DE8024827U1

DE8024827U1 - Waermeuebertragungseinrichtung fuer waermepumpen

Info

Publication number: DE8024827U1
Application number: DE19808024827
Authority: DE
Original assignee: WIELAND-WERKE AG 7900 ULM
Current assignee: WIELAND-WERKE AG 7900 ULM
Priority date: 1980-09-17
Filing date: 1980-09-17
Publication date: 1981-01-22

Description

WärmeübertragungBelnrichtung für Wärmepumpen

Öle Erfindung betrifft eine Wärmeübertragungseinrichtung zur Warßeübertragung zwischen einem Kältemittel und einer davon getrennten Flüssigkeit, insbesondere zum Einsatz im Kältemittelkreislauf einer im wesentlichen aus Drosselorgan, Verdampfer, Verdichter, Bwei hintereinandergeschalteten Kondensatoren, einem weiteren Wär-

ί meübertrager und ggf. Sammler bestehenden Wärmepumpe, wobei das

Kältemittel nach dem ersten Kondensator durch den weiteren Wärme* Übertrager zum zweiten Kondensator geführt ist.

Insbesondere bei kleinen_Brauchwasserwärmepumper führt man das Kältemittel nach einem ersten Kondensator durch einen weiteren Wärmeübertrager, meist den ölkühler des Verdichters, um dessen Abwärme aufzunehmen. In einem zugeschalteten, zweiten Kondensator wird das teilweise erneut verdampfte Kältemittel wieder kondensiert.

Durch die Hintereinanderschaltung der Kondensatoren werden zusätzlich Lötstellen erforderlich, die die Gefahr von Undichtigkeiten für das Kältemittel und den Prüfaufwand erhöhen. Zudem ergibt sich ein stark erhöhter Fertigungsaufwand.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine aus Kondensatoren bestehende Viärmeübertragungseinrichtung anzugeben, die kompakter ausgebildet ist und die geschilderten Nachteile weitgehend vermeidet.

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Die Aufgabe wird erfindungögemäß dadurch gelöst, daß die Kondensatoren in einem an eiöh bekannten, aus einem Kern- und einem darübergesöhobenen Mantelrohr bestehenden Koaxialkondensator integriert sind, wobei der Ringraum zwischen Kern- und Mantelrohr an einer Stelle durch 'einen Füllkörper unterbrochen ist und heben dem Füllkörper jersils öffnungen im Mantelrohr vorgesehen sind.

Durch den Einsatz eines Füllkörpers in einerfc an sich bekannten Koaxialkondensator ist es also leicht möglich, je nach Bedarf unterschiedliche Kombinationen von Kondensatoren herzustellen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Füllkörper auf etwa 1/3 b-zwv 2/3 der Länge der Wärmeübertragungseinrichtung angeordnet*

Vorzugsweise ist der Füllkörper als Ring ausgebildet, der sich leicht auf das Kernrohr aufschieben läßt. Insbesondere bei Verwendung eines berippten Kernrohres entstehende Bypässe sind üblicherweise unschädlich, da in beiden Kondensatoren dasselbe Kältemittel bei nahezu gleichem Druck verwendet wird. Wenn doch erforderlich, kann der Bypass-Effekt in vorteilhafter Weise dadurch verringert werden, daß der Ring auf einem unberippten Zwischenstück des berippten Kernrohres angeordnet ist.

Eine Breite des Rings von 5 bis ko mm ist bevorzugt. Der Ring besteht vorzugsweise aus Metall oder einem kältemittelverträglichen Kunststoff.

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Um ein Verschieben des Rings von der einmal gewählten Stelle zu verhindern, empfiehlt es sich, den Ring am Kernrohr zu fixieren. Bei einem Metallring und bei-Verwendung eines berippten Kernrohres wird der Ring eingekerbt, was in einfacher Weise durch einen Schlag mit einem Werkzeug auf den Ring erfolgt.

Bei einem Kunststoffring empfiehlt es sich, diesen mit zum Kernrohr gerichteten Haltenasen zu versehen, die in die Nuten des berippten Kernrohrs eingreifen können. ^

Die Wärmeübertragungseinrichtung ist vorteilhaft gestreckt oder gebogen ausgeführt. Die gebogenen Ausführungsformen sind vorzugsweise U- oder mäander-~tJ2W. spiral- oder wendelförmig, insbesondere flachoval, gewickelt.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Wärmeübertragungseinrichtung in gestreckter Ausführung mit einem berippten Kernrohr,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine wendelförmig gewickelte Warmeübertragungseinrichtung mit einem berippten Kernrohr und

Fig* 3 eine Prinzipschaltung einer Brauchwasserwärmepumpe mit eingesetzter Wärmeübertragungeeinriohtung.

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Die Wärmeübertragungseinrichtung 1 in gestreckter Ausführung nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem berippten Kernrohr 2 und einem darübergeschobenen Mantelrohr 3. Der Ringraum 4 zwischen Kern 2- und Mantelrohr 3 ist bei etwa 1/3 bzw. 2/3 der Länge der Wärmeübertragungseinrichtung 1 durch einen metallischen Ring 5 unterbrochen.

Neben dem Ring 5 sind Jeweils öffnungen 6, 7 vorgesehen. An den Enden befinden sich in üblicher Weise T-Stück-Anschlüsse 8. Auf diese Weise sind in der Wärmeübertragungseinrichtung 1 Kondensatoren I¹ bzw. 1" integriert. Im Ringraum 4 fließt das Kältemittel, im Kernrohr 2 eine Flüssigkeit, hier Wasser..

In Fig. 2 ist eine Warmeübertragungseinrichtung in wendelförmig gewickelter Ausführung dargestellt.

Beim Einsatz der Wärmeübertragungseinrichtung 1 in einer Brauchwasserwärmepampe nach Fig. 3, bestehend aus Drosselorgan 9, hier einem Expansionsventil, Verdampfer 10, Verdichter 11, Warmeübertragungseinrichtung 1, Sammler 12 und'weiterem Wärmeübertrager 13, hier dem ölkühler des Verdichters 11, fließt das Kältemittel, durch den Ringraum 4 des Kondensators 1', wird durch den Wärmeübertrager 13 geführt, nimmt die Abwärme des Verdichters 11 durch teilweises, nochmaliges Verdampfen auf und kondensiert dann im zweiten Kondensator 1". Das im Kernrohr 2 im Gegenstrom fließende Kaltwasser wird durch die abgegebene Wärme erwärmt.

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Beispiel;

Es wurde eine wendelförmig gewickelte Wärmeübertragungseinrichtung 1 aus Cu-Rohre~< hergestellt.

Das berippte Kernrohr 2 hatte einen Innendurchmesser von 13 mm (Rippenhöhe = 1,5 mm), das Mantelrohr hatte die Abmessung 25 χ 1 mm. Die gestreckte Länge der Rohre 2, 3 betrug etwa 4000 mm. Die Anzahl der Windungen betrug 4,5 (Wickeldurchmesger ** 280 mm). Nach etwa 3 Windungen war ein Metallring 5 von etwa 20 mm Breite im Ringraun/angebrachte Vor und nach dem angebrachten Ring 5 waren Anschlüsse 6, 7 mit 10 mm Durchmesser angelötet, die Enden waren mit T-Stürk-Anschlüssen-8- versehen.

Der Einsatz einer solchen.Jiärmeübertragungseinrichtung 1 in einer Brauchwasserwärmepumpe unter Verwendung von Kältemittel R12 oder zeigte gute Ergebnisse.

Claims

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Wieland-Werke AG 7900 Ulm (Donau), I6.09.80 ka

TPT-2564

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1. Warraeübertragungseinrichtung zur Wärmeübertragung zwischen einem Kältemittel und einer davon getrennten Flüssigkeit, insbesondere zum Einsatz im Kältemittelkreislauf einer im wesentlichen aus Drosselorgan, Verdampfer, Verdichter, zwei hintereinandergeschalteten Kondensatoren, einem weiteren Wärmeübertrager und ggf. Sammler bestehenden Wärmepumpe, wobei das Kältemittel nach dem ersten Kondensator durch den weiteren Wärmeübertrager zum zweiten Kondensator geführt ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Kondensatoren (1', 1") in einem an sich bekannten, aus einem Kern (2)- und einem darübergeschobenen Mantelrohr (3) bestehenden Koaxialkondensator integriert sind, wobei der Ringraum (4) zwischen Kern (2)- und Mantelrohr (3) an einer Stelle durch einen Füllkörper (5) unterbrochen ist und neben dem Füllkörper (5) jeweils öffnungen (6, 7) im Mantelrohr <3) vorgesehen sind.

2. Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Füllkörper (5) auf etwa 1/3 bzw. 2/3 der Länge der Wärmeübertragungseinrichtung (1) angeordnet ist,

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3ο Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Füllkörper (5) als Ring ausgebildet ist.

4. Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet,

daß der Ring (5) auf einem unberippten Zwischenstück eines berippten Kernrohrs (2) angeordnet ist.

5. Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 3 oder k, dadurch gekennzeichnet,

daß der Ring (5) eine Breite von 5 bis 40 mm aufweist.

6. Wärmeübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurcn gekennzeichnet, daß der Ring (5) aus Metall besteht.

7. Wärmeübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (5) aus kältemittelverträglichem Kunststoff becteht.

8. Wärmeüberfcragungseinrichtung ruch einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet;, daß der Ring (5) am Kernrohr (2) fixiert ist*

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9. Wärmeübertragungseinrichtung naah Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ring (5) eingekerbt ist«

iO» Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 7 und 8> dadurch gekennzeichnet>

daß der Ring (5) mit zum Kernrohr (2) gerichteten Haltenasen versehen ist.

11* Wärmeübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis iO, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungseinrichtung (1) gestreckt ausgeführt ist.

12. V/ärmeübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungseinrichtung (1) gebogen ausgeführt ist.

13. V/ärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, _oder

daß die V/ärmeübertragungseinrichtung (1) U-/mäanderförmig aus-^ gebildet ist.

14. V/ärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

daß die V/ärmeübertragungseinrichtung (1) spiral- oder wendelförmig gewickelt ist.

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15» Wärmeübetftiägungseinrichtiung nach Anspruch 14, dadurch gekenn< 2eichnet>

daß die WärmeüberferagUngseinrichtung (1) flachöval gewiökelfc ist*