DE679716C

DE679716C - Plattenwaermeaustauscher mit parallelen, zickzackfoermig gewellten Waenden und Sammlern fuer den Ein- und Austritt des Waermeaustauschmittels

Info

Publication number: DE679716C
Application number: DEM133269D
Authority: DE
Original assignee: KARL RICHARD MUELLER DIPL ING
Current assignee: KARL RICHARD MUELLER DIPL ING
Priority date: 1936-01-21
Filing date: 1936-01-21
Publication date: 1939-08-14

Description

Plattenwärmeaustauscher mit parallelen, zickzackförmig gewellten Wänden und Sammlern für den Ein- und Austritt des Wärmeaustauschmittels Gegenstand der Erfindung ist ein Pl.attenwärmeaustauscher mit parallelen, zickzackförmig gewellten Wänden und parallelen Sammlern für .den 'Ein- und Austritt des Wärmeaustauschmittels.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sammler mit den gewellten Wänden aus einem Stück bestehen und einen ebenflächigen, rechteckigen Querschnitt aufweisen, welcher sich auf der der Platte zugekehrten Seite diffusorartig bis auf den Plattenquerschnitt verengt. Die Wandungen können hierbei Versteifungsrippen tragen. Die Platten können ferner winkelig aneinandergereiht oder übereinander ,angeordnet sein sowie durch Zwischenstücke in zweckdienlicher Weise verbunden werden. Das Wärm-eaustauschmittel kann innerhalb der Platte ein oder mehrere Male zur Umkehr gezwungen werden.
Die bisher bekanntgewordenen Plattenwärmeaustauscher mit parallelen, zickzackförmig gewellten Wänden haben folgende Nachteile: a) Sie besitzen entweder überhaupt keine Sammler für eine zweckdienliche Verteilung des Austauschmittels ,am Ein- und Austritt in die bzw. aus der Austauschplatte, oder die Sammler besitzen eine Form, welche dem Fließvorgang des Austauschmittels nicht gerecht wird. b) Die Wandungen der Platte müssen den Druck, unter dem das Austauschmittel steht, allein ,aushalten und dementsprechende Stärke besitzen.
c) Ein Aneinanderreihen oder ein . Übereinandersetzen von Platten und ein Verbinden mehrerer Platten untereinander ist in befriedigender Weise nicht möglich.
d) Eine Möglichkeit der Umkehr des Wärmeaustauschmittels innerhalb der Platte ist nicht vorgesehen.
e) Die Platten strahlen ihre Wärme in die unmittelbare Umgebung ,ab, was oft unerwünscht ist, und könnten bei dem Zusammenbau mehrerer Platten zu einem Heizkörper nicht zwangsläufig in bestimmtem Abstand voneinander oder von einer Wand gehalten werden.
Der durch vorliegende Erfindung gegenüber den bekannten Ausführungen erzielte Fortschritt besteht nun in folgendem a) Der Plattenwärmeaustauscher besteht aus einer oder mehreren Platten, und jede Platte wird gebildet ,aus zwei parallelen, zickzackförmig gewellten Wänden. Aus diesen Wänden werden nun Sammler gebildet, und zwar an einem Ende der.Platte wie in Abb. 13 und i q. oder an beiden Enden der Platte gemäß der übrigen Abbildungen. Die Sammler erhalten einen ebenflächigen, rechteckigen Querschnitt, welcher sich auf der der Platte zugekehrten Seite diffusorartig bis auf den Plattenquerschnitt verengt. Auf diese Weise kann das Wärmeaustauschmittel in ganz beliebiger Richtung an den Sammler heran-bzw. von dem Sammler wieder abgeführt werden, es wird nach Eintritt in den Sammler in zweckentsprechender Weise über die ganze Breite der Platte verteilt und tritt nun in fließtechnisch einwandfreier Weise in den Durchflußquerschnitt der Platte ein bzw. wieder .aus diesem Querschnitt ,aus.
Durch diese Maßnahmen wird erreicht, 'daß die Platte unter ;allen nur möglichen Verhältnissen leicht und einwandfrei an das Verteilungsnetz des Austauschmittels angeschlossen werden kann, ferner daß das Austauschmittel sich gleichmäßig über die ganze Breite bzw. Höhe der Platte verteilt und daß die Platte auch da noch vorteilhaft Verwendung findet, wo die Strömungsenergie des Austauschmittels sehr gering ist. -b) Die Stärke der Wandungen der Platte wird bedingt durch den Druck, unter dem das Austauschmittel steht sowie durch Breite und Länge der Platte. Je stärker die Wandungen genommen werden müssen, desto kostspieliger wird der Werkstoffaufwand -und auch die Verarbeitung. Um nun bei größeren Drücken die Wandungen der Platte noch dünn und damit die Herstellungskosten niedrig halten zu können, sind die Wandungen mit Versteifungsrippen nach Abb.3 versehen, derart, daß diese Rippen parallel zu den Wellenbergen und -tälern verlaufen, wodurch das die Platte umspülende Austauschmittel in seiner Strömung nicht nur nicht behindert, sondern durch die Bildung von auf drei Seiten geschlossenen Kanälen wesentlich gefördert und dadurch die Wärmeabgabe gesteigert wird.
Das Anbringen der Versteifungsrippen bedingt also erhöhten Wärmeaustausch, und zwar durch die infolge der auf drei Seiten geschlossenen Kanäle erzielte erhöhte Geschwindigkeit bzw. bessere Führung des umspülenden Mittels und ferner durch die durch die Rippen geschaffene zusätzliche Heizfläche und durch die Verwendung von Rippen ermöglichte schwächere Ausbildung der Wandung auch eine Verbilligung des Wärmeaustausches bei größeren Drücken des durch die Platten geführten Wärmeaustauschmittels.
c) Abb. q. zeigt, wie die besondere Art der Gestaltung der Sammler zwei Platten winkelig aneinanderzureihen gestattet, wie das z. B. für Heizzwecke in neuzeitlichen Bauten bei Eckfenstern sehr erwünscht ist.
Abb. 5 und 6 zeigen, wie durch die besondere Gestaltung der Sammler lange Plattenkörper gebildet werden können, was unter Fensterbändern zweckmäßig ist, wobei Abb. 6 eine Anordnung für geringe Strömungsenergie des Heizmittels darstellt.
Bei beschränkten Raumverhältnissen, wie sie z. B. in neuzeitlichen Wohnungen und in . T@adezimmern vielfach vorkommen, können die Heizplatten übereinander angeordnet wer--den, wie das die Abb. 7 und 8 zeigen, wobei Abb. 8 auf die ganze Höhe sich .erstreckende Sammler ,aufweist. Auch diese Anordnungsmöglichkeit ist eine Folge der eigenartigen Form des Sammlers.
Alle vorerwähnten Anordnungen ermöglichen es, jedem durch die neuzeitliche Bauweise bedingten Wunsche nach Bekämpfen der Kälte in zweckdienlicher und ästhetischer Weise gerecht zu werden.
Das gleiche gilt von den Ausführungen nach den Abb. 9 bis i z, welche zeigen, daß mehrere zu einem Heizkörper zu vereinigende Platten untereinander an ihren Sammlern durch Zwischenstücke verbunden werden können, derart, daß die Verbindungsstücke innerhalb der Umgrenzungslinien der Sammler liegen, wodurch sich ein so befriedigendes Bild ergibt, daß ein derartiger Heizkörper auch in einem geschmackvoll eingerichteten Raum aufgestellt werden kann. Die Verbindungsstücke können nun kreisförmigen Querschnitt haben und oben und unten die Sammler verbinden oder aber den Querschnitt eines über den ganzen Sammler sich erstreckenden Schlitzes oder eines geteilten Schlitzes wie in Abb. 12. Die Form und Größe des Zwischenstückes hängt von der Größe der verfügbaren Strömungsenergie .ab.
d) Bei manchen Verwendungszwecken einer Heizplatte ist es vorteilhaft, Ein- und Austritt des Heizmittels auf derselben Seite zu haben wie z. B. bei dem Einbau der Platte in einen Warmwasserbereiter. Das Heizmittel muß dann in der Platte ein oder mehrere Male umkehren. Das ermöglicht wieder die eigenartige Form des Sammlers.
Wie in Abb. 13 und 14 dargestellt ist, genügt es zum Herbeiführen dei= Umkehr des Heizmittels, daß der Sammler durch eine Zwischenwand in zwei Teile (Abb.13) oder für das mehrmalige Umkehren durch zwei Zwischenwände in drei Teile (Abb. 14) zerlegt wird. In letzterem Falle ist dann noch das Zwischenlegen eines ebenfalls zickzackförmig gebogenen Stabes auf die ganze Länge der Heizplatte erforderlich.
e) Halten sich Personen in der Nähe von Heizkörpern auf, so werden sie durch die strahlende Wärme besonders bei hoher Temperatur des Heizmittels stark belästigt. Auch bei industriellen Beheizungs- und Trocknungsvorgängen ist diese abstrahlende Wärme häufig unerwünscht. Wie die Abb.15 und 17 zeigen, gestattet die Formgebung der Sammler in einfachster Weise auf einer oder auf beiden Seiten der Heizplatte ,ebene Wände anzubringen, welche das Abstrahlen der Wärme völlig verhindern. Außerdem bilden diese Wände mit der Heizplatte Kanäle, durch welche das die Heizplatte umspülende Austauschmittel mit größerer Geschwindigkeit an der Heizplatte entlang geführt wird, wodurch der Wärmeaustausch erhöht wird. Die ebenen Wandungen können schließlich in einfachster Weise mit Vorrichtungen versehen werden, welche die Heizplatte an einer Wand oder einer Decke zu befestigen gestatten und auch die Heizplatten in bestimmtem Abstand von einer Wand oder einer Nachbarplatte halten, so daß der für die Wärmeabgabe günstigste Abstand ermittelt und bei dem Einbau auch zwangsläufig eingehalten wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE i. Plattenwärmeaustauscher mit parallelen, zickzackförmig gewellten Wänden und Sammlern für den Ein- und Austritt des Wärmeaustauschmittels, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammler mit den gewellten Wänden aus einem Stück bestehen und einen ebenflächigen, rechteckigen Querschnitt ,aufweisen, welcher sich auf der der Platte zugekehrten Seite difiusorartig bis auf den Plattenquerschnitt verengt.
2. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die gewellten Wände parallel zu den Wellenbergen und -tälern verlaufende Versteifungsrippen ,aufweisen (Abb.3).
3. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Austauscher winkelig aneinandergereiht sind, wobei die aneinanderstoßenden Sammler zu einem gemeinsamen Sammler vereinigt sind (Abb. ¢). q..
Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, d:aß mehrere Austauscher übereinander angeordnet sind.
5. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 1, 3 und ¢, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammler durch Zwischenstücke verbunden sind, die innerhalb .der Umgrenzungslinien der Sammler liegen (Abb.9 bis 12).
6. Plattenwärmeaustauscher nach den Ansprüchen i bis 5 mit Verteilungswänden zum ein- oder mehrmaligen Hinundherführen des Heizmittels, dadurch gekennzeichnet, daß nur der Sammler in der senkrecht zu den Wellenbergen und -tälein verlaufenden Richtung ein oder mehrere Male unterteilt ist (Abb. 13, 14).
7. Plättenwärme,austauscher nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wärmeplatte auf einer oder auf beiden Seiten mit einer Wand versehen ist, welche an ihr befestigte Abstandshalter trägt (Abb. 15 bis 17).