EP1106729B1 - Kreuzstrom-Wärmetauscher für Kondensationswäschetrockner - Google Patents

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EP1106729B1
EP1106729B1 EP00119972A EP00119972A EP1106729B1 EP 1106729 B1 EP1106729 B1 EP 1106729B1 EP 00119972 A EP00119972 A EP 00119972A EP 00119972 A EP00119972 A EP 00119972A EP 1106729 B1 EP1106729 B1 EP 1106729B1
Authority
EP
European Patent Office
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heat exchanger
exchanger according
flat tube
struts
countercurrent heat
Prior art date
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EP00119972A
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English (en)
French (fr)
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EP1106729A3 (de
EP1106729A2 (de
Inventor
Alexander Maute
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Joma Polytec Kunststofftechnik GmbH
Original Assignee
Joma Polytec Kunststofftechnik GmbH
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Publication date
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Application filed by Joma Polytec Kunststofftechnik GmbH filed Critical Joma Polytec Kunststofftechnik GmbH
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Publication of EP1106729A3 publication Critical patent/EP1106729A3/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0037—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F58/00—Domestic laundry dryers
    • D06F58/20—General details of domestic laundry dryers 
    • D06F58/24—Condensing arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/065—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing plate-like or laminated conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element

Definitions

  • the invention relates to cross-flow heat exchangers for Condensation dryer with the characteristics of Preamble of claim 1.
  • DE-A-198 38 525 describes a heat exchanger for dehumidifying made known by air, in which the webs also across the entire width of the humid air duct extend.
  • the crosswise to the flow direction Shafts have an angular, symmetrical profile.
  • Such a cross-flow heat exchanger stands out according to the invention by the characterizing features of Claim 1 from.
  • the webs on one or both sides of the Heat exchanger plates can be provided, depending on whether this to be oriented in a horizontal or vertical position.
  • the efficiency of the heat exchanger according to the invention can improve significantly by the fact that Moist air duct is formed as a flat tube, whereby one whose pocket-like webs with a horizontal arrangement of Heat exchanger plates expedient only to the upper one Form pipe flat side.
  • Moist air duct is formed as a flat tube, whereby one whose pocket-like webs with a horizontal arrangement of Heat exchanger plates expedient only to the upper one Form pipe flat side.
  • the lower plate side of a heat exchanger plate on the of the heat exchanger plate underneath upwards protruding webs, so that despite the absence of the Bottom of the plate protruding downwards between Heat exchanger plates cooling air channels available and thus the Prerequisites for intensive heat dissipation created are.
  • the length of the extending across the moist air duct Ridges can be roughly the width of a flat tube trained moist air duct correspond. Is preferred however, a web length that is only a fraction of the Corresponds to the width of the flat tube, the webs in Longitudinal direction of the flat tube expediently on gap are provided offset to each other.
  • this heat exchanger construction it can be advantageous to use the webs at least over one Area of the flat tube wall part to the flow direction of the Cooling air directed obliquely, if necessary still densified in some areas or over the entire area flat tube wall part to each other in a symmetrical Provide inclined arrangement.
  • the heat exchanger plates or the Forming foils are suitable for various materials, such as Plastic or aluminum, as well as various Manufacturing processes.
  • the two plate parts provide plastic films from one piece and by folding the plastic film the two plate parts to cover each other and then only along two overlapping longitudinal edge parts with each other by welding, gluing or pressure joining connect.
  • a preferred manufacturing method consist of heat exchanger plates in a blow mold molded from an extruded plastic tube.
  • plastic plate parts especially acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS) or Polypropylene, where desired to achieve Cooling capacities or the necessary Thermal conductivity and stability a film thickness between 0.15 mm and 0.50 mm, preferably 0.30 mm, as advantageous has proven.
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers
  • Polypropylene where desired to achieve Cooling capacities or the necessary Thermal conductivity and stability a film thickness between 0.15 mm and 0.50 mm, preferably 0.30 mm, as advantageous has proven.
  • the plate package 10 shown in Fig. 1 for one Cross-flow heat exchanger for condensation tumble dryers is, for example, of eight individual, as a whole each designated 12, for example horizontally one above the other stacked heat exchanger plates formed.
  • Each heat exchanger plate 12 each have, for example three mutually parallel moist air channels 14 on that define flat tubes.
  • Each heat exchanger plate 12 consists of a lower plate part 16 (Fig. 4) and a upper plate part 18 (Fig. 3), which from a corresponding deformed film are formed.
  • the two plate parts 16 and 18, 7 shows, also by a one-piece as a blister preformed plastic film be formed, the halves then covered by folding and therefore only along two overlapping ones To weld longitudinal edge parts 30 and 31, for example are.
  • the two duct wall parts 24 and 26 of the flat tubes Forming moist air channels 14 are transverse to Flow direction of the humid air is corrugated, wherein both wavy lines preferably parallel to each other run. This measure creates one accordingly Enlarged surface of the cooling capacity which increases the cooling capacity Channel wall parts 24 and 26.
  • the cooling fins 32 are, as shown in FIG. 6, through Thermoforming pocket-like, open to the moist air duct 14, molded so that the slat longitudinal wall parts 34 and 36 are spaced from each other, whereby these are preferably still slightly curved outwards are trained to the flow behavior in the To optimally design cooling channels 42.
  • cooling fins 32 By deep drawing the cooling fins 32, these are also rounded end edges 38 and 40 (Fig. 2) provided what has a favorable effect when flowing through cooling air.
  • the web-like cooling fins 32 in Comparison to those from a plastic film shaped, have a reduced height to prevent tearing to avoid the metal foil.
  • the cooling air is in through the heat exchanger plate pack 10 in the cooling air channels 42 crossing the moist air channels 14 (FIG. 6) passed through.
  • the cooling air flows around the cooling fins 32 and brushes the undulating outer surface of the lower and upper plate part 16 and 18, the configuration the same is designed so that with a minimal height of the Heat exchanger plate package 10 an optimal Dehumidification performance, e.g. 0% residual moisture, is achieved (1: 1 exchanger).
  • Cooling fins 33 can, as shown in Fig. 9, e.g. symmetrical to the transverse center of the cooling air duct 42 under one Angle be inclined, if necessary, with increasing lateral distance from the center of the channel increased.
  • Bars 32 or bar groups can be one on the cooling air side significant increase in cooling performance through the optimal Achieve exposure to the cooling surface. It can be so in the case of design-related, unfavorable installation conditions of the heat exchanger in the housing Condensation dryer by selecting the appropriate for air routing and for swirling the cooling air leading pitch angle and by the number of webs 32 to be inclined compared to parallel directed webs 32 up to 20% more cooling capacity to reach.
  • the heat exchanger plate pack 10 is, analogously to Construction of DE 198 38 525 A1 cited above, at its both ends in one made of plastic existing holding frame kept sealed, which is using an adhesive, preferably cast resin, can be accomplished.
  • the heat exchanger plate package 10 on both sides against a punched or punched Soft rubber sheets are pressed in the relevant Holding frame is inserted.
  • Heat exchanger plate pack and holding frame Another advantageous way of connecting Heat exchanger plate pack and holding frame can be in it exist, the heat exchanger plates with each end to weld a holding frame.
  • FIG. 10 illustrates heat exchanger plate in its Cross-sectional design essentially corresponds to that 3 to 5, but with the Difference that they are rather than by each other plastic films connected in a vapor-tight manner Plastic existing molded body 44 is formed from one piece is made by blowing.
  • This manufacturing method largely enables one scrap-free manufacturing process.
  • the wave profile can be transverse to the direction of flow Cooling air is also asymmetrical, i. i.e., the Rise phase in the flow direction is flatter and the Fall phase steeper. This allows the pressure drop reduce and flow separations on the sloping Avoid page largely.

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Description

Die Erfindung betrifft Kreuzstrom-Wärmetauscher für Kondensationswäschetrockner mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.
Aus der US-A-2,462,421 ist ein Wärmetauscher bekannt, der von heißer und kalter Luft im Kreuzstrom durchströmt wird. Die Wärmetauscherplatten weisen Stege auf, über die sie auf Abstand zueinander gehalten werden. Die Stege erstrecken sich über die gesamte Länge des Heißluftkanals.
Aus der DE-A-23 40 003 ist ein Verdampfer bekannt, bei dem Blechplattern kreuzweise geprägt sind. Dabei liegt die eine platte mit ihren einen Prägungen auf den Prägungen der anderen Platte auf.
Aus der DE-A-198 38 525 ist ein Wärmetauscher zum Entfeuchten von Luft bekannt geworden, bei dem sich die Stege ebenfalls über die gesamte Breite des Feuchtluftkanals erstrecken. Die quer zur Strömungsrichtung verlaufenden Wellen besitzen ein kantiges, symmetrisches Profil.
Aus der DE-A-198 38 525 sind Kreuzstrom-Wärmetauscher für Kondensationswäschetrockner bekannt. Gegenüber dieser sich durch einen geringen Materialbedarf, trotz geringer Foliendicke der Wärmetauscherplatten durch eine durch die Stege bzw. Abstandshalter erzielten großen Steifigkeit und durch eine gute Wärmeabfuhr auf der Kühlluftseite auszeichnenden Konstruktion, befasst sich die Erfindung mit einer Weiterbildung solcher Kreuzstrom-Wärmetauscher, dass sich bei einer den Abmessungen des Plattenpaketes des bekannten Kreuzstrom-Wärmetauschers entsprechenden Dimensionierung des Plattenpaketes eine Steigerung bzw. trotz geringeren Abmessungen desselben eine adäquate bzw. gleiche Kühlleistung erzielen lässt.
Ein derartiger Kreuzstrom-Wärmetauscher zeichnet sich erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 aus.
Bei einem Wärmetauscher gemäß Anspruch 1, bei der der Feuchtluftkanal die Wärmetauscherplatten durchsetzt, können die Stege an einer oder an beiden Seiten der Wärmetauscherplatten vorgesehen sein, je nachdem, ob diese in horizontaler oder vertikaler Lage zu orientieren sind.
Bei vertikaler Einbaulage kann sich bei beidseitiger Steganordnung in den Stegen kein Kondensat ansammeln, so dass die Stegwandteile der taschenartigen Kühllamellen Kühlflächen bilden, die eine intensive Wärmeabfuhr sicherstellen.
Bei horizontaler Einbaulage wird man die Stege dagegen lediglich an der Plattenoberseite vorsehen, damit sie kondensatfrei bleiben.
Beim erfindungsgemäßen Wärmetauscher bewirken somit die Stege bzw. Abstandshalter neben einer entsprechenden Vergrößerung der durch die Kühlluft zu bestreichenden Kanaloberflächen zugleich eine wirksame Luftverwirbelung.
Der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Wärmetauschers lässt sich noch dadurch erheblich verbessern, dass der Feuchtluftkanal als Flachrohr ausgebildet wird, wobei man dessen taschenartigen Stege bei horizontaler Anordnung von Wärmetauscherplatten zweckmäßig lediglich an die obere Rohrflachseite anformen wird. In diesem Falle ruht dann die untere Plattenseite einer Wärmetauscherplatte auf den von der darunter liegenden Wärmetauscherplatte nach oben abragenden Stegen auf, so dass trotz Fehlens von an der Plattenunterseite nach unten abragenden Stegen zwischen Wärmetauscherplatten Kühlluftkanäle vorhanden und damit die Voraussetzungen für eine intensive Wärmeabfuhr geschaffen sind.
Die Länge der sich quer zum Feuchtluftkanal erstreckenden Stege kann ungefähr der Breite des als Flachrohr ausgebildeten Feuchtluftkanals entsprechen. Bevorzugt wird jedoch eine Steglänge, die lediglich einem Bruchteil der Breite des Flachrohres entspricht, wobei die Stege in Längsrichtung des Flachrohres zweckmäßig auf Lücke zueinander versetzt vorgesehen sind.
In weiterer Ausgestaltung dieser Wärmetauscherkonstruktion kann es vorteilhaft sein, die Stege zumindest über einen Bereich des flachen Rohrwandteils zur Anströmrichtung der Kühlluft schräg gerichtet, dabei gegebenenfalls bereichsweise noch verdichtet oder über den gesamten flachen Rohrwandteil zueinander in symmetrischer Schräganordnung vorzusehen.
Durch solche Maßnahmen lässt sich in Abhängigkeit von gegebenen Einbauverhältnissen in Kondensationswäschetrocknern für die Kühlluft im Wärmetauscher eine optimale Strömungslenkung und -verteilung bzw. optimale Beaufschlagung der Kühlfläche erzielen, wobei sich durch eine schwach konvexe Krümmung der Steglängsseiten quer zur Strömungsrichtung der Feuchtluft die Strömungsverhältnisse in den Kühlluftkanälen weiter verbessern lassen.
Eine bei gleicher Kühlleistung verringerte Dimensionierung der Wärmetauscherplatten wird dabei möglich, sofern oberer und unterer Kanalwandteil des Feuchtluftkanals quer zur Strömungsrichtung der Feuchtluft gewellt ausgebildet werden und die Wellenlinien beider Rohrwandteile vorzugsweise zueinander parallel verlaufen.
Zur Fertigung der Wärmetauscherplatten bzw. der sie bildenden Folien eignen sich verschiedene Werkstoffe, wie Kunststoff oder Aluminium, sowie verschiedene Fertigungsverfahren. Wird zur Plattenherstellung Kunststofffolie verwendet, so ist diese z.B. thermisch so umzuformen, dass zwei beispielsweise voneinander unabhängige, jeweils einen Plattenteil bildende Hälften anfallen, die zueinander in Deckung zu bringen und dann an gegenüberliegenden Längsseiten dicht miteinander zu verschweißen, zu kleben oder mittels Druck zu fügen sind.
Ebenso gut ist es möglich, die die beiden Plattenteile bildenden Kunststofffolien aus einem Stück vorzusehen und durch Falten der Kunststofffolie die beiden Plattenteile zueinander auf Deckung zu bringen und dann lediglich noch entlang von zwei einander überdeckenden Längsrandteilen miteinander durch Schweißen, Kleben oder Druckfügen zu verbinden.
Schließlich kann eine zu bevorzugende Fertigungsmethode darin bestehen, Wärmetauscherplatten in einem Blaswerkzeug aus einem extrudierten Kunststoffschlauch zu formen.
Zur Fertigung der Plattenteile aus Kunststoff eignen sich besonders Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS) oder Polypropylen, wobei sich zur Erzielung gewünschter Kühlleistungen bzw. der hierzu erforderlichen Wärmeleitfähigkeit und Stabilität eine Foliendicke zwischen 0,15 mm und 0,50 mm, vorzugsweise 0,30 mm, als vorteilhaft erwiesen hat.
Im Falle des Einsatzes einer Aluminiumfolie zur Herstellung der Plattenteile bzw. der Wärmetauscherplatten empfiehlt sich eine Foliendicke zwischen 0,14 mm und 0,20 mm, vorzugsweise 0,15 mm, wobei die hieraus herzustellenden Plattenteile entlang zweier einander gegenüberliegender Randteile durch gegenseitiges Verkleben, Falzen oder Druckfügen miteinander luftdicht zu verbinden sind.
Die Zeichnung veranschaulicht bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung, wobei die Wärmetauscherplatten der Wärmetauscherplattenpakete aus Kunststofffolie gefertigt sind. Es zeigen:
Fig. 1:
eine Stirnansicht eines Wärmetauscherplattenpakets für einen Kreuzstrom-Wärmetauscher gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2:
eine Teildraufsicht des Wärmetauscherplattenpaketes gemäß Fig. 1;
Fig. 3:
einen Querschnitt des oberen Plattenteils eines ersten Ausführungsbeispieles einer Wärmetauscherplatte für einen Kreuzstrom-Wärmetauscher gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4:
einen Querschnitt des unteren Plattenteils eines ersten Ausführungsbeispiels einer Wärmetauscherplatte für einen Kreuzstrom-Wärmetauscher gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 5:
einen Querschnitt einer aus den Plattenteilen gemäß den Fig. 3 und 4 gebildeten Wärmetauscherplatte;
Fig. 6:
einen Teillängsschnitt entlang der Linie VI - VI durch die Wärmetauscherplatte gemäß Fig. 5;
Fig. 7:
einen Querschnitt durch eine Kunststofffolie zur Bildung eines zweiten Ausführungsbeispieles einer Wärmetauscherplatte für einen Kreuzstrom-Wärmetauscher gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 8 und 9:
jeweils eine Draufsicht auf weitere Ausführungsbeispiele von Wärmetauscherplatten; und
Fig. 10:
eine Darstellung ähnlich Fig. 5 zu Veranschaulichung des Querschnittes einer im Blasverfahren gefertigten Wärmetauscherplatte für einen Kreuzstrom-Wärmetauscher gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
Das in Fig. 1 gezeigte Plattenpaket 10 für einen Kreuzstrom-Wärmetauscher für Kondensationswäschetrockner ist beispielsweise aus acht einzelnen, als Ganzes jeweils mit 12 bezeichneten, beispielsweise horizontal übereinander gestapelten Wärmetauscherplatten gebildet.
Diese Wärmetauscherplatten 12 weisen jeweils beispielsweise drei zueinander parallel verlaufende Feuchtluftkanäle 14 auf, die Flachrohre definieren. Jede Wärmetauscherplatte 12 besteht aus einem unteren Plattenteil 16 (Fig. 4) und einem oberen Plattenteil 18 (Fig. 3), die aus einer entsprechend verformten Folie gebildet sind.
Im vorliegenden Falle handelt es sich z.B. um eine Folie aus thermoplastischem Kunststoff. Es könnte ebenso gut eine Folie aus geeignetem Metall, beispielsweise Aluminium, zum Einsatz kommen.
Als Kunststoffmaterial zur Herstellung der Folie dient vorzugsweise ABS, wobei eine Folie in einer Dicke von vorzugsweise 0,30 mm thermogeformt wird, um die beiden Plattenteile 16, 18 herzustellen.
Die beiden, jeweils eine in Fig. 5 dargestellte Wärmetauscherplatte 12 bildenden Plattenteile 16, 18 bilden sich ergänzende Formkörper, sogenannte Blister, die zueinander in Deckung gebracht und vorzugsweise lediglich entlang von äußeren Längsrandteilen 20, 22 durch Schweißen dampfdicht verbunden werden. Entlang von benachbarten Feuchtluftkanälen 14 sind deren diese seitlich begrenzenden Kanalwandteile 28 vorzugsweise durch Druckfügen miteinander verbunden, wodurch die Stabilität der Wärmetauscherplatten 12 begünstigt wird.
Alternativ hierzu können die beiden Plattenteile 16 und 18, wie Fig. 7 zeigt, auch durch eine einstückig als Blister vorgeformte Kunststofffolie gebildet sein, deren Hälften dann durch Falten auf Deckung gebracht und deshalb lediglich noch entlang von zwei sich überdeckenden Längsrandteilen 30 und 31 beispielsweise zu verschweißen sind.
Die beiden Kanalwandteile 24 und 26 der Flachrohre bildenden Feuchtluftkanäle 14 sind quer zur Strömungsrichtung der Feuchtluft gewellt ausgebildet, wobei beide Wellenlinien zueinander vorzugsweise parallel verlaufen. Diese Maßnahme schafft eine entsprechend vergrößerte, die Kühlleistung verstärkende Oberfläche der Kanalwandteile 24 und 26.
Wie aus den Fig. 3 und 5 zu ersehen ist, ragen vom oberen Plattenteil 18 außenseitig vertikal gerichtete Kühllamellen 32 ab, die sich quer zur Längsrichtung des jeweiligen Feuchtluftkanals 14 erstrecken. Die Länge dieser stegartigen Kühllamellen 32 könnte ungefähr der Breite des jeweiligen Feuchtluftkanals 14 entsprechen.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind diese jedoch, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, über die Breite jedes Feuchtluftkanals 14 vorzugsweise in drei Einzellamellen 32 gleicher Höhe unterteilt, die zueinander auf Lücke versetzt vorgesehen sind.
Die Kühllamellen 32 sind, wie Fig. 6 zeigt, durch Tiefziehen taschenartig, zum Feuchtluftkanal 14 hin offen, ausgeformt, so dass die Lamellenlängswandteile 34 und 36 sich in gegenseitigem Abstand zueinander befinden, wobei diese vorzugsweise noch schwach nach außen gewölbt ausgebildet sind, um das Strömungsverhalten in den Kühlkanälen 42 optimal zu gestalten.
Durch das Tiefziehen der Kühllamellen 32 sind diese mit verrundeten Stirnkanten 38 und 40 (Fig. 2) versehen, was sich beim Anströmen durch Kühlluft günstig auswirkt.
Bei entsprechender Dimensionierung der im Querschnitt gewellten Wärmetauscherplatten 12 sowie geeigneter Anordnung und Dimensionierung der taschenartigen Kühllamellen 32 lässt sich somit eine maximale Entfeuchtung der Feuchtluft in den Feuchtluftkanälen 14 erzielen.
Sofern eine Metallfolie, wie Aluminiumfolie, Verwendung findet, sollten die stegartigen Kühllamellen 32, im Vergleich zu denjenigen aus einer Kunststofffolie geformten, eine reduzierte Bauhöhe aufweisen, um ein Reißen der Metallfolie zu vermeiden.
Die Kühlluft wird durch das Wärmetauscherplattenpaket 10 in die Feuchtluftkanäle 14 kreuzenden Kühlluftkanälen 42 (Fig. 6) hindurchgeführt. Diese ergeben sich zwangsläufig dadurch, dass die aufeinander geschichteten Wärmetauscherplatten 12 mit ihrem unteren Plattenteil 16 jeweils auf den stegartigen Kühllamellen 32 des oberen Plattenteils 18 der sich darunter befindenden Wärmetauscherplatte 12 aufliegen (Fig. 6).
Die Kühlluft umströmt die Kühllamellen 32 und bestreicht die wellenförmig verlaufende Außenfläche von unterem und oberem Plattenteil 16 und 18, wobei die Konfiguration derselben so ausgelegt ist, dass bei minimaler Bauhöhe des Wärmetauscherplattenpaketes 10 eine optimale Entfeuchtungsleistung, beispielsweise 0 % Restfeuchte, erzielt wird (1:1 Tauscher).
Mögliche Varianten der Anordnung von stegartigen Kühllamellen 32 zur Bildung eines Kühlluftkanals sind in den Fig. 8 und 9 dargestellt.
Zum Zwecke einer möglichst gleichmäßigen Verteilung eines aus einem Austrittsstutzen 33 eines maschinenfest montierten Gebläses ausströmenden Luftstromes lässt sich gemäß Fig. 8 beispielsweise durch eine dem Gebläseaustrittsstutzen 33, zugekehrte, verdichtete Anordnung von Kühllamellen 32 im Anströmbereich eine Erhöhung des Strömungswiderstandes erzielen, oder die Kühllamellen 33 können hierzu, wie Fig. 9 zeigt, z.B. symmetrisch zur Quermitte des Kühlluftkanals 42 unter einem Winkel schräg gestellt sein, der sich gegebenenfalls mit zunehmendem seitlichen Abstand von der Kanalquermitte noch vergrößert.
Durch eine solche, zueinander differenzierte Anordnung von Stegen 32 oder Steggruppen lässt sich kühlluftseitig eine erhebliche Steigerung der Kühlleistung durch die optimale Beaufschlagung der Kühlfläche erzielen. Es lassen sich so bei konstruktiv bedingten, ungünstigen Einbaugegebenheiten des Wärmetauschers im Gehäuse eines Kondensationswäschetrockners durch entsprechende Wahl des zur Luftführung und zu Verwirbelungen der Kühlluft führenden Steganstellwinkels sowie durch die Anzahl von schräg zu stellenden Stegen 32 im Vergleich zu parallel gerichteten Stegen 32 bis zu 20 % mehr Kühlleistung erreichen.
Das Wärmetauscherplattenpaket 10 wird, analog zur Konstruktion der oben zitierten DE 198 38 525 A1, an seinen beiden Stirnseiten jeweils in einem aus Kunststoff bestehenden Halterahmen abgedichtet gehalten, was sich mittels eines Klebers, vorzugsweise Gießharz, bewerkstelligen lässt.
Als Alternative hierzu kann das Wärmetauscherplattenpaket 10 beidseitig gegen eine gestanzte oder gelochte Weichgummiplatte gepresst werden, die in den betreffenden Halterahmen eingelegt ist.
Eine weitere, vorteilhafte Art der Verbindung von Wärmetauscherplattenpaket und Halterahmen kann darin bestehen, dessen Wärmetauscherplatten endseitig mit jeweils einem Halterahmen zu verschweißen.
Im Unterschied zu der in Fig. 1 gezeigten, horizontalen Anordnung von Wärmetauscherplatten 12, können diese auch in einer um 90° gedrehten, also vertikalen Anordnung vorgesehen sein. In diesem Falle können an beiden Kanalwandteilen 24, 26 der Feuchtluftkanäle 14 taschenartige, offene Stege 32 angeformt sein. Aus den sich dann vertikal erstreckenden Stegen 32 kann an diesen niederschlagendes Kondensat ablaufen. Die aus der beidseitigen Steganordnung resultierende Vergrößerung der Kühlfläche der Feuchtluftkanäle 14 ermöglicht eine weitere Verkleinerung der Baugröße der Wärmetauscherplatten 12.
Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wärmetauscherplatte veranschaulicht Fig. 10. In ihrer Querschnittsgestaltung entspricht diese im Wesentlichen den Wärmetauscherplatten der Fig. 3 bis 5, jedoch mit dem Unterschied, dass sie anstatt durch gegenseitig miteinander dampfdicht verbundene Kunststofffolien durch einen aus Kunststoff bestehenden Formkörper 44 gebildet ist, der aus einem Stück im Blasverfahren hergestellt ist.
Zu diesem Zweck wird ein im Extrusionsverfahren gefertigter Kunststoffschlauch mit einer Wanddicke von beispielsweise 0,40 mm Wanddicke in thermoplastischem Zustand in eine Blasform eingebracht, darin an beiden Schlauchenden abgequetscht und radial in die gezeigte Querschnittsform geblasen. Anschließend werden dann die geschlossenen Schlauchenden vom Formkörper 44 abgetrennt.
Diese Fertigungsmethode ermöglicht einen weitgehend ausschussfreien Fertigungsprozess.
Das Wellenprofil kann quer zur Strömungsrichtung der Kühlluft gesehen auch asymmetrisch verlaufen, d. h., die Anstiegsphase in Strömungsrichtung flacher und die Abfallphase steiler. Dadurch lassen sich der Druckverlust reduzieren und Strömungsablösungen auf der abfallenden Seite weitgehend vermeiden.

Claims (15)

  1. Kreuzstrom-Wärmetauscher für Kondensationswäschetrockner, mit einer Vielzahl von flachen Wärmetauscherplatten (12), die als Paket (10) im Abstand und zueinander parallel geschichtet sind, dabei jeweils wenigstens einen Feuchtluftkanal (14) enthalten und aus thermoplastischem Kunststoff oder aus einer aus wärmeleitendem Metall bestehenden Folie gebildet sind sowie eine Vielzahl von von diesen außen abragenden, Kühllamellen bildenden Stegen (32) aufweisen, die sich quer zum Feuchtluftkanal (14) erstrecken und, sich gemeinsam an einer benachbarten Wärmetauscherplatte (12) abstützend, Kühlluftkanäle (42) bilden, wobei die Wärmetauscherplatten (12) an ihren, die Öffnungen des Feuchtluftkanals (14) aufweisenden Stirnenden gegenseitig in jeweils einem Halterahmen abgedichtet festgelegt sind, wobei die die Kühllamellen bildenden Stege (32) als zum Feuchtluftkanal (14) hin offene Taschen ausgeformt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der an den einen Rohrwandteil (26) des Flachrohres angeformten, taschenartigen Stege (32) lediglich einen Bruchteil der Flachrohrbreite beträgt und dass die Stege (32) in Längsrichtung des Feuchtluftkanals (14) zueinander auf Lücke versetzt angeordnet sind, dass der wenigstens eine Feuchtluftkanal (14) durch ein Flachrohr gebildet ist und dass die taschenartigen Stege (32) zumindest an dessen einen flachen Rohrwandteil (26) angeformt sind, und dass die oberen und unteren flachen Rohrwandteile (24, 26) des Flachrohres quer zur Strömungsrichtung der Kühlluft gewellt ausgebildet sind und dass die Wellenlinien beider Rohrwandteile (24, 26) zueinander parallel verlaufen, wobei das Wellenprofil quer zur Strömungsrichtung der Kühlluft gesehen asymmetrisch verläuft, d.h. die Anstiegsphase in Strömungsrichtung flacher und die Abfallphase steiler.
  2. Kreuzstrom-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (32) an ihren Steglängsseiten (34, 36) quer zur Strömungsrichtung der Feuchtluft nach außen schwach konvex gekrümmt sind.
  3. Kreuzstrom-Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (32) am flachen Rohrwandteil zumindest über einen Flächenbereich desselben zur Anströmrichtung der Kühlluft schräg gerichtet sind.
  4. Kreuzstrom-Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (32) am flachen Rohrwandteil an der Anströmseite der Wärmetauscherplatten (12) durch die Kühlluft zumindest bereichsweise in verdichteter Anordnung vorgesehen sind.
  5. Kreuzstrom-Wärmetauscher nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die schräg gerichteten Stege (32) über den gesamten flachen Rohrwandteil in Anströmrichtung der Kühlluft einander in symmetrischer Anordnung zugeordnet sind.
  6. Kreuzstrom-Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherplatten (12; 52) jeweils aus zwei einander deckungsgleich zugeordneten und an übereinander liegenden Plattenrandteilen miteinander dicht verbundenen, aus Kunststofffolien gebildeten Plattenteilen (16, 18) bestehen.
  7. Kreuzstrom-Wärmetauscher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die die beiden Plattenteile (16, 18) bildenden Kunststofffolien einstückig sind und durch Falten derselben zueinander auf Deckung gebracht und entlang von zwei einander überdeckenden Längsrandteilen miteinander durch Schweißen, Kleben oder Druckfügen verbunden sind.
  8. Kreuzstrom-Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden, jeweils einen der flachen Rohrwandteile (24 bzw. 26) bildenden Hälften (16, 18) der Kunststofffolie längs ihres umklappbaren Verbindungsstückes derart rinnenartig ausgeformt sind, dass bei in Deckung gebrachten Hälften der Kunststofffolie dieses Verbindungsstück ein im Querschnitt U-förmiges Längsrandstück des Flachrohres bildet.
  9. Kreuzstrom-Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherplatten (12; 52) durch ein aus Kunststoff bestehendes Blasteil geformt sind.
  10. Kreuzstrom-Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff für das Blasteil bzw. die Kunststofffolie aus Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) oder Polypropylen besteht.
  11. Kreuzstrom-Wärmetauscher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die als Blasteil ausgebildeten Wärmetauscherplatten (12) bzw. die Kunststofffolie zur Ausbildung der Wärmetauscherplatten (12) eine Wand- bzw. Foliendicke zwischen 0,15 mm und 0,50 mm, vorzugsweise 0,30 mm, aufweisen.
  12. Kreuzstrom-Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolie zur Herstellung der Plattenteile (16, 18) eine Aluminiumfolie mit einer Dicke zwischen 0,14 mm und 0,20 mm, vorzugsweise 0,15 mm, ist.
  13. Kreuzstrom-Wärmetauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Aluminiumfolie bestehenden und entlang zweier einander gegenüberliegender Randteile miteinander luftdicht verbundenen Plattenteile (16, 18) der Wärmetauscherplatten (12) gegenseitig verklebt, gefalzt oder druckgefügt sind.
  14. Kreuzstrom-Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherplatten (12) horizontal oder vertikal angeordnet sind.
  15. Kreuzstrom-Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Feuchtluftkanäle (14) miteinander verbindende Verbindungsstege (28) druckgefügt sind.
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