EP1588114B1 - Kreuz-Gegenstrom-Schicht-Wärmetauscher - Google Patents

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EP1588114B1
EP1588114B1 EP03789429.2A EP03789429A EP1588114B1 EP 1588114 B1 EP1588114 B1 EP 1588114B1 EP 03789429 A EP03789429 A EP 03789429A EP 1588114 B1 EP1588114 B1 EP 1588114B1
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EP
European Patent Office
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water
flow
heat exchanger
air
cross
Prior art date
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Application number
EP03789429.2A
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English (en)
French (fr)
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EP1588114A1 (de
Inventor
Heinz Schilling
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Heinz Schilling KG
Original Assignee
Heinz Schilling KG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
    • 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
    • F28D9/0081—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 a single plate-like element ; the conduits for one heat-exchange medium being integrated in one single plate-like element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
    • F28F2250/10—Particular pattern of flow of the heat exchange media
    • F28F2250/102—Particular pattern of flow of the heat exchange media with change of flow direction

Definitions

  • the invention relates to cross-countercurrent-layer heat exchangers for heat exchange between gaseous and liquid media in modular design, and method for operating a heat exchanger from heat exchanger modules, in which a module region between two air flow areas has a water flow area with water flow channels, which from the air arrives to the air outlet in a Level are arranged.
  • a modular heat exchanger, but with water flow channels that are not within the same plane, is off EP-A-0 177 751 known.
  • a heat exchanger in modular design, but operated in pure cross-flow, and an operating method according to the aforementioned features is for example EP-A-0 132 237 known.
  • Such heat exchangers are used to transfer amounts of heat and their temperature potentials from a heat transfer medium to another heat transfer medium.
  • one medium is preferably a gas, in particular air
  • the other medium is a liquid fluid, preferably water or water-antifreeze mixtures or other suitable liquid fluids. Frequent use finds a typical air / water-glycol heat exchanger.
  • the ratio of the heat capacity flows is represented for example in an air / water heat exchanger by the so-called water value ratio.
  • m is the mass
  • c is the specific heat capacity of the corresponding medium. In the event of condensate failure, the enthalpy difference is decisive instead of c air .
  • the air volume flows and external dimensions of a heat exchanger module are often specified by the customer, so that the corresponding volume flow of water must be determined and implemented constructively.
  • the air volume flows and in the construction of a heat exchanger with customary water pipe cross-sections of, for example, an inner diameter of 8 to 15 mm it may happen that, given the required volume of water flow Flow rate is too low, so that the heat transfer resistance increases at the tube inner sides and thus the heat transfer is greatly reduced.
  • the heat exchanger in a customer-specific order of a heat exchanger assembly, the heat exchanger must be structurally customized to customer specifications to adjust the water ratio to the optimum value and to realize a sufficiently high water flow rate.
  • the object of the invention is to provide a modular heat exchanger in modular construction and operating methods in which a necessary ratio of the heat capacity flows, a sufficient flow rate of the liquid medium within the media-carrying pipes and a high efficiency and ease of cleaning can be ensured in a structurally simple manner.
  • the object is also achieved by a method for operating a heat exchanger from heat exchanger modules, in which a module region between two air flow regions has a water flow region with water flow channels, which are arranged from the air inlet to air outlet in a plane, wherein the heat exchanger of standard heat exchanger modules provided with constant heat exchanger heights becomes,
  • the water flow channels all of which have the same cross section, the water on the one level cross-countercurrent, is determined for a given air flow and external dimensions of a heat exchanger module according to a desired or required water ratio of the required water volume flow, wherein the determined required water volume flow without Constructing with a sufficient or sufficiently high water flow rate is adjusted by at least in a portion / region of the heat exchanger at least two parallel water flow channels are summarized to at least two parallel partial water ways in which the water flows parallel side by side in the same direction and crosses the air flow to the effectively effective cross section in the waterway, which results from the sum of the cross sections of the individual partial waterways to increase and thus the flow velocity in underside different areas.
  • the intermediate space between two adjacent flow channels will preferably be smaller than half the width or half the diameter of a flow channel.
  • the water path through the heat exchanger is divided into a plurality of parallel partial water paths at least in one section by interconnecting a plurality of (at least two) parallel water flow channels.
  • a heat exchanger according to the invention comprises a plurality of juxtaposed, in particular parallel, water flow channels, which in a cross-countercurrent flow guide the water on one level through the heat exchanger.
  • the water path through the heat exchanger leads according to the countercurrent principle from the air outlet of a heat exchanger to the air inlet, the water flow channels are transverse to the direction of air and accordingly the waterway or the air counterflowing water simultaneously crosses the air flow several times, which adjusts the said cross-countercurrent principle ,
  • this summary can divide the water path into a plurality of parallel partial water paths, each partial water path leading through a water flow channel. In this way, effectively the effective cross section in the waterway can be increased within the heat exchanger, since the effective cross section of the waterway results from the sum of the cross sections of the individual partial waterways or water flow channels.
  • the summary of the water flow channels takes place in such a way that in at least two combined water flow channels, which are arranged parallel to each other, the water flows in the same direction and crosses the air flow.
  • a heat exchanger module may be configured such that the air and water flow areas are each formed of separate air and water flow units as separate production units.
  • a heat exchanger according to the invention can be constructed by the joining together of two air flow units with a water flow unit arranged therebetween, wherein sufficient heat transfer is to be ensured.
  • the heat transfer required here can take place by a variety of thermally suitable connection measures, for example by welding, soldering, gluing, compression, grinding, etc. of the individual production units with each other.
  • the water flow region in the form of a heat conduction plate with water flow channels arranged therein.
  • the heat conducting plate may be constructed of a solid material having a plurality of water flow channels arranged side by side in parallel, e.g. are realized by drilling or other types of channels within the material thickness of the solid material.
  • the heat-conducting plate may be formed, for example, of a plurality of parallel rectangular tubes arranged side by side, which are interconnected. In this case, preferably within the rectangular tubes several parallel Flow channels may be formed, which together form a waterway. These rectangular tubes can be connected to each other, for example, by gluing, welding, soldering, tongue / groove, etc. and thus form a heat-conducting plate in a juxtaposition, which has a height corresponding to the height of each individual rectangular tube.
  • the individual rectangular tubes preferably each have the same overall height in order to ultimately form a heat conduction plate with two planar surfaces, on each of which the air flow units can be arranged.
  • the rectangular tubes at the same height different widths and thus have cross-sections, the tubes may continue to have depending on the width of a different number of flow channels therein.
  • thermoelectric plate it may be provided to form the heat-conducting plate from two sub-plates which can be connected or connected to one another and which, as a result of their shape design, form water flow channels arranged between them during the assembly.
  • the sub-panels on the respectively facing each other inner side channel wall-forming webs so that form the water flow channels when joining the two sub-plates.
  • the partial plates may be formed as sheets are punched into the wells, which in turn form the channels during assembly of the individual plates.
  • the invention described herein is not limited to the aforementioned three alternative and preferably used design options. It is at the discretion of the skilled person to construct a suitable heat conducting plate which has a plurality of parallel juxtaposed water flow channels, which in turn are summarized or summarized together to obtain a desired distribution of the waterway to several partial waterways.
  • any dirt deposits within the air flow units can be easily expelled from the individual air flow channels, as an air flow used for cleaning, eg by a high-pressure fan or a cleaning steam jet, remains channeled within the air flow channel and not in can avoid neighboring regions. Accordingly, an air flow introduced at the beginning of a heat exchanger will definitely be at the emerge corresponding rear end of the heat exchanger, without being able to change its flow direction.
  • the air and water flow areas are formed by the assembly of individual, in particular specially shaped, heat conduction lamellae.
  • a heat-conducting lamella has different sections, whereby preferably at least two sections form partial regions of an air flow region and at least one section forms a partial region of a water flow region.
  • the joining together of a plurality of, in particular identical, heat-conducting lamellae accordingly results in the heat exchangers according to the invention having completely formed air and water flow areas.
  • a plurality of holes can be provided perpendicular to a lamellar surface within a lamella, each aligned with each other when joining several fins and thereby form the water flow channels or form recesses into which a separate piping can be used.
  • These tubes are heat-conducting with the fins e.g. by compression or other suitable measures.
  • a single lamella may have a material thickening with bores arranged next to one another, wherein these thickenings of material of a plurality of lamellae form the water flow region after assembly and, in particular, any material thickening has a thickness that corresponds to a desired fin spacing.
  • a lamella can be made for example by the rolling of a flat profile towards the ends, wherein the desired material thickness remains in the central region of this flat profile, in which the holes are provided. In this case, it can be provided that the material thickenings lie close together when joining individual heat-conducting lamellae and thus form the water-flow region in particular through the bores.
  • a blade may e.g. have a bead-shaped protrusion which extends over an entire slat length and has recesses or holes for receiving perpendicular to the slats extending tubes.
  • a heat conduction material can be used or inserted within such a bead-shaped bulge in order to ensure better thermal contact between the tubes and the blades to be inserted therein.
  • the heat conduction material may be formed as a heat conducting tape, which is pressed or pressed into the bulge.
  • the construction of the heat exchanger also takes place by assembling several lamellae, in particular by means of e.g. bead-shaped bulge or at least one material thickening within each blade at least one separation surface that separates adjacent air flow areas from each other.
  • the air flowing in a formed air flow channel air remains channeled from the beginning to the end of the heat exchanger and can not escape in other directions. This results in an undisturbed flow path with reduced flow resistance and the above-described special cleaning activity.
  • the water flow channels arranged side by side in a plane can be combined in parallel or divided again according to such a summary.
  • the heat exchanger has a plurality of sections / areas in which the waterway can be divided or divided into a different number of partial waterways by combining a different number of parallel water flow channels.
  • the waterway may be divided into three partial waterways by combining three water flow channels and in another, e.g. adjacent area be divided into four partial waterways.
  • different combinations of the combination of water flow channels or division into partial waterways result.
  • the division of the waterway to several partial waterways by combining several water flow channels is not limited to certain areas of the heat exchanger. It is provided according to the first-mentioned solution of the problem that the waterway is divided at the beginning of a heat exchanger to a certain number of partial waterways or water flow channels and this distribution over the entire Heat exchanger is maintained until the partial waterways are summarized at the end of the heat exchanger back to a waterway. Accordingly, several parallel partial water passages, which are realized by the parallel interconnected water flow channels, eg meandering through the heat exchanger from beginning to end.
  • the summary of several water flow channels can be achieved according to the invention by various design measures.
  • the water flow channels is realized by externally arranged on the heat exchanger manifolds.
  • the water flow channels projecting at the respective end faces of the heat exchanger and are connected by pipe bends or transverse flow channels with connecting pieces.
  • the water flow channels have internal connections.
  • a type of connection may be selected if the water flow channels and in particular a heat conducting plate is formed by rectangular tubes arranged side by side.
  • the end faces of a heat exchanger may be provided in the area of the end faces of a heat exchanger that a channel wall separating two adjacent water flow channels is removed or is removed in order to permit a passage of the flowing water from one connection point into two or more water flow channels simultaneously.
  • the end faces of a heat exchanger according to the invention are formed without disturbing piping.
  • FIGS. 1 and 2 show in several different views the structure of a heat exchanger 1 according to the invention from corresponding production units, wherein in each case two air flow areas 2 are separated from each other by a water flow area 3 in the form of a heat conducting plate 3.
  • the air and water flow areas constructed as production units 2 and 3 are connected to each other in a heat-conducting manner, so that an effective heat transfer between the air and the liquid medium is possible.
  • the expert provides for a suitable measure, such as grinding, soldering, gluing, welding, compression, the use of a thermal grease or other suitable measures.
  • Each tillleitplatte 3 in turn has a plurality of transverse to the direction of air L bores 5, which completely through which as a solid material in the FIGS. 1 and 2 trained thermally conductive plate 3 pull through and thus each form a water flow channel to form a heat exchanger in the cross-countercurrent principle by the parallel sequential arrangement of several water channels 5.
  • FIG. 2 is opposite the FIG. 1 additionally shown that several of the in the FIG. 1 illustrated heat exchanger modules, each consisting of two air flow areas and disposed therebetween water flow area, are assembled into a total heat exchanger.
  • FIG. 3 shows various possibilities, juxtaposed water flow channels, which are formed in a heat conducting 3, summarize, ie divide the waterway to partial water ways to achieve an adjustment of the water value ratio or a desired flow rate.
  • each three water flow channels 5a, b and c circuitically merged in parallel to a waterway, including the waterway from the manifold 6 in section A1 on the three partial water paths of the water flow channels 5a, b, c is divided and after passing across the heat exchanger again in the opposite manifold 6a is merged to immediately perform a new split in section A2 on the three adjacent water flow channels.
  • the Water flow channels 5a, b and c according to the summary, flow the water in the same direction transverse to the direction of air flow.
  • the summary or division of the waterway is realized here by an externally provided on the heat exchanger interconnection in the form of a transverse manifold 6 / 6a, which has nozzles for the entry of the water in the heat conduction plate 3 and the outlet.
  • FIG. 3 a shows an internal interconnection of the individual water flow channels, in which case only two water flow channels 5a and 5b are interconnected in terms of circuitry to form a waterway.
  • the interconnection takes place here in such a way that the material 7 between two water flow channels 5a and b in the region of the end face of a heat exchanger is removed and the resulting in the heat conducting 3 opening is closed by a plug 8. In this way it is ensured that the inflowing water is distributed simultaneously to two water flow channels 5a and b, so that these two water flow channels form a water path through the heat exchanger.
  • FIG. 4 shows in several different views that the air and water flow areas of a heat exchanger according to the invention by the assembly of individual, in particular specially shaped, heat conducting fins 10 may be formed.
  • each heat-conducting lamella 10 or at least a number of lamellae is identical and has within its lamella height H a material thickening 11, which extends over the entire blade 10.
  • the material thickening 11 is approximately centrally formed in a lamella 10.
  • a plurality of juxtaposed bores 5 are formed, which extend centrally through the material thickening 11 and form the water path transverse to the air direction of the heat exchanger after joining a plurality of fins 10.
  • a fin 10 has respective portions of the air and water flow areas resulting after joining a plurality of fins.
  • the area around the material thickening 11 forms the later water flow area 3 and with respect to the FIGS. 4 above and below each shown a portion of an air flow area. 2
  • a water flow channel in which either a supplementary pipe R is used or is formed by the sealing superimposition of the material thickening 11.
  • FIG. 4 show the FIG. 5 a substantially identical embodiment, but with a single blade a much greater height H. and a plurality of material thickening are provided within the lamella height, in order to form a plurality of water flow areas in addition to a plurality of air flow areas, which are each preferably arranged in parallel planes.
  • each lamella has a bulge, a projection, a bead or other construction 12 so that when joining several lamellae 10 effectively by these structures 12, which abut each other , a separation surface T results, which again divides the individual air flow channels 2a, 2b, etc. of an air flow area.
  • FIG. 5 shows at the respective outer ends of each blade 10 an optional fold 13, so that by such a fold also closed to the outside of the heat exchanger air flow channel 2a, 2b, etc. results.
  • the thickness of a material thickening 11 within a lamella 10 is selected such that, by joining the individual lamellae 10, there is a spacing between the lamellae which corresponds to the thickness of the material thickening 11.
  • each blade is accordingly given after assembly of the periodic structure of a heat exchanger according to the invention.
  • each arranged only on one side of a lamella material thickening can be made for example by the formation of a lamella as an extruded profile or as a rolled, provided with a bulge / bead or a projection flat profile.
  • FIG. 6 shows an alternative embodiment of a heat exchanger manufactured by joining a plurality of identical slats, in which the blade 10 with respect to the FIG. 4 a material thickening 11 which extends on both sides of the surface of a blade 10.
  • each thickening of material 11 extending within a lamella and over its length has a plurality of holes arranged side by side, which form a part of the entire waterway after flush fitting and optionally with the use of a tube R compressed therein.
  • a heat exchanger module block can have outwardly closed air flow channels 2 in that the upper side of the respective lamellae 10 is formed as a fold 13, which rests with its respective end on the surface of an adjacent lamella 10. It is also possible to close a non-folded lamella 10 on the upper side by means of an interposed separating surface plate 15 and thus to form the various individual air flow channels 2. Such parting sheets 15 can also between each stacked heat exchanger modules, as shown in the FIG. 6 are shown, are inserted to effect the separation of the air flow channels 2.
  • FIG. 6 Opposite the construction of the FIGS. 4 and 5 with a material thickening provided on one side, the material thickening formed on two sides with respect to the lamella 10 has 11 FIG. 6 the advantage that the heat conduction through the lamella 10 in the water flow channel 5 and the tube R used therein is improved by symmetric heat conduction, so that the execution after FIG. 6 compared to the execution FIG. 5 is to be regarded as preferred.
  • FIG. 7 shows a further alternative embodiment of an assembled from a plurality of identical lamellae heat exchanger, wherein a lamella 10 has an example bead-shaped recess 16 which extends over the entire length of a lamella and forms the later, resulting from the joining water flow area.
  • a heat conduction material such as a heat conduction tape 17 are inserted, which is connected by gluing, pressing or similar measures thermally conductive with the blade 10 and holes 5, which form the later waterway transverse to the slat direction.
  • FIG. 7b a very simple design of identical lamellae 10, which are formed in its surface completely smooth and only at the upper and lower ends has folds for closing the individual air flow channels 2.
  • a flat profile or sautband 17 is placed between the individual fins 10, to form a closed water flow region and the spacing of the individual slats, which in turn has a plurality of juxtaposed holes which are aligned with corresponding holes in each slat 10.
  • a plurality of identical heat conduction fins 17 and heat conduction tapes 17 an air flow area and water flow area as shown in FIG FIG. 4b described, trained.
  • FIGS. 8a and 8b show in a closer view a detailed view of a single blade 10 according to the Figure 7a where the inserted into the bead-shaped recess 16 shallleitband 17, which has a plurality of juxtaposed holes 5 can be seen.
  • the individual holes 5 can, as in the left in the FIG. 8a shown, another tube R used and with the heat conduction 17 thermally conductive, for example by Pressing are connected.
  • the bends 13 are shown, wherein the width of a fold 13 of the depth of the bulge 16 corresponds, so that is given by this measure the distance of the individual slats 10 with each other.
  • FIG. 9 a heat exchanger module unit of greater height, in the Wegleitlamellen according to the previously described FIGS. 7 and 8th be used.
  • a plurality of bead-shaped bulges 16 are provided within a lamella, in each of which a heat conduction band 17 is inserted.
  • each lamella 10 has the construction 12 already described above, in order to form a further separation surface T within an air flow region 2 when the individual lamellae 10 are joined together.
  • FIG. 10 shows a particular embodiment of individual slats 10, wherein over the entire slat length as described above in the FIGS. 7 . 8th and 9 a bulge 16 is provided, 16 circularellesformungen 17 are punched within this bulge, which have a circular inner cross-section and serve to receive a tube R.
  • each e.g. bead-like bulge 16 within a blade has, as described above, a depth corresponding to the desired spacing of the individual lamellae 10 with each other, as is the case with the above and below fold 13 of each lamella.
  • FIG. 10 shows one to the FIGS. 1 and 2 alternative embodiment in which the air flow and water flow areas are again formed as separate production units.
  • the heat conducting plate 3 is formed by a juxtaposition of a plurality of rectangular tubes 5, each having the same height.
  • a plurality of rectangular tubes 5 in units of several, e.g. three or four rectangular tubes are combined, or a rectangular tube has further inner channel walls for subdivision.
  • the individual rectangular tubes or tube units are interconnected e.g. suitably connected by welding, wherein a summarizing a plurality of rectangular tubes 5 is given in the present case by an inner connection of the individual tubes.
  • a summarizing a plurality of rectangular tubes 5 is given in the present case by an inner connection of the individual tubes.
  • the separating channel walls between adjacent rectangular tubes, as exemplified at the point 20 may be removed, so that here the water, for example. from a first of four rectangular tubes 5 combined waterway I in a second waterway II and immediately overflowed.
  • the number of combined water flow channels 5 varies within different regions of a heat exchanger, as shown here for example in the waterways IV and V.
  • the waterway IV is summarized from a total of four rectangular tubes, whereas the waterway V is only summarized from three rectangular tubes, so that in these two Set areas of the heat exchanger different flow rates at the same volume flow.
  • the water connection to the entire heat exchanger circuit can be achieved here by an adapter piece 21, which converts the elongated rectangular cross section into a round cross section for distribution to conventional pipes.
  • FIG. 12 shows a further embodiment in which the heat-conducting plate 3 is joined together by an upper sub-plate 3a and a lower sub-plate 3b.
  • the assembly of the plate can be done by conventional means such as soldering, welding, gluing, pressing, etc.
  • the further structure is essentially as already in the FIG. 11 described.
  • FIG. 13 shows a further alternative of a heat exchanger, which is assembled from a plurality of identical nickelleitlamellen 10.
  • the heat conducting fins 10 shown here show a very simple structure with only circular formations 23, which can be made for example by punching. These formations 23 form a tubular section pointing away from the lamellar surface, into which a tube R conducts heat can be pressed. This results in a good intimate bathleitcard between the tube R and the blade on the formation of the 23rd
  • the formation 23 is introduced into the flat surface of the lamella 10, so that in principle there is the possibility that air between two pipes R can pass from an upper air flow duct 2a into a lower air flow duct 2a '. While this embodiment is a design with a higher pressure drop within the air flow areas, in its very simple implementation, it is in accordance with the basic principles of the invention to be able to alter the water value ratio and flow rate by combining a plurality of tubes arranged side by side.
  • FIG. 14 shows a sketched arrangement in which the waterway is divided by a heat exchanger at the water inlet WE on three partial water paths that extend through the water flow channels 5a, 5b and 5c. While maintaining this division into three partial waterways, the water is meandered through the entire heat exchanger until it is merged at the end of the water outlet WA back to a waterway.
  • a division into several waterways accordingly not only in an area / section of the heat exchanger, but over the entire heat exchanger away.
  • a cross-section of the flow channels is preferably used, which is 10 to 50% of the connection cross-section of a waterway, wherein in particular the distance between the channel inner walls of a water flow channel to the next is preferably selected to be smaller than the inner diameter of a pipe or the width of a channel ,
  • the connection cross section of a waterway is divided into many, in particular as many flow channels as possible with a smaller cross section, in particular, the sum of these smaller cross sections corresponds approximately to the terminal cross section.
  • the flow velocities within the combined partial water paths can be reduced with an increase in the total volume flow, for example with a larger dimensioning of the entire heat exchanger system and thus always set to an optimum by a more or less large number interconnected channels.
  • the heat exchanger according to the invention therefore has the particular advantage that it can be stocked in standardized modular units and the adaptation to the given external conditions such as air flow, water flow, construction dimensions, the resulting water value ratio and the required flow velocities in a simple manner only by more or less strong summary of the waterways can be adjusted.
  • the heat exchanger according to the invention is therefore very economical, easy to maintain and energy-saving by the in the above-described constructions essentially undisturbed airways that achieve the described cleaning option by their separation from each other.

Description

  • Die Erfindung betrifft Kreuz-Gegenstrom-Schicht-Wärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen gasförmigen und flüssigen Medien in Modulbauweise, sowie Verfahren zum Betrieb eines Wärmetauschers aus Wärmetauschermodulen, bei denen ein Modulbereich zwischen zwei Luftströmungsbereichen einen Wasserströmungsbereich mit Wasserströmungskanälen aufweist, die vom Lufteintrifft bis zum Luftaustritt in einer Ebene angeordnet sind.
  • Kreuz-Gegenstrom-Schichtwärmetauscher, jedoch ohne Modulbauweise sind z.B. bekannt aus den Dokumenten EP-A- 1 273 858 , JP 2002 206890 A , EP-A- 0 201 665 , US 2002/0153129 A1 , US-A- 5,174,373 , DE-U-9400687 , JP 09 138081 A und US-A-3,990,504 .
  • Ein Wärmetauscher in Modulbauweise, jedoch mit Wasserströmungskanälen, die nicht innerhalb derselben Ebene liegen, ist aus EP-A-0 177 751 bekannt.
  • Ein Wärmetauscher in Modulbauweise, jedoch in reinem Kreuzstrom betrieben, und ein Betriebsverfahren gemäß vorgenannter Merkmale ist z.B. aus EP-A-0 132 237 bekannt.
  • Derartige Wärmetauscher werden eingesetzt, um Wärmemengen und deren Temperaturpotentiale von einem Wärmeträgermedium auf ein anderes Wärmeträgermedium zu überführen. Hierbei handelt es sich bei einem Medium vorzugsweise um ein Gas-, insbesondere um Luft und bei dem anderen Medium um ein flüssiges Fluid, bevorzugt Wasser oder auch Wasser-Frostschutzmischungen bzw. andere geeignete flüssige Fluide. Häufigen Einsatz findet ein typischer Luft / Wasser-Glykol-Wärmetauscher.
  • Die Konstruktion derartiger Wärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen einem gasförmigen und einem flüssigen Medium unterliegt konstruktiven Zwängen durch die sehr großen Volumenstromunterschiede auf der Gas- bzw. der Flüssigkeitsseite, die sich durch die stark unterschiedlichen Wärmekapazitäten der verschiedenen Medien und aus der Tatsache ergeben, dass für einen effektiven Wärmeaustausch, insbesondere für Rückgewinnungstechnik die Wärmekapazitätenströme beider verwendeter Medien gleich sein sollen.
  • Das Verhältnis der Wärmekapazitätenströme wird z.B. bei einem Luft/Wasser-Wärmetauscher durch das sogenannte Wasserwertverhältnis repräsentiert. Das Wasserwertverhältnis (ohne Kondensatausfall) w = mLuft X CLuft / mWasser X CWasser soll idealerweise w=1 sein, um einen möglichst effektiven Wärme- und Temperaturpotentialaustausch zu ermöglichen. Hierbei bedeutet m die Masse und c die spezifische Wärmekapazität des entsprechenden Mediums. Bei Kondensatausfall ist statt cLuft die Enthalpiedifferenz maßgebend.
  • Durch die sehr großen Unterschiede bei den jeweiligen Wärmekapazitäten ergibt sich z.B. für den speziellen Anwendungsfall eines Luft/Wasserwärmetauschers ein Volumenstromunterschied von etwa einem Volumenanteil Wasser pro Zeiteinheit zu ca. 3.400 Volumenanteilen Luft pro Zeiteinheit.
  • Häufig werden bei der kundenspezifischen Konstruktion von Wärmetauschern die Luftvolumenströme und äußeren Abmessungen eines Wärmetauschermodules von Kundenseite vorgegeben, so dass der entsprechende Volumenstrom Wasser hierzu ermittelt und konstruktiv umgesetzt werden muss. Hierbei kann es insbesondere bei geringen Luftvolumenströmen und bei der Konstruktion eines Wärmetauschers mit üblichen Wasserrohrquerschnitten von z.B. 8 - 15 mm Innendurchmesser dazu kommen, dass bei dem nötigen Wasservolumenstrom die Strömungsgeschwindigkeit zu gering wird, so dass sich der Wärmeübergangswiderstand an den Rohrinnenseiten erhöht und damit die Wärmeübertragung sehr stark vermindert wird.
  • Die Verminderung der Wärmeübertragung bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten resultiert daraus, dass sich bei geringen Fließgeschwindigkeiten innerhalb der Wasserrohre eine laminare Strömung mit einem etwa parabolischen Strömungsgeschwindigkeitsprofil einstellt, bei dem die Fließgeschwindigkeit des Wassers an der Rohrinnenseite am geringsten ist und sich dementsprechend ein isolierendes Polster bildet, welches einen weiteren effektiven Wärmeübertrag verhindert.
  • Aus diesem Grunde müssen bei einer kundenspezifischen Bestellung einer Wärmetauscheranordnung die Wärmetauscher konstruktiv an die Kundenvorgaben individuell angepasst werden, um das Wasserwertverhältnis auf den optimalen Wert einzustellen und eine ausreichend hohe Wasserströmungsgeschwindigkeit zu realisieren.
  • Im Stand der Technik ist es z.B. aus der DE 33 25 230 bekannt innerhalb der flüssigkeitsführenden Rohre eingelagerte Füllkörper vorzusehen, um künstlich den wirksamen Rohrquerschnitt zu verringern und hierdurch bei konstant bleibendem Volumenstrom die Strömungsgeschwindigkeit des fließenden Mediums zu erhöhen. Das Einbringen solcher Füllkörper in die Rohre eines Wärmetauschers ist jedoch konstruktiv sehr aufwendig und birgt weiterhin die Gefahr, dass sich an diesen Füllkörpern Verunreinigungen ablagern, die zu einer Verstopfung und letztendlich zu einem Versagen des Wärmetauschers führen.
  • Weiter ist es z.B. aus dem genannten Dokument bekannt das optimale Wasserwertverhältnis durch eine in der Höhe verspringende Verschaltung zu realisieren. Hierdurch ergibt sich in Luftströmungsrichtung wegen der quer hierzu verlaufenden Verrohrung jedoch ein höherer Luftströmungswiderstand.
  • Aufgabe der Erfindung ist es einen universellen Wärmetauscher in Modulbauweise und Betriebsverfahren bereitzustellen, bei denen auf konstruktiv einfache Weise ein notwendiges Verhältnis der Wärmekapazitätenströme, eine ausreichende Fließgeschwindigkeit des flüssigen Mediums innerhalb der medienführenden Rohre sowie eine hohe Effizienz und Reinigungsfreundlichkeit sichergestellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem solchen Wärmetauscher in Modulbauweise bzw. einem Betriebsverfahren jedes der Wärmetauschermodule wasserströmungsseitig und luftströmungsseitig baugleich aufgebaut ist und jedes der Wärmetauschermodule zwischen zwei Luftströmungsbereichen einen Wasserströmungsbereich mit parallelen Wasserströmungskanälen desselben Querschnitts aufweist, die vom Lufteintritt bis Luftaustritt in einer Ebene angeordnet sind und die Fließgeschwindigkeit einer Wassermenge pro Zeiteinheit, die zu einer vorgegebenen Luftanströmfläche aufgrund eines gewünschten oder geforderten Wasserwertverhältnisses benötigt ist, ausreichend hoch dadurch einstellbar / eingestellt ist bzw. eingestellt wird, dass der Wasserweg durch ein Modul am Anfang auf eine bestimmte Anzahl mehrerer paralleler in einer Ebene hintereinander liegender Teilwasserwege aufgeteilt ist/wird, wobei das Wasser in jedem Teilwasserweg durch einen Wasserströmungskanal in derselben Richtung strömt und den Luftstrom meanderförmig kreuzt und unter Erhaltung dieser Aufteilung am Ende wieder zu einem Wasserweg zusammengefasst ist.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb eines Wärmetauschers aus Wärmetauschermodulen, bei denen ein Modulbereich zwischen zwei Luftströmungsbereichen einen Wasserströmungsbereich mit Wasserströmungskanälen aufweist, die vom Lufteintritt bis Luftaustritt in einer Ebene angeordnet sind, wobei der Wärmetauscher aus Standard-Wärmetauschermodulen mit konstanten Wärmetauscherhöhen bereitgestellt wird,
  • in denen die Wasserströmungskanäle, die alle denselben Querschnitt aufweisen, das Wasser auf der einen Ebene im Kreuz-Gegenstrom führen, zu einem vorgegebenem Luftvolumenstrom und äußeren Abmessungen eines Wärmetauschermoduls gemäß einem gewünschten oder geforderten Wasserwertverhältnis der benötigte Wasservolumenstrom ermittelt wird, wobei der ermittelte benötigte Wasservolumenstrom ohne Umkonstruktion mit einer ausreichend oder genügend hohen Wasserströmungsgeschwindigkeit dadurch eingestellt wird, dass wenigstens in einem Abschnitt / Bereich des Wärmetauschers wenigstens zwei parallele Wasserströmungskanäle zu wenigstens zwei parallelen Teilwasserwegen zusammengefasst werden, in denen das Wasser parallel nebeneinander in derselben Richtung strömt und den Luftstrom kreuzt, um den effektiv wirksamen Querschnitt im Wasserweg, der sich durch die Summe der Querschnitte der einzelnen Teilwasserwege ergibt, zu vergrößern und so die Strömungsgeschwindigkeit in unterschiedlichen Bereichen verschieden einzustellen.
  • Schon durch die Aufteilung in Luftströmungsbereiche und Wasserströmungsbereiche ergibt sich, dass innerhalb der Luftströmungsbereiche keine Verrohrung vorgesehen ist, so dass die Luft innerhalb dieser Bereiche ungestört durch den Wärmetauscher strömen kann. Durch die bevorzugte Anordnung innerhalb des Wasserströmungsbereiches mit in einer Ebene liegenden Wasserströmungskanälen, die insbesondere in Luftströmungsrichtung alle parallel hintereinander, bevorzugt so dicht wie technisch möglich, angeordnet sind, verringert sich der Luftströmungswiderstand, da im wesentlichen nur der in Luftströmungsrichtung erste Wasserströmungskanal von der Luft angeströmt wird. Hierbei wird der Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Strömungskanälen bevorzugt kleiner sein als die halbe Breite bzw. der halbe Durchmesser eines Strömungskanales.
  • Bei dieser Konstruktion ist weiterhin der Wasserweg durch den Wärmetauscher wenigstens in einem Abschnitt / Bereich durch Zusammenschaltung mehrerer (wenigstens zwei) paralleler Wasserströmungskanäle auf mehrere parallele Teilwasserwege aufgeteilt.
  • Mit einem derart konstruierten Wärmetauscher besteht auf einfache Art die Möglichkeit ein gewünschtes oder gefordertes Wasserwertverhältnis bzw. allgemein Wärmekapazitätenstromverhältnis insbesondere unter Erreichung einer ausreichenden Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der Wasserströmungskanäle einzustellen. Durch die Anordnung der Wasserströmungskanäle auf einer Ebene ergibt sich weiterhin die vorteilhafte Wirkung, dass der Wärmetauscher ohne weitere Vorrichtung sehr einfach zu entlüften und zu entleeren ist.
  • Durch diese Konstruktion der Wärmetauscher können Standardwärmetauschermodule bereitgestellt werden, die individuell je nach benötigter Luftanströmfläche bzw. des sich daraus ergebenden Luftvolumenstromes an einen benötigten Wasservolumenstrom mit ausreichend oder genügend hoher Fließgeschwindigkeit angepasst werden, ohne dass eine aufwendige Umkonstruktion oder Neukonstruktion eines derartigen Wärmetauschermodules nötig wird.
  • Der erfindungsgemäße und wesentliche Gedanke bei dieser Konstruktion ergibt sich daraus, dass ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher mehrere, nebeneinander angeordnete, insbesondere parallele, Wasserströmungskanäle aufweist, die im Kreuz-Gegenstromprinzip das Wasser auf einer Ebene durch den Wärmetauscher führen. Der Wasserweg durch den Wärmetauscher führt entsprechend dem Gegenstromprinzip vom Luftaustritt eines Wärmetauschers bis zum Lufteintritt, wobei die Wasserströmungskanäle hierbei quer zur Luftrichtung liegen und dementsprechend der Wasserweg bzw. das der Luft entgegenströmende Wasser gleichzeitig den Luftstrom mehrfach kreuzt, wodurch sich das genannte Kreuz-Gegenstromprinzip einstellt.
  • Werden nun mehrere, den Luftstrom kreuzende Wasserströmungskanäle zumindest in einem Abschnitt / Bereich des Wärmetauschers parallel zusammengefasst, so kann durch diese Zusammenfassung der Wasserweg auf mehrere parallele Teilwasserwege aufgeteilt werden, wobei jeder Teilwasserweg durch einen Wasserströmungskanal führt. Hierdurch kann effektiv der wirksame Querschnitt im Wasserweg innerhalb des Wärmetauschers vergrößert werden, da sich der wirksame Querschnitt des Wasserweges durch die Summe der Querschnitte der einzelnen Teilwasserwege bzw. Wasserströmungskanäle ergibt.
  • Ist also beispielsweise jeder Wasserströmungskanal mit demselben Querschnitt ausgestattet (bei runden Rohren mit demselben Durchmesser), so kann beispielsweise bei paralleler Zusammenfassung von zwei Wasserströmungskanälen und somit einer Aufteilung des Wasserweges auf zwei parallele Teilwasserwege, die den Luftstrom kreuzen, der wirksame Querschnitt des Wasserweges gegenüber einem einzigen Wasserströmungskanal verdoppelt werden. Ebenso verhält es sich bei der Zusammenfassung von noch mehr Wasserströmungskanälen.
  • Die Zusammenfassung der Wasserströmungskanäle erfolgt dabei dergestalt, dass in wenigstens zwei zusammengefassten Wasserströmungskanälen, die parallel nebeneinander angeordnet sind, das Wasser in derselben Richtung strömt und den Luftstrom kreuzt.
  • Durch diese Konstruktion ergeben sich universell einsetzbare Wärmetauscher, da beispielsweise bei kleinen Wärmetauschermodulen mit einem geringen Luftvolumenstrom und daraus resultierendem geringen Wasservolumenstrom auf eine Zusammenfassung der Wasserströmungskanäle bzw. Aufteilung des Wasserweges auf mehrere Teilwasserwege verzichtet werden kann oder nur wenige Strömungskanäle zusammengefasst werden, um eine genügend hohe Strömungsgeschwindigkeit durch einen jeden Wasserströmungskanal zu gewährleisten.
  • Wird demgegenüber der Luftquerschnitt beispielsweise wesentlich vergrößert, welches auch eine Veränderung des Wasservolumenstromes nachzieht, um das Wasserwertverhältnis beizubehalten, so können mehrere Wasserströmungskanäle parallel zu einem Wasserweg schaltungstechnisch zusammengefasst werden bzw. der Wasserweg durch den Wärmetauscher zumindest in einem Abschnitt auf mehrere Teilwasserwege aufgeteilt werden, um ein größeres Wasservolumen pro Zeiteinheit nutzen zu können, ohne dass sich hierdurch die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers innerhalb der zusammengefassten Teilwasserwege vergrößert.
  • Mit einer solchen erfindungsgemäßen Ausbildung kann dementsprechend zu einer vorgegebenen Luftanströmfläche eines Wärmetauschers bzw. bei konstanten Wärmetauscherhöhen zu einer vorgegebenen Breite eines Wärmetauschers eine benötigte durch den Wärmetauscher fließende Wassermenge pro Zeiteinheit durch Aufteilung des Wasserweges auf mehrere parallele, in einer Ebene hintereinanderliegende Teilwasserwege bzw. Strömungskanäle abgestimmt werden. Umgekehrt kann durch die Auswahl geringstmöglicher Teilwassermengen in einem Strömungskanal und eine evtl. Zusammenfassung der Strömungskanäle jede beliebige Luftmenge/Modul bzw. Modulbreite oder Modulfläche erreicht werden.
  • Aufgrund der Tatsache, dass bei einer Aufteilung des Wasserweges auf mehrere parallele Strömungskanäle die Querschnittsfläche eines jeden Wasserströmungskanales reduziert werden kann ergibt sich weiterhin in Luftströmungsrichtung eine geringere Anströmfläche der zur Luftströmungsrichtung querliegenden Wasserströmungskanäle, so dass durch diese Anordnung möglichst vieler hintereinanderliegender Wasserströmungskanäle ein geringerer Luftstromwiderstand des Wärmetauschers im Betrieb errreicht wird. Mit dieser Konstruktion können dementsprechend sehr effektive Wärmetauscher hergestellt werden.
  • In einer ersten Ausführungsform kann ein Wärmetauschermodul derart ausgebildet sein, dass die Luft- und Wasserströmungsbereiche jeweils aus getrenntem Luftund Wasserströmungseinheiten als separate Fertigungseinheiten gebildet sind. Auf diese Weise kann ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher aufgebaut werden durch die Aneinanderfügung von zwei Luftströmungseinheiten mit einer dazwischen angeordneten Wasserströmungseinheit, wobei für einen ausreichenden Wärmeübertrag zu sorgen ist. Der benötigte Wärmeübertrag kann hierbei durch die verschiedensten wärmetechnisch geeigneten Verbindungsmaßnahmen erfolgen, beispielsweise durch Verschweißung, Verlötung, Verklebung, Verpressung, Einschliff etc. der einzelnen Fertigungseinheiten untereinander.
  • Besonders bevorzugt ist es, den Wasserströmungsbereich in Form einer Wärmeleitplatte mit darin angeordneten Wasserströmungskanälen auszubilden. Je kleiner der Querschnitt der Wasserströmungskanäle in dieser Wärmeleitplatte gewählt wird, umso geringer kann die Dicke dieser Wärmeleitplatte ausfallen und umso geringer ist der Luftströmwiderstand dieser Wärmeleitplatte in Luftströmungsrichtung.
  • Hierbei kann die Ausbildung dieser Wärmeleitplatte auf verschiedene Arten erfolgen. Beispielsweise kann in einer ersten Alternative die Wärmeleitplatte aus einem Vollmaterial aufgebaut sein, welches mehrere, nebeneinander parallel angeordnete Wasserströmungskanäle aufweist, die z.B. durch Bohrungen oder anders geartete Kanäle innerhalb der Materialstärke des Vollmateriales realisiert sind.
  • In einer anderen zweiten alternativen bevorzugten Ausführung kann die Wärmeleitplatte z.B. aus mehreren parallel nebeneinander angeordneten Rechteckrohren ausgebildet sein, die untereinander verbunden sind. Hierbei können bevorzugt innerhalb der Rechteckrohre mehrere parallele Strömungskanäle ausgebildet sein, die zusammen einen Wasserweg bilden. Diese Rechteckrohre können z.B. durch Klebung, Verschweißung, Verlötung, Nut/Feder etc. miteinander verbunden sein und so bei einer Nebeneinanderanordnung eine Wärmeleitplatte ausbilden, die eine Höhe aufweist, die der Höhe eines jeden einzelnen Rechteckrohres entspricht.
  • Hierbei weisen die einzelnen Rechteckrohre bevorzugt jeweils dieselbe Bauhöhe auf, um im Endeffekt eine Wärmeleitplatte mit zwei ebenen Oberflächen zu bilden, an denen jeweils die Luftströmungseinheiten angeordnet werden können. Bevorzugt können die Rechteckrohre bei gleicher Bauhöhe unterschiedliche Breiten und damit Querschnitte aufweisen, wobei die Rohre weiterhin je nach Breite eine unterschiedliche Anzahl von darin befindlichen Strömungskanälen aufweisen können.
  • In einer weiteren dritten alternativen Ausführung kann es vorgesehen sein die Wärmeleitplatte aus zwei miteinander verbindbaren bzw. verbundenen Teilplatten auszubilden, die durch ihre Formgestaltung beim Zusammenfügen dazwischen angeordnete Wasserströmungskanäle bilden.
  • So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Teilplatten auf den jeweils einander zuweisenden Innenseiten kanalwandbildende Stege aufweisen, so dass sich beim Zusammenfügen der beiden Teilplatten die Wasserströmungskanäle bilden. Ebenso können die Teilplatten als Bleche ausgebildet sein, in die Vertiefungen eingestanzt sind, welche wiederum beim Zusammenfügen der einzelnen Platten die Kanäle ausbilden. Hier sind beliebige verschiedene konstruktive Maßnahmen denkbar, um die Wärmeleitplatte konstruktiv auszubilden.
  • Die hier beschriebene Erfindung ist nicht auf die vorgenannten drei alternativen und bevorzugt eingesetzten Konstruktionsmöglichkeiten beschränkt. Es liegt im Belieben des Fachmannes, eine geeignete Wärmeleitplatte zu konstruieren, die mehrere parallel nebeneinander angeordnete Wasserströmungskanäle aufweist, die ihrerseits untereinander zusammenfassbar bzw. zusammengefasst sind um eine gewünschte Aufteilung des Wasserweges auf mehrere Teilwasserwege zu erhalten.
  • Durch die Ausbildung des Wasserströmungsbereiches in Form der zuvor beschriebenen Leitplatten ergibt sich beim Zusammenfügen der Luft- und Wasserströmungseinheiten automatisch eine Trennung zwischen den beiden Luftströmungseinheiten, so dass die in einer Luftströmungseinheit strömende Luft nicht in eine andere Luftströmungseinheit überströmen kann. Das Überströmen wird durch die konstruktiv in sich geschlossene Wärmeleitplatte verhindert, so dass sich effektiv in den Luftströmungseinheiten, die z.B. aus mehreren Lamellen ausgebildet sein können, in sich geschlossene Luftströmungskanäle ergeben.
  • Gegenüber üblichen Konstruktionen, bei denen lediglich aneinander gefügte Wärmetauscherlamellen von zur Luftströmungsrichtung quer verlaufenden Rohren durchsetzt sind, ergibt sich bei der hier vorgeschlagenen Konstruktion ein deutlich geringerer Druckverlust auf der Luftseite, da die Luft ungestört durch die sich ausbildenden Luftströmungskanäle strömen kann, ohne auf quer verlaufende Rohre zu stoßen. Durch diesen geringeren Druckverlust gegenüber herkömmlichen Wärmetauschern im Kreuzgegenstromprinzip ergibt sich eine deutlich wirtschaftlichere energiesparende Arbeitsweise solcher Wärmetauscher.
  • Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion ist es, dass eventuelle Schmutzablagerungen innerhalb der Luftströmungseinheiten auf einfache Weise aus den einzelnen Luftströmungskanälen ausgetrieben werden kann, da ein zur Reinigung eingesetzter Luftstrom, z.B. durch ein Hochdruckgebläse oder auch ein reinigender Dampfstrahl, innerhalb des Luftströmungskanales kanalisiert bleibt und nicht in benachbarte Regionen ausweichen kann. Ein am Anfang eines Wärmetauschers eingeleiteter Luftstrom wird dementsprechend definitiv an dem korrespondierenden hinteren Ende des Wärmetauschers austreten, ohne seine Strömungsrichtung verändern zu können.
  • Durch die beschriebene Konstruktion ergibt sich dementsprechend gegenüber dem Stand der Technik eine besondere Reinigungsmöglichkeit und hervorgehobene Energieeffizienz.
  • Gegenüber der zuvor genannten ersten alternativen Ausführung mit separaten Fertigungseinheiten für die Luft- und Wasserströmungsbereiche kann es in einer zweiten alternativen Ausführung vorgesehen sein, dass die Luft- und Wasserströmungsbereiche durch das Zusammenfügen einzelner, insbesondere speziell geformter, Wärmeleitlamellen ausgebildet sind. Eine solche Wärmeleitlamelle weist dementsprechend verschiedene Abschnitte auf, wobei bevorzugt wenigstens zwei Abschnitte Teilbereiche eines Luftströmungsbereiches und wenigstens ein Abschnitt einen Teilbereich eines Wasserströmungsbereiches bildet. Durch das Zusammenfügen mehrerer, insbesondere identischer Wärmeleitlamellen ergeben sich dementsprechend die erfindungsgemäßen Wärmetauscher mit vollständig ausgebildeten Luft- und Wasserströmungsbereichen.
  • Hierzu können senkrecht zu einer Lamellenfläche innerhalb einer Lamelle mehrere Bohrungen vorgesehen sein, die beim Zusammenfügen mehrerer Lamellen miteinander jeweils fluchten und hierdurch die Wasserströmungskanäle ausbilden bzw. Ausnehmungen bilden, in die eine separate Verrohrung eingesetzt werden kann. Diese Rohre sind wärmeleitend mit den Lamellen z.B. durch Verpressen oder andere geeignete Maßnahmen verbunden.
  • So kann eine einzelne Lamelle beispielsweise eine Materialverdickung mit nebeneinander angeordneten Bohrungen aufweisen, wobei diese Materialverdickungen mehrerer Lamellen nach dem Zusammenfügen den Wasserströmungsbereich bilden und wobei insbesondere jede Materialverdickung eine Dicke aufweist, die einem gewünschten Lamellenabstand entspricht. Eine solche Lamelle kann z.B. hergestellt sein durch das Auswalzen eines Flachprofiles zu den Enden hin, wobei im zentralen Bereich dieses Flachprofiles die gewünschte Materialstärke stehen bleibt, in der die Bohrungen vorgesehen sind. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass die Materialverdickungen beim Zusammenfügen einzelner Wärmeleitlamellen dicht aneinander llegen und so den Wasserströmungsbereich insbesondere durch die Bohrungen ausbilden.
  • In einer anderen Ausführung kann eine Lamelle z.B. eine sickenförmige Ausbuchtung aufweisen, die sich über eine gesamte Lamellenlänge erstreckt und Ausnehmungen oder Bohrungen für die Aufnahme von senkrecht zu den Lamellen verlaufenden Rohre aufweist. Hierbei kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass innerhalb einer solchen sickenförmigen Ausbuchtung ein Wärmeleitmaterial einsetzbar bzw. eingesetzt ist, um einen besseren Wärmekontakt zwischen den darin einzusetzenden Rohren und den Lamellen zu gewährleisten. Z.B. kann das Wärmeleitmaterial als Wärmeleitband ausgebildet sein, welches in die Ausbuchtung einpressbar bzw. eingepresst ist.
  • Ebenso wie bei der zuvor genannten ersten Alternative mit mehreren separaten Fertigungseinheiten ergibt sich auch bei der Konstruktion des Wärmetauschers durch Zusammenfügen mehrerer Lamellen insbesondere durch eine z.B. sickenförmige Ausbuchtung oder wenigstens eine Materialverdickung innerhalb einer jeden Lamelle wenigstens eine Trennfläche, die benachbarte Luftströmungsbereiche voneinander trennt.
  • Es wird dementsprechend hier ebenfalls erreicht, dass die in einem sich ausgebildeten Luftströmungskanal strömende Luft vom Anfang bis zum Ende des Wärmetauschers kanalisiert bleibt und nicht in andere Richtungen ausweichen kann. Hierdurch ergibt sich ein ungestörter Strömungsverlauf mit reduzierten Strömungswiderständen und der oben beschriebenen besonderen Reinigungsaktivität.
  • Mit beiden oben beschriebenen Alternativen, welche die Erfindung nicht beschränken, können die nebeneinander in einer Ebene angeordneten Wasserströmungskanäle parallel zusammengefasst oder nach einer derartigen Zusammenfassung auch wieder aufgeteilt werden.
  • Es ergibt sich so die Möglichkeit, dass der Wärmetauscher mehrere Abschnitte / Bereiche aufweist, in denen der Wasserweg durch Zusammenfassung einer unterschiedlichen Anzahl von parallelen Wasserströmungskanälen auf eine unterschiedliche Anzahl von Teilwasserwegen aufteilbar ist bzw. aufgeteilt ist. So kann z.B. in einem ersten Bereich des Wärmetauschers der Wasserweg durch Zusammenfassung von drei Wasserströmungskanälen auf drei Teilwasserwege aufgeteilt sein und in einem anderen z.B. danebenliegenden Bereich auf vier Teilwasserwege aufgeteilt sein. Es ergeben sich je nach Anforderung unterschiedliche Kombinationsmöglichkeiten der Zusammenfassung von Wasserströmungskanälen bzw. Aufteilung in Teilwasserwege.
  • Hierdurch kann es erreicht werden, dass in unterschiedlichen Bereichen eines derartigen Wärmetauschers bei konstant bleibendem Volumenstrom verschiedene Strömungsgeschwindigkeiten realisierbar sind, da sich durch das Aufteilen bzw. Wiederzusammenfassen des Wasserweges mit einer unterschiedlichen Anzahl von Wasserströmungskanälen auch unterschiedliche effektive Innenquerschnitte ergeben, durch die die Strömungsgeschwindigkeit im jeweiligen Bereich des Wärmetauschers zu beeinflussen ist.
  • Die Aufteilung des Wasserweges auf mehrere Teilwasserwege durch Zusammenfassung mehrerer Wasserströmungskanäle ist nicht auf bestimmte Bereiche des Wärmetauschers beschränkt. Es ist gemäß der erstgenannten Lösung der Aufgabe vorgesehen, dass der Wasserweg am Anfang eines Wärmetauschers auf eine bestimmte Anzahl von Teilwasserwegen bzw. Wasserströmungskanälen aufgeteilt wird und diese Aufteilung über den gesamten Wärmetauscher erhalten bleibt, bis dass die Teilwasserwege am Ende des Wärmetauschers wieder zu einem Wasserweg zusammengefasst werden. Dementsprechend durchziehen mehrere parallele Teilwasserwege, die durch die parallel zusammengeschalteten Wasserströmungskanäle realisiert sind, z.B. meanderförmig den Wärmetauscher vom Anfang bis zum Ende.
  • Die Zusammenfassung mehrerer Wasserströmungskanäle kann hier erfindungsgemäß durch verschiedene konstruktive Maßnahmen erreicht werden. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass die Wasserströmungskanäle durch außen am Wärmetauscher angeordnete Verteilerrohre realisiert ist. Hierfür können beispielsweise die Wasserströmungskanäle an den jeweiligen Stirnseiten des Wärmetauschers vorspringen und durch Rohrbögen bzw. quer liegende Strömungskanäle mit Anschlussstutzen verbunden werden.
  • Ebenso ist es in einer alternativen Ausführung möglich, dass die Wasserströmungskanäle innere Verbindungen aufweisen. Beispielsweise kann eine derartige Art der Verbindung gewählt sein, wenn die Wasserströmungskanäle und insbesondere eine Wärmeleitplatte durch nebeneinander angeordnete Rechteckrohre ausgebildet ist.
  • Allgemein kann es im Bereich der Stirnseiten eines Wärmetauschers vorgesehen sein, dass eine zwei nebeneinanderliegende Wasserströmungskanäle trennende Kanalwand entfernt ist bzw. entfernt wird, um einen Übertritt des strömenden Wassers von einer Anschlussstelle in zwei oder mehrere Wasserströmungskanäle gleichzeitig zu ermöglichen. In diesem Fall sind die Stirnseiten eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers ohne störende Verrohrung ausgebildet.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass der Wasserweg einen im Wärmetauscher vorgesehenen Wasserströmungskanal überspringt, z.B. um in einem solchen freibleibenden Kanal eine Meßvorrichtung einzusetzen, beispielsweise eine Temperaturmessvorrichtung oder ähnliches. Beispiele der Wärmetauscher sind in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
    • Figuren 1 und 2:
    einen Wärmetauscher mit Luftströmungseinheiten und einer dazwischen angeordneten Wasserströmungseinheit in Form einer Wärmeleitplatte mit quer zur Luftrichtung angeordneten kanalbildenden Bohrungen;
    Figur 3:
    Möglichkeiten zur inneren und äußeren Verschaltung nebeneinander angeordneter Wasserströmungskanäle;
    Figuren 4 - 10:
    mehrere Möglichkeiten zur Ausbildung eines Wärmetauschers durch Zusammenfügen jeweils identischer, speziell geformter Wärmeleitlamellen;
    Figur 11:
    die Ausbildung einer Wärmeleitplatte zwischen Luftströmungseinheiten durch mehrere nebeneinander angeordnete Rechteckrohre;
    Figur 12:
    die Ausbildung einer Wärmeleitplatte durch zwei Teilplatten mit auf den einander zuweisenden Innenseiten angeordneten Stegen zur Ausbildung von Wasserströmungskanälen nach Zusammenfügen der Teilplatten;
    Figur 13:
    einen Wärmetauscher aus zusammengefügten Wärmeleitlamellen mit jeweils eingestanzten Bohrungen zur Aufnahme von Rohren;
    Figur 14:
    einen Wärmetauscher mit einem auf drei Teilwasserwege aufgeteilten Wasserweg.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen in mehreren verschiedenen Ansichten den Aufbau eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers 1 aus entsprechenden Fertigungseinheiten, wobei jeweils in der Darstellung zwei Luftströmungsbereiche 2 durch einen Wasserströmungsbereich 3 in Form einer Wärmeleitplatte 3 voneinander getrennt sind. Die als Fertigungseinheiten 2 und 3 aufgebauten Luftund Wasserströmungsbereiche sind hierbei wärmeleitend untereinander verbunden, so dass ein effektiver Wärmeübertrag zwischen der Luft und dem flüssigen Medium möglich sind. Für die Art der Verbindung sieht der Fachmann eine geeignete Maßnahme vor, wie beispielsweise Einschliff, Verlöten, Verkleben, Verschweißen, Verpressen, den Einsatz einer Wärmeleitpaste oder anderer geeigneter Maßnahmen.
  • Jede Wärmeleitplatte 3 weist ihrerseits eine Vielzahl von quer zur Luftrichtung L verlaufende Bohrungen 5 auf, die sich vollständig durch die als Vollmaterial in den Figuren 1 und 2 ausgebildete Wärmeleitplatte 3 hindurchziehen und somit jeweils einen Wasserströmungskanal ausbilden, um durch die parallele Hintereinanderanordnung mehrerer Wasserkanäle 5 einen Wärmeaustauscher im Kreuz-Gegenstromprinzip auszubilden.
  • Hierfür strömt mit Verweis auf die Figur 1 a und Figur 2a Wasser z.B. quer und entgegen der Luftrichtung L von dem Wasserströmungskanal 5a durch alle weiteren Wasserströmungskanäle 5 bis zum letzten Wasserströmungskanal 5m. Durch eine geeignete Verschaltung wird hierbei sicher gestellt, dass das in dem Wasserströmungskanal 5a z.B. rechtsseitig des Wärmetauschers 1 einströmende Wasser auf der nicht dargestellten Rückseite in den davor angeordneten Wasserströmungskanal 5b überströmen kann. Das Wasser kann somit mäanderförmig im Wärmetauscher strömen
  • Sowohl durch den Aufbau der Luftströmungseinheiten als auch durch die zwischen zwei Luftströmungseinheiten 2 angeordnete Wärmeleitplatte 3 ergibt sich eine vollständige Trennung der Luftströme in den beiden Luftströmungsbereichen 2 sowie auch eine Trennung der einzelnen Teilluftströme innerhalb der Luftströmungskanäle 2a, 2b etc. Hierdurch ergibt sich die bereits zuvor beschriebene besondere Reinigungsmöglichkeit eines derartigen Wärmetauschers und aufgrund der ungestörten Strömung der Luft ein besonders geringer Druckverlust, der sich energetisch günstig bemerkbar macht.
  • In der Figur 2 ist gegenüber der Figur 1 ergänzend dargestellt, dass mehrere der in der Figur 1 dargestellten Wärmetauschermodule, die jeweils aus zwei Luftströmungsbereichen und dazwischen angeordnetem Wasserströmungsbereich bestehen, zu einem Gesamtwärmetauscher zusammengesetzt sind. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass zur Einhaltung des Wasserwertverhältnisses ein zwischen zwei Wasserströmungsbereichen bzw. Wärmeleitplatten 3 angeordneter Luftströmungsbereich die doppelte Bauhöhe aufweist wie ein Luftströmungsbereich 2, der lediglich einseitig an einen Wasserströmungsbereich bzw. eine Wärmeleitplatte 3 angrenzt.
  • Die Figur 3 zeigt verschiedene Möglichkeiten, nebeneinander angeordnete Wasserströmungskanäle, die in einer Wärmeleitplatte 3 ausgebildet sind, zusammenzufassen, d.h. den Wasserweg auf Teilwasserwege aufzuteilen, um eine Anpassung des Wasserwertverhältnisses bzw. einer gewünschten Strömungsgeschwindigkeit zu erreichen.
  • So sind mit Bezug auf die Figur 3b jeweils drei Wasserströmungskanäle 5a, b und c schaltungstechnisch parallel zu einem Wasserweg zusammengeführt, wozu der Wasserweg vom Verteilerrohr 6 im Abschnitt A1 auf die drei Teilwasserwege der Wasserströmungskanäle 5a,b,c aufgeteilt wird und nach Durchgang quer durch den Wärmetauscher wieder in dem gegenüberliegenden Sammelrohr 6a zusammengeführt wird, um sofort eine neue Aufteilung im Abschnitt A2 auf die drei daneben angeordneten Wasserströmungskanäle durchzuführen. In den Wasserströmungskanälen 5a, b und c fließt gemäß der Zusammenfassung das Wasser in derselben Richtung quer zur Luftströmungsrichtung.
  • Die Zusammenfassung bzw. Aufteilung des Wasserweges ist hier realisiert durch eine außen am Wärmetauscher vorgesehene Verschaltung in Form eines querliegenden Verteilerrohres 6/6a, welches Stutzen zum Eintritt des Wassers in die Wärmeleitplatte 3 bzw. zum Austritt aufweist.
  • Durch diese Zusammenfassung von z.B. jeweils drei Wasserströmungskanälen 5a, b und c kann bei gleichbleibendem Volumenstrom eine Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit um den Faktor 3 gegenüber einem einzelnen Wasserströmungskanal erreicht werden. So kann bei auch gleichbleibender Wasserströmungsgeschwindigkeit die Luftmenge um den Faktor 3 erhöht werden. Beliebig andere Faktoren sind entsprechend möglich.
  • Als weitere Alternative zeigt die Figur 3 a eine innenliegende Verschaltung der einzelnen Wasserströmungskanäle, wobei hier lediglich zwei Wasserströmungskanäle 5a und 5b schaltungstechnisch miteinander zu einem Wasserweg verbunden sind. Die Zusammenschaltung erfolgt hier dergestalt, dass das Material 7 zwischen zwei Wasserströmungskanälen 5a und b im Bereich der Stirnseite eines Wärmetauschers entfernt wird und die sich in der Wärmeleitplatte 3 ergebende Öffnung durch einen Stopfen 8 verschlossen wird. Hierdurch wird sicher gestellt, dass das einströmende Wasser gleichzeitig auf zwei Wasserströmungskanäle 5a und b verteilt wird, so dass diese beiden Wasserströmungskanäle einen Wasserweg durch den Wärmetauscher ausbilden.
  • Die Figur 4 zeigt in mehreren verschiedenen Ansichten, dass die Luft- und Wasserströmungsbereiche eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers durch das Zusammenfügen einzelner, insbesondere speziell geformter, Wärmeleitlamellen 10 ausgebildet sein kann. Hierbei ist jede Wärmeleitlamelle 10 oder zumindest eine Anzahl von Lamellen identisch ausgebildet und weist innerhalb ihrer Lamellenhöhe H eine Materialverdickung 11 auf, die sich über die gesamte Lamelle 10 erstreckt. Im vorliegenden Fall ist die Materialverdickung 11 etwa zentral in einer Lamelle 10 ausgebildet. Senkrecht zur Oberfläche einer Lamelle 10 sind mehrere, nebeneinander angeordnete Bohrungen 5 ausgebildet, die sich zentral durch die Materialverdickung 11 erstrecken und nach dem Zusammenfügen mehrerer Lamellen 10 den Wasserweg quer zur Luftrichtung des Wärmetauschers ausbilden.
  • Bei dieser dargestellten Konstruktion weist eine Lamelle 10 jeweils Teilabschnitte der Luft- und Wasserströmungsbereiche auf, die sich nach dem Zusammenfügen mehrerer Lamellen ergeben. Hierbei bildet der Bereich um die Materialverdickung 11 den späteren Wasserströmungsbereich 3 und die mit Bezug auf die Figuren 4 oberhalb und unterhalb dargestellten Bereiche jeweils einen Teil eines Luftströmungsbereiches 2.
  • Nach dem Zusammenfügen einzelner Lamellen ergibt sich durch die fluchtende Anordnung der verschiedenen Bohrungen 5 ein Wasserströmungskanal, in den entweder noch ein ergänzendes Rohr R eingesetzt wird oder der durch das dichtende Aufeinanderliegen der Materialverdickungen 11 ausgebildet wird.
  • Auch bei dieser Konstruktion wird deutlich, dass der Luftströmungsbereich 2 von einem Wasserströmungsbereich W vollständig getrennt ist, so dass ein Überströmen von Luft aus einem Luftströmungsbereich in einen anderen vermieden wird. Auch innerhalb eines Luftströmungsbereiches 2 ergeben sich insbesondere durch die Materialverdickung 11 und durch eine obere Abkantung einer jeden Lamelle voneinander getrennte Luftströmungskanäle 2a, 2b etc., so dass die zuvor beschriebene Reinigungsaktivität und Druckverlustminimierung erreicht wird.
  • Gegenüber der Figur 4 zeigt die Figur 5 eine im wesentlichen identische Ausführung, wobei jedoch eine einzelne Lamelle eine wesentlich größere Höhe H aufweist und innerhalb der Lamellenhöhe mehrere Materialverdickungen vorgesehen sind, um neben mehreren Luftströmungsbereichen auch mehrere Wasserströmungsbereiche auszubilden, die jeweils bevorzugt in parallelen Ebenen angeordnet sind.
  • Hierbei kann es ergänzend vorgesehen sein, dass zwischen zwei Wasserströmungsbereichen 3 innerhalb eines Luftströmungsbereiches 2 eine jede Lamelle eine Ausbuchtung, einen Vorsprung, eine Sicke oder sonstige Konstruktion 12 aufweist, so dass sich beim Zusammenfügen mehrerer Lamellen 10 effektiv durch diese Konstruktionen 12, die jeweils aneinanderliegen, eine Trennfläche T ergibt, die die einzelnen Luftströmungskanäle 2a, 2b etc. eines Luftströmungsbereiches nochmals unterteilt.
  • Hierdurch kann die zuvor beschriebene reinigungsaktive Ausbildung eines Wärmetauschers auch bei größer ausgebildeten Bauhöhen der Luftströmungsbereiche aufrecht erhalten werden.
  • Auch die Figur 5 zeigt an den jeweils äußeren Enden einer jeden Lamelle 10 eine fakultative Abkantung 13, so dass sich durch eine derartige Abkantung auch ein zur Außenseite des Wärmetauschers geschlossener Luftströmungskanal 2a, 2b etc. ergibt.
  • Im vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Dicke einer Materialverdickung 11 innerhalb einer Lamelle 10 derart gewählt, dass sich durch das Zusammenfügen der einzelnen Lamellen 10 ein Abstand der Lamellen untereinander ergibt, der der Dicke der Materialverdickung 11 entspricht.
  • Durch die Konstruktion einer jeden Lamelle ist dementsprechend nach dem Zusammenfügen der periodische Aufbau eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers gegeben.
  • Die in den Figuren 4 und 5 dargestellte, jeweils nur auf der einen Seite einer Lamelle angeordneten Materialverdickung kann z.B. durch die Ausbildung einer Lamelle als Strangpressprofil oder auch als ausgewalztes, mit einer Ausbuchtung/Sicke bzw. einem Vorsprung versehendes Flachprofil hergestellt werden.
  • Die Figur 6 zeigt eine alternative Ausführung eines durch Zusammenfügung mehrerer identischer Lamellen hergestellten Wärmetauschers, bei dem die Lamelle 10 gegenüber der Figur 4 eine Materialverdickung 11 aufweist, die sich beidseitig der Oberfläche einer Lamelle 10 erstreckt. Wie auch in der Figur 4 weist jede innerhalb einer Lamelle und über deren Länge erstreckende Materialverdickung 11 mehrere, nebeneinander angeordnete Bohrungen auf, die nach fluchtender Aneinanderfügung und gegebenenfalls unter Einsatz eines darin verpressten Rohres R einen Teil des gesamten Wasserweges ausbilden.
  • Hier ist es dargestellt, dass ein Wärmetauschermodulblock nach außen hin geschlossene Luftströmungskanäle 2 dadurch aufweisen kann, dass an den jeweiligen Lamellen 10 die Oberseite als eine Abkantung 13 ausgebildet ist, die sich mit ihrem jeweiligen Ende auf die Oberfläche einer angrenzenden Lamelle 10 anlegt. Ebenso ist es möglich eine nicht abgekantete Lamelle 10 auf der Oberseite durch ein aufgelegtes Trennflächenblech 15 zu verschließen und so die verschiedenen einzelnen Luftströmungskanäle 2 auszubilden. Derartige Trennflächenbleche 15 können auch zwischen einzelnen aufeinander gestapelten Wärmetauschermodulen, wie sie in der Figur 6 dargestellt sind, eingelegt werden, um die Trennung der Luftströmungskanäle 2 zu bewirken.
  • Gegenüber der Konstruktion der Figuren 4 und 5 mit einer einseitig vorgesehenen Materialverdickung hat die gegenüber der Lamelle 10 zweiseitig ausgebildete Materialverdickung 11 der Figur 6 den Vorteil, dass die Wärmeleitung durch die Lamelle 10 in den Wasserströmungskanal 5 bzw. das darin eingesetzte Rohr R durch symmetrische Wärmeleitwege verbessert ist, so dass die Ausführung nach Figur 6 gegenüber der Ausführung nach Figur 5 als bevorzugt anzusehen ist.
  • Die Figur 7 zeigt eine weitere alternative Ausbildung eines aus mehreren identischen Lamellen zusammengefügten Wärmetauschers, wobei eine Lamelle 10 eine z.B. sickenförmige Ausbuchtung 16 aufweist, die sich über die gesamte Länge einer Lamelle erstreckt und den späteren, nach dem Zusammenfügen entstehenden Wasserströmungsbereich bildet. In eine derartige Ausbuchtung 16 kann ein Wärmeleitmaterial z.B. ein Wärmeleitband 17 eingelegt werden, welches durch Verklebung, Verpressung oder ähnliche Maßnahmen wärmeleitend mit der Lamelle 10 verbunden ist und Bohrungen 5 aufweist, die den späteren Wasserweg quer zur Lamellenrichtung bilden.
  • Gegenüber der Figur 7a zeigt die Figur 7b eine sehr einfache Ausbildung identischer Lamellen 10, die in ihrer Oberfläche vollständig glatt ausgebildet sind und lediglich an den oberen und unteren Enden Abkantungen zum Verschließen der einzelnen Luftströmungskanäle 2 aufweist. Zwischen den einzelnen Lamellen 10 wird zur Ausbildung eines geschlossenen Wasserströmungsbereiches und zur Beabstandung der einzelnen Lamellen ein Flachprofil oder Wärmeleitband 17 aufgelegt, welches wiederum eine Vielzahl nebeneinander angeordnete Bohrungen aufweist, die mit korrespondierenden Bohrungen in einer jeden Lamelle 10 fluchten. Ebenfalls wird hier durch das Zusammenfügen einer Vielzahl identischer Wärmeleitlamellen und Wärmeleitbänder 17 ein Luftströmungsbereich und Wasserströmungsbereich, wie in der Figur 4b beschrieben, ausgebildet.
  • Die Figuren 8a und 8b zeigen in einer näheren Darstellung eine Detailansicht einer einzelnen Lamelle 10 gemäß der Figur 7a, wo das in die sickenförmige Ausbuchtung 16 eingelegte Wärmeleitband 17, welches eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Bohrungen 5 aufweist, zu erkennen ist. Innerhalb der einzelnen Bohrungen 5 kann, wie links in der Figur 8a dargestellt, ein weiteres Rohr R eingesetzt und mit dem Wärmeleitband 17 wärmeleitend z.B. durch Verpressen verbunden werden. Oben und unten an der dargestellten Lamelle 10 sind die Abkantungen 13 dargestellt, wobei die Breite einer Abkantung 13 der Tiefe der Ausbuchtung 16 entspricht, so dass durch dieses Maß der Abstand der einzelnen Lamellen 10 untereinander gegeben ist.
  • Korrespondierend mit der Figur 5 zeigt die Figur 9 eine Wärmetauschermoduleinheit größerer Bauhöhe, bei der Wärmeleitlamellen gemäß den zuvor beschriebenen Figuren 7 und 8 eingesetzt werden. Auch hier ist es erkennbar, dass innerhalb einer Lamelle mehrere sickenförmige Ausbuchtungen 16 vorgesehen sind, in denen jeweils ein Wärmeleitband 17 eingelegt ist. Innerhalb eines Luftströmungsbereiches 2 weist hierbei eine jede Lamelle 10 die schon zuvor beschriebene Konstruktion 12 auf, um beim Zusammenfügen der einzelnen Lamellen 10 eine weitere Trennfläche T innerhalb eines Luftströmungsbereiches 2 auszubilden.
  • Die Figur 10 zeigt eine besondere Ausführung einzelner Lamellen 10, wobei über die gesamte Lamellenlänge etwa wie zuvor beschrieben in den Figuren 7, 8 und 9 eine Ausbuchtung 16 vorgesehen ist, wobei innerhalb dieser Ausbuchtung 16 kreisförmige Gegenausformungen 17 eingestanzt sind, die einen kreisförmigen Innenquerschnitt aufweisen und zur Aufnahme eines Rohres R dienen.
  • Durch die Gegenausformung 17 wird eine federnde Elastizität bei der Verbindung des wasserführenden Rohres R mit der Lamelle 10 erreicht. Eine jede z.B. sickenförmige Ausbuchtung 16 innerhalb einer Lamelle hat, wie schon zuvor beschrieben, eine Tiefe, die dem gewünschten Abstand der einzelnen Lamellen 10 untereinander entspricht, so wie es auch bei der obigen und unteren Abkantung 13 einer jeden Lamelle der Fall ist.
  • Durch die sich über die gesamte Lamellenlänge erstreckende Ausbuchtung 16 ergibt sich wiederum eine effektiv wirkende Trennfläche zwischen den einzelnen Luftströmungsbereichen bzw. den einzelnen Luftströmungskanälen, so dass ein Überströmen von Luft aus einem in einen anderen Luftströmungsbereich ausgeschlossen und somit die zuvor beschriebene Reinigungsaktivität und der geringe Luftwiderstand erreicht werden.
  • Die Figur 10 zeigt eine zu den Figuren 1 und 2 alternative Ausführung, bei der die Luftströmungs- und Wasserströmungsbereiche wiederum als separate Fertigungseinheiten ausgebildet sind. Bei der Figur 11 ist die Wärmeleitplatte 3 durch eine Nebeneinanderanordnung mehrerer Rechteckrohre 5 ausgebildet, die jeweils dieselbe Bauhöhe aufweisen.
  • Hierbei kann es vorgesehen sein, dass mehrere Rechteckrohre 5 in Einheiten von mehreren, z.B. drei oder vier Rechteckrohren zusammengefasst sind, bzw. ein Rechteckrohr weitere innere Kanalwände zur Unterteilung aufweist.
  • Die einzelnen Rechteckrohre bzw. Rohreinheiten sind untereinander z.B. durch Verschweißung geeignet verbunden, wobei ein Zusammenfassen mehrerer Rechteckrohre 5 im vorliegenden Fall durch eine innere Verbindung der einzelnen Rohre gegeben ist. Hierfür können abschnittsweise im Bereich der Stirnfläche eines Wärmetauschers die trennenden Kanalwände zwischen benachbarten Rechteckrohren, wie an der Stelle 20 exemplarisch dargestellt, entfernt sein, so dass hier das Wasser z.B. von einem ersten aus vier Rechteckrohren 5 zusammengefassten Wasserweg I in einen zweiten Wasserweg II und sofort überströmt.
  • Bei dieser und allen anderen Konstruktionen kann es vorgesehen sein, dass die Anzahl der zusammengefassten Wasserströmungskanäle 5 innerhalb verschiedener Bereiche eines Wärmetauschers variiert, wie es hier z.B. bei den Wasserwegen IV und V dargestellt ist. Der Wasserweg IV ist aus insgesamt vier Rechteckrohren zusammengefasst, wohingegen der Wasserweg V lediglich aus drei Rechteckrohren zusammengefasst ist, so dass sich in diesen beiden Bereichen des Wärmetauschers unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten bei demselben Volumenstrom einstellen.
  • Es besteht somit die Möglichkeit die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb eines Wärmetauschers bereichsweise variabel zu gestalten, indem unterschiedliche Anzahlen von Wasserströmungskanälen, hier z.B. Rechteckrohren, zusammengefasst werden.
  • Der Wasseranschluss an den gesamten Wärmetauscherkreislauf kann hier durch ein Adapterstück 21 erreicht werden, welches den länglichen Rechteckquerschnitt in einen runden Querschnitt zur Verteilung an übliche Rohre wandelt.
  • Die Figur 12 zeigt eine weitere Ausbildung, bei der die Wärmeleitplatte 3 durch eine obere Teilplatte 3a und eine untere Teilplatte 3b zusammengefügt ist. Auf jeder dieser beiden Teilplatten ist auf der jeweils zueinander zugewandten Seite wenigstens ein Steg 22 vorgesehen, der einem entsprechenden korrespondierenden Steg auf der jeweils anderen Teilplatte gegenüberliegt, so dass beim Zusammenfügen der oberen und unteren Teilplatte sich Strömungskanäle innerhalb der Wärmeleitplatte 3 ergeben. Das Zusammenfügen der Platte kann durch übliche Maßnahmen wie Verlöten, Verschweißen, Verkleben, Verpressen etc. erfolgen.
  • Der weitere Aufbau ist im Wesentlichen wie bereits in der Figur 11 beschrieben.
  • Die Figur 13 zeigt eine nochmalige Alternative eines Wärmetauschers, der aus mehreren identischen Wärmeleitlamellen 10 zusammengefügt ist. Die hier dargestellten Wärmeleitlamellen 10 zeigen einen sehr einfachen Aufbau mit lediglich kreisförmigen Ausformungen 23, die z.B. durch Stanzung hergestellt sein können. Diese Ausformungen 23 bilden einen von der Lamellenoberfläche wegweisenden, rohrförmigen Abschnitt, in den ein Rohr R wärmeleitend eingepresst werden kann. Hierdurch ergibt sich ein guter inniger Wärmeleitkontakt zwischen dem Rohr R und der Lamelle über die Ausformung 23.
  • Die Ausformung 23 ist in die ebene Fläche der Lamelle 10 eingebracht, so dass sich hier grundsätzlich die Möglichkeit ergibt, dass Luft zwischen zwei Rohren R von einem oberen Luftströmungskanal 2a in einen unteren Luftströmungskanal 2a' übertreten kann. Zwar stellt diese Ausführung eine Konstruktion mit einem höheren Druckverlust innerhalb der Luftströmungsbereiche dar, ist jedoch bei ihrer sehr einfachen Realisierung konform mit dem grundlegenden Prinzipien der Erfindung, durch das Zusammenfassen mehrerer auf einer Ebene nebeneinander angeordneter Rohre das Wasserwertverhältnis und die Strömungsgeschwindigkeit verändern zu können.
  • Die Figur 14 zeigt eine skizzierte Anordnung bei der der Wasserweg durch einen Wärmetauscher beim Wassereintritt WE auf drei Teilwasserwege aufgeteilt wird, die durch die Wasserströmungskanäle 5a, 5b und 5c verlaufen. Unter Beibehaltung dieser Aufteilung auf drei Teilwasserwege wird das Wasser mäanderförmig durch den gesamten Wärmetauscher geführt bis es am Ende beim Wasseraustritt WA wieder zu einem Wasserweg zusammengeführt wird. Hier erfolgt eine Aufteilung auf mehrere Wasserwege dementsprechend nicht nur in einem Bereich/Abschnitt des Wärmetauschers, sondern über den gesamten Wärmetauscher hinweg.
  • Aufgrund der Nebeneinanderanordnung der Strömungskanäle 5 innerhalb des Wärmetauschers auf einer Ebene besteht die Möglichkeit unter Beibehaltung einer einmal gewählten Aufteilung den konstanten Volumenstrom an Wasser auf mehrere Teilwasserwege aufzuteilen. Hier können ebenso je nach Bedarf andere Anzahlen von Teilwasserwege realisiert werden oder die Aufteilung bzw. Zusammenfassung bereichsweise geändert werden.
  • Das besondere erfindungswesentliche Prinzip der Möglichkeit einer Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit und des Wasserwertverhältnisses innerhalb des dargestellten erfindungsgemäßen Wärmetauschers gemäß sämtlicher Alternativen beruht in einer besonders bevorzugten Ausführung darauf, dass gegenüber herkömmlichen Wärmetauschern Wasserströmungskanäle mit deutlich verringerten Strömungsquerschnitten verwendet werden. So ist es im Stand der Technik üblich Verrohrungen mit Innendurchmessern von 8 - 15 mm für die Wasserwege einzusetzen.
  • In der beschriebenen Erfindung wird bevorzugt ein Querschnitt der Strömungskanäle eingesetzt, der 10 bis 50 % des Anschlußquerschnittes eines Wasserweges beträgt, wobei insbesondere der Abstand zwischen den Kanalinnenwänden eines Wasserströmungskanales zum nächsten bevorzugt kleiner gewählt ist als der innere Durchmesser eines Rohres bzw. die Breite eines Kanales. So wird der Anschlußquerschnitt eines Wasserweges auf viele, insbesondere so viele Strömungskanäle wie möglich mit geringerem Querschnitt aufgeteilt, wobei insbesondere die Summe dieser kleineren Querschnitte etwa dem Anschlußquerschnitt entspricht.
  • Hierbei kommt es zu einer sehr eng aneinander liegenden Anordnung einer Vielzahl von kleinen Strömungskanälen auf einer Ebene, so dass mit einem einzelnen Wasserströmungskanal mit einem derart verringerten Strömungsquerschnitt selbst bei geringen Volumenströmen eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit erreicht werden kann.
  • Durch eine Zusammenfassung mehrerer dieser nebeneinander angeordneten Wasserströmungskanäle kann bei einer Erhöhung des Gesamtvolumenstromes z.B. bei einer größeren Dimensionierung der gesamten Wärmetauscheranlage die Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb der zusammengefassten Teilwasserwege reduziert werden und so immer auf ein Optimum durch eine mehr oder weniger große Anzahl zusammengeschalteter Kanäle eingestellt werden.
  • Der erfindungsgemäße Wärmetauscher hat daher den besonderen Vorteil, dass er in standardisierten Moduleinheiten lagermäßig verfügbar sein kann und die Anpassung an die gegebenen äußeren Bedingungen wie Luftstrom, Wasserstrom, Konstruktionsmaße das daraus resultierende Wasserwertverhältnis und die benötigten Strömungsgeschwindigkeiten auf einfache Art und Weise lediglich durch die mehr oder weniger starke Zusammenfassung der Wasserwege eingestellt werden kann.
  • Der erfindungsgemäße Wärmetauscher ist dementsprechend sehr wirtschaftlich, wartungsfreundlich und energiesparend durch die bei den oben beschriebenen Konstruktionen im Wesentlichen ungestörten Luftwege, die durch ihre Trennung voneinander die beschriebene Reinigungsmöglichkeit erreichen.

Claims (10)

  1. Kreuz-Gegenstrom-Schicht-Wärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen gasförmigen und flüssigen Medien in Modulbauweise, wobei
    i. jedes der Wärmetauschermodule wasserströmungsseitig und luftströmungsseitig baugleich aufgebaut ist und
    ii. jedes der Wärmetauschermodule zwischen zwei Luftströmungsbereichen (2) einen Wasserströmungsbereich (3) mit parallelen Wasserströmungskanälen (5a,b,c) desselben Querschnitts aufweist, die vom Lufteintritt bis Luftaustritt in einer Ebene angeordnet sind und
    iii. die Fließgeschwindigkeit einer Wassermenge pro Zeiteinheit, die zu einer vorgegebenen Luftanströmfläche aufgrund eines gewünschten oder geforderten Wasserwertverhältnisses benötigt ist, ausreichend hoch dadurch einstellbar / eingestellt ist, dass
    iv. der Wasserweg durch ein Modul am Anfang auf eine bestimmte Anzahl mehrerer paralleler in einer Ebene hintereinander liegender Teilwasserwege aufgeteilt ist, wobei das Wasser in jedem Teilwasserweg durch einen Wasserströmungskanal in derselben Richtung strömt und den Luftstrom meanderförmig kreuzt und unter Erhaltung dieser Aufteilung über den gesamten Wärmetauscher am Ende wieder zu einem Wasserweg zusammengefasst ist.
  2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei in einem Wärmetauschermodul die Luft- und Wasserströmungsbereiche (2,3) je aus getrennten Luft- und Wasserströmungseinheiten als Fertigungseinheiten gebildet sind.
  3. Wärmetauscher nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Wasserströmungsbereich (3) in Form einer Wärmeleitplatte (3) mit darin angeordneten Wasserströmungskanälen (5) ausgebildet ist, die die Luftströmungsbereiche voneinander trennt, wobei eine Wärmeleitplatte (3)
    i. aus einem Vollmaterial mit mehreren parallelen die Wasserströmungskanäle (5) bildenden Bohrungen / Kanäle ausgebildet ist, oder
    ii. aus mehreren parallel nebeneinander angeordneten Rechteckrohren ausgebildet ist, oder
    iii. aus zwei miteinander verbindbaren / verbundenen Teilplatten (3a,3b) ausgebildet ist, die durch Ihre Formgestaltung beim Zusammenfügen dazwischen angeordnete Wasserströmungskanäle bilden.
  4. Wärmetauscher nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Wasserströmungskanäle (5) einen Querschnitt aufweisen, der 10% bis 50% des Anschlußquerschnittes eines Wasserweges beträgt.
  5. Wärmetauscher nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Abstand zwischen den Kanalinnenwänden eines Wasserströmungskanales (5) zum nächsten kleiner ist als der innere Durchmesser oder die Breite eines Wasserströmungskanales (5).
  6. Verfahren zum Betrieb eines Wärmetauschers, wobei
    i. der Wärmetauscher in Modulbauweise aus wasserströmungsseitig und luftströmungsseitig baugleichen Wärmetauschermodulen aufgebaut wird, dessen Module jeweils zwischen zwei Luftströmungsbereichen (2) einen Wasserströmungsbereich (3) mit parallelen Wasserströmungskanälen (5a,b,c) desselben Querschnitts aufweisen, die vom Lufteintritt bis Luftaustritt in einer Ebene angeordnet sind und
    ii. zu einer vorgegebenen Luftanströmfläche die dazu aufgrund eines gewünschten oder geforderten Wasserwertverhältnis benötigte Wassermenge pro Zeiteinheit auf eine ausreichend hohe Fließgeschwindigkeit dadurch eingestellt wird, dass
    iii. der Wasserweg durch ein Modul am Anfang auf eine bestimmte Anzahl mehrerer paralleler in einer Ebene hintereinander liegender Teilwasserwege aufgeteilt wird, wobei das Wasser in jedem Teilwasserweg durch einen Wasserströmungskanal in derselben Richtung strömt und den Luftstrom meanderförmig kreuzt und unter Erhaltung dieser Aufteilung über den gesamten Wärmetauscher am Ende wieder zu einem Wasserweg zusammengefasst wird.
  7. Verfahren zum Betrieb eines Wärmetauschers aus Wärmetauschermodulen, bei denen ein Modulbereich zwischen zwei Luftströmungsbereichen (2) einen Wasserströmungsbereich (3) mit Wasserströmungskanälen (5) aufweist, die vom Lufteintritt bis Luftaustritt in einer Ebene angeordnet sind, wobei
    i. der Wärmetauscher aus Standard-Wärmetauschermodulen mit konstanten Wärmetauscherhöhen bereitgestellt wird, in denen die Wasserströmungskanäle, die alle denselben Querschnitt aufweisen, das Wasser auf der einen Ebene im Kreuz-Gegenstrom führen,
    ii. zu einem vorgegebenem Luftvolumenstrom und äußeren Abmessungen eines Wärmetauschermoduls gemäß einem gewünschten oder geforderten Wasserwertverhältnis der benötigte Wasservolumenstrom ermittelt wird
    iii. wobei der ermittelte benötigte Wasservolumenstrom ohne Umkonstruktionmit einer ausreichend oder genügend hohen Wasserströmungsgeschwindigkeit dadurch eingestellt wird,
    iv. dass wenigstens in einem Abschnitt / Bereich des Wärmetauschers wenigstens zwei parallele Wasserströmungskanäle zu wenigstens zwei parallelen Teilwasserwegen zusammengefasst werden, in denen das Wasser parallel nebeneinander in derselben Richtung strömt und den Luftstrom kreuzt, um den effektiv wirksamen Querschnitt im Wasserweg, der sich durch die Summe der Querschnitte der einzelnen Teilwasserwege ergibt, zu vergrößern und so die Strömungsgeschwindigkeit in unterschiedlichen Bereichen verschieden einzustellen.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Zusammenfassung mehrerer Wasserströmungskanäle (5) durch aussen am Wärmetauscher angeordnete Verteilerrohre (6,6a) oder durch innere Verbindung der Wasserströmungskanäle erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 8, wobei ein Wasserströmungsbereich als eine Nebeneinanderanordndung mehrerer Rechteckrohre ausgebildet ist und für eine innere Verbindung der einzelnen Rohre im Bereich der Stirnfläche die trennenden Kanalwände zwischen benachbarten Rechteckrohren entfernt werden.
  10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 9, wobei Wasserströmungskanäle (5) gewählt werden, die einen Querschnitt aufweisen, der 10% bis 50% des Anschlußquerschnittes eines Wasserweges beträgt.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202005013835U1 (de) * 2005-09-01 2005-11-10 Syntics Gmbh Vorrichtung zum schnellen Aufheizen, Abkühlen, Verdampfen oder Kondensieren von Fluiden
WO2011022738A1 (de) 2009-08-27 2011-03-03 Gerhard Kunze Flüssigkeits-gas wärmetauscher
DE102013003905B4 (de) * 2013-03-08 2020-01-23 Simon Benzler Modulwärmeübertrager in lüftungstechnischen Geräten
US10766097B2 (en) * 2017-04-13 2020-09-08 Raytheon Company Integration of ultrasonic additive manufactured thermal structures in brazements
US20190310030A1 (en) * 2018-04-05 2019-10-10 United Technologies Corporation Heat augmentation features in a cast heat exchanger
CN112060979B (zh) * 2020-08-21 2022-03-29 东风汽车集团有限公司 一种燃料电池车辆的冷却控制方法及装置
RU209585U1 (ru) * 2020-09-07 2022-03-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Многопоточный трубчатый змеевик

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2007001A (en) * 1934-03-02 1935-07-02 William E Oakey Extended surface convector
US2054404A (en) * 1935-03-13 1936-09-15 Fedders Mfg Co Inc Refrigeration apparatus
US2098830A (en) * 1935-11-12 1937-11-09 John J Nesbitt Inc Apparatus for the heating of air
US2602650A (en) * 1951-04-12 1952-07-08 Marcotte Louis Philippe Fin type radiator
US2963277A (en) * 1957-11-15 1960-12-06 Licencia Talalmanyokat Finned construction for heat exchangers
US3443634A (en) * 1967-04-06 1969-05-13 Peerless Of America Heat exchangers
CH519151A (de) * 1969-06-13 1972-02-15 Schoell Guenter Rippenrohr, Verfahren zu seiner Herstellung, und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
US3990504A (en) 1975-09-29 1976-11-09 International Harvester Company Two stage operation for radiator
JPS57155087A (en) * 1981-03-20 1982-09-25 Hitachi Ltd Manufacture of aluminum heat exchanger
IT1191175B (it) * 1981-04-15 1988-02-24 Sueddeutsche Kuehler Behr Scambiatore di calore e procedimento per la sua fabbricazione
US4428418A (en) * 1982-05-17 1984-01-31 Chromalloy American Corporation Heat exchanger fin element with folded over side edges
EP0132237A3 (de) 1983-06-30 1986-02-05 Renato Ferroni Wärmeaustauschelement zwischen Fluiden und aus diesem hergestellter Radiator
DE3325230C2 (de) 1983-07-13 1994-03-31 Schilling Heinz Kg Wasser/Sole-Luft-Wärmetauscher
DE3521914A1 (de) * 1984-06-20 1986-01-02 Showa Aluminum Corp., Sakai, Osaka Waermetauscher in fluegelplattenbauweise
DE3433598A1 (de) 1984-09-13 1986-03-20 Heinz Schilling KG, 4152 Kempen Verfahren zur praktischen anwendung des gegenstromprinzips fuer waermeaustauscher, luft/wasser, luft/luft oder sinngemaess fuer andere medien
CH666538A5 (de) * 1985-05-15 1988-07-29 Sulzer Ag Waermeuebertrager mit mehreren parallelen rohren und auf diesen angebrachten rippen.
US4738225A (en) * 1987-06-03 1988-04-19 Juang Jinn C Heat transfer apparatus for water heater
JPH0258665U (de) * 1988-10-18 1990-04-26
US5174373A (en) * 1990-07-13 1992-12-29 Sanden Corporation Heat exchanger
US20010040025A1 (en) * 1992-02-28 2001-11-15 Milne Jurisich Heat exchanger element
CA2159363A1 (en) * 1993-03-29 1994-10-13 Milne Jurisich Heat exchanger assembly
DE9400687U1 (de) 1994-01-17 1995-05-18 Thermal Waerme Kaelte Klima Verdampfer für Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen mit Mehrkammerflachrohren
JPH09138081A (ja) 1995-11-15 1997-05-27 Chubu Electric Power Co Inc 混合冷媒用熱交換器
DE19644674A1 (de) * 1996-10-28 1998-04-30 Schilling Heinz Kg Lamellenrohr-Wärmeaustauscher in Blockbauweise zur Wärmeübertragung zwischen gas-, dampfförmigen oder flüssigen Medien mit horizontalen Trennflächen
DE19719252C2 (de) * 1997-05-07 2002-10-31 Valeo Klimatech Gmbh & Co Kg Zweiflutiger und in Luftrichtung einreihiger hartverlöteter Flachrohrverdampfer für eine Kraftfahrzeugklimaanlage
DE19729239A1 (de) * 1997-07-09 1999-01-14 Behr Gmbh & Co Rohr-/Rippenblock für einen Wärmeübertrager und Herstellungsverfahren hierfür
JP2001289535A (ja) 2000-04-10 2001-10-19 Zexel Valeo Climate Control Corp 熱交換器
US20020153129A1 (en) * 2000-04-25 2002-10-24 White Stephen L. Integral fin passage heat exchanger
JP4180801B2 (ja) 2001-01-11 2008-11-12 三菱電機株式会社 冷凍空調サイクル装置
US6550529B1 (en) * 2002-04-17 2003-04-22 Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd. Heatsink device
DE20302208U1 (de) * 2003-02-11 2003-06-26 Schmid Christoph Wärmeübertrager

Also Published As

Publication number Publication date
EP1588114A1 (de) 2005-10-26
JP4092337B2 (ja) 2008-05-28
AU2003294016A1 (en) 2004-08-23
CN1745288B (zh) 2010-12-08
WO2004068052A1 (de) 2004-08-12
JP2006513395A (ja) 2006-04-20
US20060153551A1 (en) 2006-07-13
DE10304077A1 (de) 2004-08-12
CN1745288A (zh) 2006-03-08

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