EP3299760A1 - Wärmeübertragervorrichtung und verfahren zur herstellung einer wärmeübertragervorrichtung - Google Patents

Wärmeübertragervorrichtung und verfahren zur herstellung einer wärmeübertragervorrichtung Download PDF

Info

Publication number
EP3299760A1
EP3299760A1 EP17192409.5A EP17192409A EP3299760A1 EP 3299760 A1 EP3299760 A1 EP 3299760A1 EP 17192409 A EP17192409 A EP 17192409A EP 3299760 A1 EP3299760 A1 EP 3299760A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
elements
heat transfer
heat exchanger
opposite sides
cold fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP17192409.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3299760B1 (de
Inventor
Jürgen Haunstetter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV filed Critical Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Publication of EP3299760A1 publication Critical patent/EP3299760A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3299760B1 publication Critical patent/EP3299760B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/0075—Supports for plates or plate assemblies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0132—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by slats, tie-rods, articulated or expandable rods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/20—Fastening; Joining with threaded elements
    • F28F2275/205—Fastening; Joining with threaded elements with of tie-rods

Definitions

  • the present invention relates to a heat transfer device, for example, for industrial processes, for example, for industrial processes in which heat is transferred from a flue gas to a process gas, for high temperature processes, recuperating micro gas turbines, Externally Fired Combined Cycle (EFCC) processes and recuperatively operated high-temperature fuel cells, in particular solid oxide fuel cells.
  • EFCC Externally Fired Combined Cycle
  • the present invention has for its object to provide a heat exchanger device that is as easy to produce, can withstand high temperatures and even at high temperatures, a high density, especially against fluids has.
  • a heat transfer device comprising one or more heat transfer elements for transferring heat from a hot fluid to a cold fluid and a connection device.
  • the one or more heat transfer elements have two opposite sides. One of the two opposite sides forms an entrance side of the hot fluid and a different one of the two opposite sides forms an exit side of the hot fluid. Additionally or alternatively, one of the two opposite sides forms an inlet side of the cold fluid and a different one of the two opposite sides forms an outlet side of the cold fluid.
  • the connecting device comprises two connecting elements. In each case one of the two connecting elements engages in each case on one side of the two opposite sides of the one or more heat exchanger elements. The one or more heat exchanger elements are clamped according to the invention between the two connecting elements.
  • one of the two opposing sides preferably forms an inlet side of the hot fluid and a different one of the two opposite sides forms an outlet side of the hot fluid, an optimized flow guidance can preferably be realized.
  • one of the two opposing sides preferably forms an inlet side of the cold fluid and a different one of the two opposite sides forms an outlet side of the cold fluid, preferably an optimized flow guidance can be possible.
  • a determination of the one or more heat exchanger elements may preferably be such that no distortion occurs even in the case of, for example, temperature-induced tension and / or expansions.
  • “High temperatures” means preferably temperatures of 500 ° C or more. In particular, “high temperatures” means temperatures of 800 ° C or more, for example, 1000 ° C or more.
  • “Clamped” preferably means that the one or more heat transfer elements are held “in tension" between the two connection elements of the connection device.
  • clampped means, in particular, that the one or more heat transfer elements are held “under pressure” between the two connection elements of the connection device.
  • the one or more heat transfer elements are clamped between the two connecting elements.
  • a hot fluid supply of the heat transfer device to the inlet side of the hot fluid and a cold fluid discharge of the heat transfer device connected to the outlet side of the cold fluid.
  • This may provide the advantage that preferably a leak-free supply of the hot fluid to the one or more heat transfer elements and a leakage-free removal of the cold fluid from the one or more heat transfer elements may be possible.
  • a hot fluid discharge of the heat transfer device with the outlet side of the hot fluid and a cold fluid supply of the heat transfer device connected to the inlet side of the cold fluid may provide the advantage that preferably a leakage-free removal of the hot fluid from the one or more heat transfer elements and a leak-free supply of the cold fluid to the one or more heat transfer elements may be possible.
  • one of the two opposite sides of the one or more heat transfer elements forms both the inlet side of the hot fluid and the exit side of the cold fluid.
  • a different side of the two opposite sides of the one or more heat transfer elements forms both the exit side of the hot fluid and the entry side of the cold fluid.
  • Countercurrent operation preferably means that the hot fluid and the cold fluid flow in substantially opposite directions through the one or more heat transfer elements and / or along the one or more heat transfer elements.
  • an effective force by which the one or more heat transfer elements are clamped between the two connection elements of the connection device, acts along a clamping axis.
  • This can offer the advantage that a distortion of the one or more heat exchanger elements can preferably be avoided even with temperature-induced material expansions. An undesirable leakage can be avoided thereby preferably.
  • the two opposite sides of the one or more heat transfer elements are arranged perpendicular to the clamping axis.
  • the two opposite sides of the one or more heat exchanger elements are formed perpendicular to the clamping axis.
  • This can offer the advantage that in particular a frictional fixing of the one or more heat exchanger elements along a direction along which the clamping axis extends, is possible.
  • an installation and / or removal of heat exchanger elements can be simplified, since in particular force has to be applied only in one direction.
  • tensioning axis is preferably perpendicular to the two opposite sides of the one or more heat exchanger elements can offer the advantage that preferably superimpositions of stresses from different directions can be minimized.
  • the one or more heat exchanger elements together with one or more force transmission elements and the two connecting elements of the connecting device form a unit.
  • the connecting device comprises two frame elements for receiving the unit from the one or more heat exchanger elements, the one or more force transmission elements and the two connecting elements.
  • each one of the two frame members is connected to one of the two connecting elements of the connecting device directly or by means of force transmission elements.
  • Direct means preferably that there is direct material contact.
  • each one of the two frame members is non-positively, positively and / or materially connected to one of the two connecting elements of the connecting device.
  • one of the two frame elements is non-positively, positively and / or materially connected both with one of the two connecting elements and with the hot fluid supply and the cold fluid discharge.
  • a different one of the two frame elements is non-positively, positively and / or materially connected both with a different of the two connecting elements and with the cold fluid supply and the H thoroughlyfluidabbow.
  • the two frame elements are arranged on a fixed position on the clamping axis, for example held in a holding device.
  • one of the two connecting elements is fixed directly or by means of a sealing element on one of the two frame elements.
  • one of the two connecting elements is firmly bonded, frictionally and / or positively fixed to one of the two frame elements.
  • a different one of the two connection elements is fixed by means of one or more force transmission elements to a different one of the two frame elements.
  • the one or more heat exchanger elements are preferably clamped. This may preferably have the advantage that an optimized recording of the unit between the frame elements can be realized. In particular, even at high temperatures, expansions of the one or more heat exchanger elements along the clamping axis can be compensated by means of the force transmission elements.
  • each of the two connecting elements is in each case fixed by means of one or more force-transmitting elements to one of the two frame elements, in particular elastically and / or resiliently and / or resiliently.
  • the connecting device comprises one or more sealing elements, which are in particular formed as thin plates and / or films and preferably have a rectangular shape with two rectangular recesses.
  • one of the one or more sealing elements is arranged between one of the two connecting elements and one side of the two opposite sides of the one or more heat exchanger elements.
  • This can offer the advantage that preferably a fluid-tight definition of hot fluid supply, hot fluid removal, cold fluid supply and / or cold fluid removal on the two opposite sides of the one or more heat transfer elements can be realized.
  • the connecting device comprises two sealing elements. It may be advantageous if one of the two sealing elements is arranged on one of the two opposite sides and one of them different of the two sealing elements is arranged on a different one of the two opposite sides.
  • each one of the two sealing elements between one of the two connecting elements and one of the two opposite sides of the one or more heat exchanger elements is arranged and / or formed, in particular clamped.
  • the one or more sealing elements are formed of a high temperature sealing material, in particular a high temperature sealing material on a phlogopite mica basis.
  • a high temperature sealing material in particular a high temperature sealing material on a phlogopite mica basis.
  • connection device comprises one or more force transmission elements, in particular one or more spring elements, for transmitting tensile forces and / or pressure forces from the connection device to the two opposite sides of the one or more heat transfer elements.
  • force transmission elements in particular one or more spring elements
  • This may offer the advantage that preferably a spatially variable clamping of the one or more heat transfer elements between the two connecting elements may be possible.
  • the one or more heat exchanger elements are clamped elastically between the two connecting elements by means of the one or more force transmission elements.
  • the one or more force transmission elements are arranged parallel to the clamping axis.
  • the direction of the tensile forces and / or pressure forces runs in particular parallel to the clamping axis.
  • the one or more heat transfer elements are formed as plates.
  • the heat exchanger device comprises two or more than two heat exchanger elements, wherein the two or the more than two heat exchanger elements are preferably stacked on one another.
  • the two or more than two heat transfer elements form a stack of heat transfer elements.
  • heat transfer elements comprise or are formed from a ceramic material, for example silicon carbide and / or aluminum oxide.
  • the stack of heat transfer elements on a stacking direction which is perpendicular to the clamping axis.
  • the stack of heat exchanger elements has a cuboid shape.
  • one or two of the two opposite sides of the one or more heat exchanger elements each form a side surface of the stack of heat exchanger elements, in particular in each case one side surface of the cuboid shape.
  • the one or more heat exchanger elements may be produced in a sintering process.
  • the two or the more than two heat exchanger elements are connected to one another, in particular in a sintering process.
  • the two or the more than two heat exchanger elements are connected to each other by clamping.
  • adjacent heat transfer elements define with each other exactly one hot fluid channel and / or exactly one cold fluid channel.
  • adjacent heat exchanger elements close exactly one hot fluid channel and / or cold fluid channel with each other.
  • the hot fluid flows along one or more hot fluid passages, wherein the one or more hot fluid passages respectively extend from the inlet side of the hot fluid to the exit side of the hot fluid.
  • the cold fluid flows along one or more cold fluid passages, wherein the one or more cold fluid passages extend from the inlet side of the cold fluid to the exit side of the cold fluid, respectively.
  • the one or more heat exchanger elements have one or more hot fluid ducts and one or more cold fluid ducts, wherein the one or more hot fluid ducts each have a main flow direction.
  • the main flow direction of the one or more hot fluid passages forms an acute angle in particular with a main flow direction of the one or more cold fluid passages.
  • the main flow direction of the one or more hot fluid ducts preferably includes an acute angle with the tensioning axis.
  • the main flow direction of the one or more cold fluid channels preferably includes an acute angle with the clamping axis.
  • an "acute angle” is an angle greater than 5 °, in particular an angle greater than 15 °.
  • the "acute angle” is an angle greater than 30 °.
  • the "acute angle” is 80 ° or less, more preferably 60 ° or less. It may be favorable if the "acute angle” is less than 45 °.
  • the present invention further relates to a method for producing a heat transfer device, in particular for producing a heat transfer device according to the invention.
  • the invention is in this respect the task of providing a method by which a heat exchanger device is easy to produce.
  • the method according to the invention preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the heat exchanger device according to the invention.
  • a stacking direction along which the two or the more than two heat exchanger elements are stacked on one another, is arranged and / or formed perpendicular to the clamping axis.
  • FIG. 1 and Fig. 2 shown first embodiment of a designated as a whole with 100 heat exchanger device is particularly suitable for use in industrial processes, in high-temperature processes, recuperating micro gas turbines, EFCC processes or recuperatively operated high-temperature fuel cells.
  • the heat transfer device 100 preferably comprises two or more than two heat transfer elements 102 for transferring heat from a hot fluid to a cold fluid and a connection device 104.
  • the heat transfer elements 102 are in particular stacked on each other so that a stack 108 of heat transfer elements 102 is formed.
  • the stack 108 of heat exchanger elements 102 of the heat transfer device 100 preferably has two mutually opposite sides 106, wherein the two opposite sides 106 are arranged in particular parallel to each other.
  • the two or more than two heat exchanger elements 102 are preferably plate-shaped and stacked one above the other, in particular such that they form a cuboid stack 108, which has a stacking direction SR.
  • the one or more heat exchanger elements 102 are plate heat exchangers.
  • one of the two opposite sides 106 forms an entrance side of the hot fluid 110 and a different side of the two opposite sides 106 forms an exit side of the hot fluid 112.
  • one of the two opposite sides 106 forms an inlet side of the cold fluid 116 and a different one of the two opposite sides 106 forms an outlet side of the cold fluid 114.
  • the connecting device 104 comprises two connecting elements 118, wherein each one of the two connecting elements 118 engages in each case one of the two opposite sides 106 of the stack 108 of heat exchanger elements 102. In particular, this is one or the a plurality of heat exchanger elements 102 clamped between the two connecting elements 118.
  • an effective force by which the stack of heat transfer elements 102 is clamped between the two connecting elements 118 of the connecting device 104, acts along a clamping axis S.
  • the two connecting elements 118 have in particular a rectangular cross-section.
  • the cross section is preferably taken perpendicular to the clamping axis S.
  • the two connecting elements 118 preferably have two rectangular recesses 119 in cross-section.
  • the two connecting elements 118 have mutually different shapes (not shown).
  • the two connecting elements 118 have one or more connecting sections 120 on which force-transmitting elements 122 are fixed and / or engage.
  • the one or more connecting portions 120 are perpendicular to the clamping axis S.
  • the one or more connecting portions 120 preferably have a length in the stacking direction SR that is longer than a height of the two opposite sides 106 of the one or more heat exchanger elements 102 ,
  • the one or more connecting sections 120 preferably surround the stack 108 of heat exchanger elements 102 at its edges and fix the stack 108 of heat exchanger elements 102, in particular on the two opposite sides 102.
  • the two opposite sides 106 of the stack 108 of heat exchanger elements 102 are partially or completely received by the two connecting elements 118.
  • the force transmission elements 122 and / or tensile and / or compressive forces transmitted by them extend in particular parallel to the clamping axis S and / or perpendicular to the stacking direction SR. It can be advantageous if the force transmission elements 122 comprise tension springs which are held, for example, on threaded rods.
  • the force transmission elements 122 are fixed by means of fixing means, in particular screws, to the two connection elements 118, in particular the one or more connection sections 120 of the connection elements 118.
  • one of the two opposite sides 106 is in each case connected to one of the two connecting elements 118 by means of each force-transmitting element 122.
  • the stack 108 of heat exchanger elements 102 is fixed and / or clamped between the two connecting elements 118.
  • a hot fluid supply 124 of the heat transfer device 100 is connected to the inlet side of the hot fluid 110 and a cold fluid discharge 126 of the heat transfer device 100 is connected to the outlet side of the cold fluid 114.
  • connection device 104 by means of one of the two connection elements 118 of the connection device 104, a hot fluid discharge 128 of the heat transfer device 100 is connected to the exit side of the hot fluid 112 and a cold fluid supply 130 of the heat transfer device 100 is connected to the entry side of the cold fluid 116.
  • the hot fluid supply 124, cold fluid discharge 126, hot fluid discharge 128 and / or cold fluid supply 130 preferably each have a rectangular cross section.
  • the cross section is taken in particular perpendicular to the clamping axis S.
  • the hot fluid supply 124, cold fluid discharge 126, hot fluid discharge 128 and / or cold fluid supply 130 are in each case in the form of truncated pyramids.
  • the hot fluid supply 124, cold fluid removal 126, hot fluid removal 128 and / or cold fluid supply 130 preferably each have a hollow funnel shape.
  • the hot fluid supply 124, cold fluid discharge 126, hot fluid discharge 128 and / or cold fluid supply 130 preferably have a connection plate 131 at their end remote from the one or more heat transfer elements 102 for connection to further components, in particular to lines of a process, for example process gas lines and / or flue gas lines , on.
  • hot fluid supply 124, cold fluid discharge 126, hot fluid removal 128 and / or cold fluid supply 130 may be favorable if the hot fluid supply 124, cold fluid discharge 126, hot fluid removal 128 and / or cold fluid supply 130 have in their respective interior a coating, preferably of silicon carbide and / or aluminum oxide.
  • the respective inner side of the hollow funnel shape of the hot fluid supply 124, cold fluid discharge 126, hot fluid removal 128 and / or cold fluid supply 130 is lined with silicon carbide and / or aluminum oxide.
  • the hot fluid supply 124, cold fluid removal 126, hot fluid removal 128 and / or cold fluid supply 130 are in particular designed as pipes and / or lines, for example for process gases and / or flue gases.
  • the hot fluid supply 124 and the cold fluid discharge 126 and / or the hot fluid discharge 128 and the cold fluid supply 130 are each clamped with one of the two connecting elements 118 to one of the two opposite sides 106 of the stack 108 of heat transfer elements 102.
  • they are fixed by means of force transmission elements 122 elastically on in each case one of the two opposite sides 106 of the stack 108 of heat exchanger elements 102.
  • the heat transfer device 100 has two sealing elements 132, wherein in each case one of the two sealing elements 132 is arranged and / or formed between one of the two opposite sides 106 of the one or more heat transfer elements 102 and the two connecting elements 118 of the connecting device 104 ,
  • one of the two sealing elements 132 is arranged between the hot fluid supply 124 and cold fluid discharge 126 on the one hand and one of the two opposite sides 106 of the stack 108 of heat transfer elements 102 on the other hand.
  • the two sealing elements 132 preferably each have a rectangular cross-section, each with two rectangular recesses 119.
  • the cross section is preferably taken perpendicular to the clamping axis S.
  • cross section of the two sealing elements 132 corresponds in sections or at least approximately completely to the cross section of the two connecting elements 118.
  • the two sealing elements 132 each extend perpendicular to the clamping axis S.
  • the two sealing elements 132 are preferably made of a high-temperature sealing material, in particular of high-temperature sealing material on a phlogopite mica basis.
  • the force transmitting elements 122 of the first embodiment of the heat transfer device 100 are preferably arranged between the two connecting elements 118 of the connecting device 104.
  • the hot fluid supply 124 and the cold fluid discharge 126 are integrally formed and / or, in particular cohesively, connected to each other.
  • the H thoroughly formed and / or, in particular cohesively, connected to each other.
  • the two or more than two heat exchanger elements 102 are preferably stacked along a stacking direction SR to form a stack 108 of heat exchanger elements 102, wherein the two or more than two heat exchanger elements 102 are in particular plugged into one another and / or put on one another.
  • a hot fluid supply 124 and a cold fluid discharge 126 are firmly bonded, in particular by welding, in a force-locking and / or form-fitting manner.
  • a hot fluid discharge 128 and a cold fluid supply 130 are firmly bonded, in particular by welding, frictionally and / or positively.
  • the stack 108 of heat exchanger elements 102 is clamped, in particular by means of the force transmission elements 122 between the two connection elements 118 to which the hot fluid supply 124, the cold fluid discharge 126, the hot fluid discharge 128 and the cold fluid supply 130 have been fixed.
  • the clamping is preferably carried out by pressing the two connecting elements 118, in particular their connecting sections 120, by means of the force transmission elements 122, which in particular comprise tension springs held on threaded rods, against two mutually opposite sides 106 of the stack 108 of heat exchanger elements 102.
  • the pressing is preferably carried out along a clamping direction S, which is perpendicular to the stacking direction SR.
  • one of the sealing elements 132 is in particular mounted between in each case one of the two connecting elements 118 and one of the two opposite sides 106 of the stack 108 of heat exchanger elements 102.
  • the above-described heat transfer device 100 may be operated by, for example, the following method.
  • heat from a hot fluid such as a flue gas
  • a cold fluid such as a process gas
  • the hot fluid is passed through one or more hot fluid channels 115 a, which run substantially parallel to the clamping axis S.
  • a cold fluid is passed through one or more cold fluid channels 115b, which run essentially parallel to the clamping axis S.
  • the heat transfer device 100 is operated in a countercurrent operation.
  • the first embodiment of the heat transfer device 100 shown in FIG. 2 essentially comprises the heat transfer device 100 having two frame elements 134 for receiving a unit from the one or more Heat exchanger elements 102, one or more power transmission elements 122 and the two connecting elements 118 includes.
  • one of the two frame elements 134 is preferably connected to one of the two connecting elements 118 of the connecting device 104.
  • the two frame elements 134 preferably each comprise a mounting plate 136, which are fixed, for example, to two steel beams 138 each.
  • each mounting plate 136 is arranged parallel to the two opposite sides 106 of the stack 108 of heat exchanger elements 102 and in particular has two rectangular recesses 119 whose cross section corresponds substantially to the cross section of the rectangular recesses 119 of the two connecting elements 118.
  • the cross section is preferably taken perpendicular to the clamping axis S.
  • the second embodiment of the heat exchanger device 100 preferably has force transmission elements 122 in the form of compression springs.
  • the force transmission elements 122 act in particular parallel to the clamping axis S.
  • one of the two frame elements 134 is connected to one of the two connection elements 118 and the one or more heat exchanger elements 102.
  • a different one of the two frame members 134 is immovably connected to a different one of the two connectors 118 and the one or more heat exchanger members 102.
  • force transmission elements 122 are arranged between one of the two connection elements 118 and one of the two frame elements 134.
  • one of the two frame members 134 is disposed at a fixed position, for example held in a holder (not shown).
  • one of the two connecting elements 118 is held on the frame element 134 by means of force transmission elements 122.
  • the two connecting elements 118 of the connecting device 104 are pressed against the two opposite sides 106 of the stack 108 of heat exchanger elements 102 by means of the force transmission elements 122.
  • two frame elements 134 are held in a fixed position, for example in a holding device.
  • the in Fig. 3 and 4 illustrated second embodiment of a heat transfer device 100 in terms of structure and function with the in Fig. 1 and 2 illustrated first embodiment, so that reference is made to the above description in this respect.
  • the two frame elements 134 are held in a fixed position, for example in a holder.
  • one of the two connecting elements 118 and / or the H thoroughlyfluidabschreib 128 and the cold fluid supply 130 material fit, in particular by welding, non-positively and / or positively, for example by screwing, connected to one of the two frame members 134.
  • the stack 108 of heat transfer elements 102 is clamped between the two connecting elements 118 under pressure, wherein the compressive forces are generated by the Kraftüber journeylementen 122, by means of which a different one of the two connecting elements 118 is fixed to a different of the two frame members 134.
  • the force transmission elements 122 include in particular compression springs, which are held in particular on threaded rods, and in particular cohesively, non-positively and / or positively fixed to the different of the two connecting elements 118 on the one hand and the different of the two frame members 134 on the other hand.
  • the hot fluid supply 124 and the cold fluid discharge 126 are pressed by means of the force transfer elements 122 on one of the two opposite sides 106 of the stack 108 of heat transfer elements 102.
  • one of the two connecting elements 118 and / or the hot fluid supply 124 and the cold fluid discharge 126 are immovably fixed to one of the two frame elements 134 and / or the hot fluid discharge 128 and the cold fluid supply 130 with a different one of the two connecting elements 118, which is fixed by means of force transmission elements 122 on a different frame member 134, is pressed against one of the two opposite sides 106 of the stack 108 of heat exchanger elements 102.
  • a heat transfer device 100 may, for example, with the in connection with the in Fig. 1 and 2 operated described first embodiment of a heat transfer device 100 described method.
  • An in Fig. 5 and 6 shown stack of heat exchanger elements 102 is particularly suitable for use in the in Fig. 1 and 2 shown first embodiment of a heat transfer device 100 and / or in the in Fig. 3 and 4 shown second embodiment of a heat transfer device 100th
  • the heat exchanger elements 102 which are arranged in the stacking direction SR adjacent to each two further heat exchanger elements 102, each have a head side 140 and a bottom side 142.
  • Each heat exchanger element 102 preferably has a parallelepiped shape per se, wherein in particular narrow sides of the heat exchanger element 102 form part of the two opposite sides 106 of the stack 108.
  • The, in particular cuboid, stack 108 of heat exchanger elements 102 preferably has a non-flow-leading upper outer side 141.
  • the stack 108 of heat exchanger elements 102 has a non-flow lower bottom side 143.
  • the upper outer side 141 and the lower outer side 143 of the stack 108 of heat exchanger elements 102 preferably form broad sides of the cuboid stack 108.
  • the two opposite sides 106 of the stack 108 of heat exchanger elements 102 are formed by narrow sides of the heat exchanger elements 102.
  • the upper outer side 141 and the lower outer side 143 are arranged in particular perpendicular to the two opposite sides 106 of the stack 108 of heat exchanger elements 102.
  • the upper outer side 141 and the lower outer side 143 are designed in particular as a right outer side and as a left outer side.
  • a heat transfer element 102 which forms the non-flow-guiding upper outer side 141 of the stack 108, preferably has a flow-conducting bottom side 142.
  • a heat transfer element 102 which forms the non-flow-leading bottom outside 143 of the stack, preferably has a flow-guiding head side 140.
  • the hot fluid flows along one or more hot fluid channels 115a, each extending from the inlet side of the hot fluid 110 to the exit side of the hot fluid 112.
  • the cold fluid flows along one or more cold fluid passages 115b, which respectively extend from the inlet side of the cold fluid 116 to the outlet side of the cold fluid 114.
  • the one or more heat exchanger elements 102 have knob-shaped projections 144 which are arranged on top sides 140 and / or bottom sides 142 of the one or more heat exchanger elements 102.
  • the knob-shaped projections 144 are preferably arranged regularly and / or uniformly distributed on a head side 140 and / or bottom side 142 and together form a fin structure for better distribution and / or guidance of the hot fluid and / or cold fluid. Preferably This increases a stability of the stack 108 of heat transfer elements 102 and / or optimizes a heat transfer efficiency.
  • the one or more heat transfer elements 102 are each manufactured individually in a sintering process, in particular from a ceramic material, for example silicon carbide and / or aluminum oxide.
  • the two or more than two heat exchanger elements 102 are materially connected to one another in a sintering process and form the stack 108 of heat exchanger elements 102, in particular in one piece.
  • the two or more than two heat exchanger elements 102 are connected to one another in a form-fitting and / or non-positive manner.
  • the upper outer side 141 is preferably planar.
  • the upper outside 141 is formed perpendicular to the two opposite sides 106.
  • the lower outer side 143 is preferably planar.
  • the lower outside 143 is formed perpendicular to the two opposite sides 106.
  • the upper outer side 141 and the lower outer side 143 of the stack 108 of heat exchanger elements 102 are preferably arranged parallel to one another.
  • the one or more heat exchanger elements 102 are arranged such that a head side 140 of a heat exchanger element 102 together with a bottom side 142 of a heat exchanger element 102 Stacking direction SR above arranged heat exchanger element 102 form a hot fluid channel 115a.
  • a bottom side 142 of a heat transfer element 102 together with a head side 140 of a heat transfer element 102 arranged below in the stacking direction SR forms a cold fluid passage 115b.
  • the one or more hot fluid ducts 115a and the one or more cold fluid ducts 115b are arranged alternately, as seen in the stacking direction SR.
  • the one or more hot fluid channels 115a have a main flow direction HR1, which includes an acute angle with a main flow direction HR2 of the one or more cold fluid channels 115b and / or the clamping axis S.
  • One or more heat exchanger elements 102 are preferably radially symmetrical with respect to one or more axes of symmetry.
  • An axis of symmetry is preferably arranged perpendicular to the clamping axis S and / or parallel to the stacking direction SR. Further axes of symmetry are preferably arranged perpendicular to the stacking direction SR and perpendicular or parallel to the clamping axis S.
  • a transverse center axis and a longitudinal center axis of the heat transfer element 102 are axes of symmetry, with respect to which the heat transfer element 102 has a radial symmetry. When rotated about the one or more symmetry axes by 180 °, each heat transfer element 102 is preferably imaged onto itself.
  • Adjacent heat exchanger elements 102 seen in the stacking direction SR are preferably mirror-symmetrical to one another and / or arranged, in particular with respect to a plane of symmetry which is in particular parallel to the upper outer side 141 and / or to the lower Outside 143 of the stack 108 of heat exchanger elements 102 is arranged.
  • the plane of symmetry is in particular aligned perpendicular to the stacking direction SR and / or arranged centrally between the adjacent heat exchanger elements 102 as seen in the stacking direction SR.
  • the clamping of the one or more heat exchanger elements 102 between the two connecting elements 118, in particular the clamping by means of the force transducer elements 122, preferably allows a break-free and leak-free fixing of the one or more heat exchanger elements 102, which is preferably stable even at high temperatures, preferably a Fixing along another direction, perpendicular to the clamping axis S, is superfluous.
  • length expansions of the heat exchanger elements 102 in the direction of the clamping axis S can be compensated by the force transmission elements 122.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Um eine Wärmeübertragervorrichtung bereitzustellen, die möglichst einfach herstellbar ist, hohen Temperaturen Stand halten kann und auch bei hohen Temperaturen eine hohe Dichtheit, insbesondere gegenüber Fluiden, aufweist, wird vorgeschlagen, dass die Wärmeübertragervorrichtung ein oder mehrere Wärmeübertragerelemente zum Übertragen von Wärme von einem Heißfluid auf ein Kaltfluid und eine Verbindungsvorrichtung umfasst. Das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente weisen zwei einander gegenüberliegende Seiten auf, wobei eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten eine Eintrittsseite des Heißfluids und eine davon verschiedene der zwei einander gegenüberliegenden Seiten eine Austrittsseite des Heißfluids bildet und/oder wobei eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten eine Eintrittsseite des Kaltfluids und eine davon verschiedene der zwei einander gegenüberliegenden Seiten eine Austrittsseite des Kaltfluids bildet. Die Verbindungsvorrichtung umfasst zwei Verbindungselemente. Jeweils eines der zwei Verbindungselemente greift an jeweils einer der zwei einander gegenüberliegenden Seiten des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente an. Das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente sind zwischen den zwei Verbindungselementen eingespannt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmeübertragervorrichtung, beispielsweise für Industrieprozesse, beispielsweise für Industrieprozesse, in denen Wärme von einem Rauchgas auf ein Prozessgas übertragen wird, für Hochtemperaturprozesse, rekuperierende Mikrogasturbinen, Externally Fired Combined Cycle (EFCC)-Prozesse und rekuperativ betriebene Hochtemperatur-Brennstoffzellen, insbesondere Feststoffoxid-Brennstoffzellen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärmeübertragervorrichtung bereitzustellen, die möglichst einfach herstellbar ist, hohen Temperaturen Stand halten kann und auch bei hohen Temperaturen eine hohe Dichtheit, insbesondere gegenüber Fluiden, aufweist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wärmeübertragervorrichtung gelöst, welche ein oder mehrere Wärmeübertragerelemente zum Übertragen von Wärme von einem Heißfluid auf ein Kaltfluid und eine Verbindungsvorrichtung umfasst. Das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente weisen zwei einander gegenüberliegende Seiten auf. Eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten bildet eine Eintrittsseite des Heißfluids und eine davon verschiedene der zwei einander gegenüberliegenden Seiten bildet eine Austrittsseite des Heißfluids. Ergänzend oder alternativ hierzu bildet eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten eine Eintrittsseite des Kaltfluids und eine davon verschiedene der zwei einander gegenüberliegenden Seiten bildet eine Austrittsseite des Kaltfluids. Die Verbindungsvorrichtung umfasst zwei Verbindungselemente. Jeweils eines der zwei Verbindungselemente greift an jeweils einer Seite der zwei einander gegenüberliegenden Seiten des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente an. Das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente sind erfindungsgemäß zwischen den zwei Verbindungselementen eingespannt.
  • Dadurch, dass eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten vorzugsweise eine Eintrittsseite des Heißfluids und eine davon verschiedene der zwei einander gegenüberliegenden Seiten eine Austrittsseite des Heißfluids bildet, kann vorzugsweise eine optimierte Strömungsführung realisiert werden.
  • Dadurch, dass eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten vorzugsweise eine Eintrittsseite des Kaltfluids und eine davon verschiedene der zwei einander gegenüberliegenden Seiten eine Austrittsseite des Kaltfluids bildet, kann vorzugsweise eine optimierte Strömungsführung möglich sein.
  • Dadurch, dass das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente zwischen den zwei Verbindungselementen der Verbindungsvorrichtung eingespannt sind, kann vorzugsweise eine Festlegung des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente derart möglich sein, dass auch im Falle von beispielsweise temperaturbedingten Verspannungen und/oder Ausdehnungen kein Verzug auftritt.
  • "Hohe Temperaturen" bedeutet vorzugsweise Temperaturen von 500°C oder mehr. Insbesondere bedeutet "hohe Temperaturen" Temperaturen von 800°C oder mehr, beispielsweise von 1000°C oder mehr.
  • "Eingespannt" bedeutet vorzugsweise, dass das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente "auf Zug" zwischen den zwei Verbindungselementen der Verbindungsvorrichtung gehalten sind.
  • Ergänzend oder alternativ bedeutet "eingespannt" insbesondere, dass das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente "auf Druck" zwischen den zwei Verbindungselementen der Verbindungsvorrichtung gehalten sind.
  • Insbesondere sind das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente zwischen den zwei Verbindungselementen eingeklemmt.
  • Vorzugsweise ist mittels eines Verbindungselements der zwei Verbindungselemente der Verbindungsvorrichtung eine Heißfluidzufuhr der Wärmeübertragervorrichtung mit der Eintrittsseite des Heißfluids und eine Kaltfluidabfuhr der Wärmeübertragervorrichtung mit der Austrittsseite des Kaltfluids verbunden. Dies kann den Vorteil bieten, dass vorzugsweise eine leckagefreie Zufuhr des Heißfluids zu dem einen oder den mehreren Wärmeübertragerelementen und eine leckagefreie Abfuhr des Kaltfluids von dem einen oder den mehreren Wärmeübertragerelementen möglich sein kann.
  • Vorzugsweise ist mittels eines Verbindungselements der zwei Verbindungselemente der Verbindungsvorrichtung eine Heißfluidabfuhr der Wärmeübertragervorrichtung mit der Austrittsseite des Heißfluids und eine Kaltfluidzufuhr der Wärmeübertragervorrichtung mit der Eintrittsseite des Kaltfluids verbunden. Dies kann den Vorteil bieten, dass vorzugsweise eine leckagefreie Abfuhr des Heißfluids von dem einen oder den mehreren Wärmeübertragerelementen und eine leckagefreie Zufuhr des Kaltfluids zu dem einen oder den mehreren Wärmeübertragerelementen möglich sein kann.
  • Insbesondere bildet eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente sowohl die Eintrittsseite des Heißfluids als auch die Austrittsseite des Kaltfluids.
  • Vorzugsweise bildet eine davon verschiedene Seite der zwei einander gegenüberliegenden Seiten des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente sowohl die Austrittsseite des Heißfluids als auch die Eintrittsseite des Kaltfluids.
  • Dies kann den Vorteil bieten, dass vorzugsweise zum einen eine platzsparende Konstruktion der Wärmeübertragervorrichtung möglich sein kann und zum anderen insbesondere ein Gegenstrombetrieb von Heißfluid und Kaltfluid realisiert werden kann.
  • "Gegenstrombetrieb" bedeutet vorzugsweise, dass das Heißfluid und das Kaltfluid in im Wesentlichen entgegengesetzten Richtungen durch das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente und/oder längs des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente strömen.
  • Vorzugsweise wirkt eine effektive Kraft, durch welche das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente zwischen den zwei Verbindungselementen der Verbindungsvorrichtung eingespannt sind, entlang einer Spannachse. Dies kann den Vorteil bieten, dass vorzugsweise auch bei temperaturbedingten Materialausdehnungen ein Verzug des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente vermieden werden kann. Eine unerwünschte Leckage kann hierdurch vorzugsweise vermieden werden.
  • Vorzugsweise sind die zwei einander gegenüberliegenden Seiten des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente senkrecht zu der Spannachse angeordnet. Insbesondere sind die zwei einander gegenüberliegenden Seiten des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente senkrecht zu der Spannachse ausgebildet. Dies kann den Vorteil bieten, dass insbesondere eine kraftschlüssige Festlegung des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente entlang einer Richtung, längs welcher die Spannachse verläuft, möglich ist. Vorzugsweise kann ein Ein- und/oder Ausbau von Wärmeübertragerelementen vereinfacht sein, da insbesondere nur in eine Richtung Kraft aufgewendet werden muss.
  • Dass die Spannachse vorzugsweise senkrecht zu den zwei einander gegenüberliegenden Seiten des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente verläuft, kann denn Vorteil bieten, dass vorzugsweise Überlagerungen von Spannungen aus verschiedenen Richtungen minimiert sein können.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente zusammen mit einem oder mehreren Kraftübertragerelementen und den zwei Verbindungselementen der Verbindungsvorrichtung eine Einheit bilden.
  • Günstig kann es sein, wenn die Verbindungsvorrichtung zwei Rahmenelemente zur Aufnahme der Einheit aus dem einen oder den mehreren Wärmeübertragerelementen, dem einen oder den mehreren Kraftübertragerelementen und den zwei Verbindungselementen umfasst. Insbesondere ist jeweils eines der zwei Rahmenelemente mit einem der zwei Verbindungselemente der Verbindungsvorrichtung direkt oder mittels Kraftübertragerelementen verbunden.
  • "Direkt" bedeutet vorzugsweise, dass ein unmittelbarer Materialkontakt besteht.
  • Vorzugsweise ist jeweils eines der zwei Rahmenelemente kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit jeweils einem der zwei Verbindungselemente der Verbindungsvorrichtung verbunden.
  • Insbesondere ist eines der zwei Rahmenelemente kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig sowohl mit einem der zwei Verbindungselemente als auch mit der Heißfluidzufuhr und der Kaltfluidabfuhr verbunden.
  • Ergänzend oder alternativ ist ein davon verschiedenes der zwei Rahmenelemente kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig sowohl mit einem davon verschiedenen der zwei Verbindungselemente als auch mit der Kaltfluidzufuhr und der Heißfluidabfuhr verbunden.
  • Vorzugsweise sind die zwei Rahmenelemente auf einer festen Position auf der Spannachse angeordnet, beispielsweise in einer Haltevorrichtung gehalten. Insbesondere ist eines der zwei Verbindungselemente unmittelbar oder mittels eines Dichtelements an einem der zwei Rahmenelemente festgelegt. Beispielsweise ist eines der zwei Verbindungselemente stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig an einem der zwei Rahmenelemente festgelegt.
  • Insbesondere ist ein davon verschiedenes der zwei Verbindungselemente mittels eines oder mehrerer Kraftübertragerelemente an einem davon verschiedenen der zwei Rahmenelemente festgelegt. Zwischen den zwei Verbindungselementen sind vorzugsweise das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente eingeklemmt. Dies kann vorzugsweise den Vorteil bilden, dass eine optimierte Aufnahme der Einheit zwischen den Rahmenelementen realisiert werden kann. Insbesondere können auch bei hohen Temperaturen Ausdehnungen des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente längs der Spannachse mittels der Kraftübertragerelemente ausgeglichen werden.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass jedes der zwei Verbindungselemente jeweils mittels eines oder mehrerer Kraftübertragerelemente an jeweils einem der zwei Rahmenelemente, insbesondere elastisch und/oder nachgiebig und/oder federnd, festgelegt ist.
  • Vorzugsweise umfasst die Verbindungsvorrichtung ein oder mehrere Dichtelemente, welche insbesondere als dünne Platten und/oder Filme ausgebildet sind und vorzugsweise eine rechteckige Form mit zwei rechteckförmigen Ausnehmungen aufweisen.
  • Insbesondere ist jeweils eines des einen oder der mehreren Dichtelemente zwischen einem der zwei Verbindungselemente und einer Seite der zwei einander gegenüberliegenden Seiten des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente angeordnet. Dies kann den Vorteil bieten, dass vorzugsweise eine fluiddichte Festlegung von Heißfluidzufuhr, Heißfluidabfuhr, Kaltfluidzufuhr und/oder Kaltfluidabfuhr an den zwei einander gegenüberliegenden Seiten des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente realisiert werden kann.
  • Günstig kann es sein, wenn die Verbindungsvorrichtung zwei Dichtelemente umfasst. Vorteilhaft kann es sein, wenn eines der zwei Dichtelemente an einer der zwei einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet ist und ein davon verschiedenes der zwei Dichtelemente an einer davon verschiedenen der zwei einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet ist.
  • Insbesondere ist jeweils eines der zwei Dichtelemente zwischen einem der zwei Verbindungselemente und einer der zwei einander gegenüberliegenden Seiten des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente angeordnet und/oder ausgebildet, insbesondere eingeklemmt.
  • Vorzugsweise sind das eine oder die mehreren Dichtelemente aus einem Hochtemperaturdichtmaterial, insbesondere aus einem Hochtemperaturdichtmaterial auf Phlogopit-Glimmer-Basis, gebildet. Dies kann den Vorteil bieten, dass auch bei hohen Temperaturen eine im Wesentlichen konstante Form frei von Materialausdehnungen, die insbesondere zu Leckage führen können, gegeben sein kann.
  • Günstig kann es sein, wenn die Verbindungsvorrichtung ein oder mehrere Kraftübertragerelemente, insbesondere ein oder mehrere Federelemente, zum Übertragen von Zugkräften und/oder Druckkräften von der Verbindungsvorrichtung auf die zwei einander gegenüberliegenden Seiten des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente, umfasst. Dies kann den Vorteil bieten, dass vorzugsweise ein räumlich variables Einspannen des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente zwischen den zwei Verbindungselementen möglich sein kann.
  • Insbesondere sind das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente mittels des einen oder der mehreren Kraftübertragerelemente elastisch zwischen den zwei Verbindungselementen eingespannt.
  • Vorzugsweise sind das eine oder die mehreren Kraftübertragerelemente parallel zur Spannachse angeordnet. Die Richtung der Zugkräfte und/oder Druckkräfte verläuft insbesondere parallel zur Spannachse.
  • Vorzugsweise sind das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente als Platten ausgebildet.
  • Günstig kann es sein, wenn die Wärmeübertragervorrichtung zwei oder mehr als zwei Wärmeübertragerelemente umfasst, wobei die zwei oder die mehr als zwei Wärmeübertragerelemente vorzugsweise aufeinander gestapelt sind. Insbesondere bilden die zwei oder die mehr als zwei Wärmeübertragerelemente einen Stapel aus Wärmeübertragerelementen.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn ein oder mehrere, insbesondere alle, Wärmeübertragerelemente ein Keramikmaterial, beispielsweise Siliziumcarbid und/oder Aluminiumoxid, umfassen oder hieraus gebildet sind.
  • Dies kann den Vorteil bieten, dass es insbesondere auch bei hohen Temperaturen nur zu geringen Materialausdehnungen des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente kommt.
  • Vorzugsweise weist der Stapel aus Wärmeübertragerelementen eine Stapelrichtung auf, welche senkrecht zur Spannachse verläuft.
  • Insbesondere weist der Stapel aus Wärmeübertragerelementen eine Quaderform auf.
  • Vorzugsweise bilden eine oder zwei der zwei einander gegenüberliegenden Seiten des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente jeweils eine Seitenfläche des Stapels aus Wärmeübertragerelementen, insbesondere jeweils eine Seitenfläche der Quaderform.
  • Günstig kann es sein, wenn das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente in einem Sinterverfahren hergestellt sind.
  • Im Falle von zwei oder mehr als zwei Wärmeübertragerelementen sind die zwei oder die mehr als zwei Wärmeübertragerelemente insbesondere in einem Sinterverfahren miteinander verbunden.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass die zwei oder die mehr als zwei Wärmeübertragerelemente durch Klemmung miteinander verbunden sind.
  • Vorzugsweise begrenzen benachbarte Wärmeübertragerelemente miteinander genau einen Heißfluidkanal und/oder genau einen Kaltfluidkanal. Insbesondere schließen benachbarte Wärmeübertragerelemente genau einen Heißfluidkanal und/oder Kaltfluidkanal miteinander ein.
  • Günstig kann es sein, wenn das Heißfluid entlang eines oder mehrerer Heißfluidkanäle strömt, wobei der eine oder die mehreren Heißfluidkanäle jeweils von der Eintrittsseite des Heißfluids zu der Austrittsseite des Heißfluids verlaufen.
  • Vorzugsweise strömt das Kaltfluid entlang eines oder mehrerer Kaltfluidkanäle, wobei der eine oder die mehreren Kaltfluidkanäle jeweils von der Eintrittsseite des Kaltfluids zu der Austrittsseite des Kaltfluids verlaufen.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente einen oder mehrere Heißfluidkanäle und einen oder mehrere Kaltfluidkanäle aufweisen, wobei die einen oder die mehreren Heißfluidkanäle jeweils eine Hauptströmungsrichtung aufweisen. Die Hauptströmungsrichtung des einen oder der mehreren Heißfluidkanäle schließt insbesondere mit einer Hauptströmungsrichtung des einen oder der mehreren Kaltfluidkanäle einen spitzen Winkel ein.
  • Ergänzend oder alternativ schließt die Hauptströmungsrichtung des einen oder der mehreren Heißfluidkanäle vorzugsweise einen spitzen Winkel mit der Spannachse ein.
  • Ergänzend oder alternativ schließt die Hauptströmungsrichtung des einen oder der mehreren Kaltfluidkanäle vorzugsweise einen spitzen Winkel mit der Spannachse ein.
  • Vorzugsweise ist ein "spitzer Winkel" ein Winkel von größer 5°, insbesondere ein Winkel von größer 15°. Beispielsweise ist der "spitze Winkel" ein Winkel von größer 30°. Vorzugsweise beträgt der "spitze Winkel" 80° oder weniger, insbesondere 60° oder weniger. Günstig kann es sein, wenn der "spitze Winkel" kleiner als 45° ist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Wärmeübertragervorrichtung, insbesondere zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Wärmeübertragervorrichtung.
  • Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchem eine Wärmeübertragervorrichtung einfach herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung einer Wärmeübertragervorrichtung, insbesondere zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Wärmeübertragervorrichtung, gelöst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
    • Bereitstellen von einem oder mehreren Wärmeübertragerelementen zum Übertragen von Wärme von einem Heißfluid auf ein Kaltfluid, wobei das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente zwei einander gegenüberliegende Seiten aufweisen, wobei eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten eine Eintrittsseite des Heißfluids und eine davon verschiedene der zwei einander gegenüberliegenden Seiten eine Austrittsseite des Heißfluids bildet und/oder wobei eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten eine Eintrittsseite des Kaltfluids und eine davon verschiedene der zwei einander gegenüberliegenden Seiten eine Austrittsseite des Kaltfluids bildet; und
    • Einspannen des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente zwischen zwei Verbindungselementen einer Verbindungsvorrichtung.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise eine oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Wärmeübertragervorrichtung beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
  • Günstig kann es sein, wenn eine effektive Kraft, mittels der das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente zwischen den zwei Verbindungselementen der Verbindungsvorrichtung eingespannt werden, entlang einer Spannachse wirkt, wobei die Spannachse senkrecht zu den zwei einander gegenüberliegenden Seiten des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente verläuft.
  • Insbesondere werden zwei oder mehr als zwei Wärmeübertragerelemente bereitgestellt.
  • Vorzugsweise ist eine Stapelrichtung, entlang welcher die zwei oder die mehr als zwei Wärmeübertragerelemente aufeinandergestapelt sind, senkrecht zu der Spannachse angeordnet und/oder ausgebildet.
  • Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
  • In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung im montierten Zustand derselben;
    Fig. 2
    eine Explosionsdarstellung der ersten Ausführungsform aus Fig. 1;
    Fig. 3
    eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung im montierten Zustand derselben, bei welcher eine Einheit aus einem oder mehreren Wärmeübertragerelementen und zwei Verbindungselementen in einer Rahmenvorrichtung aufgenommen ist;
    Fig. 4
    eine Explosionsdarstellung der zweiten Ausführungsform aus Fig. 3;
    Fig. 5
    eine perspektivische Ansicht eines Stapels aus Wärmeübertragerelementen einer Wärmeübertragervorrichtung;
    Fig. 6
    eine Explosionsdarstellung des Stapels aus Wärmeübertragerelementen aus Fig. 5; und
    Fig. 7
    eine perspektivische Ansicht eines Wärmeübertragerelements aus Fig. 6, welches im montierten Zustand in einer Wärmeübertragervorrichtung in Stapelrichtung gesehen zwischen zwei weiteren Wärmeübertragerelementen angeordnet ist.
  • Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Eine in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte erste Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Wärmeübertragervorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in Industrieprozessen, in Hochtemperaturprozessen, rekuperierenden Mikrogasturbinen, EFCC-Prozessen oder rekuperativ betriebenen Hochtemperatur-Brennstoffzellen.
  • Die Wärmeübertragervorrichtung 100 umfasst vorzugsweise zwei oder mehr als zwei Wärmeübertragerelemente 102 zum Übertragen von Wärme von einem Heißfluid auf ein Kaltfluid und eine Verbindungsvorrichtung 104. Die Wärmeübertragerelemente 102 sind insbesondere aufeinander gestapelt, sodass ein Stapel 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 gebildet ist.
  • Der Stapel 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 der Wärmeübertragervorrichtung 100 weist vorzugsweise zwei einander gegenüberliegende Seiten 106 auf, wobei die zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 insbesondere parallel zueinander angeordnet sind.
  • Die zwei oder mehr als zwei Wärmeübertragerelemente 102 sind vorzugsweise plattenförmig ausgebildet und übereinander gestapelt, insbesondere derart, dass sie einen quaderförmigen Stapel 108 bilden, welcher eine Stapelrichtung SR aufweist.
  • Günstig kann es sein, wenn das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente 102 Plattenwärmeübertrager sind.
  • Vorzugsweise bildet eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 eine Eintrittsseite des Heißfluids 110 und eine davon verschiedene Seite der zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 bildet eine Austrittsseite des Heißfluids 112.
  • Ergänzend oder alternativ bildet eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 eine Eintrittsseite des Kaltfluids 116 und eine davon verschiedene der zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 bildet eine Austrittsseite des Kaltfluids 114.
  • Insbesondere umfasst die Verbindungsvorrichtung 104 zwei Verbindungselemente 118, wobei jeweils eines der zwei Verbindungselemente 118 an jeweils einer der zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 angreift. Insbesondere sind das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente 102 zwischen den zwei Verbindungselementen 118 eingespannt.
  • Vorzugsweise wirkt eine effektive Kraft, durch welche der Stapel aus Wärmeübertragerelementen 102 zwischen den zwei Verbindungselementen 118 der Verbindungsvorrichtung 104 eingespannt ist, entlang einer Spannachse S.
  • Die zwei Verbindungselemente 118 weisen insbesondere einen rechteckförmigen Querschnitt auf. Der Querschnitt ist vorzugsweise senkrecht zu Spannachse S genommen. Insbesondere weisen die zwei Verbindungselemente 118 im Querschnitt vorzugsweise zwei rechteckförmige Ausnehmungen 119 auf.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn die zwei Verbindungselemente 118 im Wesentlichen dieselbe Form aufweisen.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass die zwei Verbindungselemente 118 voneinander verschiedene Formen aufweisen (nicht gezeigt).
  • Günstig kann es sein, wenn die zwei Verbindungselemente 118 ein oder mehrere Verbindungsabschnitte 120 aufweisen, an denen Kraftübertragerelemente 122 festgelegt sind und/oder angreifen. Vorzugsweise verlaufen der eine oder die mehreren Verbindungsabschnitte 120 senkrecht zur Spannachse S. Der eine oder die mehreren Verbindungsabschnitte 120 weisen vorzugsweise in Stapelrichtung SR gesehen eine Länge auf, die länger ist als eine Höhe der zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente 102.
  • Der eine oder die mehreren Verbindungsabschnitte 120 umgreifen den Stapel 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 vorzugsweise an seinen Rändern und fixieren den Stapel 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 insbesondere an den zwei einander gegenüberliegenden Seiten 102.
  • Insbesondere sind die zwei gegenüberliegenden Seiten 106 des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 teilweise oder vollständig von den zwei Verbindungselementen 118 aufgenommen.
  • Die Kraftübertragerelemente 122 und/oder von ihnen übertragene Zug- und/oder Druckkräfte verlaufen insbesondere parallel zur Spannachse S und/oder senkrecht zur Stapelrichtung SR. Vorteilhaft kann es sein, wenn die Kraftübertragerelemente 122 Zugfedern umfassen, welche beispielsweise an Gewindestangen gehalten sind.
  • Günstig kann es sein, wenn die Kraftübertragerelemente 122 mittels Festlegungsmitteln, insbesondere Schrauben, an den zwei Verbindungselementen 118, insbesondere dem einen oder den mehreren Verbindungsabschnitten 120 der Verbindungselemente 118, festgelegt sind.
  • Vorzugsweise ist mittels jedes Kraftübertragerelements 122 jeweils eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 mit jeweils einem der zwei Verbindungselemente 118 verbunden. Insbesondere ist der Stapel 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 zwischen den zwei Verbindungselementen 118 fixiert und/oder eingeklemmt.
  • Vorzugsweise ist mittels eines der zwei Verbindungselemente 118 der Verbindungsvorrichtung 104 eine Heißfluidzufuhr 124 der Wärmeübertragervorrichtung 100 mit der Eintrittsseite des Heißfluids 110 und eine Kaltfluidabfuhr 126 der Wärmeübertragervorrichtung 100 mit der Austrittsseite des Kaltfluids 114 verbunden.
  • Insbesondere ist mittels eines der zwei Verbindungselemente 118 der Verbindungsvorrichtung 104 eine Heißfluidabfuhr 128 der Wärmeübertragervorrichtung 100 mit der Austrittsseite des Heißfluids 112 und eine Kaltfluidzufuhr 130 der Wärmeübertragervorrichtung 100 mit der Eintrittsseite des Kaltfluids 116 verbunden.
  • Die Heißfluidzufuhr 124, Kaltfluidabfuhr 126, Heißfluidabfuhr 128 und/oder Kaltfluidzufuhr 130 weisen vorzugsweise jeweils einen rechteckförmigen Querschnitt auf. Der Querschnitt ist insbesondere senkrecht zur Spannachse S genommen.
  • Die Heißfluidzufuhr 124, Kaltfluidabfuhr 126, Heißfluidabfuhr 128 und/oder Kaltfluidzufuhr 130 sind insbesondere jeweils pyramidenstumpfförmig ausgebildet.
  • Die Heißfluidzufuhr 124, Kaltfluidabfuhr 126, Heißfluidabfuhr 128 und/oder Kaltfluidzufuhr 130 weisen vorzugsweise jeweils eine hohle Trichterform auf.
  • Vorzugsweise weisen die Heißfluidzufuhr 124, Kaltfluidabfuhr 126, Heißfluidabfuhr 128 und/oder Kaltfluidzufuhr 130 an ihrem von dem einen oder den mehreren Wärmeübertragerelementen 102 abgewandten Ende jeweils eine Anschlussplatte 131 zum Anschluss an weitere Bauteile, insbesondere an Leitungen eines Prozesses, beispielsweise Prozessgasleitungen und/oder Rauchgasleitungen, auf.
  • Günstig kann es sein, wenn die Heißfluidzufuhr 124, Kaltfluidabfuhr 126, Heißfluidabfuhr 128 und/oder Kaltfluidzufuhr 130 in ihrem jeweiligen Inneren eine Beschichtung, vorzugsweise aus Siliziumcarbid und/oder Aluminiumoxid, aufweisen.
  • Insbesondere ist die jeweilige Innenseite der hohlen Trichterform der Heißfluidzufuhr 124, Kaltfluidabfuhr 126, Heißfluidabfuhr 128 und/oder Kaltfluidzufuhr 130 mit Siliziumcarbid und/oder Aluminiumoxid ausgekleidet.
  • Die Heißfluidzufuhr 124, Kaltfluidabfuhr 126, Heißfluidabfuhr 128 und/oder Kaltfluidzufuhr 130 sind insbesondere als Rohre und/oder Leitungen, beispielsweise für Prozessgase und/oder Rauchgase, ausgebildet.
  • Vorzugsweise sind die Heißfluidzufuhr 124 und die Kaltfluidabfuhr 126 und/oder die Heißfluidabfuhr 128 und die Kaltfluidzufuhr 130 mit jeweils einem der zwei Verbindungselemente 118 an jeweils eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 geklemmt. Insbesondere sind sie mittels Kraftübertragerelemente 122 elastisch an jeweils einer der zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 festgelegt.
  • Günstig kann es sein, wenn die Wärmeübertragervorrichtung 100 zwei Dichtelemente 132 aufweist, wobei jeweils eines der zwei Dichtelemente 132 zwischen einer der zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente 102 und den zwei Verbindungselementen 118 der Verbindungsvorrichtung 104 angeordnet und/oder ausgebildet sind.
  • Insbesondere ist eines der zwei Dichtelemente 132 zwischen der Heißfluidzufuhr 124 und Kaltfluidabfuhr 126 einerseits und einer der zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 andererseits angeordnet.
  • Vorzugsweise ist ein davon verschiedenes der zwei Dichtelemente 132 zwischen der Heißfluidabfuhr 128 und Kaltfluidzufuhr 130 einerseits und einer davon verschiedenen der zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 andererseits angeordnet.
  • Die zwei Dichtelemente 132 weisen vorzugsweise jeweils einen rechteckförmigen Querschnitt mit jeweils zwei rechteckförmigen Ausnehmungen 119 auf. Der Querschnitt ist vorzugsweise senkrecht zur Spannachse S genommen.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn der Querschnitt der zwei Dichtelemente 132 abschnittsweise oder zumindest näherungsweise vollständig dem Querschnitt der zwei Verbindungselemente 118 entspricht.
  • Insbesondere erstrecken sich die zwei Dichtelemente 132 jeweils senkrecht zu der Spannachse S.
  • Die zwei Dichtelemente 132 sind vorzugsweise aus einem Hochtemperaturdichtmaterial, insbesondere aus Hochtemperaturdichtmaterial auf Phlogopit-Glimmer-Basis, gefertigt.
  • Die Kraftübertragerelemente 122 der ersten Ausführungsform der Wärmeübertragervorrichtung 100 sind vorzugsweise zwischen den zwei Verbindungselementen 118 der Verbindungsvorrichtung 104 angeordnet.
  • Vorzugsweise sind die Heißfluidzufuhr 124 und die Kaltfluidabfuhr 126 einstückig ausgebildet und/oder, insbesondere stoffschlüssig, miteinander verbunden.
  • Insbesondere sind die Heißfluidabfuhr 128 und die Kaltfluidzufuhr 130, einstückig ausgebildet und/oder, insbesondere stoffschlüssig, miteinander verbunden.
  • Die vorstehend beschriebene Wärmeübertragervorrichtung 100 kann beispielsweise mit dem folgenden Verfahren hergestellt werden. Vorzugsweise werden zunächst die folgenden Bauteile als Einzelteile bereitgestellt:
    • zwei oder mehr als zwei Wärmeübertragerelemente 102 zum Übertragen von Wärme von einem Heißfluid auf ein Kaltfluid;
    • eine Verbindungsvorrichtung 104, umfassend zwei Verbindungselemente 118;
    • ein oder mehrere Dichtelemente 132 zum fluiddichten Abdichten zwischen den zwei oder den mehr als zwei Wärmeübertragerelementen 102 und den zwei Verbindungselementen 118;
    • ein oder mehrere Kraftübertragerelemente 122, mittels derer die zwei oder die mehr als zwei Wärmeübertragerelemente 102 zwischen den zwei Verbindungselementen 118 eingespannt werden.
  • Nach dem Bereitstellen der Bauteile werden die zwei oder die mehr als zwei Wärmeübertragerelemente 102 vorzugsweise längs einer Stapelrichtung SR zu einem Stapel 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 übereinandergestapelt, wobei die zwei oder die mehr als zwei Wärmeübertragerelemente 102 insbesondere ineinandergesteckt und/oder aufeinandergesteckt werden.
  • An einem der zwei Verbindungselemente 118 der Verbindungsvorrichtung 104 wird insbesondere eine Heißfluidzufuhr 124 und eine Kaltfluidabfuhr 126 stoffschlüssig, insbesondere durch Schweißen, kraftschlüssig und/oder formschlüssig festgelegt.
  • An einem davon verschiedenen der zwei Verbindungselemente 118 der Verbindungsvorrichtung 104 wird insbesondere eine Heißfluidabfuhr 128 und eine Kaltfluidzufuhr 130 stoffschlüssig, insbesondere durch Schweißen, kraftschlüssig und/oder formschlüssig festgelegt.
  • Nach der Herstellung des Stapels aus Wärmeübertragerelementen 102 wird der Stapel 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 insbesondere mittels der Kraftübertragerelemente 122 zwischen den zwei Verbindungselementen 118, an welchen die Heißfluidzufuhr 124, die Kaltfluidabfuhr 126, Heißfluidabfuhr 128 und die Kaltfluidzufuhr 130 festgelegt wurden, eingespannt.
  • Vorzugsweise wird das Einspannen durchgeführt, indem die zwei Verbindungselemente 118, insbesondere deren Verbindungsabschnitte 120, mittels der Kraftübertragerelemente 122, welche insbesondere an Gewindestangen gehaltene Zugfedern umfassen, an zwei einander gegenüberliegende Seiten 106 des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 angepresst werden.
  • Das Anpressen wird vorzugsweise längs einer Spannrichtung S durchgeführt, welche senkrecht zur Stapelrichtung SR verläuft.
  • Jeweils eines der Dichtelemente 132 wird insbesondere zwischen jeweils einem der zwei Verbindungselemente 118 und einer der zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 angebracht.
  • Die vorstehend beschriebene Wärmeübertragervorrichtung 100 kann beispielsweise mit dem folgenden Verfahren betrieben werden.
  • Vorzugsweise wird mittels der Wärmeübertragervorrichtung 100 Wärme von einem Heißfluid, beispielsweise ein Rauchgas, auf ein Kaltfluid, beispielsweise ein Prozessgas, übertragen.
  • Zum Übertragen der Wärme wird das Heißfluid durch einen oder mehrere Heißfluidkanäle 115a, die im Wesentlichen parallel zur Spannachse S verlaufen, durchgeleitet.
  • Insbesondere wird zur selben Zeit oder zumindest kurze Zeit danach ein Kaltfluid durch einen oder mehrere Kaltfluidkanäle 115b, welche im Wesentlichen parallel zur Spannachse S verlaufen, durchgeleitet.
  • Aufgrund der Temperaturunterschiede ergibt sich dann ein Wärmeübertrag von dem Heißfluid durch die Wärmeübertragerelemente 102 hindurch auf das Kaltfluid.
  • Vorzugsweise wird die Wärmeübertragervorrichtung 100 in einem Gegenstrombetrieb betrieben.
  • Eine in den Fig. 3 und 4 dargestellte zweite Ausführungsform der Wärmeübertragervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform der Wärmeübertragervorrichtung 100 im Wesentlichen dadurch, dass die Wärmeübertragervorrichtung 100 zwei Rahmenelemente 134 zur Aufnahme einer Einheit aus dem einen oder den mehreren Wärmeübertragerelementen 102, einem oder mehreren Kraftübertragerelementen 122 und den zwei Verbindungselementen 118 umfasst.
  • Jeweils eines der zwei Rahmenelemente 134 ist vorzugsweise mit einem der zwei Verbindungselemente 118 der Verbindungsvorrichtung 104 verbunden.
  • Die zwei Rahmenelemente 134 umfassen vorzugsweise jeweils eine Montageplatte 136, welche beispielsweise an jeweils zwei Stahlträgern 138 festgelegt sind. Insbesondere ist jede Montageplatte 136 parallel zu den zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 angeordnet und weist insbesondere zwei rechteckförmige Ausnehmungen 119 auf, deren Querschnitt im Wesentlichen dem Querschnitt der rechteckförmigen Ausnehmungen 119 der zwei Verbindungselemente 118 entspricht. Der Querschnitt ist vorzugsweise senkrecht zur Spannachse S genommen.
  • Vorzugsweise weist die zweite Ausführungsform der Wärmeübertragervorrichtung 100 Kraftübertragerelemente 122 in Form von Druckfedern auf. Die Kraftübertragerelemente 122 wirken insbesondere parallel zur Spannachse S.
  • Mittels der Kraftübertragerelemente 122 ist vorzugsweise eines der zwei Rahmenelemente 134 mit einem der zwei Verbindungselemente 118 und dem einen oder den mehreren Wärmeübertragerelementen 102 verbunden.
  • Vorzugsweise ist ein davon verschiedenes der zwei Rahmenelemente 134 unbeweglich mit einem davon verschiedenen der zwei Verbindungselemente 118 und dem einen oder den mehreren Wärmeübertragerelementen 102 verbunden.
  • Günstig kann es sein, wenn die Kraftübertragerelemente 122 zwischen einem der zwei Verbindungselemente 118 und einem der zwei Rahmenelemente 134 angeordnet sind.
  • Vorzugsweise ist eines der zwei Rahmenelemente 134 auf einer festen Position angeordnet, beispielsweise in einer Haltevorrichtung gehalten (nicht gezeigt). Insbesondere ist mittels Kraftübertragerelementen 122 eines der zwei Verbindungselemente 118 an dem Rahmenelement 134 gehalten.
  • Vorzugsweise sind mittels der Kraftübertragerelemente 122 die zwei Verbindungselemente 118 der Verbindungsvorrichtung 104 gegen die zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 gepresst.
  • Vorzugsweise sind zwei Rahmenelemente 134 auf einer festen Position, beispielsweise in einer Haltevorrichtung gehalten.
  • Im Übrigen stimmt die in Fig. 3 und 4 dargestellte zweite Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
  • Zur Herstellung der in Fig. 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung 100 werden insbesondere zusätzlich zu den in Zusammenhang mit der Herstellung der ersten Ausführungsform der Wärmeübertragervorrichtung 100 als Einzelteile bereitgestellten Bauteile zwei Rahmenelemente 134 bereitgestellt.
  • Günstig kann es sein, wenn die zwei Rahmenelemente 134 auf einer festen Position, beispielsweise in einer Halterung, gehalten sind.
  • Vorzugsweise wird eines der zwei Verbindungselemente 118 und/oder die Heißfluidabfuhr 128 und die Kaltfluidzufuhr 130 stoffschlüssig, insbesondere durch Schweißen, kraftschlüssig und/oder formschlüssig, beispielsweise durch Verschrauben, mit einem der zwei Rahmenelemente 134 verbunden.
  • Insbesondere wird der Stapel 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 zwischen den zwei Verbindungselementen 118 auf Druck eingeklemmt, wobei die Druckkräfte, von den Kraftübertragerelementen 122, mittels welcher ein davon verschiedenes der zwei Verbindungselemente 118 an einem davon verschiedenen der zwei Rahmenelemente 134 festgelegt ist, erzeugt werden.
  • Die Kraftübertragerelemente 122 umfassen insbesondere Druckfedern, welche insbesondere an Gewindestangen gehalten sind, und werden insbesondere stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig an dem davon verschiedenen der zwei Verbindungselemente 118 einerseits und dem davon verschiedenen der zwei Rahmenelemente 134 andererseits festgelegt.
  • Vorzugsweise wird die Heißfluidzufuhr 124 und die Kaltfluidabfuhr 126 mittels der Kraftübertragerelemente 122 an einer der zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 angepresst.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass eines der zwei Verbindungselemente 118 und/oder die Heißfluidzufuhr 124 und die Kaltfluidabfuhr 126 unbeweglich an einem der zwei Rahmenelemente 134 festgelegt sind und/oder die Heißfluidabfuhr 128 und die Kaltfluidzufuhr 130 mit einem davon verschiedenen der zwei Verbindungselemente 118, welches mittels Kraftübertragerelemente 122 an einem davon verschiedenen Rahmenelement 134 festgelegt ist, an eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 angepresst wird.
  • Die in Fig. 3 und 4 dargestellte zweite Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung 100 kann beispielsweise mit dem in Zusammenhang mit der in Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung 100 beschriebenen Verfahren betrieben werden.
  • Ein in Fig. 5 und 6 gezeigter Stapel aus Wärmeübertragerelementen 102 eignet sich insbesondere zur Verwendung in der in Fig. 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung 100 und/oder in der in Fig. 3 und 4 gezeigten zweiten Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung 100.
  • Vorzugsweise weisen die Wärmeübertragerelemente 102, die in Stapelrichtung SR gesehen benachbart zu jeweils zwei weiteren Wärmeübertragerelementen 102 angeordnet sind, jeweils eine Kopfseite 140 und eine Bodenseite 142 auf.
  • Jedes Wärmeübertragerelement 102 weist vorzugsweise für sich genommen eine Quaderform auf, wobei insbesondere Schmalseiten des Wärmeübertragerelements 102 einen Teil der zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 des Stapels 108 bilden.
  • Der, insbesondere quaderförmige, Stapel 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 weist vorzugsweise eine nicht strömungsführende obere Außenseite 141 auf.
  • Vorzugsweise weist der Stapel 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 eine nicht strömungsführende untere Außenseite 143 auf.
  • Die obere Außenseite 141 und die untere Außenseite 143 des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 bilden vorzugsweise Breitseiten des quaderförmigen Stapels 108.
  • Insbesondere sind die zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 durch Schmalseiten der Wärmeübertragerelemente 102 gebildet.
  • Die obere Außenseite 141 und die untere Außenseite 143 sind insbesondere senkrecht zu den zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 angeordnet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die obere Außenseite 141 und die untere Außenseite 143 insbesondere als rechte Außenseite und als linke Außenseite ausgebildet sind.
  • Ein Wärmeübertragerelement 102, das die nicht strömungsführende obere Außenseite 141 des Stapels 108 bildet, weist vorzugsweise eine strömungsführende Bodenseite 142 auf.
  • Ein Wärmeübertragerelement 102, das die nicht strömungsführende untere Außenseite 143 des Stapels bildet, weist vorzugsweise eine strömungsführende Kopfseite 140 auf.
  • Vorzugsweise strömt das Heißfluid entlang eines oder mehrerer Heißfluidkanäle 115a, welche jeweils von der Eintrittsseite des Heißfluids 110 zu der Austrittsseite des Heißfluids 112 verlaufen.
  • Insbesondere strömt das Kaltfluid entlang eines oder mehrerer Kaltfluidkanäle 115b, welche jeweils von der Eintrittsseite des Kaltfluids 116 zu der Austrittsseite des Kaltfluids 114 verlaufen.
  • Vorzugsweise weisen das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente 102 noppenförmige Vorsprünge 144 auf, die an Kopfseiten 140 und/oder Bodenseiten 142 des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente 102 angeordnet sind.
  • Die noppenförmigen Vorsprünge 144 sind vorzugsweise regelmäßig und/oder gleichmäßig verteilt auf einer Kopfseite 140 und/oder Bodenseite 142 angeordnet und bilden gemeinsam eine Fin-Struktur zur besseren Verteilung und/oder Führung des Heißfluids und/oder Kaltfluids. Vorzugsweise kann hierdurch eine Stabilität des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 erhöht und/oder eine Wärmeübertragungseffizient optimiert werden.
  • Vorzugsweise sind das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente 102 jeweils einzeln in einem Sinterverfahren, insbesondere aus einem Keramikmaterial, beispielsweise Siliziumcarbid und/oder Aluminiumoxid, hergestellt.
  • Ergänzend oder alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die zwei oder mehr als zwei Wärmeübertragerelemente 102 in einem Sinterverfahren stoffschlüssig miteinander verbunden werden und den, dann insbesondere einstückigen, Stapel 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 bilden.
  • Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die zwei oder mehr als zwei Wärmeübertragerelemente 102 formschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind.
  • Die obere Außenseite 141 ist vorzugsweise planar ausgebildet. Insbesondere ist die obere Außenseite 141 senkrecht zu den zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 ausgebildet.
  • Die untere Außenseite 143 ist vorzugsweise planar ausgebildet. Insbesondere ist die untere Außenseite 143 senkrecht zu den zwei einander gegenüberliegenden Seiten 106 ausgebildet.
  • Die obere Außenseite 141 und die untere Außenseite 143 des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 sind vorzugsweise parallel zueinander angeordnet.
  • Günstig kann es sein, wenn das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente 102 derart angeordnet sind, dass eine Kopfseite 140 eines Wärmeübertragerelements 102 gemeinsam mit einer Bodenseite 142 eines in Stapelrichtung SR oberhalb angeordneten Wärmeübertragerelements 102 einen Heißfluidkanal 115a bilden.
  • Insbesondere bildet eine Bodenseite 142 eines Wärmeübertragerelements 102 gemeinsam mit einer Kopfseite 140 eines in Stapelrichtung SR unterhalb angeordneten Wärmeübertragerelements 102 einen Kaltfluidkanal 115b.
  • Günstig kann es sein, wenn der eine oder die mehreren Heißfluidkanäle 115a und der eine oder die mehreren Kaltfluidkanäle 115b in Stapelrichtung SR gesehen alternierend angeordnet sind.
  • Vorzugsweise weisen der eine oder die mehreren Heißfluidkanäle 115a eine Hauptströmungsrichtung HR1 auf, welche mit einer Hauptströmungsrichtung HR2 des einen oder der mehreren Kaltfluidkanäle 115b und/oder der Spannachse S einen spitzen Winkel einschließt.
  • Ein oder mehrere Wärmeübertragerelemente 102, insbesondere sämtliche beidseitig strömungsführenden Wärmeübertragerelemente 102, sind vorzugsweise radiärsymmetrisch bezüglich einer oder mehrerer Symmetrieachsen. Eine Symmetrieachse ist vorzugsweise senkrecht zur Spannachse S und/oder parallel zur Stapelrichtung SR angeordnet. Weitere Symmetrieachsen sind vorzugsweise senkrecht zur Stapelrichtung SR und senkrecht oder parallel zur Spannachse S angeordnet. Insbesondere sind eine Quermittelachse und eine Längsmittelachse des Wärmeübertragerelements 102 Symmetrieachsen, bezüglich welcher das Wärmeübertragerelement 102 eine Radiärsymmetrie aufweist. Bei einer Drehung um die eine oder die mehreren Symmetrieachse um 180° wird jedes Wärmeübertragerelement 102 vorzugsweise auf sich selbst abgebildet.
  • In Stapelrichtung SR gesehen benachbarte Wärmeübertragerelemente 102 sind vorzugsweise spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet und/oder angeordnet, insbesondere bezogen auf eine Symmetrieebene, die insbesondere parallel zur oberen Außenseite 141 und/oder zur unteren Außenseite 143 des Stapels 108 aus Wärmeübertragerelementen 102 angeordnet ist. Die Symmetrieebene ist insbesondere senkrecht zur Stapelrichtung SR ausgerichtet und/oder in Stapelrichtung SR gesehen mittig zwischen den benachbarten Wärmeübertragerelementen 102 angeordnet.
  • Das Einspannen des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente 102 zwischen den zwei Verbindungselementen 118, insbesondere das Einspannen mittels der Kraftübertragerelemente 122, ermöglicht vorzugsweise eine bruchfreie und leckagefreie Festlegung des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente 102, die auch bei hohen Temperaturen vorzugsweise stabil ist, da vorzugsweise eine Festlegung entlang einer weiteren Richtung, senkrecht zur Spannachse S, überflüssig ist. Insbesondere können Längenausdehnungen der Wärmeübertragerelemente 102 in Richtung der Spannachse S von den Kraftübertragerelementen 122 ausgeglichen werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 100
    Wärmeübertragervorrichtung
    102
    Wärmeübertragerelement
    104
    Verbindungsvorrichtung
    106
    Seite
    108
    Stapel
    110
    Eintrittsseite des Heißfluids
    112
    Austrittsseite des Heißfluids
    114
    Austrittsseite des Kaltfluids
    115a
    Heißfluidkanal
    115b
    Kaltfluidkanal
    116
    Eintrittsseite des Kaltfluids
    118
    Verbindungselement
    119
    Ausnehmung
    120
    Verbindungsabschnitt
    122
    Kraftübertragerelement
    124
    Heißfluidzufuhr
    126
    Kaltfluidabfuhr
    128
    Heißfluidabfuhr
    130
    Kaltfluidzufuhr
    131
    Anschlussplatte
    132
    Dichtelement
    134
    Rahmenelement
    136
    Montageplatte
    138
    Stahlträger
    140
    Kopfseite
    141
    obere Außenseite
    142
    Bodenseite
    143
    untere Außenseite
    144
    noppenförmiger Vorsprung
    HR1
    Hauptströmungsrichtung der Heißfluidkanäle
    HR2
    Hauptströmungsrichtung der Kaltfluidkanäle
    S
    Spannachse
    SR
    Stapelrichtung

Claims (15)

  1. Wärmeübertragervorrichtung (100), welche ein oder mehrere Wärmeübertragerelemente (102) zum Übertragen von Wärme von einem Heißfluid auf ein Kaltfluid und eine Verbindungsvorrichtung (104) umfasst, wobei das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente (102) zwei einander gegenüberliegende Seiten (106) aufweisen, wobei eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten (106) eine Eintrittsseite des Heißfluids (110) und eine davon verschiedene der zwei einander gegenüberliegenden Seiten (106) eine Austrittsseite des Heißfluids (112) bildet und/oder eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten (106) eine Eintrittsseite des Kaltfluids (116) und eine davon verschiedene der zwei einander gegenüberliegenden Seiten (106) eine Austrittsseite des Kaltfluids (114) bildet, wobei die Verbindungsvorrichtung (104) zwei Verbindungselemente (118) umfasst, wobei jeweils eines der zwei Verbindungselemente (118) an jeweils einer der zwei einander gegenüberliegenden Seiten (106) des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente (102) angreift und wobei das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente (102) zwischen den zwei Verbindungselementen (118) eingespannt sind.
  2. Wärmeübertragervorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Verbindungselements (118) der zwei Verbindungselemente (118) der Verbindungsvorrichtung (104) eine Heißfluidzufuhr (124) der Wärmeübertragervorrichtung (100) mit der Eintrittsseite des Heißfluids (110) und eine Kaltfluidabfuhr (126) der Wärmeübertragervorrichtung (100) mit der Austrittsseite des Kaltfluids (114) verbunden ist.
  3. Wärmeübertragervorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Verbindungselements (118) der zwei Verbindungselemente (118) der Verbindungsvorrichtung (104) eine Heißfluidabfuhr (128) der Wärmeübertragervorrichtung (100) mit der Austrittsseite des Heißfluids (112) und eine Kaltfluidzufuhr (130) der Wärmeübertragervorrichtung (100) mit der Eintrittsseite des Kaltfluids (116) verbunden ist.
  4. Wärmeübertragervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine effektive Kraft, durch welche das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente (102) zwischen den zwei Verbindungselementen (118) der Verbindungsvorrichtung (104) eingespannt sind, entlang einer Spannachse (S) wirkt und dass die zwei einander gegenüberliegenden Seiten (106) des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente (102) senkrecht zu der Spannachse (S) angeordnet und/oder ausgebildet sind.
  5. Wärmeübertragervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (104) zwei Rahmenelemente (134) zur Aufnahme einer Einheit aus dem einen oder den mehreren Wärmeübertragerelementen (102), einem oder mehreren Kaftübertragerelementen (122) und den zwei Verbindungselementen (118) umfasst, wobei jeweils eines der zwei Rahmenelemente (134) mit einem der zwei Verbindungselemente (118) der Verbindungsvorrichtung (104) verbunden ist.
  6. Wärmeübertragervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (104) ein oder mehrere Dichtelemente (132) umfasst, wobei jeweils eines des einen oder der mehreren Dichtelemente (132) zwischen einem der zwei Verbindungselemente (118) und einer Seite (106) der zwei einander gegenüberliegenden Seiten (106) des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente (102) angeordnet ist.
  7. Wärmeübertragervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (104) ein oder mehrere Kraftübertragerelemente (122), insbesondere ein oder mehrere Federelemente, zum Übertragen von Zugkräften und/oder Druckkräften von der Verbindungsvorrichtung (104) auf die zwei einander gegenüberliegenden Seiten (106) des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente (102), umfasst.
  8. Wärmeübertragervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragervorrichtung (100) zwei oder mehr als zwei Wärmeübertragerelemente (102) umfasst, wobei die zwei oder die mehr als zwei Wärmeübertragerelemente (102) aufeinander gestapelt sind und/oder einen Stapel (108) aus Wärmeübertragerelementen (102) bilden.
  9. Wärmeübertragervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerelemente (102) ein Keramikmaterial, beispielsweise Siliziumcarbid und/oder Aluminiumoxid, umfassen und/oder daraus gebildet sind.
  10. Wärmeübertragervorrichtung (100) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stapel (108) aus Wärmeübertragerelementen (102) eine Stapelrichtung (SR) aufweist, welche senkrecht zur Spannachse (S) verläuft.
  11. Wärmeübertragervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente (102) als Platten ausgebildet sind.
  12. Wärmeübertragervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente (102) einen oder mehrere Heißfluidkanäle und einen oder mehrere Kaltfluidkanäle aufweisen, wobei der eine oder die mehreren Heißfluidkanäle eine Hauptströmungsrichtung (HR1) aufweisen, welche mit einer Hauptströmungsrichtung (HR2) des einen oder der mehreren Kaltfluidkanäle und/oder der Spannachse (S) einen spitzen Winkel einschließt.
  13. Verfahren zur Herstellung einer Wärmeübertragervorrichtung (100), insbesondere einer Wärmeübertragervorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
    - Bereitstellen von einem oder von mehreren Wärmeübertragerelementen (102) zum Übertragen von Wärme von einem Heißfluid auf ein Kaltfluid, wobei das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente (102) zwei einander gegenüberliegende Seiten (106) aufweisen, wobei eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten (106) eine Eintrittsseite des Heißfluids (110) und eine davon verschiedene der zwei einander gegenüberliegenden Seiten (106) eine Austrittsseite des Heißfluids (112) bildet und/oder wobei eine der zwei einander gegenüberliegenden Seiten (106) eine Eintrittsseite des Kaltfluids (116) und eine davon verschiedene der zwei einander gegenüberliegenden Seiten (106) eine Austrittsseite des Kaltfluids (114) bildet; und
    - Einspannen des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente (102) zwischen zwei Verbindungselementen (118) einer Verbindungsvorrichtung (104).
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine effektive Kraft, mittels der das eine oder die mehreren Wärmeübertragerelemente (102) zwischen den zwei Verbindungselementen (118) der Verbindungsvorrichtung (104) eingespannt werden, entlang einer Spannachse (S) wirkt, wobei die Spannachse (S) senkrecht zu den zwei einander gegenüberliegenden Seiten (106) des einen oder der mehreren Wärmeübertragerelemente (102) verläuft.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr als zwei Wärmeübertragerelemente (102) bereitgestellt werden und dass eine Stapelrichtung (SR), entlang welcher die zwei oder die mehr als zwei Wärmeübertragerelemente (102) aufeinander gestapelt sind, senkrecht zu der Spannachse (S) angeordnet und/oder ausgebildet ist.
EP17192409.5A 2016-09-23 2017-09-21 Wärmeübertragervorrichtung und verfahren zur herstellung einer wärmeübertragervorrichtung Active EP3299760B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016218370.2A DE102016218370A1 (de) 2016-09-23 2016-09-23 Wärmeübertragervorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Wärmeübertragervorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3299760A1 true EP3299760A1 (de) 2018-03-28
EP3299760B1 EP3299760B1 (de) 2019-03-06

Family

ID=60083072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP17192409.5A Active EP3299760B1 (de) 2016-09-23 2017-09-21 Wärmeübertragervorrichtung und verfahren zur herstellung einer wärmeübertragervorrichtung

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3299760B1 (de)
DE (1) DE102016218370A1 (de)
ES (1) ES2724109T3 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1451246A1 (de) * 1964-06-10 1969-03-27 Maddocks Herbert F Waermetauscher
FR2519751A1 (fr) * 1982-01-13 1983-07-18 Chausson Usines Sa Echangeur de chaleur pour deux fluides dont l'un peut etre corrosif
EP2458313A2 (de) * 2010-11-29 2012-05-30 Takubo Machine Works Co., Ltd. Wärmetauscher
WO2016037232A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-17 Ff Seeley Nominees Pty Ltd Compact indirect evaporative cooler

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010030781A1 (de) * 2010-06-30 2012-01-05 Sgl Carbon Se Wärmeübertragerplatte, damit versehener Plattenwärmeübertrager und Verfahren zum Herstellen eines Plattenwärmeübertragers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1451246A1 (de) * 1964-06-10 1969-03-27 Maddocks Herbert F Waermetauscher
FR2519751A1 (fr) * 1982-01-13 1983-07-18 Chausson Usines Sa Echangeur de chaleur pour deux fluides dont l'un peut etre corrosif
EP2458313A2 (de) * 2010-11-29 2012-05-30 Takubo Machine Works Co., Ltd. Wärmetauscher
WO2016037232A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-17 Ff Seeley Nominees Pty Ltd Compact indirect evaporative cooler

Also Published As

Publication number Publication date
EP3299760B1 (de) 2019-03-06
DE102016218370A1 (de) 2018-03-29
ES2724109T3 (es) 2019-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2843348B1 (de) Plattenwärmeaustauscher mit durch Metallschaum verbundenen Wärmetauscherblöcken
EP1305561B1 (de) Vorrichtung zur wärmeübertragung
EP2645037B2 (de) Plattenwärmeaustauscher mit mehreren Modulen verbunden durch Blechstreifen
DE112012001293T5 (de) Batteriezellenkühler
EP1571407A3 (de) Plattenwärmeübertrager
EP3334992A1 (de) Stapelscheiben-wärmeübertrager, insbesondere ladeluftkühler
DE102008046024A1 (de) Wärmeaustauscher
EP2526365A2 (de) Leitscheibenanordnung für einen wärmetauscher, wärmetauscher, verfahren zum herstellen eines wärmetauschers sowie aus- oder nachrüstkit für einen wärmetauscher
EP2865022B1 (de) Thermoelektrisches modul mit wärmetauscher
EP3299760B1 (de) Wärmeübertragervorrichtung und verfahren zur herstellung einer wärmeübertragervorrichtung
DE10020797A1 (de) Rohrbündel-Wärmetauscher mit biegsamen Rohren, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE102009048103A1 (de) Wärmetauscher
DE2542683C3 (de) Gegenstrom-Wärmetauscher mit einem Kern aus übereinander angeordneten Plattenbauteilen
EP2085732A1 (de) Glaswärmetauscher mit Kunststoffrohrboden
DE102018117059A1 (de) Batteriemodul für eine Traktionsbatterie eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs
EP3746728B1 (de) Isolierende oberflächenbeschichtung an wärmeübertragern zur verminderung von thermischen spannungen
EP1538415A1 (de) Strömungskanal
DE102020003270A1 (de) Ausgleichselement für den Längenausgleich von Verbindungsmuffen für flüssigkeits- oder gasführende Leitungen
AT514841B1 (de) Vorrichtung für den Wärmeaustausch
DE102018001548A1 (de) Rohrbündelwärmeaustauscher sowie Rohrboden und Verfahren zum Abdichten desselben
DE102023004600A1 (de) Kreuzstromwärmetauscher
DE102018125284A1 (de) Wärmeübertragungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Wärmeübertragungsvorrichtung
EP2536990A1 (de) Wärmeübertragersystem
AT528564A1 (de) Betriebsmedienversorgungseinheit für einen Brennstoffzellenstapel
DE3305989A1 (de) Vorrichtung zum waermeaustausch

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20180809

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20181018

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1105133

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20190315

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502017000883

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20190306

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190606

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190607

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190606

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2724109

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

Effective date: 20190906

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190706

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502017000883

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190706

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

26N No opposition filed

Effective date: 20191209

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20190921

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20190921

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20190930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20190930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20170921

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 502017000883

Country of ref document: DE

Representative=s name: DTS PATENT- UND RECHTSANWAELTE SCHNEKENBUEHL U, DE

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 502017000883

Country of ref document: DE

Representative=s name: DTS PATENT- UND RECHTSANWAELTE PARTMBB, DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190306

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20230914

Year of fee payment: 7

Ref country code: GB

Payment date: 20230810

Year of fee payment: 7

Ref country code: AT

Payment date: 20230828

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20230808

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20231011

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20231001

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20240808

Year of fee payment: 8

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 1105133

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20240921

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20240921

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20240921

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20240921

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20240930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20240930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20240921

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20251031

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20240922