EP0521298B1

EP0521298B1 - Heat exchange apparatus for dryer by refrigeration in compressed air plants

Info

Publication number: EP0521298B1
Application number: EP92108919A
Authority: EP
Inventors: Werner Brüggemann; Josef Gievers
Original assignee: Autokuehler GmbH and Co KG
Current assignee: Autokuehler GmbH and Co KG
Priority date: 1991-06-04
Filing date: 1992-05-27
Publication date: 1999-12-08
Anticipated expiration: 2012-05-27
Also published as: EP0521298A2; ATE187547T1; DK0521298T3; US5299633A; DE9204952U1; ES2142310T3; JP3273633B2; DE59209774D1; EP0521298A3; JPH05223474A

Abstract

Heat exchanger apparatuses of this type are composed of an air/air heat exchanger (1) and a coolant/air heat exchanger (2). According to the invention, the air/air heat exchanger comprises a plate heat exchanger and the coolant/air exchanger comprises a combined tube/plate exchanger. The tube/plate exchanger is provided with at least one unit which contains a tube coil wound in a meander-like manner, to each of the two broad sides of which a plate is attached. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmetauscher-Vorrichtung für Kältetrockner an Druckluftanlagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a heat exchanger device for refrigeration dryers in compressed air systems according to the preamble of claim 1.

Druckluftanlagen der hier interessierenden Art dienen dazu, mittels eines Kompressors erzeugte und unter einem Druck von z.B. bis 25 bar stehende Druckluft bereitzustellen. Diese Druckluft besitzt allerdings wie die atmosphärische Luft zumindest in europäischen Bereichen einen hohen Feuchtigkeitsgehalt entsprechend einer relativen Luftfeuchtigkeit bis zu 80 % und mehr. Für viele Anwendungszwecke, z.B. in der Lebensmittel- und Papierindustrie oder im medizinischen Bereich, wird jedoch absolut trockene Luft benötigt. Es ist daher bekannt, die vom Kompressor abgegebene Druckluft durch einen Kältetrockner zu leiten, bevor sie ihrem Gebrauchszweck zugeführt wird, und ihr in diesem Kältetrockner völlig die Feuchtigkeit zu entziehen.Compressed air systems of the type of interest here serve to be generated by means of a compressor and under a pressure of e.g. to provide compressed air up to 25 bar. This compressed air however, like the atmospheric air, has a high one at least in European areas Moisture content corresponding to a relative humidity of up to 80% and more. For many Applications, e.g. in the food and paper industry or in the medical Area, however, absolutely dry air is needed. It is therefore known from the compressor to discharge compressed air through a refrigeration dryer before it can be used is fed, and completely remove the moisture in this refrigeration dryer.

Die Lufttrocknung erfolgt in der Regel in der Weise, daß die vom Kompressor kommende, erhitzte Luft zunächst in einem Nachkühler auf eine Temperatur von z.B. 35 - 55 ° C abgekühlt wird. Danach wird die Luft durch eine Wärmetauscher-Vorrichtung geleitet, die einen Luft/Luft-Wärmetauscher und einen Kältemittel-Luft-Wärmetauscher aufweist.Air is usually dried in such a way that the air coming from the compressor heated air first in an aftercooler to a temperature of e.g. 35 - 55 ° C cooled becomes. After that, the air is passed through a heat exchanger device, which is an air / air heat exchanger and has a refrigerant-air heat exchanger.

Der Luft/Luft-Wärmetauscher dient dem Zweck, die auf ca. 35 - 55° C befindliche Druckluft einerseits auf z.B. 20° C abzukühlen und andererseits die im Gegenstrom zuströmende, von einem Wasserabscheider kommende und stark gekühlte Druckluft etwa auf Raumtemperatur zu erwärmen, um zu vermeiden, daß an den Außenseiten der zu kalte Luft führenden Leitungen oder Apparate eine Kältebrücke entsteht. The air / air heat exchanger serves the purpose of the compressed air at approx. 35 - 55 ° C on the one hand on e.g. 20 ° C to cool and on the other hand, the counterflow, from a strongly cooled compressed air coming to a water separator at about room temperature heat up to avoid that on the outer sides of the pipes leading to cold air or Apparatus a cold bridge arises.

Dagegen dient der Kältemittel/Luft-Wärmetauscher dem Zweck, die vom Luft/Luft-Wärmetauscher kommende, auf ca. 20° C abgekühlte Druckluft mittels eines Kältemittels, z.B. Frigen, auf ihren Taupunkt abzukühlen, der in der Regel bei 2 - 3 ° C liegt. Dazu wird das Kältemittel in bekannter Weise mittels eines Verdichters und eines Kondensators verflüssigt, dann durch den Kältemittel/Luft-Wärmetauscher hindurch entspannt und dadurch auf eine Temperatur von z.B. - 2° C an dessen Eingang und + 4° C an dessen Ausgang gebracht, und danach wieder dem Verdichter zugeführt. Die dadurch auf ihren Taupunkt abgekühlte Luft wird nach ihrem Durchgang durch den Kältemittel/Luft-Wärmetauscher einem Wasserabscheider zugeführt, in dem ihr die Feuchtigkeit vollkommen entzogen wird, und danach emeut durch den Luft/LuftWärmetauscher geleitet, indem sie unter gleichzeitiger Abkühlung der noch warmen, von der Druckluftanlage kommenden Druckluft etwa auf Raumtemperatur erwärmt wird.In contrast, the refrigerant / air heat exchanger serves the purpose that of the air / air heat exchanger Coming compressed air, cooled to approx. 20 ° C, using a refrigerant, e.g. Freeze on cool down their dew point, which is usually 2 - 3 ° C. For this, the refrigerant is in liquefied in a known manner by means of a compressor and a condenser, then by the Refrigerant / air heat exchanger relaxed and thereby to a temperature of e.g. - brought 2 ° C at its entrance and + 4 ° C at its exit, and then again at the Compressor fed. The air cooled down to its dew point becomes after her Passage through the refrigerant / air heat exchanger to a water separator, in from which the moisture is completely removed, and then again through the air / air heat exchanger passed by while cooling the still warm, from the Compressed air system coming compressed air is warmed to about room temperature.

Bei einer bekannten Wärmetauscher-Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung (FR-A-21 55 093) enthält der Kältemittel/Luft-Wärmetauscher schlangenlinien- bzw. mäanderförmig verlegte, von der Luft zu durchströmende Rohre, auf die Leitbleche bzw. Lamellen aufgesteckt sind, und zwischen den Leitblechen verlegte, zur Bildung von Durchgängen für ein Kältemittel bestimmte Platten. Die Rohre sind dabei senkrecht zu den Leitblechen und Platten angeordnet. Dadurch ergibt sich insgesamt ein vergleichsweise geringer Wärmeübergang, und zur Erzielung einer vorgegebenen Leistung ist ein vergleichsweise großes Bauvolumen erforderlich. Die beiden Wärmetauscher weisen außerdem an ihren Enden offene Durchgänge auf und sind mit diesen in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, das die erforderlichen Umlenkungen für die Luft- bzw. Kältemittelströme bewirkt. Daraus resultieren eine vergleichsweise komplizierte Herstellungsweise und der Nachteil, daß die gegenseitige Abdichtung der verschiedenen Durchgänge problematisch ist und hohe Strömungswiderstände auftreten können, wodurch sich Querschnittsminderungen ergeben, die den Wirkungsgrad herabsetzen.In a known heat exchanger device of the type described at the outset (FR-A-21 55 093) the refrigerant / air heat exchanger contains a serpentine or meandering shape laid pipes to be flowed through by air on the baffles or fins are plugged in, and laid between the baffles, to form passages for a Refrigerant specific plates. The pipes are perpendicular to the baffles and plates arranged. This results in a comparatively low heat transfer overall, and A comparatively large construction volume is required to achieve a specified performance. The two heat exchangers also have open passages at their ends and are housed with these in a common housing that has the required redirections for the air or refrigerant flows. This results in a comparative complicated manufacturing method and the disadvantage that the mutual sealing of the different Passages is problematic and high flow resistance can occur, resulting in cross-sectional reductions that reduce efficiency.

Daneben sind Wärmetauscher bekannt (US-A-4 966 230), die zwischen parallel zueinander angeordneten Platten abwechselnd von diesen begrenzte Durchgänge für ein erstes Medium und weitere, für den Durchfluß eines zweiten Mediums bestimmte Durchgänge aufweisen, die durch zu den Platten parallel liegende, schlangenlinien- bzw. mäanderförmig verlegte Rohre gebildet sind. Derartige Wärmetauscher werden bisher nicht zur Herstellung von Wärmetauscher-Vorrichtungen der eingangs bezeichneten Gattung verwendet. In addition, heat exchangers are known (US-A-4 966 230), which are parallel to one another arranged plates alternately by these limited passages for a first medium and have further passages intended for the flow of a second medium, which pass through pipes lying parallel to the plates, laid in a serpentine or meandering shape are. Such heat exchangers have so far not been used to manufacture heat exchanger devices the genus described at the outset.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wärmetauscher-Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß sie ein vergleichsweise kleines Volumen besitzt, kostengünstig herstellbar ist und wenig zu Verschmutzungen neigt.The invention has for its object the heat exchanger device of the beginning designate the designated genus so that it has a comparatively small volume, is inexpensive to manufacture and has little tendency to become contaminated.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Wärmetauscher-Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 versehen.To solve this problem, the heat exchanger device according to the invention with the characterizing features of claim 1 provided.

Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous features emerge from the subclaims.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß eine Wärmetauscher-Vorrichtung in Kompaktbauweise geschaffen wurde, die es ermöglicht, das für den gesamten Kältetrockner benötigte Bauvolumen bis auf etwa ein Drittel des bisher benötigten Volumens zu verringern. Da die Wärmetauscher der erfindungsgemäßen Wärmetauscher-Vorrichtung außerdem vorzugsweise aus Aluminium gefertigt werden, führt die Erfindung auch zu einer erheblichen Gewichtsreduzierung. Schließlich ist die erfindungsgemäße Wärmetauscher-Vorrichtung kostengünstig herstellbar, wodurch sich die Gesamtkosten des Kältetrockners merkbar verringern lassen. Der Rohr/Platten-Wärmetauscher der erfindungsgemäßen Wärmetauscher-Vorrichtung ist ebenfalls sehr kompakt aufgebaut und ermöglicht einerseits ein geringes Bauvolumen. Andererseits kann er auf der Prozeßluftseite so großflächig ausgebildet werden, daß die Gefahr von ernsthaften Verschmutzungen, insbesondere solchen, die zu merklichen Querschnittsverminderungen führen, gering ist. Schließlich weist der Wärmetauscher auf der Kältemittelseite geschlossene Rohre auf, so daß er im Gegensatz zu in Plattenbauweise hergestellten Wärmeaustauschern eine hohe Druckfestigkeit besitzt.The invention has the advantage that a heat exchanger device in a compact design was created, which makes it possible for the entire refrigeration dryer Reduce construction volume to about a third of the previously required volume. Since the Heat exchanger of the heat exchanger device according to the invention also preferably are made of aluminum, the invention also leads to a considerable weight reduction. Finally, the heat exchanger device according to the invention is inexpensive producible, which can significantly reduce the total cost of the refrigeration dryer. Of the Pipe / plate heat exchanger of the heat exchanger device according to the invention is also very compact design and enables a small construction volume. On the other hand, he can be designed on the process air side so that the Risk of serious contamination, especially those that are too noticeable Lead cross-sectional reductions is small. Finally, the heat exchanger points to the Refrigerant side closed pipes so that it is in contrast to in plate construction manufactured heat exchangers has a high compressive strength.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmetauscher-Vorrichtung;
Fig. 2: die Draufsicht auf die Wärmetauscher-Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3: eine Ansicht auf die Wärmetauscher-Vorrichtung in Richtung eines Pfeils X nach Fig. 1, wobei ein mit einem Einlaßflansch versehener Sammelkasten längs der Linie III-III der Fig. 2 geschnitten dargestellt ist;
Fig. 4: einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3;
Fig. 5: eine Seitenansicht eines Wärmetauscherblocks eines Luft/Luft-Wärmetauschers der Wärmetauscher-Vorrichtung nach Fig. 1 und 2;
Fig. 6: die Draufsicht auf eine Passage für das eine Wärmeaustauschmedium des Wärmetauscherblocks längs der Schnittlinie VI-VI der Fig. 5;
Fig. 7: die Draufsicht auf eine Passage für das andere Wärmeaustauschmedium des Wärmetauscherblocks längs der Schnittlinie VII-VII der Fig. 5;
Fig. 8: eine Seitenansicht eines Wärmetauscherblocks eines Kältemittel/Luft- Wärme tauschers der Wärmetauscher-Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 9: die Draufsicht auf den Wärmetauscherblock längs der Schnittlinie IX-IX der Fig. 8;
Fig. 10: eine Ansicht des Wärmetauscherblocks nach Fig. 8 in Richtung eines Pfeils Y;
Fig. 11: schematisch eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmetauscher-Vorrichtung;
Fig. 12: eine Draufsicht auf die Wärmetauscher-Vorrichtung nach Fig. 10 mit der in Richtung eines Pfeils Z dargestellten Ansicht einer Einzelheit C;
Fig. 13: eine Ansicht der Wärmetauscher-Vorrichtung nach Fig. 11 in Richtung eines Pfeils V und in vergrößertem Maßstab;
Fig. 14: einen Schnitt längs der Linie XIV-XIV der Fig. 12 in vergrößertem Maßstab;
Fig. 15: eine Seitenansicht eines Wärmetauscherblocks eines kombinierten Luft/Luft- und Kältemittel/Luft-Wärmetauschers der Wärmetauscher-Vorrichtung nach Fig. 11; und
Fig. 16: die Draufsicht auf den Wärmetauscherblock längs der Schnittlinie XVI-XVI der Fig. 15;
Fig. 17: eine Ansicht des Wärmetauscherblocks nach Fig. 15 in Richtung eines Pfeils W;
Fig. 18: die Draufsicht auf den Wärmetauscherblock längs der Schnittlinie XVIII-XVIII der Fig. 15;
Fig. 19: einen Querschnitt durch eine Einheit eines erfindungsgemäßen Kältemittel/Luft-Wärmetauschers gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 20: eine vergrößerte Einzelheit X der Einheit nach Fig. 19;
Fig. 21: eine perspektivische Darstellung eines Wärmetauscherblocks, der aus einer Vielzahl von Einheiten nach Fig. 22 zusammengesetzt ist;
Fig. 22: eine Vielzahl von hintereinander angeordneten Einheiten nach Fig. 19 mit einer durchgehenden Rohrschlange in perspektivischer Darstellung; und
Fig. 23: eine der Fig. 21 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetauscherblocks.

The invention is explained in more detail below in connection with the accompanying drawing using exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1: is a schematic side view of a first embodiment of the heat exchanger device according to the invention;
Fig. 2: the top view of the heat exchanger device of FIG. 1;
Fig. 3: a view of the heat exchanger device in the direction of an arrow X of Figure 1, wherein a collecting box provided with an inlet flange is shown cut along the line III-III of Figure 2;
Fig. 4: a section along the line IV-IV of Fig. 3;
Fig. 5: a side view of a heat exchanger block of an air / air heat exchanger of the heat exchanger device according to FIGS. 1 and 2;
Fig. 6: the top view of a passage for the one heat exchange medium of the heat exchanger block along the section line VI-VI of Fig. 5;
Fig. 7: the top view of a passage for the other heat exchange medium of the heat exchanger block along the section line VII-VII of Fig. 5;
Fig. 8: a side view of a heat exchanger block of a refrigerant / air heat exchanger of the heat exchanger device of FIG. 1;
Fig. 9: the top view of the heat exchanger block along the section line IX-IX of Fig. 8;
Fig. 10: a view of the heat exchanger block of Figure 8 in the direction of an arrow Y;
Fig. 11: schematically shows a side view of a second embodiment of the heat exchanger device according to the invention;
Fig. 12: a plan view of the heat exchanger device of Figure 10 with the view shown in the direction of an arrow Z of a detail C.
Fig. 13: a view of the heat exchanger device of Figure 11 in the direction of an arrow V and on an enlarged scale.
Fig. 14: a section along the line XIV-XIV of Figure 12 on an enlarged scale.
Fig. 15: a side view of a heat exchanger block of a combined air / air and refrigerant / air heat exchanger of the heat exchanger device of FIG. 11; and
Fig. 16: the top view of the heat exchanger block along the section line XVI-XVI of Fig. 15;
Fig. 17: a view of the heat exchanger block of Figure 15 in the direction of an arrow W.
Fig. 18: the top view of the heat exchanger block along the section line XVIII-XVIII of Fig. 15;
Fig. 19: a cross section through a unit of a refrigerant / air heat exchanger according to the invention according to a second embodiment;
Fig. 20: an enlarged detail X of the unit of FIG. 19;
Fig. 21: a perspective view of a heat exchanger block, which is composed of a plurality of units of FIG. 22;
Fig. 22: a plurality of units arranged one behind the other according to FIG 19 with a continuous pipe coil in a perspective view. and
Fig. 23: a representation corresponding to FIG. 21 of a further embodiment of a heat exchanger block according to the invention.

Die Wärmetauscher-Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 enthält einen Luft/Luft-Wärmetauscher 1 und einen Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 2. Beide Wärmetauscher 1 und 2 sind nach Fig. 1 übereinanderliegend angeordnet, wobei der Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 2 unter dem Luft/Luft-Wärmetauscher 1 liegt, obwohl es auch umgekehrt sein könnte.1 and 2 contains an air / air heat exchanger 1 and a refrigerant / air heat exchanger 2. Both heat exchangers 1 and 2 are arranged one above the other according to FIG. 1, the refrigerant / air heat exchanger 2 is below the air / air heat exchanger 1, although it may also be the other way around could.

Der Luft/Luft-Wärmetauscher 1 (Fig. 1) besteht aus einem Plattenwärmetauscher und enthält einen Wärmetauscherblock 3 (Fig. 5 - 7) mit in Plattenbauweise hergestellten Durchgängen 4 und 5, die jeweils in Richtung der eingezeichneten Pfeile, d.h. überwiegend im Gegenstrom, von Luft durchströmt werden. Dabei tritt die Luft, wie Fig. 6 und 7 zeigen, jeweils an einem Ende der Durchgänge 4 und 5 seitlich in diese ein und am gegenüberliegenden Ende in Längsrichtung wieder aus. Die Durchgänge 4 und 5 sind außerdem entsprechend Fig. 4 und 5 jeweils abwechselnd übereinander angeordnet.The air / air heat exchanger 1 (Fig. 1) consists of a plate heat exchanger and contains a heat exchanger block 3 (Fig. 5-7) with a plate construction Passages 4 and 5, each in the direction of the arrows, i.e. mostly in counterflow, through which air flows. The air comes out, as shown in FIGS. 6 and 7, each at one end of the passages 4 and 5 laterally into this and at the opposite End in the longitudinal direction again. Passages 4 and 5 are also 4 and 5 alternately arranged one above the other.

Jeder Durchgang 4 wird von zwei zur Längsrichtung des Wärmetauscherblocks 3 parallelen, an das in Fig. 6 linke Ende des Wärmetauscherblocks 3 grenzenden Leisten 6 und 7 mit im wesentlichen quadratischem oder rechteckigem Querschnitt und zwei oberhalb bzw. unterhalb derselben angeordneten, über die ganze Länge und Breite des Wärmetauscherblocks 3 erstreckten Platten 8 gebildet. Am in Fig. 5 und 6 linken Ende sind die Durchgänge 4 offen. Dagegen sind die Durchgänge 4 an dem in Fig. 5 und 6 rechten Ende durch über die Breite des Wärmetauscherblocks 3 erstreckte Leisten 9 abgeschlossen, während gleichzeitig die Leisten 6 kürzer als die Leisten 7 ausgebildet sind, damit die Durchgänge 4 entsprechend Fig. 6 nicht zum rechten Ende, sondern zur Seite hin geöffnet sind und die Luft in Richtung des eingezeichneten Pfeils von der Seite her einströmen kann. In die Durchgänge 4 sind im übrigen zweckmäßig übliche Lamellen 10 eingelegt, die in Fig. 5 nur teilweise dargestellt sind und deren Passagen entsprechend Fig. 6 längs einer Linie 11 um 90° umgelenkt sind.Each passage 4 is made up of two parallel to the longitudinal direction of the heat exchanger block 3, to the left in Fig. 6 end of the heat exchanger block 3 bordering strips 6 and 7 with in essentially square or rectangular cross-section and two above or arranged below the same, over the entire length and width of the heat exchanger block 3 extended plates 8 formed. At the left end in FIGS. 5 and 6 are the passages 4 open. In contrast, the passages 4 are at the right end in FIGS. 5 and 6 through the Width of the heat exchanger block 3 extended strips 9 completed while at the same time the strips 6 are shorter than the strips 7 so that the passages 4 accordingly Fig. 6 are not open to the right end, but to the side and the air in Direction of the drawn arrow can flow in from the side. In the passages 4 are otherwise conveniently inserted conventional slats 10, only partially in Fig. 5 are shown and their passages according to FIG. 6 along a line 11 by 90 ° are redirected.

Dagegen wird jeder Durchgang 5 nach Fig. 5 und 7 von zwei zur Längsrichtung des Wärmetauscherblocks 3 parallelen, an das in Fig. 7 rechte Ende des Wärmetauscherblocks 3 grenzenden Leisten 14 und 15 mit im wesentlichen quadratischem oder rechteckigem Querschnitt und zwei weiteren, oberhalb bzw. unterhalb derselben angeordneten, über die ganze Länge und Breite des Wärmetauscherblocks 3 erstreckten Platten 8 gebildet. Am in Fig. 5 und 7 rechten Ende sind die Durchgänge 5 offen. Dagegen sind die Durchgänge 5 am in Fig. 5 und 7 linken Ende durch über die Breite des Wärmetauscherblocks 3 erstreckte Leisten 16 abgeschlossen, während gleichzeitig die Leisten 14 kürzer als die Leisten 15 ausgebildet sind, damit die Durchgänge 5 entsprechend Fig. 7 nicht zum linken Ende, sondern zur Seite, zweckmäßig zu derselben Seite wie die Durchgänge 4 hin geöffnet sind und die Luft in Richtung der eingezeichneten Pfeile von der Seite her einströmen kann. In die Durchgänge 5 sind im übrigen zweckmäßig Lamellen 17 eingelegt, die in Fig. 5 nur teilweise sichtbar sind und deren Passagen entsprechend Fig. 7 längs einer Linie 18 um 90° umgelenkt sind.In contrast, each passage 5 according to FIGS. 5 and 7 of two to the longitudinal direction of the heat exchanger block 3 parallel to the right end of the heat exchanger block 3 in FIG. 7 bordering strips 14 and 15 with a substantially square or rectangular cross section and two more, arranged above or below the same, over the whole Length and width of the heat exchanger block 3 extending plates 8 are formed. On in Fig. 5 and 7 right end, the passageways 5 are open. In contrast, the passages 5 are in Fig. 5 and 7 left end by strips 16 extending over the width of the heat exchanger block 3 completed, while at the same time the strips 14 are shorter than the strips 15 are so that the passages 5 according to FIG. 7 not to the left end but to the side, Expediently open to the same side as the passages 4 and the air in Direction of the arrows drawn can flow in from the side. In the passages 5 are otherwise conveniently inserted slats 17, only partially in Fig. 5 are visible and their passages are deflected according to FIG. 7 along a line 18 by 90 ° are.

Die Leisten 6, 7, 9 und 16, die jeweils zwischen ihnen angeordneten Platten 8 sowie die zwischen je zwei Platten 8 angeordneten Lamellen 10 und 17 sind derart übereinandergestapelt, wie es von in Plattenbauweise hergestellten Wärmetauschern an sich bekannt ist, und derart angeordnet, daß abwechselnd ein Durchgang 4 bzw. 5 entsteht und der Wärmetauscherblock 3 nach oben und unten durch je eine Platte 8 abgeschlossen ist. Die Platte 8 und ggfs. auch die Leisten 6, 7, 9 und 16 bestehen vorzugsweise aus mit einem Lot plattierten Aluminium und werden in an sich bekannter Weise zunächst gestapelt und dann in einem Luft- oder Vakuumofen oder auch in einem Flußmittelbad miteinander verlötet.The strips 6, 7, 9 and 16, the plates 8 arranged between them and the between two plates 8 arranged slats 10 and 17 are stacked one above the other, as is known per se from plate heat exchangers, and arranged in such a way that a passage 4 or 5 alternates and the heat exchanger block 3 is completed up and down by a plate 8 each. Plate 8 and possibly also the strips 6, 7, 9 and 16 preferably consist of plated with a solder Aluminum and are first stacked in a known manner and then in an air or vacuum oven or soldered together in a flux bath.

Die Leisten 6 und 14, die Leisten 7 und 15 sowie die Leisten 9 und 16 sind zweckmäßig identisch ausgebildet, so daß sich entsprechend Fig. 5 und 7 eine symmetrische und besonders kostengünstig herstellbare Ausbildung des Wärmetauscherblocks 3 ergibt. Die Zahl der Durchgänge 4 und 5 richtet sich nach der erforderlichen Leistung des Wärmetauscherblocks 3.The strips 6 and 14, the strips 7 and 15 and the strips 9 and 16 are useful identically formed, so that there is a symmetrical and training of the heat exchanger block 3 results in a particularly cost-effective manner. The Number of runs 4 and 5 depends on the required output of the heat exchanger block 3rd

Der Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 2 (Fig. 1) besteht aus einem kombinierten Rohr/Platten-Wärmetauscher und enthält einen Wärmetauscherblock 20 (Fig. 8 bis 10) mit Durchgängen 21 für ein Kältemittel und Durchgängen 22 für die Druckluft, wobei die Durchgänge 21 und 22 jeweils in Richtung der in Fig. 9 eingezeichneten Pfeile, d.h. überwiegend im Gleichstrom, vom Kältemittel bzw. von der Druckluft durchströmt werden.The refrigerant / air heat exchanger 2 (Fig. 1) consists of a combined tube / plate heat exchanger and contains a heat exchanger block 20 (Figs. 8-10) with passages 21 for a refrigerant and passages 22 for the compressed air, the passages 21 and 22 each in the direction of the arrows drawn in Fig. 9, i.e. predominantly in Direct current, through which the refrigerant or compressed air flows.

Die Durchgänge 21 für das Kältemittel bestehen aus Rohren mit rundem oder vorzugsweise rechteckigem oder quadratischem Querschnitt, die zwischen je zwei über die Länge und Breite des Wärmetauscherblocks 20 erstreckten Platten 23 angeordnet sind. Jeder Durchgang 21 ist schlangenlinien- bzw. mäanderförmig erstreckt und weist eine Mehrzahl von geraden Abschnitten 24 auf, die im Ausführungsbeispiel parallel zueinander und senkrecht zur Längsachse und mit dichtem Abstand angeordnet sind. Je zwei benachbarte gerade Abschnitte 24 sind entsprechend Fig. 9 durch um 180° gebogene Abschnitte 25 derart verbunden, daß sich ein ununterbrochener Strömungspfad von einem Eingang 26 zu einem Ausgang 27 ergibt. Wie insbesondere Fig. 8 und 10 zeigen, wird jeder Durchgang 22 für die Druckluft aus zwei an den Seitenkanten von zwei parallelen Platten 23 erstreckten und diese auf Abstand haltenden, in Längsrichtung des Wärmetauscherblocks 20 verlaufenden Abstandsstücken 28, z.B. in Form von Leisten, begrenzt. Zwischen den beiden Platten 23 sind Lamellen 29 üblicher Bauweise angeordnet. Die Durchgänge 22 sind daher in Fig. 8 und 9 jeweils am rechten und linken Ende offen. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß sich die Durchgänge 21 und 22 im Wärmetauscherblock 20 abwechseln, d.h. daß die Rohre (Durchgänge 21) beidseitig mit Platten 23 belegt und diese zur Bildung der Durchgänge 21 durch die Abstandsstücke 28 auf Abstand gehalten sind. Nach diesem Schema sind in Fig. 8 bis 10 drei Durchgänge 21 und vier Durchgänge 22 gebildet, wobei jeweils ein Durchgang 21 mit den beiden daran angrenzenden Platten 23 eine Einheit bilden kann. Außerdem können zwischen je zwei Platten 23, zwischen denen die die Durchgänge 21 bildenden Rohre angeordnet sind, noch parallel zu den geraden Abschnitten 24 verlaufende, beispielsweise ebenfalls leistenförmige Abschlußelemente 30 und am oberen und unteren Ende je eine Endplatte 31 vorgesehen sein, wobei die Abschlußelemente 30 vor allem dazu dienen, den Raum zwischen den einzelnen Rohrabschnitten vor Verunreinigungen zu schützen.The passages 21 for the refrigerant consist of tubes with a round or preferably rectangular or square cross section, each between two over the length and Width of the heat exchanger block 20 extending plates 23 are arranged. Every run 21 is serpentine or meandering and has a plurality of straight sections 24, which in the exemplary embodiment are parallel to one another and perpendicular are arranged to the longitudinal axis and at a close distance. Two adjacent straight Sections 24 are corresponding to FIG. 9 by sections 25 bent by 180 ° connected that an uninterrupted flow path from an entrance 26 to a Output 27 results. As particularly shown in FIGS. 8 and 10, each passage 22 for the Compressed air from two on the side edges of two parallel plates 23 and these spaced, extending in the longitudinal direction of the heat exchanger block 20 Spacers 28, e.g. in the form of strips, limited. Between the two plates 23 slats 29 of conventional construction are arranged. The passages 22 are therefore in FIG. 8 and 9 open at the right and left ends, respectively. The arrangement is such that The passages 21 and 22 alternate in the heat exchanger block 20, i.e. that the pipes (Passages 21) covered on both sides with plates 23 and these to form the passages 21 are kept at a distance by the spacers 28. According to this scheme, in Fig. 8 to 10 three passages 21 and four passages 22 are formed, one passage 21 each can form a unit with the two adjoining plates 23. You can also between two plates 23, between which the tubes forming the passages 21 are arranged, running parallel to the straight sections 24, for example also strip-shaped end elements 30 and one each at the upper and lower ends End plate 31 may be provided, the end elements 30 primarily serving the To protect the space between the individual pipe sections from contamination.

Die verschiedenen Teile des Wärmetauscherblocks 20 bestehen wie die des Wärmetauscherblocks 3 vorzugsweise aus Aluminium, insbesondere mit einem Lot plattiertem Aluminium, und werden in an sich bekannter Weise zunächst gestapelt und dann miteinander verlötet.The various parts of the heat exchanger block 20 consist of those of the heat exchanger block 3 preferably made of aluminum, especially plated with a solder Aluminum, and are first stacked in a manner known per se and then together soldered.

Gemäß Fig. 1 bis 3 sind die Wärmetauscherblöcke 3 und 20 übereinander angeordnet und fest miteinander verbunden, z.B. verlötet. Dabei sind die Durchgänge 5 dort, wo die Luft in sie eintritt (Fig. 7), mit einem seitlich angesetzten und über die Höhe des Wärmetauscherblocks 3 erstreckten Sammelkasten 33 flüssigkeitsdicht verbunden, der mit einem eine Einlaßöffnung aufweisenden Einlaßflansch 34 versehen ist. Dagegen sind die Durchgänge 5 an ihren in Fig. 1 und 2 offenen rechten Enden durch einen über die Breite und Höhe sowohl des Wärmetauscherblocks 3 als auch des Wärmetauscherblocks 20 erstreckten Sammel- bzw. Umlenkkasten 35 mit den ebenfalls offenen rechten Enden der Durchgänge 22 (Fig. 10) des Wärmetauscherblocks 20 flüssigkeitsdicht verbunden. Weiterhin sind die Durchgänge 4 des Wärmetauscherblocks 3 dort, wo die Luft in sie eintritt (Fig. 6), mit einem über die Höhe des Wärmetauscherblocks 3 erstreckten Sammelkasten 36 flüssigkeitsdicht verbunden, der mit einem eine Einlaßöffnung aufweisenden Einlaßflansch 37 versehen ist. Dagegen münden die Durchgänge 4 an ihren in Fig. 1 und 2 offenen linken Ende flüssigkeitsdicht in einem weiteren, über die Höhe und Breite des Wärmetauscherblocks 3 erstreckten Sammelkasten 38, der mit einem eine Auslaßöffnung aufweisenden Auslaßflansch 39 versehen ist. Dieser ist in Fig. 1 durch den Einlaßflansch 34 abgedeckt und daher nur in Fig. 2 sichtbar. Schließlich sind die in Fig. 9 offenen linken Enden der Durchgänge 22 mit einem über die Breite und Höhe des Wärmetauscherblocks 20 erstreckten, flüssigkeitsdichten Sammelkasten 40 versehen, der entsprechend Fig. 2 eine nach der Seite herausragende Verlängerung 41 aufweist, die mit einem eine Auslaßöffnung aufweisenden Anschlußflansch 42 versehen ist, wobei die Strömungsrichtung parallel zu der des Einlaßflansches 34 ist, während dessen Einlaßöffnung entgegengesetzt zur Auslaßöffnung des Auslaßflansches 42 liegt.1 to 3, the heat exchanger blocks 3 and 20 are arranged one above the other and firmly connected, e.g. soldered. The passages 5 are where the air in it occurs (Fig. 7), with a side and over the height of the heat exchanger block 3 extended collection box 33 connected liquid-tight, the one with a Inlet flange having inlet opening 34 is provided. In contrast, the passages are 5 at their open ends in FIGS. 1 and 2 by a width and height both the heat exchanger block 3 and the heat exchanger block 20 extended Collection or deflection box 35 with the likewise open right ends of the passages 22 (Fig. 10) of the heat exchanger block 20 connected liquid-tight. Furthermore are the passages 4 of the heat exchanger block 3 where the air enters them (Fig. 6) with a collection box 36, which extends over the height of the heat exchanger block 3, in a liquid-tight manner connected, which is provided with an inlet flange 37 having an inlet opening is. In contrast, the passages 4 open at their left end, which is open in FIGS. 1 and 2, in a liquid-tight manner in another, over the height and width of the heat exchanger block 3 extended header 38, which has an outlet flange having an outlet opening 39 is provided. This is covered in Fig. 1 by the inlet flange 34 and therefore only visible in Fig. 2. Finally, the left ends of the passages open in Figure 9 are 22 with one extending over the width and height of the heat exchanger block 20, provided liquid-tight collecting box 40, which according to FIG. 2 one to the side protruding extension 41 having an outlet opening Connection flange 42 is provided, the flow direction parallel to that of the inlet flange 34 is during its inlet opening opposite to the outlet opening of the Outlet flange 42 is located.

Die in Fig. 2 und 10 nur schematisch dargestellten Ein- und Ausgänge 26, 27 der Durchgänge 21 sind entsprechend Fig. 3 und 4 jeweils durch eine hosenrohrartige Konstruktion zusammengefaßt. Da entsprechend Fig. 8 bis 10 insgesamt drei Durchgänge 21 vorgesehen sind, sind die drei daraus resultierenden Ausgänge 27 in der aus Fig. 3 und 4 ersichtlichen Weise durch gebogene Zwischenabschnitte 43 zu einem Flansch 44 mit einer gemeinsamen Austrittsöffnung geführt, der über ein gekrümmtes Rohr 45 flüssigkeitsdicht mit einem Anschlußnippel 46 versehen ist. Die Eingänge 26 sind entsprechend an einen Anschlußnippel 47 (Fig. 1) angeschlossen, was in Fig. 3 nicht sichtbar ist, weil diese Anordnung den Teilen 43 bis 46 entsprechende Teil umfaßt.The inputs and outputs 26, 27 of the passages shown only schematically in FIGS. 2 and 10 21 are corresponding to FIGS. 3 and 4 each by a tubular construction summarized. Since a total of three passages 21 are provided according to FIGS. 8 to 10 , the three resulting outputs 27 are shown in FIGS. 3 and 4 Way through curved intermediate sections 43 to a flange 44 with a common Exit opening guided, the liquid-tight with a via a curved tube 45 Connection nipple 46 is provided. The inputs 26 are corresponding to a connection nipple 47 (Fig. 1) connected, which is not visible in Fig. 3, because this arrangement the Parts 43 to 46 corresponding part includes.

Die beschriebenen, aus zwei fest miteinander verbundenen Wärmetauschern 1 und 2 bestehende Wärmetauscher-Vorrichtung bildet eine kompakte, platzsparende Einheit, die als Ganzes vor allem einem Kältetrockner zugeordnet werden kann, mit dem herkömmliche Druckluftanlagen ausgerüstet werden, wie nachfolgend kurz erläutert wird. Dabei ergibt sich der besondere Vorteil, daß die beiden Wärmetauscher 1 und 2 im wesentlichen dieselbe Breite und Länge aufweisen und zu einem gemeinsamen Block zusammengefaßt werden können.The heat exchangers 1 and 2 described, which are firmly connected to one another existing heat exchanger device forms a compact, space-saving unit that as a whole can be assigned to a refrigeration dryer with which conventional Compressed air systems can be equipped, as briefly explained below. It follows the particular advantage that the two heat exchangers 1 and 2 are essentially the same Have width and length and are combined into a common block can.

Von einem vorzugsweise mit einem Nachkühler versehenen Kompressor wird Druckluft geliefert, die sich z.B. auf einer Temperatur von ca. 35 - 55° C befindet. Diese Druckluft wird zunächst mittels des Einlaßflansches 34 dem Sammelkasten 33 zugeführt und strömt von dort in Richtung einer Pfeillinie 49 (Fig. 2 und 7) durch die Durchgänge 5 des Luft/Luft-Wärmetauschers 1 in den Sammel- und Umlenkkasten 35. Von dort gelangt die Druckluft in den Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 2 (Fig. 1) und durchströmt dann in entgegengesetzter Richtung dessen Durchgänge 22 (Fig. 10 und Pfeillinie 50 in Fig. 9). Gleichzeitig wird das Kältemittel in Richtung der in Fig. 9 eingezeichneten Pfeile durch die Durchgänge 21 geführt und dabei entspannt, wobei aufgrund der langen, durch die geraden und gebogenen Rohrabschnitte 24, 25 (Fig. 9) bewirkten Laufzeit im Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 2 trotz seiner vergleichsweise geringen Baulänge ein hohes Maß an Effektivität im Hinblick auf die gewünschte Abkühlung der Druckluft erzielt wird. Im übrigen wird das Kältemittel in an sich bekannter Weise in einem Kältemittelkreislauf geführt, wobei es jeweils am Anschlußnippel 47 zugeführt und am Anschlußnippel 46 abgeführt wird (Fig. 1, 3 und 5).Compressed air is supplied from a compressor, which is preferably provided with an aftercooler delivered, e.g. is at a temperature of approx. 35 - 55 ° C. This compressed air will first fed to the collecting box 33 by means of the inlet flange 34 and flows from there in the direction of an arrow line 49 (FIGS. 2 and 7) through the passages 5 of the air / air heat exchanger 1 in the collection and deflection box 35. From there the compressed air enters the refrigerant / air heat exchanger 2 (Fig. 1) and then flows in the opposite Direction of its passages 22 (Fig. 10 and arrow line 50 in Fig. 9). At the same time it will Refrigerant in the direction of the arrows shown in FIG. 9 through the passages 21 guided and relaxed, due to the long, straight and curved Pipe sections 24, 25 (FIG. 9) caused the running time in the refrigerant / air heat exchanger 2 despite its comparatively short overall length, a high degree of effectiveness in terms of to the desired cooling of the compressed air is achieved. Otherwise, the refrigerant performed in a conventional manner in a refrigerant circuit, where it is on Connection nipple 47 is supplied and discharged at the connection nipple 46 (Fig. 1, 3 and 5).

Die auf den Taupunkt (z.B. ca. 2 - 3° C) abgekühlte Druckluft strömt nach dem Durchgang durch die Durchgänge 22 in den Sammelkasten 40 (Fig. 1), wird in diesem seitlich umgelenkt und tritt über dessen seitliche Verlängerung 41 (Fig. 2) und den Auslaßflansch 42 wieder aus. Danach wird die Druckluft, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, einem Wasserabscheider 51 zugeführt. Die aus diesem austretende, vollkommen getrocknete Druckluft wird schließlich über den Einlaßflansch 37 (Fig. 2) und den Sammelkasten 36 wieder dem Luft/Luft-Wärmetauscher 1 zugeführt, so daß sie dessen Durchgänge 4 in Richtung einer Pfeillinie 52 in Fig. 2 und 6 passieren kann. Dabei wird die Druckluft in Wechselwirkung mit der die Durchgänge 5 passierenden warmen Druckluft bis etwa auf Raumtemperatur aufgewärmt, bevor sie den Sammelkasten 38 (Fig. 2) erreicht und über den Auslaßflansch 39 der Zapfstelle für die Druckluft zugeführt wird. Je nach geforderter Leistung der beiden Wärmetauscher 1 und 2 kann die Zahl ihrer Durchgänge 4 und 5 bzw. 21 und 22 im Prinzip beliebig vergrößert werden, indem eine entsprechende Anzahl weiterer Platten bzw. Rohre übereinandergestapelt wird, ohne daß sich dadurch die Abmessungen in der Höhe und Breite der Wärmetauscher-Vorrichtung verändern. The compressed air cooled to the dew point (e.g. approx. 2 - 3 ° C) flows after the passage through the passages 22 in the collecting box 40 (Fig. 1), is deflected laterally in this and passes over the side extension 41 (Fig. 2) and the outlet flange 42nd out again. Thereafter, the compressed air, as shown schematically in Fig. 2, one Water separator 51 supplied. The one that comes out of it, completely dried Compressed air is finally via the inlet flange 37 (FIG. 2) and the header box 36 fed back to the air / air heat exchanger 1 so that they passages 4 in Direction of an arrow line 52 in FIGS. 2 and 6 can happen. The compressed air is in Interaction with the warm compressed air passing through the passages 5 up to approximately Warmed up to room temperature before reaching the collection box 38 (Fig. 2) and over the outlet flange 39 of the tap for the compressed air is supplied. Depending on the required Performance of the two heat exchangers 1 and 2, the number of their passages 4 and 5 or In principle, 21 and 22 can be enlarged arbitrarily by a corresponding number other plates or pipes are stacked on top of each other without the Change dimensions in the height and width of the heat exchanger device.

Eine noch kompaktere und weniger Raum in Anspruch nehmende Wärmetauscher-Vorrichtung, die insbesondere für kleinere Leistungen geeignet ist, ergibt sich aus Fig. 11 bis 17. Sie enthält einen Luft/Luft-Wärmetauscher 56 und einen Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 57. Beide Wärmetauscher 56, 57 sind im Gegensatz zu Fig. 1 bis 10 nicht übereinander, sondern nebeneinander angeordnet und zu einer integralen Baueinheit miteinander verbunden. Zu diesem Zweck werden beide Wärmetauscher 56 und 57 aus einem zusammenhängenden Wärmetauscherblock 58 hergestellt, der in seinem in Fig. 15, 16 und 18 rechten Teil einen für den Wärmeaustausch Luft/Luft verantwortlichen Abschnitt 59 und in seinem in Fig. 15, 16 und 18 linken Teil einen für den Wärmeaustausch Kältemittel/Luft verantwortlichen Abschnitt 60 aufweist. Beide Abschnitte 59, 60 werden durch Platten 61 gebildet, die über die gesamte Breite und Länge des Wärmetauscherblocks 58 erstreckt sind. Dabei ist ein Teil der Platten 61 einerseits durch senkrecht zur Längsrichtung verlaufende, am in Fig. 15 rechten Ende des Wärmetauscherblocks 58 angeordnete Leisten 62 und andererseits durch in Längsrichtung erstreckte und bis zum in Fig. 15, 16 und 18 linken Ende verlaufende, an den Seitenkanten der Platten 61 angeordnete Leisten 63 und 64 auf Abstand gehalten. Dadurch entstehen zwischen den Platten 61 Durchgänge 65, die am in Fig. 18 linken Ende des Wärmetauscherblocks 58 offen sind. Am in Fig. 18 rechten Ende sind die unteren Leisten 64 etwas kürzer, so daß zwischen ihren rechten Enden und den Leisten 62 ein Zwischenraum 66 entsteht, durch den Luft in Richtung des eingezeichneten Pfeils seitlich eintreten kann. Außerdem sind in den Durchgängen 65 übliche Lamellen 67 (Fig. 15 und 17) angeordnet, die entsprechend Fig. 18 so ausgebildet sind, daß die seitlich eintretende Luft längs einer Linie 68 (Fig. 18) umgelenkt wird.An even more compact and less space consuming heat exchanger device, which is particularly suitable for smaller outputs, results from Fig. 11 to 17. It contains an air / air heat exchanger 56 and a refrigerant / air heat exchanger 57. In contrast to FIGS. 1 to 10, the two heat exchangers 56, 57 are not one above the other, but arranged side by side and into an integral unit with each other connected. For this purpose, both heat exchangers 56 and 57 are made from a coherent Heat exchanger block 58 is produced, which in its in Fig. 15, 16 and 18th right part a section 59 responsible for the air / air heat exchange and in its left part in Fig. 15, 16 and 18 one for the heat exchange refrigerant / air responsible section 60. Both sections 59, 60 are covered by plates 61 formed, which extend over the entire width and length of the heat exchanger block 58. A part of the plates 61 is on the one hand by perpendicular to the longitudinal direction, at the right end of Fig. 15 of the heat exchanger block 58 arranged strips 62 and on the other hand by extending in the longitudinal direction and up to the left in Fig. 15, 16 and 18 End extending strips 63 and 64 arranged on the side edges of the plates 61 Kept clear. This results in passages 65 between the plates 61, which in 18 left end of the heat exchanger block 58 are open. At the right end in Fig. 18 the lower ledges 64 are somewhat shorter, so that between their right ends and the Last 62 creates a space 66 through which air in the direction of the drawn Arrow can enter laterally. In addition, in the passages 65 there are usual lamellae 67 (Fig. 15 and 17) arranged, which are designed according to Fig. 18 so that the side entering air is deflected along a line 68 (FIG. 18).

Der andere Teil der Platten 61 ist gemäß Fig. 15 und 16 in dem den Abschnitt 59 bildenden Teil durch parallel zur Längsrichtung verlaufende, an den Seitenkanten der Platten 61 angeordnete und bis zum in Fig. 15 und 16 rechten Ende des Wärmetauscherblocks 58 erstreckte Leisten 69 und 70 und eine quer dazu verlaufende, an das linke Ende des Abschnitts 59 bildende Abschlußleiste 71 abgeschlossen. Dadurch entsteht zwischen zwei Platten 61 ein weiterer Durchgang 72, der am in Fig. 16 rechten Ende des Wärmetauscherblocks 58 offen ist. Auf der Seite der Abschlußleiste 71 ist die in Fig. 16 obere Leiste 69 etwas kürzer, so daß zwischen beiden ein Zwischenraum 73 entsteht, der im Vergleich zum Zwischenraum 66 auf der gegenüberliegenden Seite des Wärmetauscherblocks 58 liegt, so daß hier Luft seitlich eintreten und in Richtung der eingezeichneten Zeile (Fig. 16) umgelenkt werden kann. Die Umlenkung wird analog zu Fig. 18 vorzugsweise mit entsprechend ausgebildeten Lamellen 74 bewirkt.The other part of the plates 61 is as shown in FIGS. 15 and 16 in the section 59 forming Part by running parallel to the longitudinal direction on the side edges of the plates 61 15 and 16 to the right end of the heat exchanger block 58 extended ledges 69 and 70 and a transverse to the left end of the Section 59 forming end bar 71 completed. This creates between two Plates 61 a further passage 72, which is at the right end of the heat exchanger block in FIG. 16 58 is open. The top bar 69 in FIG. 16 is on the side of the end bar 71 somewhat shorter, so that a space 73 is created between the two, which is compared to the Gap 66 is on the opposite side of the heat exchanger block 58, so that air enters laterally and in the direction of the line shown (Fig. 16) can be redirected. Analogously to FIG. 18, the deflection is preferably also corresponding trained slats 74 causes.

In dem Abschnitt 60 werden dieselben Platten 61 dagegen durch einen schlangenlinien- bzw. mäanderförmig angeordneten Durchgang 76 auf Abstand gehalten, der gerade und gebogene Abschnitte 77, 78 aufweist und im wesentlichen genauso wie die Durchgänge 21 nach Fig. 8 bis 10 ausgebildet und angeordnet ist. Der Durchgang 76 erstreckt sich von der Abschlußleiste 71 zu einer am in Fig. 17 linken Ende des Wärmetauscherblocks 58 angeordneten Abschlußleiste 79.In section 60, however, the same plates 61 are replaced by a serpentine or meandering passage 76 is kept at a distance, the straight and bent portions 77, 78 and substantially the same as the passages 21 8 to 10 is formed and arranged. Passage 76 extends from the End strip 71 to one arranged at the left in FIG. 17 end of the heat exchanger block 58 End strip 79.

Im übrigen ist die Anordnung so getroffen, daß in einem mittleren Teil des Wärmetauscherblocks 58 die Durchgänge 72 und 76 angeordnet sind, an die sich nach oben und unten je ein Durchgang 65 (Fig. 15) anschließt.Otherwise, the arrangement is such that in a central part of the heat exchanger block 58 the passages 72 and 76 are arranged, each of which is up and down Passage 65 (Fig. 15) connects.

Je ein Eingang 81 und Ausgang 82 (Fig. 16) des Durchgangs 76 sind nach Fig. 11 bis 14 und analog zu Fig. 1 bis 4 über gekrümmte Rohrabschnitte 83 mit je einem Anschlußnippel 84, 85 versehen, von denen in Fig. 13 nur der Anschlußnippel 85 sichtbar ist. Weiterhin sind die in Fig. 15, 16 und 18 rechten Enden der Durchgänge 65 mit einem Sammelkasten 86 und einem eine Einlaßöffnung aufweisenden Einlaßflansch oder Einlaßnippel 87 flüssigkeitsdicht verbunden, während die in Fig. 15, 16 und 18 linken Enden der Durchgänge 65 mit einem Sammelkasten 88 flüssigkeitsdicht verbunden sind, der ähnlich wie der Sammelkasten 40 nach Fig. 1 und 2 eine seitliche Verlängerung 89 aufweist, die mit einem eine Auslaßöffnung 90 aufweisenden Anschlußflansch 91 versehen ist. Schließlich ist die seitliche Öffnung des Durchgangs 72 (Fig. 16) mit einem Sammelkasten 92 und einem eine Einlaßöffnung aufweisenden Einlaßflansch oder Einlaßnippel 93 flüssigkeitsdicht verbunden, während das in Fig. 11 und 12 rechte Ende des Durchgangs 72 mit einem Sammelkasten 94 und einem eine Auslaßöffnung aufweisenden Auslaßflansch oder Auslaßnippel 95 flüssigkeitsdicht verbunden ist.An input 81 and an output 82 (FIG. 16) of the passage 76 are shown in FIGS. 11 to 14 and analogous to FIGS. 1 to 4 via curved pipe sections 83, each with a connecting nipple 84, 85 provided, of which only the connection nipple 85 is visible in Fig. 13. Furthermore, the 15, 16 and 18 right ends of the passages 65 with a header box 86 and an inlet flange or inlet nipple 87 which has an inlet opening and is liquid-tight 15, 16 and 18 left ends of the passages 65 with a collection box 88 are connected liquid-tight, similar to the collection box 40 according to FIGS. 1 and 2 has a lateral extension 89, which has an outlet opening 90 having connecting flange 91 is provided. Finally, the side one Opening of passage 72 (Fig. 16) with a header 92 and an inlet opening having inlet flange or inlet nipple 93 connected liquid-tight, 11 and 12 the right end of the passage 72 with a collecting box 94 and an outlet flange or outlet nipple 95 having an outlet opening in a liquid-tight manner connected is.

Analog zur Ausführungsform nach Fig. 1 bis 10 wird die von der Druckluftanlage kommende, auf z.B. ca. 35 - 55° C erwärmte Druckluft über den Einlaßflansch 87 dem Sammelkasten 86 zugeführt, so daß sie die Durchgänge 65 in Richtung einer Pfeillinie 96 (Fig. 18) durchströmt. Dabei wird die Druckluft zunächst im Wärmetauscher 56 durch die im Gegenstrom über den Einlaßflansch 93 bzw. den Sammelkasten 92 zugeführte, von einem nicht dargestellten Wasserabscheider kommende kalte Druckluft auf eine Temperatur von ca. 20° C abgekühlt. Auf ihrem weiteren Weg durch die Durchgänge 65 wird die Druckluft dann allmählich im Wärmetauscher 57 auf den Taupunkt abgekühlt, da sie hier mit dem Kältemittel wechselwirkt, das den Durchgang 76 in Richtung der Pfeile (Fig. 16) durchströmt. Die Druckluft wird dann über den Sammelkasten 88 und den Auslaßflansch 91 dem Wasserabscheider und von dort dem Einlaßflansch 93 zugeführt, so daß sie am Auslaßnippel 95, der als Zapfstelle für die Druckluft dient, wieder annähernd auf Raumtemperatur erwärmt ist.Analogous to the embodiment according to FIGS. 1 to 10, the coming from the compressed air system is on e.g. approx. 35 - 55 ° C heated compressed air via the inlet flange 87 to the collecting tank 86 fed so that they the passages 65 in the direction of an arrow line 96 (Fig. 18) flows through. The compressed air is first in the heat exchanger 56 by the in Countercurrent through the inlet flange 93 or the header 92 supplied by one not shown water separator coming cold compressed air to a temperature of cooled down to approx. 20 ° C. On its way through the passages 65, the compressed air then gradually cooled in the heat exchanger 57 to the dew point, since here with the Refrigerant interacts, which flows through the passage 76 in the direction of the arrows (FIG. 16). The compressed air is then the collector box 88 and the outlet flange 91 Water separator and fed from there to the inlet flange 93 so that they are on the outlet nipple 95, which serves as a tap for the compressed air, again approximately to room temperature is heated.

Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 10 kann die Leistung der Wärmetauscher-Vorrichtung dadurch verändert werden, daß bei gleichbleibender Länge und Breite des Wärmetauscherblocks 58 die Zahl der Durchgänge 65, 72 und 76 entsprechend verändert wird.As in the embodiment of FIGS. 1 to 10, the performance of the heat exchanger device be changed in that the length and width of the Heat exchanger blocks 58, the number of passages 65, 72 and 76 changed accordingly becomes.

Der anhand der Fig. 8 bis 10 bzw. 15 bis 18 beschriebene Kältemittel/Luft-Wärmetauscher kann auch durch eine Mehrzahl der aus Fig. 19 und 20 ersichtlichen Einheiten 140 zusammengesetzt werden, die eine entsprechend Fig. 9 ausgebildete, mäanderförmig gewundene Rohrschlange 141 enthält, an deren beiden Breitseiten je eine Platte 142 bzw. 143 befestigt ist. Dabei kann die Rohrschlange 141 in an sich bekannter Weise z.B. entweder durch Weichlöten oder durch Kleben mit den Platten 142,143 verbunden werden, wie in Fig. 20 durch das Bezugszeichen angedeutet ist.The refrigerant / air heat exchanger described with reference to FIGS. 8 to 10 and 15 to 18 can also be composed by a plurality of the units 140 shown in FIGS. 19 and 20 9, which is formed according to FIG. 9 and meanders Contains pipe coil 141, on the two broad sides of which a plate 142 or 143 is attached is. The pipe coil 141 can be e.g. either through Solder or bond to plates 142, 143 as in Fig. 20 is indicated by the reference symbol.

Der gesamte Wärmetauscherblock besteht zweckmäßig aus einer Vielzahl von übereinander gestapelten Einheiten 140 (Fig. 21), die durch Abstandsstücke 145, z.B. Leisten, auf Abstand gehalten sind. Entsprechend Fig. 22 sind dabei alle Rohrschlangen 141 aus einem einzigen, durchlaufenden Rohr gebildet. Zur Vereinfachung der Herstellung des Wärmetauscherblocks wird dabei zunächst entsprechend Fig. 22 eine Mehrzahl von aneinander gekoppelten Einheiten 140 hergestellt, deren Rohrschlangen 141 durch je einen S- bzw. Z-förmigen Rohrabschnitt 146 miteinander verbunden sind. Dabei können die Einheiten 140 entsprechend Fig. 22 hintereinander, aber auch nebeneinander, sternförmig, dreieckförmig, kreisförmig od. dgl. angeordnet sein. Danach werden die einzelnen Einheiten 140 der Reihe nach übereinandergelegt, wobei die Rohrabschnitte 146 einfach entsprechend Fig. 21 umgefaltet werden und daher außerhalb des Voder- bzw. Hinterendes des eigentlichen Wärmetauscherblocks zu liegen kommen. The entire heat exchanger block expediently consists of a plurality of one above the other stacked units 140 (Fig. 21) which are spaced by spacers 145, e.g. Last, at a distance are held. 22, all coils 141 are made of a single, continuous tube formed. To simplify the manufacture of the heat exchanger block 22 is initially a plurality of coupled to one another Units 140 manufactured, the coils 141 by an S or Z-shaped Pipe section 146 are interconnected. The units 140 can accordingly 22 in a row, but also next to each other, star-shaped, triangular, circular or the like. After that, the individual units 140 become the series laid one on top of the other, the tube sections 146 simply corresponding to FIG. 21 be folded over and therefore outside the front or rear end of the actual one Heat exchanger blocks come to rest.

Im Gegensatz zu Fig. 8 bis 10 durchströmt das Kältemittel die verschiedenen Einheiten 140 nicht parallel, sondern hintereinander. Dabei können die Anschlüsse für die Druckluft und das Kältemittel analog zu Fig. 1 bis 18 erfolgen.In contrast to FIGS. 8 to 10, the refrigerant flows through the various units 140 not in parallel, but one after the other. The connections for the compressed air and the refrigerant take place analogously to FIGS. 1 to 18.

Die zwischen den Platten 142,143 befindlichen, die Rohrschlange 141 aufnehmenden Hohlräume sind zweckmäßig analog zu Fig. 8 bis 10 durch leistenförmige Abschlußelemente 149 verschlossen, die aus U-Profilen bestehen können, vorzugsweise aber aus an den Platten 142,143 angebrachten Abkantungen bestehen, wie insbesondere Fig. 19 zeigt.Those located between the plates 142, 143, which receive the pipe coil 141 Cavities are expediently analogous to FIGS. 8 to 10 by strip-shaped end elements 149 closed, which can consist of U-profiles, but preferably from the Plates 142, 143 attached folds exist, as shown in particular in FIG. 19.

Die geraden Abschnitte der Rohrschlange 141 verlaufen wie bei der Ausführungsform nach Fig. 8 bis 10 vorzugsweise senkrecht zu den Leisten 145, so daß auch die Druckluft- bzw. Kältemittelströme überwiegend senkrecht zueinander gerichtet sind.The straight sections of the pipe coil 141 run as in the embodiment 8 to 10 preferably perpendicular to the strips 145, so that the compressed air or Refrigerant flows are mainly directed perpendicular to each other.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die auf vielfache Weise abgewandelt werden können. Alternativ zu Fig. 8 bis 10, 15 bis 18 und 19 bis 21 wäre es beispielsweise möglich, die Abstandsstücke 28 und die jeweils angrenzenden Platten 23 bzw. die Abstandsstücke 145 und die beiden benachbarten Platten 142 und 143 als z.B. gefalzte Rohre 150 (Fig. 23) mit flachovalem bzw. rechteckigem Querschnitt auszubilden und die Rohrschlange 21 bzw. 141 jeweils zwischen zwei solchen Rohren zu befestigen, wobei die Achsen dieser Rohre zweckmäßig senkrecht zu den geraden Abschnitten der Rohrschlange angeordnet sind.The invention is not restricted to the exemplary embodiments described, which are based on can be modified in many ways. As an alternative to FIGS. 8 to 10, 15 to 18 and 19 to 21 it would be possible, for example, the spacers 28 and the adjacent ones Plates 23 or the spacers 145 and the two adjacent plates 142 and 143 as e.g. folded pipes 150 (FIG. 23) with a flat oval or rectangular cross section form and the pipe coil 21 and 141 respectively between two such pipes fasten, the axes of these pipes expediently perpendicular to the straight sections the coil are arranged.

Weiter wäre es möglich, die Durchgänge 21, 76 und 141 nicht aus einem durchgehenden Rohr, sondern aus mehreren parallel verlaufenden Rohren oder aus in üblicher Plattenbauweise hergestellten Rohrabschnitten zusammenzusetzen, wobei die den geraden Abschnitten entsprechenden Abschnitte durch quer zur Längsrichtung des Wärmetauscherblocks 20 bzw. 58 verlaufende Leisten und die den gebogenen Abschnitten entsprechenden Abschnitte ebenfalls durch gerade, jedoch in Längsrichtung verlaufende Abschnitte gebildet werden, indem beispielsweise die genannten Leisten abwechselnd vor der einen oder anderen Längskante des jeweiligen Wärmetauscherblocks enden und dadurch das Kältemittel um 180° umlenkende Umlenkabschnitte freilassen.Further, it would be possible not to make passages 21, 76 and 141 continuous Pipe, but from several parallel pipes or from the usual plate construction to assemble pipe sections produced, the straight Sections corresponding sections through transverse to the longitudinal direction of the heat exchanger block 20 or 58 running strips and the corresponding to the curved sections Sections also formed by straight, but longitudinally extending sections be, for example, by alternating the above bars in front of one or end of the other longitudinal edge of the respective heat exchanger block and thereby the refrigerant Leave the deflection sections deflected by 180 °.

Weiter ist es möglich, die dargestellten Anschlüsse (Einlaß- und Auslaßflansche und -nippel) an andere Stellen zu verlegen, falls sich dies als zweckmäßig erweisen sollte, wobei auch die durch Pfeile angedeuteten Strömungsrichtungen für die Luft und das Kältemittel nur Beispiele darstellen. Weiter wäre es möglich, die beschriebenen Wärmetauscher aus anderen Materialien als aus Aluminium herzustellen und/oder für andere Zwecke als den beschriebenen Zweck zu verwenden. Insbesondere sind beispielsweise die beschriebenen Kältemittel/Luft-Wärmetauscher auch ausgezeichnet für in neuerer Zeit bekannt gewordene, Wärmepumpen aufweisende Wäschetrockner geeignet, bei denen die aus dem Wäschetrockner kommende, warme und feuchte Luft in einem als Verdampfer für ein Kältemittel wirksamen Kältemittel/Luft-Wärmetauscher zunächst abgekühlt wird, um das Wasser abzuscheiden, und dann wieder vorgewärmt wird. Während herkömmliche Kältemittel/Luft-Wärmetauscher einer großen Verschmutzung unterliegen, können die erfindungsgemäßen Wärmetauscher ohne weiteres so ausgebildet werden, daß z.B. die Durchgänge 22 nach Fig. 8 bis 10 von nach innen ragenden Vorsprüngen, Kanten od. dgl., insbesondere auch von den sonst üblichen Lamellen od. dgl., völlig frei sind. Weil in diesem Fall auf der Luftseite nur große, glatte Oberflächen vorhanden sind, wäre die Gefahr von Verschmutzungen, insbesondere solchen, die im Laufe der Zeit zu merklichen Querschnittsverminderungen führen, vergleichsweise gering. Dennoch könnte ein solcher Wärmetauscher auf der Kältemittelseite mit hoher Druckfestigkeit ausgebildet und insgesamt mit kleinen Abmessungen hergestellt werden. Weiterhin können die einzelnen Elemente der beschriebenen Wärmetauscher in anderen als den dargestellten Kombinationen verwendet werden. Anstelle der Abstandsstücke 28 bzw. 145 könnten genutete Platten od. dgl. vorgesehen sein, die sich über die ganze Höhe und Tiefe der Wärmetauscherblöcke 20 bzw. 140 erstrecken und mit ihren Nuten die Platten 23,142 bzw. 143 aufnehmen. Diese genuteten Platten könnten außerdem Löcher aufweisen, durch welche die Rohrabschnitte 146 bzw. die Enden 147 nach außen geführt werden. Schließlich können die Ströme des Kältemittels und der Luft auch anders als im Kreuzstrom, insbesondere auch im Gleich- oder Gegenstrom oder in jeder beliebigen, anderen, vom jeweiligen Einzelfall abhängigen Richtung strömen, wozu die Leisten, Rohrschlangen od. dgl. lediglich eine andere Ausrichtung im jeweiligen Wärmetauscherblock 20 bzw. 140 erhalten brauchen. So ist ohne weiteres ersichtlich, daß die leistenförmigen Abstandsstücke 145 in Fig. 21 auch an den dort freien Seiten der Platten 142 bzw. 143, d.h. parallel zu den geraden Abschnitten der Rohrschlange 141, angeordnet sein könnten.It is also possible to use the connections shown (inlet and outlet flanges and -nipple) to other places if this should prove to be expedient, whereby also the flow directions for the air and the refrigerant indicated by arrows just show examples. It would also be possible to use the heat exchangers described other materials than aluminum and / or for purposes other than that to use the described purpose. In particular, for example, those described Refrigerant / air heat exchanger also awarded for recently known Heat pumps having tumble dryers suitable, in which the from the Tumble dryer coming, warm and humid air in one as an evaporator for one Effective refrigerant / air heat exchanger is first cooled to the Separate water, and then preheat again. During conventional refrigerant / air heat exchangers subject to great pollution, the invention Heat exchangers are readily designed such that e.g. the passages 22 according to FIGS. 8 to 10 of inwardly projecting projections, edges or the like, in particular also from the otherwise usual slats or the like, are completely free. Because in this If there were only large, smooth surfaces on the air side, there would be a risk of Contaminations, especially those that cause noticeable reductions in cross-section over time lead, comparatively low. Nevertheless, such a heat exchanger could trained on the refrigerant side with high pressure resistance and overall with small dimensions can be produced. Furthermore, the individual elements of the described heat exchanger used in other than the combinations shown will. Instead of the spacers 28 and 145, grooved plates or the like could. be provided, which extend over the entire height and depth of the heat exchanger blocks 20th or 140 extend and receive the plates 23, 142 and 143 with their grooves. This Grooved plates could also have holes through which the pipe sections 146 or the ends 147 are guided to the outside. Finally, the currents of the refrigerant and the air also differently than in cross flow, in particular also in the or countercurrent or in any other, depending on the individual case Flow direction, for which the strips, coils or the like. Just a different orientation need in the respective heat exchanger block 20 or 140 received. So is without further ado it can be seen that the strip-shaped spacers 145 in FIG. 21 also on the free ones there Sides of plates 142 and 143, i.e. parallel to the straight sections of the coil 141, could be arranged.

Claims

Heat exchange apparatus for dryers by refrigeration on compressed-air plants, comprising an air-to-air heat exchanger configured as a plate heat exchanger, which has first passages (4,65) and second passages (5,72), separate from the first, and a refrigerant/air heat exchanger (2,57) configured as a combined tube/plate heat exchanger, which has at least one third passage (22,65) formed by plates (8,61) and at least one fourth snake- or meander-shaped passage (21,76) separate from the third, the two heat exchangers (1,56 or 2,57) being connected to one another as one constructional unit, and the exits of the first passages (4,65) communicating with the entrance of the third passage (22,65), and the exit of the third passage (4,65) communicating with the entrances of the second passages (5,72),
characterised in that the third passage (22,65) is arranged for the air to flow through it and is formed from plates (23,61) and spacers (28,62-64) arranged between same, whilst the fourth passage (21,76) is arranged for the refrigerant to flow through it and is also disposed between the plates (23,61), and in that the constructional unit either contains two heat exchanger blocks (3,20), connected to one another by a common collecting and returning tank (35) and each forming one of the heat exchangers (1,2), or contains a single heat exchanger block (58), which has two heat exchanger sections (59,60), each forming one of the heat exchangers (56,67).
Heat exchange apparatus according to claim 1, characterised in that it has two heat exchanger blocks (3,4) disposed lying one on top of the other and connected by the collecting and returning tank (35).
Heat exchange apparatus according to claim 1, characterised in that it has two sections (59,60) disposed adjacent to one another and formed in a coherent heat exchanger block (58).
Heat exchange apparatus according to one of claims 1 to 3, characterised in that the third passage (22,65) is fitted with fins (29,67) for the air.
Heat exchange apparatus according to one of claims 1 to 4, characterised in that the fourth passage (21,76) for the refrigerant comprises a continuous tube disposed in a meander shape with straight sections (24,77) arranged parallel to one another and sections (25,78) connecting the latter and turning round 180°.
Heat exchange apparatus according to claim 5, characterised in that the straight sections (24,77) are disposed perpendicular to the direction of flow in the passages (22,65) which have the fins (29,67).
Heat exchange apparatus according to one of claims 3 to 6, characterised in that the heat exchanger block (58) is formed from plates (61), stacked up the one above the other, and strips (62,63,64,69,70,71,79) keeping the latter at a distance, there being disposed between the plates (61) the second passages forming the components of the air-to-air heat exchanger (56) and, in a longitudinal direction beside said second passages, the fourth passage (76) forming a component of the refrigerant/air heat exchanger.
Heat exchange apparatus according to one of claims 1 to 7, characterised in that both heat exchangers (1,2 or 56,57) are manufactured from aluminium.