NL2018604B1 - Warmtewisselaar - Google Patents
Warmtewisselaar Download PDFInfo
- Publication number
- NL2018604B1 NL2018604B1 NL2018604A NL2018604A NL2018604B1 NL 2018604 B1 NL2018604 B1 NL 2018604B1 NL 2018604 A NL2018604 A NL 2018604A NL 2018604 A NL2018604 A NL 2018604A NL 2018604 B1 NL2018604 B1 NL 2018604B1
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- heat exchanger
- reservoir
- exchanger according
- medium
- wall
- Prior art date
Links
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 8
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
- F24H1/43—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes helically or spirally coiled
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H2250/00—Electrical heat generating means
- F24H2250/14—Lamps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0035—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for domestic or space heating, e.g. heating radiators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2245/00—Coatings; Surface treatments
- F28F2245/06—Coatings; Surface treatments having particular radiating, reflecting or absorbing features, e.g. for improving heat transfer by radiation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
De uitvinding heeft betrekking op een warmtewisselaar, omvattend: - een afgesloten, met een eerste medium gevuld, reservoir; - ten minste één in het reservoir aangebracht kanaal, van een ingang naar een uitgang doorstroomd met een tweede medium; - ten minste één in het reservoir in het eerste medium aangebrachte lichtbron, zoals een spiraallamp; en - reflectiemiddelen, omvattend een laag zoals een spiegel- of metaallaag, aangebracht aan ten minste één van de binnenwand van het reservoir en een in het eerste medium aangebracht ten minste één schot.
Description
Octrooicentrum
Θ 2018604
(21) Aanvraagnummer: 2018604 © Aanvraag ingediend: 29 maart 2017 (g) Int. CL:
F24H 1/10 (2018.01) F24H 1/43 (2018.01) F24H 9/20 (2018.01) H05B 3/00 (2018.01)
(4^ Aanvraag ingeschreven: | (73) Octrooihouder(s): |
10 oktober 2018 | Wilhelmus Josephus Maria Schottman |
te Hardenberg. | |
(43) Aanvraag gepubliceerd: | |
(72) Uitvinder(s): | |
(/7) Octrooi verleend: | Wilhelmus Josephus Maria Schottman |
10 oktober 2018 | te Hardenberg. |
(45) Octrooischrift uitgegeven: | |
26 november 2018 | (74) Gemachtigde: |
ir. B.J. 't Jong te Enschede. |
© Warmtewisselaar © De uitvinding heeft betrekking op een warmtewisselaar, omvattend:
- een afgesloten, met een eerste medium gevuld, reservoir;
- ten minste één in het reservoir aangebracht kanaal, van een ingang naar een uitgang doorstroomd met een tweede medium;
- ten minste één in het reservoir in het eerste medium aangebrachte lichtbron, zoals een spiraallamp; en
- reflectiemiddelen, omvattend een laag zoals een spiegel- of metaallaag, aangebracht aan ten minste één van de binnenwand van het reservoir en een in het eerste medium aangebracht ten minste één schot.
NL Bl 2018604
Dit octrooi is verleend ongeacht het bijgevoegde resultaat van het onderzoek naar de stand van de techniek en schriftelijke opinie. Het octrooischrift komt overeen met de oorspronkelijk ingediende stukken.
Warmtewisselaar
De uitvinding heeft betrekking op een warmtewisselaar.
Voor de verwarming van ruimtes is men traditioneel aangewezen op gas, in het bijzonder aardgas. Bij de verbranding van aardgas komt koolstofdioxide vrij, hetgeen in verband wordt gebracht met milieuschade, in het bijzonder klimaatverandering. Ook de winning van aardgas wordt in verband gebracht met schade, in het bijzonder aardverschuivingen. Om die reden zoekt men naar alternatieven voor verwarming.
Een voorbeeld van een dergelijk alternatief is beschreven in het Nederlandse patent NL 2011831. Hierin wordt een inrichting beschreven met een koudemiddel voerend circuit, bijvoorbeeld gebruikt in de koeling van supermarkten en een warmtemiddel voerend circuit, bijvoorbeeld gebruikt voor de verwarming van dezelfde supermarkt, waarbij beide circuits in warmtewisselend contact zijn om zodoende een energiebesparing op te leveren.
Een dergelijk systeem levert besparingen op in de benodigde hoeveelheid aardgas, echter hierbij blijft nog steeds een significante afhankelijkheid van aardgas aanwezig.
Het doel van de uitvinding is om de bovengenoemde problemen te verminderen of zelfs te voorkomen.
Dit doel wordt bereikt met behulp van een warmtewisselaar, omvattend:
- een afgesloten, met een eerste medium gevuld, reservoir;
- ten minste één in het reservoir aangebracht kanaal, van een ingang naar een uitgang doorstroomd met een tweede medium;
- ten minste één in het reservoir in het eerste medium aangebrachte lichtbron, zoals een spiraallamp; en
- reflectiemiddelen, omvattend een laag zoals een spiegel- of metaallaag, aangebracht aan ten minste één van de binnenwand van het reservoir en een in het eerste medium aangebracht ten minste één schot.
Bij de warmtewisselaar volgens de uitvinding wordt met de lichtbron licht en warmte opgewekt. De hieruit voortkomende energie wordt via het eerste medium overgedragen aan het kanaal dat in warmtewisselend contact is met het eerste medium en het hierdoor stromende, van het eerste medium gescheiden, tweede medium, dat hierdoor opwarmt. Door het voorzien van reflectiemiddelen wordt de energie voortkomend uit de lichtbron weerkaatst en mogelijk als het ware opgeblazen.
De reflectiemiddelen kunnen bestaan uit een laag aangebracht aan de binnenwand van het reservoir en/of een of meerdere optioneel in het eerste medium geplaatst schotten, echter deze binnenwand of optionele schotten kunnen ook geheel uit deze materialen bestaan. Onder een metaallaag wordt in het bijzonder ook verstaan een zilverfolie of een legering zoals roestvrij of roestvast staal. De schotten zijn bij voorkeur tweezijdig voorzien van de laag, zodat in beide door het schot afgescheiden compartimenten reflectiemiddelen aanwezig zijn. Volledig bedekking van de schotten met de laag verdient te voorkeur om het rendement te maximaliseren.
Het gebruik van een spiraallamp als lichtbron heeft geleid tot gunstige resultaten, in het bijzonder een spiraallamp van 800 Watt. Indien één of meerdere schotten voorzien zijn, dan is bij voorkeur in elk compartiment dat door deze schotten gecreëerd wordt ten minste één dergelijke lichtbron opgenomen. De lampen hebben bij voorkeur een kerntemperatuur van minimaal 400 graden Celsius voor een voldoende warmteoverdracht. De lampen hebben bij voorkeur een opwarmtijd van 3 seconden of minder om een voldoende snelle inschakeling te kunnen waarborgen. Het is gebleken dat het plaatsen van ten minste drie van dergelijke lampen een voldoende levering van warmte oplevert voor de meeste toepassingen.
De wand van het kanaal is voor goede warmteoverdracht bij voorkeur gemaakt van een hiertoe geschikt materiaal en bij voorkeur geschikt metaal, zoals bijvoorbeeld koper.
Het eerste medium kan bijvoorbeeld lucht of water zijn of omvatten. Het tweede medium omvat en is bij voorkeur in hoofdzaak opgebouwd uit water.
De warmtewisselaar kan met de uitgang aangesloten worden op een warmtebehoevend apparaat, zoals bijvoorbeeld een radiator, waarin (een gedeelte) van de in de warmtewisselaar aan het tweede medium overgedragen warmte verbruikt wordt. Wanneer na passage door het warmtebehoevend apparaat nog warmte overblijft (bijvoorbeeld doordat het tweede medium nog warmer is dan 120 graden Celsius), dan kan achter het warmtebehoevend apparaat verder stroomafwaarts een apparaat geplaatst worden welke deze warmte omzet in energie, zoals bijvoorbeeld een turbine.
De warmtewisselaar volgens de uitvinding wordt in het bijzonder voordelig gebruikt met de inrichting uit NL 2011831 zoals hierboven beschreven, waarbij de warmtewisselaar volgens de uitvinding bijvoorbeeld in het warmtemiddel voerend circuit kan zijn aangebracht, of dit circuit kan vervangen.
Bij voorkeur omvat de warmtewisselaar tevens ten minste één van een drukmeter en een beveiliging tegen oververhitting, welke zorgt voor het uitschakelen van de warmtewisselaar indien met behulp van een thermometer vastgesteld wordt dat een vooraf ingesteld temperatuur, bijvoorbeeld in het tweede medium, bereikt is.
Het is mogelijk dat in het reservoir één kanaal is aangebracht, maar de mogelijkheid bestaat om meerdere kanalen parallel in het reservoir op te nemen. Hierbij bestaat in het geval van bijvoorbeeld twee kanalen een voorkeur voor het gebruiken van een eerste kanaal met een groot contactoppervlak, aangesloten op een warmtebehoevend apparaat met een relatief grote warmtebehoefte, samen met een tweede kanaal met een kleiner contactoppervlak, aangesloten op een warmtebehoevend apparaat met een kleinere warmtebehoefte, om hiermee de warmteopbrengst naar behoefte te verdelen. Het tweede kanaal kan bijvoorbeeld vanaf de uitgang aangesloten zijn op een inrichting voor het opwarmen van tapwater.
In een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de warmtewisselaar volgens de uitvinding omvat de warmtewisselaar een in het eerste medium aangebracht langwerpig element, waarbij het ten minste één schot zich uitstrekt tussen de binnenwand van het reservoir en het langwerpig element, voor het verdelen van het reservoir in een aantal compartimenten.
Het langwerpige element is aangebracht in het eerste medium, en de schotten strekken zich uit tussen het langwerpige element en de binnenwand van het reservoir, en zijn bij voorkeur bevestigd aan het langwerpige element en/of de binnenwand. Hierdoor wordt het reservoir onderverdeeld in compartimenten of bij voorkeur afgescheiden kamers. Het kanaal loopt bij voorkeur door elk van deze compartimenten en in bij voorkeur elk compartiment is een lichtbron aangebracht om het rendement te vergroten.
Het langwerpige element en de schotten zijn bij voorkeur zodanig in het reservoir aangebracht dat compartimenten ontstaan met substantieel hetzelfde volume.
Indien meerdere kanalen zich zich door het reservoir uitstrekken, waarbij deze meerdere kanalen elk een langwerpig deel omvatten, dan lopen deze langwerpige delen bij voorkeur parallel en liggen deze tegen elkaar aan om de kanalen compact uit te voeren zonder daarbij de lampen te hinderen.
In een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de warmtewisselaar volgens de uitvinding omvat het kanaal een langwerpige buis, welke zich door het eerste medium uitstrekt.
Een langwerpige buis is goedkoop in productie en vereist weinig specifieke bewerkingen en kan gebruikt worden om een ander gedeelte van het kanaal te verbinden met of richting de ingang of uitgang.
In een derde voorkeursuitvoeringsvorm van de warmtewisselaar volgens de uitvinding is het langwerpige element de langwerpige buis.
Wanneer het langwerpige element de langwerpige buis is, dan wordt het aantal elementen in het eerste medium verminderd. Dit vermindert de productiekosten van de warmtewisselaar, en kan bovendien de warmteoverdracht naar het tweede medium verbeteren in vergelijking met een situatie waarin het langwerpige element niet de langwerpige buis is, in welk geval een situatie zich zou kunnen voordoen dat warmte via het langwerpige element verloren gaat.
In een vierde voorkeursuitvoeringsvorm van de warmtewisselaar volgens de uitvinding omvat het kanaal een spiraalvormig deel met een aantal zich boven elkaar uitstrekkende omwentelingen.
Het gebruik van een spiraalvormig of, anders gezegd, helixvormig deel heeft als voordeel dat het kanaal gedurende een groot gebied binnen het reservoir in warmtewisselend contact is met het eerste medium, en dat derhalve het rendement wordt vergroot, terwijl een spiraalvormig deel bovendien een georganiseerde en regelmatige structuur heeft, waardoor deze makkelijker te onderhouden zoals reinigen is. Onder spiraal wordt naast een spiraal met ronde omwentelingen ook een spiraal verstaan met andersoortige omwentelingen (bijvoorbeeld meerhoekige omwentelingen).
Indien in het reservoir meerdere kanalen zijn aangebracht dan heeft de spiraal aangesloten op het warmtebehoevende apparaat met het kleinste verbruik bij voorkeur een kleinere straal dan de spiraal aangesloten op het warmtebehoevende apparaat met een groter verbruik, om op die manier de aanwezige warmte op een naar verbruik gelijkmatige wijze te verdelen.
In een vijfde voorkeursuitvoeringsvorm van de warmtewisselaar volgens de uitvinding zijn de omwentelingen op elkaar geperst, en bij voorkeur met hechtmiddelen, zoals tinsoldeer, aan elkaar bevestigd.
Door de boven elkaar lopende omwentelingen op elkaar te persen wordt de hoeveelheid tweede medium in het reservoir vergroot, hetgeen de warmteoverdracht vergroot. Het aan elkaar hechten van deze omwentelingen met hechtmiddelen zoals tinsoldeer zorgt ervoor dat de omwentelingen in deze configuratie blijven, hetgeen de continuïteit van de warmtewisselaar in bedrijf vergroot.
In een zesde voorkeursuitvoeringsvorm van de warmtewisselaar volgens de uitvinding strekt het spiraalvormig deel zich langs de binnenwand van het reservoir uit.
Wanneer het spiraalvormige deel zich langs de binnenwand van het reservoir uitstrekt, of meer in het bijzonder, wanneer het middelpunt van de omwentelingen van het spiraalvormig deel substantieel samenvalt met het middelpunt van het reservoir en dus het spiraalvormige deel in hoofdzaak langs de binnenwand van het reservoir loopt, dan wordt een goede warmteoverdracht van eerste medium op tweede medium bereikt.
De vorm van het spiraalvormig deel sluit bij voorkeur aan op de vorm van de binnenwand van het reservoir om een goede warmteoverdracht te bereiken.
In een zevende voorkeursuitvoeringsvorm van de warmtewisselaar volgens de uitvinding omvat de warmtewisselaar een bodem, een deksel, en een tussen de bodem en deksel aangebrachte omtrekswand, en is de omtrekswand bij voorkeur cilindrisch.
Hoewel andere vormen van het reservoir ook mogelijk zijn verdient een reservoir met een vlakke en parallelle bodem en deksel en een zich daartussen uitstrekkende omtrekswand de voorkeur, omdat een dergelijke warmtewisselaar regelmatiger van vorm is en daardoor makkelijker te plaatsen is zonder dat dode ruimtes ontstaan.
Een cilindrisch reservoir verdient daarbij de voorkeur omdat het daarbij mogelijk is om het langwerpige element vanaf nabij het midden van de ronde bodem naar de ronde deksel te laten lopen, waarbij de schotten regelmatig verdeeld rondom het langwerpig element zijn aangebracht. Dit verhoogt het rendement.
In een achtste voorkeursuitvoeringsvorm van de warmtewisselaar volgens de uitvinding strekt het ten minste één schot zich uit van de bodem naar het deksel.
Wanneer de schotten zich uitstrekken van de bodem naar het deksel, waaronder tevens wordt verstaan het uitstrekken over een substantieel deel tussen bodem en deksel, dan wordt het eerste medium voor een groot deel onderverdeeld in compartimenten, hetgeen het rendement vergroot.
In een negende voorkeursuitvoeringsvorm van de warmtewisselaar volgens de uitvinding staat de langwerpige buis haaks op het deksel, en strekt het kanaal zich uit van nabij de rand van het deksel, via het spiraalvormig deel tot nabij de bodem, en vanaf nabij de bodem via de langwerpige buis naar nabij het midden de het deksel.
Van een dergelijke uitvoering is gebleken dat deze een goed rendement oplevert en dat nog slechts 2.5 tot 2.8 kWh energie nodig is voor het verkrijgen van een hoeveelheid warmte welke gelijkstaat aan de warmteopbrengt van 1 m3 gas, ten opzichte van ongeveer 8.7 kWh voor een traditionele elektrische centrale verwarming.
In een tiende voorkeursuitvoeringsvorm van de warmtewisselaar volgens de uitvinding is nabij de uitgang een klep met een controller aangebracht.
Door in of nabij de uitgang een klep aan te brengen is het mogelijk om de uitgang af te sluiten, en meer in het bijzonder de klep alternerend gedurende enige tijd richting de gesloten stand te brengen, en vervolgens gedurende enige (mogelijk andere) tijd weer (verder) te openen. Door de klep in de uitgang gedurende enige tijd richting de gesloten stand te brengen wordt de contacttijd van het tweede medium in de warmtewisselaar vergroot, en neemt de temperatuur van het tweede medium derhalve toe. Door de klep vervolgens gedurende enige tijd te openen is het vervolgens mogelijk om het tweede medium uit te voeren voor verder gebruik. Het verdient aanbeveling om deze afsluiting aan te sturen met een controller, om zodoende een optimale temperatuur te bereiken. Een dergelijke combinatie kan bijvoorbeeld een magneetklep met een pulsenteller omvatten.
Het kan voordelig zijn om in elk geval de klep niet volledig af te sluiten, omdat hierdoor de doorvoer van tweede medium door de uitgang tijdelijk tot stilstand komt.
In een elfde voorkeursuitvoeringsvorm van de warmtewisselaar volgens de uitvinding is de controller in ingesteld voor het openen en sluiten van de klep in intervallen tussen de 10 en 40 seconden.
Het is gebleken dat het kiezen van de hierboven beschreven enige tijd tussen 10 en 40 seconden ertoe bijdraagt dat de temperatuur aan de uitgang voldoende stijgt, zonder dat in de meest voorkomende gevallen hiermee een tekort aan verwarmd tweede medium ontstaat.
In een twaalfde voorkeursuitvoeringsvorm van de warmtewisselaar volgens de uitvinding omvat de warmtewisselaar verder een rondom het reservoir op afstand van het reservoir aangebrachte buitenwand
Door rondom het reservoir naast de wand ook een buitenwand aan te brengen met daartussen een een tussenruimte onder onderdruk, wordt de kans op het weglekken van ontwikkelde warmte verminderd.
In een dertiende voorkeursuitvoeringsvorm van de warmtewisselaar volgens de uitvinding heerst in ten minste één van het reservoir en de ruimte tussen het reservoir en de buitenwand een onderdruk, bij voorkeur van ten minste ongeveer 1 bar.
Door de druk in één van deze ruimtes maar bij voorkeur beide ruimtes te verlagen wordt de efficiëntie van de overdracht verder vergroot. Ook wordt in het geval van onderdruk in het reservoir de kans op weglekken van warmte verminderd, doordat lange golven door de onderdruk doorbroken worden. Bovendien wordt de kans op oververhitting van de bedrading van de lampen gereduceerd.
Het reservoir en/of de buitenwand van de warmtewisselaar zijn bij voorkeur opgebouwd uit meerdere delen zodat deze gemakkelijk in en uit elkaar zijn te halen, hetgeen onderhoud, zoals het vervangen van de lampen vereenvoudigt. Wanneer in de warmtewisselaar onderdruk heerst in enige ruimte, dan is het voordelig voor dit doel een afdichting zoals O-ringen toe te passen.
Deze en andere aspecten van de uitvinding worden verder toegelicht aan de hand van de bijgaande figuren.
Figuur 1 toont een perspectivisch aanzicht van een doorgesneden warmtewisselaar volgens de uitvinding.
Figuur 2 toont een schematisch bovenaanzicht van de warmtewisselaar volgens figuur 1 met weggelaten deksel.
Figuur 3 toont een stroomschema voor de warmtewisselaar volgens figuur 1.
Figuur 4 toont de ontwikkeling van de temperatuur aan de uitgang ten opzichte van de tijd bij gebruik van de klep met controller.
Figuur 5 toont een dwarsdoorsnede variant op een warmtewisselaar volgens de uitvinding.
In figuur 1 is een helft van een warmtewisselaar 1 getoond. De warmtewisselaar 1 omvat een reservoir 2 met een bodem 3, een deksel 4 en een daartussen zich uitstrekkende omtrekswand 5, welke naar de binnenzijde toe bedekt is met zilverfolie. In het reservoir 2 zijn niet getoonde lichtbronnen aangebracht. Vanaf een ingang 6 naar uitgang 7 loopt een van de inhoud van reservoir 2 afgescheiden kanaal 8, dat in warmtewisselend contact staat met de inhoud van reservoir 2. Het kanaal omvat vanaf de ingang 6 eerst een spiraalvormig gedeelte 9 met op elkaar geperste windingen 10, welke aan elkaar gehecht zijn met behulp van tinsoldeer 11. Het spiraalvormig gedeelte 9 loopt vanaf deksel 4 richting bodem 3 loopt, en vanaf daar via aansluiting 12 aansluit op langwerpige buis 13, welke uitmondt in uitgang 7. Rondom langwerpige buis 13 zijn regelmatig verdeeld een aantal schotten aangebracht waarvan schotten 14, 15 zijn getoond, zodat in reservoir 2 een aantal compartimenten 16, 17, 18 met een soortgelijk volume wordt gevormd. Rondom omtrekswand 5 is verder een buitenwand 19 aangebracht, met tussen omtrekswand 5 en buitenwand 19 een isolatielaag 20.
Figuur 2 toont een bovenaanzicht van warmtewisselaar met omtrekswand 5, buitenwand 19 en isolatielaag 20, langwerpige buis 13, en schotten 14, 15, 21, 22, welke zich uitstrekken tussen buis 13 en omtrekswand 5. Door de schotten zijn compartimenten 16, 17, 18, 23 gevormd. In de compartimenten 16, 17, 18, 23 zijn spiraaallampen 24, 25, 26, 27 aangebracht.
Figuur 3 toont warmtewisselaar 1 met ingang 6 en uitgang 7 en de nabij uitgang 7 aangebrachte magneetklep 28, waarvan de stand gecontroleerd wordt door een met klep verbonden controller 29, welke steeds gedurende een gelijk interval gekozen uit het gebied tussen de 10 en 40 seconden klep 28 sluit of opent.
In figuur 4 is te zien hoe de temperatuur van het tweede medium zich ontwikkelt door deze aansturing van klep 28 door controller 29 op punt 30. Gedurende een tijdsperiode tl, waarin de klep 28 van de volledig geopende stand geleidelijk wordt gesloten, neemt de temperatuur toe, terwijl in tijdsperiode t2, waarin de klep van een substantieel gesloten stand naar de volledig geopende stand wordt gebracht, de temperatuur daalt.
Figuur 5 toont een dwarsdoorsnede vanaf de bovenzijde van een variant 50 van een warmtewisselaar volgens de uitvinding. De warmtewisselaar 50 omvat een buitenwand 51, een binnenwand 52, een zich daartussen uitstrekkende ruimte 53 welke onder onderdruk staat. Binnen de binnenwand 52 strekken zich twee kanalen uit. Het eerste kanaal is opgebouwd uit een spiraalvormig deel 54 en op het spiraalvormig deel 54 aangesloten langwerpig deel 55. Het tweede kanaal is opgebouwd uit een spiraalvormig deel 56 en een op het spiraalvormig deel 56 aangesloten langwerpig deel 57. De straal R2 van spiraalvormig deel 56 is kleiner dan de straal Rl van spiraalvormig deel 54. In het reservoir 59 heerst rondom kanaaldelen 54, 55, 56, 57, 58 onderdruk. In reservoir 59 zijn schotten 60 aangebracht waardoor de spiraalvormige delen 54, 56 steken op soortgelijke wijze als getoond in figuur 1. Deze uitvoering 50 is daarmee vrijwel gelijk aan de uitvoering 1, echter heeft daarbij twee kanalen in plaats van één. De lampen zijn bij de uitvoering 50 eveneens tussen de schotten 60 geplaatst zoals beschreven aan de hand van figuur 2.
Claims (14)
- Conclusies1. Warmtewisselaar, omvattend:- een afgesloten, met een eerste medium gevuld, reservoir;- ten minste één in het reservoir aangebracht kanaal, van een ingang naar een uitgang doorstroomd met een tweede medium;- ten minste één in het reservoir in het eerste medium aangebrachte lichtbron, zoals een spiraallamp; en- reflectiemiddelen, omvattend een laag zoals een spiegel- of metaallaag, aangebracht aan ten minste één van de binnenwand van het reservoir en een in het eerste medium aangebracht ten minste één schot.
- 2. Warmtewisselaar volgens conclusie 1, waarbij de warmtewisselaar een in het eerste medium aangebracht langwerpig element omvat, waarbij het ten minste één schot zich uitstrekt tussen de binnenwand van het reservoir en het langwerpig element, voor het verdelen van het reservoir in een aantal compartimenten.
- 3. Warmtewisselaar volgens conclusie 1 of 2, waarbij het kanaal een langwerpige buis omvat, welke zich door het eerste medium uitstrekt.
- 4. Warmtewisselaar volgens conclusie 2 en 3, waarbij het langwerpige element de langwerpige buis is.
- 5. Warmtewisselaar volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het kanaal een spiraalvormig deel omvat met een aantal zich boven elkaar uitstrekkende omwentelingen.
- 6. Warmtewisselaar volgens conclusie 5, waarbij de omwentelingen op elkaar geperst zijn, en bij voorkeur met hechtmiddelen, zoals tinsoldeer, aan elkaar bevestigd zijn.
- 7. Warmtewisselaar volgens conclusie 5 of 6, waarbij het spiraalvormig deel zich langs de binnenwand van het reservoir uitstrekt.
- 8. Warmtewisselaar volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de warmtewisselaar een bodem, een deksel, en een tussen de bodem en deksel aangebrachte omtrekswand omvat, en waarbij de omtrekswand bij voorkeur cilindrisch is.
- 9. Warmtewisselaar volgens conclusie 8, waarbij het ten minste één schot zich uitstrekt van de bodem naar het deksel.
- 10. Warmtewisselaar volgens conclusie 4, een van de conclusies 5 tot en met 7, en conclusie 8 of 9, waarbij de langwerpige buis haaks op het deksel staat, en waarbij het kanaal zich uitstrekt van nabij de rand van het deksel, via het spiraalvormig deel tot nabij de bodem, en vanaf nabij de bodem via de langwerpige buis naar nabij het midden de het deksel.
- 11. Warmtewisselaar volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij nabij de uitgang een klep met een controller is aangebracht.
- 12. Warmtewisselaar volgens conclusie 11, waarbij de controller in ingesteld voor het openen en sluiten van de klep in intervallen tussen de 10 en 40 seconden.
- 13. Warmtewisselaar volgens een van de voorgaande conclusies, verder omvattend een rondom het reservoir op afstand van het reservoir aangebrachte buitenwand.
- 14. Warmtewisselaar volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij in ten minste één van het reservoir en de ruimte tussen het reservoir en de buitenwand een onderdruk heerst, bij voorkeur van ten minste ongeveer 1 bar.1/2 ια. 12/2
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2018604A NL2018604B1 (nl) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | Warmtewisselaar |
EP18718010.4A EP3601897A1 (en) | 2017-03-29 | 2018-03-29 | Heat exchanger |
PCT/NL2018/050200 WO2018182417A1 (en) | 2017-03-29 | 2018-03-29 | Heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2018604A NL2018604B1 (nl) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | Warmtewisselaar |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL2018604B1 true NL2018604B1 (nl) | 2018-10-10 |
Family
ID=58548816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL2018604A NL2018604B1 (nl) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | Warmtewisselaar |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3601897A1 (nl) |
NL (1) | NL2018604B1 (nl) |
WO (1) | WO2018182417A1 (nl) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3065741A (en) * | 1959-10-14 | 1962-11-27 | Gerard George | Furnace construction |
JP2002162113A (ja) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Ses Co Ltd | 恒温液用昇温装置 |
US6408644B1 (en) * | 2000-08-21 | 2002-06-25 | Don Williams | Microwave home energy heating and cooling system |
US20120063754A1 (en) * | 2010-09-13 | 2012-03-15 | Tokyo Electron Limited | Liquid Heating Unit, Liquid Processing Apparatus Including the Same, and Liquid Processing Method |
JP2012087983A (ja) * | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Tokyo Electron Ltd | 流体加熱装置及び基板処理装置 |
US20120275775A1 (en) * | 2011-04-28 | 2012-11-01 | Zoran Iskrenovic | Infrared Water Heater |
US20140226958A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-14 | Brian Dunn | Artificial light and evacuated tube boiler |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4914276A (en) * | 1988-05-12 | 1990-04-03 | Princeton Scientific Enterprises, Inc. | Efficient high temperature radiant furnace |
JP2583159B2 (ja) * | 1991-02-08 | 1997-02-19 | 株式会社小松製作所 | 流体加熱器 |
NL2011831C2 (nl) | 2013-11-22 | 2015-05-26 | Wilhelmus Josephus Maria Schottman | Inrichting voor koelen en verwarmen. |
-
2017
- 2017-03-29 NL NL2018604A patent/NL2018604B1/nl active
-
2018
- 2018-03-29 WO PCT/NL2018/050200 patent/WO2018182417A1/en unknown
- 2018-03-29 EP EP18718010.4A patent/EP3601897A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3065741A (en) * | 1959-10-14 | 1962-11-27 | Gerard George | Furnace construction |
US6408644B1 (en) * | 2000-08-21 | 2002-06-25 | Don Williams | Microwave home energy heating and cooling system |
JP2002162113A (ja) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Ses Co Ltd | 恒温液用昇温装置 |
US20120063754A1 (en) * | 2010-09-13 | 2012-03-15 | Tokyo Electron Limited | Liquid Heating Unit, Liquid Processing Apparatus Including the Same, and Liquid Processing Method |
JP2012087983A (ja) * | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Tokyo Electron Ltd | 流体加熱装置及び基板処理装置 |
US20120275775A1 (en) * | 2011-04-28 | 2012-11-01 | Zoran Iskrenovic | Infrared Water Heater |
US20140226958A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-14 | Brian Dunn | Artificial light and evacuated tube boiler |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018182417A1 (en) | 2018-10-04 |
EP3601897A1 (en) | 2020-02-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
BE1019332A5 (nl) | Warmtewisselaar. | |
CN108351675A (zh) | 利用液体浸没冷却的包括产热部件的装置 | |
US9909789B2 (en) | Heating and cooling unit with canopy light | |
NL2018604B1 (nl) | Warmtewisselaar | |
JP6767975B2 (ja) | 太陽エネルギーシステム | |
US10345080B2 (en) | Thermal camouflage device and vehicle comprising such a device | |
ES2524610T3 (es) | Un dispositivo y método para calentar múltiples comidas preparadas | |
CN108507164A (zh) | 一种热水器 | |
WO2013182916A1 (en) | Solar collector | |
US9366455B1 (en) | System and method for indirectly heating a liquid with a laser beam immersed within the liquid | |
US20210080133A1 (en) | Energy storage device, method for storing and supplying energy using the same | |
US20130302020A1 (en) | Heating device for electric water heater | |
NL2007025C2 (nl) | Tankcontainer. | |
CN202182569U (zh) | 电热水器加热装置 | |
CN105222212B (zh) | 蓄能式取暖器 | |
CN204787264U (zh) | 换热水箱及热水机 | |
CN211316800U (zh) | 一种中草药烘干箱 | |
CN209512276U (zh) | 一种多路切换水循环加热装置 | |
NL1031020C1 (nl) | Inrichting voor het verwarmen van tapwater. | |
CN104764187A (zh) | 一种水循环热水器 | |
CN207122967U (zh) | 一种分体式电热取暖装置 | |
WO2009023204A1 (en) | Microwave boiler and hot water heater | |
CN209391722U (zh) | 一种可除湿的盒饭机 | |
NL1041614B1 (nl) | Inrichting voor uitwisselen warmte | |
CN215686854U (zh) | 饮水机和饮水机用水箱组件 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD | Change of ownership |
Owner name: REDUXION B.V.; NL Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), ASSIGNMENT; FORMER OWNER NAME: WILHELMUS JOSEPHUS MARIA SCHOTTMAN Effective date: 20181001 |