DE3411567A1

DE3411567A1 - Waermeuebertrager, insbesondere fuer einen kaeltemittelkreislauf

Info

Publication number: DE3411567A1
Application number: DE19843411567
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 4156 Willich Wentzel
Original assignee: KUEPPERSBUSCH
Current assignee: KUEPPERSBUSCH
Priority date: 1984-03-29
Filing date: 1984-03-29
Publication date: 1985-10-10

Description

Wärmeübertrager, insbesondere für einen
Kältemittelkreislauf Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager gem. dem Oberbegriff des ersten Anspruchs., Bei einem bekannten Wärmeübertrager dieser Art (DE-OS 26 47 032) ist ein rohrförmiges Gehäuse vorgesehen, in das an einem Ende ein Zulaufrohr und an das andere Ende ein Abströmrohr angeschlossen sind, über die ein Anschluß an den Kältemittelkreislauf einer Wärmepumpe erfolgt. Koaxial durch das Gehäuse führt ein Rohr, durch das Heizungswasser einer Raumheizungsanlage hindurchgeleitet wird. Die Außenseite des Gehäuses ist dagegen für den Wärmeaustausch mit Luft ausgebildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Wärmeübertrager gem. dem Oberbegriff des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen, durch welche kalkhaltiges Wasser unter Vermeidung von Kalkansatz erwärmt werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gem. der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs.
Bei einem Aufbau eines Wärmeübertragers gem. der Erfindung wird das auf mehr als 55 ° C überhitzte Kältemittel über einen besonderen Abschnitt des Zulaufrohres in unffittelbaren Wärmeaustausch mit dem das Heizungswasser führenden Rohr gebracht, wodurch eine Absenkung der Kältemitteltemperatur erfolgt. Da das Heizungswasser im Kreislauf geführt wird, und im übrigen Zusatzmittel enthalten kann, besteht für das Heizungsrohr auch im Bereich seiner direkten Kopplung mit dem Zulaufrohr keine Gefahr einer störenden Kalkablagerung. Die weitere Wärmetauschfläche wird daher mit bereits vorgekühltem Kältemittel beaufschlagt, so daß diese weitere Wärmetauscherfläche mit kalkhaltigem Trinkwasser beaufschlagt werden kann.
Der Abschnitt des Zulaufrohres umgibt das Rohr für das Heizungswasser vorzugsweise konzentrisch, wodurch bei einfachem Aufbau ein sehr intensiver Wärmeaustausch eintritt. Wird dabei der Abschnitt aus dem Gehäuse 1 herausgeführt, dann ist seine Verbindung mit dem übrigen Zulaufrohr ohne besonderen Aufwand durchführbar. Die weitere Wärmetauscherfläche kann im übrigen als ein mit Abstand vom Abschnitt des Zulaufrohres geführtes weiteres Rohr ausgebildet werden, das durch das Gehäuse hindurchgeführt ist, wodurch sich . eine Beaufschlagung der weiteren Wärmetauscherfläche über ihre gesamte Oberfläche ergibt, während die Außenseite des Gehäuses und des Zulaufrohres mit einer Wärmeisolierschicht umgeben werden können.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Prinzipskizze eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Im Kältemittelkreislauf einer Wärmepumpe liegen über Rohrleitungen 1 verbunden ein Kompressor 2, ein Verdampfer 3 für die Aufnahme von Wärmeenergie, insbesondere aus der Umgebung, ein vorgeschaltetes Expansionsventil 4 und ein Verflüssiger 5. Der Verflüssiger 5 besteht aus einem Gehäuse 6, das an einem Ende mit einem Zulaufrohr 7 und am anderen Ende mit einem Abströmrohr 18 versehen ist. Das Zulaufrohr 7 geht dabei außerhalb des Gehäuses 6 in einen erweiterten Abschnitt 8 über, der mit einer Teillänge in das Innere des Gehäuses 6 ragt und dort frei ausmündet.
Durch den erweiterten Abschnitt ist koaxial ein Rohr hindurchgeführt, das zur Führung von Heizungswasser vorgesehen ist. Dieses Rohr 9 ist mit zusätzlichen Wärmeleitflächen 10 versehen, welche innerhalb des Gehäuses 6 angeordnet sind. Parallel zum Rohr 9 verläuft durch das Gehäuse 6 ein weiteres Rohr 11 als weitere Wärmetauscherfläche und ist mit Abstand vom Abschnitt 8 geführt. Auch das Rohr 11 weist innerhalb des Gehäuses 6 zusätzliche Wärmeleitflächen 10 zur Vergrößerung der Wärmeübertragungsflächen auf. Zusätzlich kann das Gehäuse 6 zusammen mit dem daraus hervorstehenden Teil des Abschnitts 8 und ggf. auch das Zulaufrohr bis hin zum Kompressor mit einer Wärmeisolierschicht umgeben werden, um Wärmeverluste an die Umgebung zu vermeiden. Da der Abschnitt 8 bereits außerhalb des Gehäuses 6 beginnt, wird eine einfache Verbindungsmöglichkeit für das Zulaufrohr 7 geschaffen, wobei die Einführung des Abschnitts 8 in das Gehäuse,6 wie auch die Durchführung des Rohres 9 durch die äußere Stirnseite des Abschnitts 8 bei sonst geschlossenem Behälter 6 frei von außen ausgeführt werden kann. Ein dichtes Einlöten oder Schweißen ist dadurch ohne besondere Hilfsmittel in einfacher Weise ausführbar. Außerdem ergibt sich durch die konzentrische Umschließung des. Abschnitts 8 und des Rohres 9 ein intensiver gegenseitiger Wärmeaustausch, so daß über eine relativ kurze Strecke die erwünschte Temperaturabsenkung des vom Kompressor geförderten, überhitzten Kältemittels eintritt. Die Strömungsrichtung des Kältemittels und des Heizungswassers ist dabei gegensinnig, so daß das Heizungswasser mit der höchstmöglichen Temperatur abgegeben wird. Dagegen ist das weitere Rohr 11 für die Erwärmung von kalkhaltigem Trinkwasser infolge des zuerst stattfindenden Wärmeaustausches zwischen dem Kältemittel und dem Heizungswasser von der unmittelbaren Umströmung des mit über 55 ° C zuströmenden Kältemittels entkoppelt, so daß eine Kalkablagerung im Rohr 11 praktisch vermieden wird.
Die Förderung des Heizungswassers wie des Trinkwassers kann durch je eine Pumpe 12 erfolgen. Bei einem in dieser Weise aufgebauten Kombinations-Verflüssiger kann somit Heiz- und Trinkwasser aufgeheizt werden, wobei die überhitzungstemperatur des Kältemittels beim Heizwasser genutzt wird, während sie beim Trinkwasser durch den vorausgehenden Teilwärmeaustausch sich nicht nachteilig auswirkt.

Claims

Ansprüche 1. Wärmeübertrager, insbesondere Verflüssiger für Kältemittelkreisläufe, mit einem Gehäuse, das strömungsmäßig entfernt voneinander angeordnet ein Zulaufrohr und ein Abströmrohr für ein Wärmeträgermittel aufweist und durch das.ein Rohr für Heizungswasser geführt und dem eine weitere Wärmetauschfläche für ein weiteres Kühlmittel zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zulaufrohr (7) über einen Abschnitt (8) in unmittelbarem Wärmekontakt mit dem Rohr (9) für das Heizungswasser steht und frei in das Gehäuse (6) mündet und daß die weitere Wärmetauscherfläche (11) mit Abstand vom Abschnitt (8) angeordnet ist.
2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (8) des Zulaufrohres (7) das Rohr (9) für das Heizungswasser konzentrisch umschließt.
3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (8) außerhalb des Gehäuses (6) an das Rohr (9) angekoppelt ist und sich über eine teillänge in das Gehäuse (6) erstreckt.
4. W'drmeübertrager nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (8) an der Abströmseite des Rohres (9) angeordnet ist.
5. Wärmeübe.rtrager nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Wärmetauschfläche als ein mit Abstand vom Abschnitt (8) durch das Gehäuse (6) geführtes Rohr (I1) ausgebildet ist.
6. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (9, 11) im Gehäuse (6) mit zusätzlichen Wärmeleitflächen (10) versehen sind.
7. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) wärmeisoliert ist.