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Wärmeaustauscher Es gibt bereits Wärmeaustauscher mit in Einer Ebene
parallel angeordneten Rohren, welche ein ersten Strömmittel leiten und von einem
zweiten Strömmittel umspült werden, vqn. denen das wärmere Strömmittel seine Wärme
an das kühlere abgibt.
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Bei einer ersten bekannten Bauart dieser Wärmeaustauscher verläuft
die Ebene der parallelen Rohre senkrecht zur Richtung des zwischen den Rohren hindurchtretenden
Strömmittels.
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Bei einer zweiten bekannten Bauart dieser Wärmeaustauscher ist die
Ebne der parallelen Rohre in bsezug auf- eine zur Richtung des zwischen den Rohren
hindurchtretenden, Strömmittels senkrechte Ebene in Richtung der Rohre geneigt.
Auf diese Weise wird die Wärmeaustauschfläche im Verhältnis zu den Wärmeaustauschern
der ersten Bauart bei Beibehaltung der gleichen Rohrzahl verg rößert. ..
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Bei einer dritten bekannten Bauart der Wärmeaustauscher ist die Ebene
der parallelen Rohre in b.ezug ,auf eine zur Strömungsrichtung des zwischen den
Rohren hindurchtretenden Strömmittels senkrechte Ebiane in einer zu den Rohren senkrechten
Richtung geneigt. Auf diese Weise wird der Durchtrittsquerschnitt für das zwischen
den Rohren hindurchtretende Strömmittel im Verhältnis zu den Wärmeaustauschern der
ersten Bauart bei Beibehaltung der gleichen Rohrzahl vergrößert. -Gemäß der Erfindung
ist , die Ebene der parallelen Rohre in b,ezug auf eine zur Richtung der zwischen
den Rohren hindurchtretenden Strömung senkrechte Ebene sowohl in Richtung der Rohre
als auch senkrecht zu diesen geneigt.
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Diese doppelte` Neigung ermöglicht eine gleichzeitige Vergrößerung
der Wärmeaustauschfläche und des Querschnittes für den Durchtritt des Strömmittels
zynischen den .Rohren oder bei Beibehaltung des gleichen Durchtrittsquerschnittes
eine weitere Vergrößerung der Wärme:austauschfläche. Sie gestattet damit eine weitgehende
Anpassung auch an wesentlich verschiedene Bedürfnisse: In der Zeichnung stellen
dar: Fig. i schematisch die Lage der Rohre eines Wärmeaustauschers gemäß der Erfmdung
in bezug auf die Richtung des zwischen den Rohren hindurchtretenden Strömmittels,
Fig. z eine gleiche Ansicht bei V-förmiger Anordnung des Wärmeaustauschers, Fig.3
im Profil einen tragbaren bzw. beweglichen Heizkörper für die Beheiz2nmg von Wohnungen,
Fig. q. eine entsprechende Vorderansicht, zum Teil aufgerissen.
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Bei den bekannten Rohrwärmeaustauschern ist eine gewisse Anzahl von
Rohren in einer Ebene ,a b c d (Fig. i) angeordnet, die zur Richtung des
Windes oder des aufzuheizenden bzw. abzukühlenden Strömmittels senkrecht verläuft
und in Fig. i durch den Pfeil angedeutet
ist. Werden nun die parallelen
Rohre, anstatt in der Ebene a b c d zu liegen, in bekannter Weise
in einer Ebene, z. B. a b c' d',
angeordnet, deren Projektion in der Windrichtung
gleich a b c d ist und die mit . der Ebene a b c deinen Winkel
(- t bildet, so leuchtet es ohne weiteres :ein, daß bei Beibehaltung der gleichen
Rohrzahl in den Ebenen a b cd und a b c'rP die Rohre in der Ebene
a b c'd länger sein werden als in der Ebene a b c d, während der Abstand
zwischen den Rohren der gleiche bleiben wird. Infolgedessen wird die Wärmeaustauschfläche
in der Ebene a b c'd' größer, der Durchtrittsquerschnitt des Windes aber
in- beiden Ebenen der gleiche sein.
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Werden gemäß der Erfindung die paral-. lelen Rohre in einer Ebene,
etwa a b" c' tl", angeordnet, deren Projektion in der Windrichtung ebenfalls
a b cd ist und die mit der Ebene a b c' d' einen Winkel C 2
bildet, so w: rden bei gleicher Rohrzahl in den einzelnen Ebenen die Rohre in der
Ebene ab" c' d"
länger als in der Ebene n b c d sein;
desgIeichen wird in der Ebene a b" c' d" der Abstand zwischen den Rohren
größr als in den beiden anderen Ebenen sein. Mithin werden Wärmeaustauschtläche
und Durchtrittsquerschnitt des Windes bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung beide
größer sein als bei einer anderen bekannten Vorrichtung mit der gleicher Projektion
in der Windrichtung.
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Die Fib. a veranschaulicht einen V-förmigen Wärmeaustauscher gemäß
der Erfindung. Der Wind strömt in. der Richtung V senkrecht zur Ebene -a
b c d, und die Wärmeaustauschrohre liegen beim oberen 'feil. in einer
Ebene a b" c'd", die in ähnlicher Weise wie die gleiche Ebene in Fig. r erzielt
wird, und beim unteren Teil in einer Ebetie.e c' d" j', die der Ebene
a b" c' d" in bezug auf die Ebene c d c' d" symmetrisch ist. Die Rohre
sind alle parallel zur Ebene z o X.
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Diese Vorrichtung läßt sich durch weitere symmetrische Vorrichtungen,
z. B. durch in der Ebene b" g h cl" angeordnete Rohre ergänzen.
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Die Erfindung ist bei jeder beliebigen Bauart von Wärrneaustauschern
anwendbar, wie z. B. bei Heizkörpern für Wohnraumheizung, Wasserkühlern für Kraftfahrzeugmaschinen,
Wärmeaustauschern für Kältemaschinen. ' Die Fig.3 und 4. veranschaulichen die Anwendung
der Erfindung bei -einem beweglichen Heizkörper für die Beheizung von Wohnräumen.
Dieser Heizkörper weist ein Gehäuse z auf, das auf Füße i-. gesetzt und mit Handgriffen
15 vers: hen ist. Das im Heizkörper umlaufende Strörnmittel (Wasser o. dgl.)
wird in einem kleinen Kessel geheizt, der beispielsweise von einem Rohr 16 gebildet
wird, das an seinen beiden Enden mit den Sammelkammern 6 und 7 in Verbindung steht
und in welchem ein durch zwei Leiter 17
gespeister elektrischer Widerstand
untergebracht ist. Auf der linken Seite der Fig.3 und in ausgezogenen Linien in
Fig.:l dargestellte Rippen 8, die an den Heizrohren 5 ansitzen, bilden in bekannter
Weise einen Winkel 01 (Fig. 3) in bezug auf eine zur Windrichtung senkrechte
Richtung. Gemäß der Erfindung haben die Rohre eine zweite Neigung O= (Fig. .1),
wie die rechte Seite der Fig. 3 und die in Fig. .1 eingetragenen Linien zeigen,
so daß diese Reihe von Rohren in die Lage A B C D kommt oder noch die winkelförmige
Anordnung A F F G H D
annimmt.
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Ein Wärmeaustauscher gemäß der Erfindung bietet, wie bereits betont,
außer einer Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche auch noch einen größeren Querschnitt
für den Durchtriti z. B. der Luft bei Heizkörpern oder Radiatoren. Infolge dieses
größeren Durchtrittsq@uerschnittes ist der Luftdurchsatz ebenfalls größer, wodurch
es möglich ist, entweder den Durchtrittsquerschnitt auf einen für die üblichen Heizkörper
oder Radiatoren angenommenen Wert herabzusetzen, indem die Rohrzahl erhöht und folglich
die Heizfläche vergrößert wird, was zur Steigerung der Leistung des Heizkörpers
beiträgt. Oder aber man kann diesen großen Durchtrittsquerschnitt beibehalten, was
zur Steigerung des Luftdurchsatzes und zur Herabsetzung der Temperatur der austretenden
Luft beiträgt; dadurch wird nämlich das Auftreten einer hohen Austrittstemperatur
der Luft, die für die Benutzer der Heizkörper sehr lästig sein .kann, vermieden.