invention relates to a heat exchanger for utilizing warm energy Air with arranged in a support structure, through which a cooling medium has to flow Cooling tubes for heat exchange with warm air brought to their outer surface.

Bei der Energieausnutzung warmer Luft, beispielsweise der Abluft aus Ställen oder Werkhallen, enthält diese vielfach Schadstoffe, wie Ammoniak oder Säure, so daß der Wärmetauscher aus korrosionsbeständigem Material gefertigt sein muß, um eine angemessene Lebensdauer zu erreichen. Die insbesondere für Anwendungen in der chemischen Industrie und der Lebensmittelverarbeitung gebräuchlichen Wärmetauscher aus Edelstahl sind schon wegen der Materialkosten für viele Anwendungszwecke, wie z.B. die Wiedergewinnung von Abluftwärme, zu aufwendig. Die bekannten Wärmetauscher mit starren Kunststoffrohren sind, abgesehen von ihren meist ungünstigen Wärmeübergangswerten, vor allem in der Fertigung zu aufwendig. Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art bei guter Betriebs-Lebensdauer zu schaffen, der einfach und unaufwendig herzustellen ist. - - --, - Bei diesem Wärmetauscher können die Kühlrohre rasch und einfach eingelegt und die Halterungsstege entsprechend dem Fortschritt des Einbringens der Kühlrohre aus einzelnen Halterungsleisten aufgebaut werden, so daß das arbeitsaufwendige Einfädeln der einzelnen Kühlrohre in Haiterungsbohrungen einstückiger Tragplatten entfällt.When using warm air as energy, for example the exhaust air Stables or factory halls, this often contains pollutants such as ammonia or acid, so that the heat exchanger must be made of corrosion-resistant material, to achieve a reasonable service life. Especially for applications in heat exchangers commonly used in the chemical industry and food processing made of stainless steel are already because of the material costs for many purposes, such as E.g. the recovery of exhaust air heat, too expensive. The well-known heat exchangers with rigid plastic pipes are, apart from their mostly unfavorable heat transfer values, Too complex, especially in production. The object of the invention is therefore to provide a To create heat exchangers of the type mentioned at the beginning with a good service life, which is easy and inexpensive to manufacture. - - -, - With this one Heat exchangers can quickly and easily insert the cooling tubes and the retaining bars according to the progress of the introduction of the cooling tubes from individual mounting strips be built, so that the laborious threading of the individual cooling tubes is not required in mounting holes in one-piece support plates.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Warmetauschers sind in den Unter.ansprilchen 2 bis 13 beschrieben.Advantageous further refinements of the heat exchanger are in the Under claims 2 to 13 described.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform des Wärmetauschers an Hand der beigefügten Zeichnungen weiter erläu-tert. Diese zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Wärmetauscher.The following is a preferred embodiment of the heat exchanger further explained on the basis of the attached drawings. This shows a schematic Cross section through a heat exchanger.

Der dargestellte Wärmetauscher besitzt zwei im wesentlichen ltonzentrisch und parallel ausgerichtete Deckplatten 1, 2 mit dazwiscl1en radial angeordneten Halterungsstegen 3 aus jeweils mehreren einzeln einsetzbaren, mit Halterungsausnehmungen 5 versehenen Halterungsleisten 4. Die HaAterungsleisten Lt sind jeweils mit ihren Endabschnitten in zwischen Führungsstegen 1c, 2c der Deckplatten 1 bzw. 2 gebildete Führungsnitten Ib, 2b eingeschoben und so an den Deckplatten festgelegt. Zur Montage des Wärmetauschers werden zuerst die radial innersten Halterungsleisten 4 mit radial auswärts weisenden Halterungsausnehmungen 5 in die Führungsnuten 1b, 2b eingesetzt. In die Halterungsausnehmungen 5 der Halterungsleisten 4 werden in Umfangsrichtung der Deckplatten 1 bzw. 2 verlaufende, an ihren Enden jeweils durch ein mit mehreren Anschlüssen versehenes Sammelrohr 7 miteinander verbundene, flexibl e Kühlrohre 6 eingebracht und darin durch schrittweises einsetzen der jeweils radial auswärts folgenden Halterungsleisten 4 festgelegt. So kann von innen nach außen spiralförmig fortschreitend der Wärmetauscher aufgebaut werden, ohne daß die Kühlrohre 6 jeweils einzeln durch Hal- terungsbohrungen einstückiger Halterungsplatten hindurchgeführt werden müssen. Ist die gewiinschte Zahl von Kühlrohrwindungen erreicht, können die zuletzt eingesetzten Kühlrohrabschnitte gegebenenfalls noch durch Einsetzen je einer weiteren Halterungsleiste 4 gesichert werden. Die äußersten Halterungsleisten 4 werden dann durch Einbau eines Paßstücks 8 oder durch Verschrauben in den Führungsnuten Ib bzw. 2b festgelegt. Die radial am weitesten auswärts liegenden Halterungsleisten 4 brauchten keine Halterungsausnehmungen 5 aufzuweisen. Die äußeren Enden der Kühlrohre 6 werden dann durch ein weiteres, nicht dargestelltes Sammelrohr verbunden und beide Sammelrohre in einen nicht dargestellten, mit Fördervorrichtungen versehenen Kühlmittelkreislauf, beispielsweise einer Wärmepumpe, angeschlossen.The heat exchanger shown has two essentially centric ones and cover plates 1, 2 aligned in parallel with radially arranged ones in between Mounting webs 3 each made of several individually usable, with mounting recesses 5 provided retaining strips 4. The retaining strips Lt are each with their End sections formed in between guide webs 1c, 2c of the cover plates 1 and 2, respectively Guide cuts Ib, 2b inserted and so fixed on the cover plates. For assembly of the heat exchanger are the radially innermost mounting strips 4 with radial outwardly facing mounting recesses 5 inserted into the guide grooves 1b, 2b. In the mounting recesses 5 of the mounting strips 4 are in the circumferential direction the cover plates 1 and 2 running, each at their ends by one with several Connections provided manifold 7 interconnected, flexible e cooling tubes 6 introduced and then by gradually inserting each radially outward following mounting strips 4 set. So can spiral from the inside out progressively the heat exchanger can be built without the cooling tubes 6 each individually by mounting holes in one-piece mounting plates must be passed through. Once the desired number of cooling tube turns has been reached, the cooling pipe sections used last can, if necessary, still be inserted by inserting them each a further mounting strip 4 are secured. The outermost support strips 4 are then installed by installing a fitting piece 8 or by screwing in the guide grooves Ib and 2b respectively. The radially furthest outward mounting strips 4 did not need to have any mounting recesses 5. The outer ends of the cooling tubes 6 are then connected by a further, not shown manifold, and both Manifolds in a coolant circuit, not shown and provided with conveying devices, for example a heat pump connected.

Eine der Deckplatten 1, 2 weist eine zentrische Luftabführöffnung 1a auf, die mit einem nicht dargestellten Luftabführventilator verbunden werden kann. Im Betriebszustand führt dieser Luftabführventilator oder eine andere entsprechende Vorricl-ltung die Ablauft aus der Mitte des Wärmetauschers ab und saugt dadurch über deren gesamten Umfang weitere warme Luft an. Wenn der Wärmetauscher in einem Stallgebäude oder einer Werkhalle angeordnet ist, wird durch die über den gesamten Umfang des Wärmetauschers erfolgende Luftansaugung eine verbesserte Abführung von Feuchte und Schadstoffen bewirkt, so daß dadurch bedingte Schäden an der Dach- und Wandkonstruktion hintangehalten werden. Die angesaugte Luft streicht radial einwärts zwischen den Kühlrohren hindurch, wobei durch die alternierend auf Lücke versetzte Anordnung der Kühlrohre 6 sowie gegebenenfalls an einer oder beiden Deckplatte 1, 2 vorgesehene Strömungsleitstege eine den Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel verbessernde, turbulente Luft strömung erzeugt wird. Bei horizontalem Einbau des Wärmetauschers kann die untere Deckplatte 2 gleichzeitig zum Auffangen von an den Kühlrohren kondensierender Feuchtigkeit dienen.One of the cover plates 1, 2 has a central air discharge opening 1a, which are connected to an air exhaust fan, not shown can. In the operating state, this air exhaust fan or another corresponding one leads The device removes the waste air from the center of the heat exchanger and sucks it in more warm air over its entire circumference. If the heat exchanger is in a Stable building or a workshop is arranged through the over the entire Circumference of the heat exchanger taking place air intake an improved dissipation of Dampness and pollutants causes, so that it caused damage to the roof and Wall construction are kept behind. The sucked in air sweeps radially inwards between the cooling tubes through, alternating between the gap Arrangement of the cooling tubes 6 and optionally on one or both cover plates 1, 2 provided flow guide webs one which improves the heat exchange with the coolant, turbulent air flow is generated. When the heat exchanger is installed horizontally the lower cover plate 2 can also be used to collect condensation on the cooling tubes Serve moisture.

Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform bestehen die Deckplatten 1, 2 aus glasfaserverstärktem Kunststoff.In the preferred embodiment shown, the cover plates are made 1, 2 made of glass fiber reinforced plastic.

Die Kühlrohre 6 sind als biegsame Kunststoffschläuche, vorzugsweise aus Polyvinylchlorid, ausgebildet und zur Vergrösserung ihrer den Wärmeaustausch vermittelnden Oberfläche mit einer innen und außen in Umfangsrichtung geriffelten Wandung verstehen, Anstelle radial ausgerichteter Halterungsstege können auchleicM spiralförmig gewölbte vorgesehen werden. Statt einer Parallelanordnung mehrerer durch Sammelrohre 7 verbundene Kühlrohre 6 kann auch ein einzelnes durchgehendes Kühlrohr oder eine nicht spiralförmige, nach den Anforderungen zweck mäßige Kühlrohranordnung vorgesehen werden. Der Wärmetauscher eignet sich auch zur Anordnung im Freien: um beispielsweise im Sommer die warme Luft zur Brauchwassererwärmung auszunutzen.The cooling tubes 6 are as flexible plastic hoses, preferably made of polyvinyl chloride, and designed to increase their heat exchange Mediating surface with a corrugated inside and outside in the circumferential direction Understanding the wall, instead of radially aligned mounting webs, all M spirally arched can be provided. Instead of a parallel arrangement of several Cooling tubes 6 connected by manifolds 7 can also be a single continuous Cooling tube or a non-spiral, appropriate cooling tube arrangement according to the requirements are provided. The heat exchanger can also be arranged outdoors: um for example, to use the warm air to heat domestic water in summer.

Um eine Reinigung des Wärmetauschers zu ermöglichen ist bei der darqestellten Ausführungsform in der äußersten Halterungsleiste ein zusätzliches Reinigungsrohr 9 angebracht, das aufseiner zum Innenraum des Wärmetauschers gerichteten Seite Austrittsöffnungen zum Ab sprühen der Kühlrohre aufweist. Das Reinigungsrohr 9 wird mit einer geeigneten Wasserleitunq verbunden, um die Kühlrohre 6 in geeigneten Abständen durch Besprühen von Staub und Verunreinigungen reinigen zu können. Die untere Deckplatte 2 weist einen Ablauf 1C zur Abführung von durch Kondensation angesammeltem oder über das Reinigungsrohr 9 zugeführtem Wasser suf.To enable the heat exchanger to be cleaned, the illustrated Embodiment in the outermost support strip an additional cleaning tube 9 attached, the outlet openings on its side facing the interior of the heat exchanger Has to spray from the cooling tubes. The cleaning tube 9 is with a suitable Wasserleitunq connected to the cooling pipes 6 at suitable intervals by spraying to be able to clean dust and impurities. The lower cover plate 2 has a drain 1C for discharging accumulated condensation or via the Cleaning pipe 9 supplied water suf.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

CLAIMS 1. Heat exchanger for the use of energy from warm air, with Cooling tubes arranged in # a support structure through which a cooling medium flows for heat exchange with warm air brought to its outer surface, characterized in that that a) the support structure has two cover plates arranged at a distance from one another (1, 2) and holding webs (3) connecting them, b) each battery web (3) of several, in the manufacture of the heat exchanger according to the progress the introduction of the cooling tubes (6) individually insertable, each with their ends the mounting strips (4) to be fixed on the cover plates (1, 2) are assembled, c) at least some mounting strips (4), each at intervals along their length distributed mounting recesses (5) for holding the individual cooling tubes (6) are provided, and d) the cooling tubes (6), the cover plates (1,2) and the mounting strips (II) he mounting webs (3) each from against the If necessary, pollutant-containing air-resistant material is supplied, preferably Plastic.

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the Cover plates (1,2) are essentially circular disk-shaped and concentric are arranged in parallel and the retaining webs (3) each to which the center points the central axis connecting the cover plates (1,2) run essentially radially.

3. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that a cover plate (1 or 2) has a central air discharge opening (1a).

4. Heat exchanger according to claim 3, characterized in that the Air discharge opening (la) designed for connection to an air discharge fan is.

5. Heat exchanger according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the cover plates - (1,2) are made of glass fiber reinforced plastic.

6. Heat exchanger according to one of claims 2 to 5, characterized in that that the support webs (3) each with their ends in radial guide grooves (1b, 2b) of the cover plates (1,2) fixed holding strips (4) assembled are.

7. Heat exchanger according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the cooling tubes (6) are designed as flexible plastic hoses.

8. Heat exchanger according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the cooling tubes (6) have a corrugated outer and / or inner wall.

9. Heat exchanger according to one of claims 1 to 8, characterized in that that each in the mounting recesses (5) of the mounting strips (4) of in the circumferential direction of the cover plates (1,2) successive mounting webs (3) Guided cooling pipes each spiral around the center points of the cover plates (1,2) connecting central axis are led around.

10. Heat exchanger according to one of claims 1 to 9, characterized in that that several cooling tubes (6) connected in parallel to each other at their ends are connected to a common manifold (7).

11. Heat exchanger according to claim 10, characterized in that the Cooling tubes (6) connected in parallel, each in a direction perpendicular to the cover plates (1,2) Spiral surfaces run parallel to each other in the spiral direction.

12. Heat exchanger according to one of claims 1 to -11, characterized in that that the adjacent mounting strips (4) of the same mounting web each Retaining recesses arranged offset to one another in the longitudinal direction thereof with a gap 5).

13. Heat exchanger according to one of claims 1 to 12, characterized in that that on the cover plates (1,2) guide grooves (1b, 2b) enclosing guide webs (1c, 2c) and / or flow guide webs for deflecting the air to the cooling tubes (6) are provided.