NL7811005A

NL7811005A - Inrichting voor het overdragen van warmte door middel van holle draden.

Info

Publication number: NL7811005A
Application number: NL7811005A
Authority: NL
Original assignee: Akzo Nv
Priority date: 1978-11-06
Filing date: 1978-11-06
Publication date: 1980-05-08
Also published as: JPS5572790A

Description

\ - ~ AKU 1791 " ^ · .¾ tr'

Akzo N.V., Arnhem. .

Inrichting voor het overdragen van warmte door middel van holle draden.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het overdragen van warmte tussen tenminste twee media door : - 5 middel van een groep holle draden.

Een dergelijke warmtewisselaar is onder andere bekend uit het Canadese octrooischrift 796181. Bij de bekende inrich-- ting strekt een lange bundel uit evenwijdige synthetische holle draden zich in een huis uit. Het ene medium stroomt 10 door de draden heen en het andere medium stroomt door het ! • I - huis om en tussen de holle draden, eën en ander in hoofd- j zaak overeenkomstig de voor conventionele warmtewisselaars met stalen pijpenbundels gebruikelijke wijze.

Hoewel met die bekende warmtewisselaars met holle draden 15 onder bepaalde omstandigheden misschien aanvaardbare resultaten bereikbaar zijn, is de toegepaste constructie minder deugdelijk met name in verband met de betrekkelijk grote flexibiliteit van de holle draden. De bekende warmtewisselaar is betrekkelijk: kwetsbaar met als gevolg 20 kans op lekkage en minder goede beheersing van de door stroming, hetgeen bij stijgende energiekosten als een toenemend bezwaar zal worden ondervonden.

\ · 1 · . "

De uitvinding beoogt nu een warmtewisselaar van het in de 25 aanhef vermelde type te verschaffen, waarbij de genoemde j bezwaren zijn ondervangen. De warmtewisselaar volgens de uitvinding is in de eerste plaats hierdoor gekenmerkt, dat j tenminste twee groepen holle draden zijn aangebracht, waar-; van de eerste dradengroep is voorzien van aansluitingen · 30 voor het transporteren van een eerste medium en waarvan de tweede dradengroep is voorzien van aansluitingen voor I het transporteren van een tweede medium. Volgens de 78 1 1 0 0 5 * __ 2 „ * uitvinding bevat daarbij elke groep tenminste 10, echter bij voorkeur enkele honderden tot vele duizenden holle j draden, waarbij de draden van elke groep een laag vormen en een aantal van vier of meer ieder een laag vormende dradengroepen is aangebracht. Bij voorkeur worden echter 5 uitvoeringen toegepast met enkele -tientallen tot enkele j i honderden of duizenden lagen van dradengroepen. Daardoor kan de warmtewisselaar volgens de vinding in de vorm van | een kompakt blok worden uitgevoerd, waarmede in een zeer ^ kleine ruimte een warmtewisselaar met een hoog rendement ! t j 10 kan worden aangebracht. De kans op lekkage is daarbi3 j minimaal en de stroming van de beide media door holle j draden maakt een optimale beheersing van de doorstroming mogelijk. Een doelmatige uitvoering is volgens de vinding hierdoor gekenmerkt, dat in elke dradengroep de 15 holle draden zich onderling evenwijdig uitstrekken. Daar bij kunnen volgens de uitvinding de holle draden in elke groep zich evenwijdig uitstrekken aan de holle draden in daarop volgende lagen vormende groepen. Een gunstige uitvoeringsvorm is volgens de vinding hierdoor geken-20 merkt, dat elke groep van holle draden een nagenoeg.plat vlak vormt, waarbij de holle draden in elke groep de holle draden in daarop volgende lagen vormende groepen· kruisen, in het bijzonder onder een hoek van 90?

Een bijzonder kompakte en eenvoudig te vervaardigen \ 25 warmtewisselaar is volgens de vinding hierdoor geken merkt, dat elke groep van holle draden een gekromd vlak vormt. Een dergelijke uitvoering is volgens de vinding bij! voorkeur hierdoor gekenmerkt, dat de holle draden in de . vorm van regelmatige en/of onregelmatige lussen zijn 30 aangebracht. Onder een lus wordt daarbij elke van een rechte lijn afwijkende vorm verstaan, echter in het bijzonder vlakke of ruimtelijk gekromde vormen, waarbij de kromtestraal kleiner is dan 1 m. echter bok groter kan zijn en bij voorkeur groot genoeg is om knikken van de 508294F - 78 1 1 0 0 5 . “3 i /¾ holle draden te vermijden.Met voordeel zijn daarbij j ' volgens de vinding de.holle draden aangebracht in de t vorm van een schroeflijn en/of. een spiraal.. De holle -· Ί draden uit op elkaar volgende, lagen kunnen elkander daarbij kruisen en het dradenpakket kan volgens de vinding zijn , 5 vervaardigd uit een meerlagig spoel- of wikkellichaam, ^ welk wikkellichaam verschillende vormen kan bezitten, zoals een cirkelvormige, een elliptische of een veelhoekige ringdoorsnede met afgeronde hoeken. Ook kan volgens de vinding een rechthoekige ringdoorsnede worden 10 toegepast.

Volgens de vinding kan de warmtewisselaar hierdoor zijn gekenmerkt, dat de .hollè dradengroepen zijn gevormd uit een weefsel, een breisel, een vlies of uit een ander door 15 middel van afleggen gevormd vlak dradenpatroon.

De bij de warmtewisselaar volgens de vinding toegepaste holle draden bezitten een buitendiameter van 0,05 tot 5 mm,echter bij voorkeur bedraagt de buitendiameter 0,05 20 tot 1 mm. De wanddikte van de holle draden bedraagt* 5 - 20% van de buitendiameter. Bij voorkeur bedraagt de wanddikte ongeveer 10% van de buitendiameter.

De warmtewisselaar is volgens de vinding hierdoor geken- j 25 merkt, dat de holle draden zijn gevormd uit een of meer t; van de volgende stoffen of mengsels daarvan: polyolefinen, zoals polyetheen, polypropeen en poly-isobuteen; polystyreen en copolymeren (random, alternerend en block) 30 van styreen met butadieen, acrylonitril en acrylaatesters; polyhaloolefinen, zoald polyvinylchloride en y - ' polytetrafluoretheen; polyvinyls, zoals polyvinylalchohol en polyvinylacetaat; j _" ' - :_J ' 78 t 10 0 5 - 4 -

V

polyacrylaten en polymetacrylaten, zoals polymethacrylaat . i en polymethylmetacrylaat en andere polyacrylaten, ' ! in het bijzonder polyacrylonitril; > l i : elastomeren, zoals natuurrubber, synthetische rubbers, : bijvoorbeeld siliconen rubbers of polyolefinische 5 | · rubbers of copolymeren van het type etheen-propeen- rubber (EPDM); polyoxyden, zoals polypropyleenoxyde en poly 2,6 dimethylfenyleenoxyde; verzadigde en onverzadigde polyesters, zoals poly- 10 ethyleentereftalaat; | polyamiden, zoals nylon 6, nylon 66 en aromatische polyamiden; polycarbonaten; polyimiden; .e . .

15 polybenzimidazolen; polyurethanen; half-synthetische polymeren, zoal? geregenereerde cellulose, in’het bijzonder op koperacetaat basis; thermohardende kunststoffen, zoals epoxyharsen en 20 aminoplasten; copolymeren van twee of meer van de genoemde polymeren; polysulfonen; anorganische polymeren, zoals fosfazenen.

25 Volgens de uitvinding kan de warmtewisselaar ook zijn opgebouwd uit holle bicomponent draden, in het bijzonder van het type met een binnenring uit de ene component en een buitenring uit de andere component.

30 Volgens de uitvinding kunnen de holle draden zijn voor- J

zien van een deklaag ter verbetering van de hechting en j ter vermindering van de permeabiliteit. Dergelijke holle draden kunnen op eenvoudige wijze worden verwaardigd

5Ü8234F

Ί 78 1 1 0 0 5 ' s ... 5 _ *- ' ! . . . ! ; als Z13 bestaan uit bicomponent draden .van het type I meteen binnenring uit de ene .component en een buitenring

S

uit de andere component. Voorts kunnen de wanden der holle draden een vulmiddel, stabilisatoren, roet, pigmenten of dergelijke toevoegingen bevatten. In de j 5 I eenvoudigste uitvoering bezitten de holle draden een m ; I hoofdzaak cirkelvormige dwarsdoorsnede, echter afhanke-'’; lijk van de eisen kunnen de holle draden ook een elliptische of een drie-, vier-, vijf-, zes- of.andere veelhoekige ringvormige dwarsdoorsnede bezitten.

i 1 - 10 | De warmtewisselaar volgens de uitvinding is in het bij- , I zonder toepasbaar in een warmtekrachtsinstallatie. j I In verband met compacte bouw en gering gewicht, wordt .j ! de warmtewisselaar volgens de vinding met voordeel toe-! gepast in een motorvoertuig, in het bijzonder als ! 15 I radiateur voor het koelen van de koelvloeistof, als | I recuperator in het uitlaatsysteenl voor het terugwinnen j [ jan energie , als verwarnsingsorgaan voor het interieur en ’ dergelijke. ; 20 In het bijzonder worden ook gunstige resultaten verwacht j bij toepassing van de warmtewisselaar volgens de vinding ( in een koel- of warratepompsysteem. Een voorbeeld van een i i dergelijk warmtepompsysteem is een systeem, waarbij warmte aan het grondwater wordt onttrokken met behulp j 25 van een drietal kringloopsystemen, waarin pompen en warmtewisselaars zijn geplaatst, en waarbij voor de warmtewisselaars één hoog .rendement vereist is, d.w.z. ! een rendement van groter dan 90 %, bij voorkeur groter j 5 dan 95%. · j 30 Eveneens in verband met de bereikbaarheid van een hoog r rendement, wordt de warmtewisselaar volgens de vinding ! met voordeel toegepast voor het uitwisselen van warmte ; _tussen in hoofdzaak gaSVormigê fluida.

50323-IF _ . ' .

78 1 1 0 0 5

' vV- ; I

.. 6 -- • I ! • I Ter besparing van energie bij het verwarmen en conditio-; neren van gebouwen, wordt de warmtewisselaar volgens de i vinding met voordeel toegepast 'in een installatie voor het | terugwinnen van warmte uit ventilatielucht. De inrichting volgens de vinding kan ook met voordeel worden toegepast 5 : in een koeltoren van het droge type of in een systeem '' voor het opslaan van warmte. De warmtewisselaar volgens de ; vinding kan ook goed worden toegepast in een installatie i voor het opnemen van zonne-energie, in het bijzonder uit een zonnecollector.

10 ! De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van· ! . de schematische tekening. Ter vereenvoudiging en ter < i verduidelijking zijn in verschillénde tekeningen veel i » minder holle draden en lagen getekend dan in werkelijkheid ! worden toegepast. Fig. 1, 2, 3 en 4 tonen verschillende 15 . blokvormige warmte-wisselaars volgens de vinding. ;

Fig. 5,6 en 7 tonen details van blokvormige warmtwisse-laars op grotere schaal.

1 i

Fig. 8, 9 en 10 tonen enkele plaatsings- en schakel-

mogelijkheden voor blokvormige warmtewisselaars volgens I

de vinding.

20 Fig. 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 en 19 tonen enkele vervaardigingsmethoden voor pakketten met holle draden. j

Fig. 21 en 22 tonen een bepaalde uitvoeringsvorm van een ( warmtewisselaar volgens de vinding.

Fig 23, 24, 25 en 26 tonen nog enkele uitvoeringsvarianten : 25 voor warmtewisselaars volgens de vinding.

Fig. 27 en 28 tonen vervaardigingsmethoden voor de warmte- ! wisselaar volgens Fig. 23-26.

Fig. 29, 30 en 31 betreffen een warmtewisselaar vervaardigd volgens het wikkelprincipe.

30 Fig..32 en 33 tonen nog andere uitvoeringsvormen voor warmtewisselaars volgens de vinding. !

Fig. 34-40 tonen holle draden met verschillende gevormde eaemr . · 78 1 1 0 0 5 : _ - 7 - .. . ; a dwarsdoorsneden.

Fig. 41 en 42 tonen doorsneden van holle draden met dia-' metervariaties in lengterichting.

Fig. 43 en 44 tonen details voor een bepaald type warmte-5 ; wisselaar volgens de vinding.

; Fig. 1 toont een in zijn geheel met 1 aangeduide blok-j vormige warmtewisselaar volgens de vinding, die is | opgebouwd uit een aantal, in dit geval dertien stuks, op 10 ; elkaar volgende elk een groep vormende lagen 2 uit holle ; synthetische draden 3, 4. In Fig. 5 is het.in Fig. 1 óm- ^ cirkelde gedeelte van het blok 1 op een grotere schaal ; voorgesteld. Elke een laag 2 vormende groep draden vormt | een plat vlak. In elke laag 2 zijn de holle draden 3, 4 15 | onderling evenwijdig, maar de holle draden 3 en 4 uit op 1 elkaar volgende lagen kruisen elkaar loodrecht. De ruimte l om de holle draden 3, 4 ie opgevuld met giethars 5 of een , | ander vulmateriaal met eén goedé warmtegeleidings- j : coëfficiënt. Tevens worden met het vulmateriaal de draden , 20 in elke laag bij elkaar gehouden, terwijl eveneens op | elkaar volgende dradenlagen via het vulmateriaal aan j elkaar zijn bevestigd. De .holle draden 3 in de ene laag.: j transporteren het ene medium in de richting van de pijlen ; 6 en de holle draden 4 in de volgende laag transporteren ! 25 het andere medium in de dichting van de pijlen 7. Het ene I medium (pijl 6) wordt bijvorbeeld in warme toestand aan-. gevoerd .en het andere me<fium (pijl 7} in koude toestand. i In het intensief als warmtewisselaar werkende' blok wordt j dan het koude medium opgéwarmd door het warme medium. De 30 op elkaar volgende lagen 2 uit de groepen holle draden 3 en 4 zijn ieder voorzien van aparte aanvoer- en afvoer- | aansluitingen (in Fig. 1 niet getekend) voor het trans- ; porteren van twee media met verschillende temperatuur j waartussen warmte moet worden uitgewisseld. ] — : . . : i . . · . ;· · . _ . ____i y ·.

. \ ; 78 1 1 0 0 5 % i. __ 8 .

Fig. 3 toont een uitvoeringsvorm voor een warmtewisselaar, die ten Opzichte van de uitvoering volgens Fig. 1 slechts hierin verschilt, dat de holle draden 4 in de ene laag of groep een aanzienlijk kleinere diameter bezitten dan de holle draden 3 in de daarop volgende laag of groep.

5 Fig. 2 toont eveneens een blok, dat in zijn geheel met 8 is aangeduid. Het blok 8 bevat ook groepen telkens een ! laag 9 vormende holle draden 10 en 11. De holle draden 10 | en 11 uit op elkaar volgende lagen kruisen elkaar lood- ; recht. Tussen de op elkaar volgende lagen uit holle draden 10 bevinden zich telkens scheidingslagen 12. Deze scheidings- ! lagen kunnen zijn opgevuld met een medium, dat bijzonder geschikt is voor het opslaan van warmte. \ j Fig. 6 toont het omcirkelde gedeelte van het blok 8 op ! : | grotere schaal. De ruimte tussen de holle draden is weder- 15 | om opgevuld met een vulmateriaal 13, terwijl elke draden- j laan aan boven- en onderzijde is afgedekt met een folie I 14.

{ Fig. 7 toont een enigszins gewijzigde uitvoering van het omcirkelde gedeelte van Fig. 2, waarbij de genoemde afdek-. 20 folie niet aanwezig is. Het blok 8 moet eveneens zijn i · . · ! voorzien van aparte aanvoer- en afvoeraansluitmgen (met ! . i 1 getekend) / voor elk van de holle dradengroepen 10 en 11.

Wanneer het blok 8 moet fungeren als warmteopslaginricht- : ’ ! ing, kan het blok 8 en in het bijzonder de met warmte-25 opslagmateriaal van grote capaciteit gevulde lagen 12 ' eerst worden opgewarmd via een door de groepen holle draden 10 toegevoerd heet eerste .medium. Op een later j tijdstip of in dezelfde tijd kan de in de lagen 12 verzamelde warmte weer worden afgegeven aan een tweede medium . i 30 dat via de groepen holle draden 11 kan worden toegevoerd.

en afgevoerd. J

Fig. 4 toont nog een enigszins gewijzigde blokvormige j warmtewisselaar. Het blok 15 bevat aan boven- en onder- ; zijde groepenlagen 16 vormende holle draden 17 en 18. Het .

5U82SiF

78 1 1 0 0 5 / * '· ,- ·· 9 blok 15-moet zijn voorzien van aparte aanvoer- en afvoer— aansluitingen (niet getekend) voor elk van de holle dra- : dengroepen 17 en 18, waartussen uitwisseling van warmte moet plaatsvinden. De dradenlagen 16 aan boven- en onderzijde van het blok 15 zijn van elkaar gescheiden door een 5 !" tussenlaag 19. ·" , Fig. .8 toont een blokvormige warmtewisselaar uit holle draden, waarbij het blok 20 in een frame 21 is aange- i bracht. Het blok is opzichzelf van het in Fig. 1 aan- I . - & I gegeven type. Het getekende blok 20 bezit acht op elkaar 10 volgende lagen 22, die ieder zijn opgebouwd uit in elke . ΐ j laag onderling evenwijdige holle draden 23 en 24. De holle ; :· draden 23 uit de ene laag kruisen de holle draden 24 uit ; de volgende laag loodrecht. Uitwisseling van warmte tussen | twee media kan op eenvoudige wijze plaatsvinden als het ene 15 medium wordt toegevoerd en afgevoerd volgens de lijn 25 ! en het andere medium wordt toegevoerd en afgevoerd vólgens | de lijn 26, j f Fig. 9 toont nog een andere uitvoering, waarbij een aantal' | warmtewisselingsblokken 27 in een'frame 28 is gemonteerd 20 j en de toevoerkanalen 29 en 30 voor twee verschillende ! media, bijvoorbeeld warme respectievelijk koude lucht, op de blokken 27 zijn aangasloten. De afvoerkanalen voor het verwarmde en het afgekoelde medium zijn met 31 'en 32 aan- , ; geduid. De blokken 27 kunnen op zichzelf wederom van het ; 25 in Fig. 1 getoonde type zijn.

| Fig. 10 toont een andere mogelijkheid voor het schakelen van een viertal warmte uitwisselingsblokken 310 bestemd voor het uitwisselen van warmte tussen twee verschillende ; f media. Het ene medium doorstroomt de blokken 310 daarbij . 30 in de richting van de pijlen 320, terwijl het andere me- i dium de blokken doorstroomt in de richting van de pijlen | 330. 1

Fig.'ll en 12 tonen een werkwijze voor het vervaardigen i van een van een laag of groep holle draden. De holle |—draden 34 worden daarbij ieder afgetrokken van uitgangs- 78 1 1 0 0 5 Λ t 10 . ( f paketten 35, waarop bijvoorbeeld door middel van smelt- spinnen vervaardigde holle draden uit nylon of polyester zijn gewikkeld. De holle draden 34 worden met behulp van passende geleidingen tot een evenwijdige laag geformeerd ! en via geleidingsrollen 36 door een bad 37 met een ge- 5 smolten impregneermiddel geleid. Na het verlaten van het •bad 37 stolt het impregneermiddel, bijvoorbeeld kunsthars, ; waarna de mat 38 uit evenwijdige holle draden 34 wordt I opgewikkeld op de spoel 39. Uit de aldus verkregen draden-I i i mat 38 kunnen groepen een laag vormende evenwijdige holle 10 draden worden gesneden, waaruit de in het voorgaande ' . ' i beschreven blokken voor de warmtewisselaar volgens de ! vinding kunnen worden gevormd. Uiteraard kunnen veel meer , uitgangspakketten worden toegepast dan in Fig. 11 staan ' • aangegeven.

15 ' Ter vergroting van de samenhang kan een mat 40 uit even- ! wijdige holle draden op bepaalde afstanden van een dwars-J verbindingsdraad 41 worden .voorzien, zoals in Fig. 13 is aangegeven.

j Fig. 14-18 tonen een andere vervaardingswijze voor het j 20 i maken van groepen een laag vormende holle draden. Het in j Fig. 14 getoonde raam 42, wordt- daartoe draaibaar ge- j 1 i j monteerd in een frame 43. Het raam 42 is van een passende ^ ; niet getekende aandrijving voorzien. Aan het raam 42 wordt : via, een passend toevoersysteem, dat met name de getekende 25 ‘ geleidings- en spanningsrollen 44 resp. 45 en de rol 46 omvat, een holle synthetische draad 47 toegevoerd. Fig.16 toont de situatie, waarin een eerste laag 48 uit de holle ' | draad 47 wordt gewikkeld. Fig. 17 toont de situatie, waarin een tweede laag 49 uit de holle draad 47 wordt gewikkeld, j 30 waarbij het raam 90° is gedraaid. Fig. 18 toont het raam j 42 met enkele daarop gewikkelde dradenlagen 48, 49 enz. i

Een dergelijk bewikkeld dradenraam kan met hars worden j geïmpregneerd door onderdompeling in een bad met gesmolten i hars. Na verharding van de met hars geïmpregneerde wikkel » * ! i__:---------------' 78 1 1 0 0 5 / "11" kan deze worden doorgesneden volgens de lijnen 50 en 51, zodat een aantal in de Vorm van een pakket aan elkaar bevestigde evenwijdige lagen vormende groepen holle draden wordt verkregen. Uit één of meer van dergelijke pakketten 5 kunnen de in het voorgaande beschreven warmtewisselaar-..

blokken (zie Fig. 1) worden vervaardigd.

Fig. 19 toont een in de vorm van een kruisspoei 52 op-; gewikkelde holle draad. Na impregnering van een dergelijke | spoel met hars, kunnen daaruit na verharding rechthoekige j pakketten 53 worden gesneden. Uit een aantal'van derge-10 lijke rechthoekige pakketten kan een blokvormige warmte- ! wisselaar van het in Fig. 1 aangegeven type worden ver-| vaardigd. ( *: i Fig. 20 toont een mat uit een viertal evenwijdige holle t draden 54, 55, 56, 57, die onder andere met dwarsstrippen 15 | 58 aan elkaar zijn verbonden. Een groot aantal van de j | matten uit Fig. 20 is tot het in Fig. 21 getoonde blok 59 | verenigd bijvoorbeeld door een groot aantal van die matten.

I ’ ! I in hars in te gieten. Ook op deze wijze kan een kompakte j warmtewisselaar uit holle synthetische draden worden j 20 i vervaardigd, waarbij de toevoer en de afvoer voor twee

verschillende media via passende aansluitingen volgens J

de pijlrichtingen kunnen plaatsvinden.

‘ | Fig. 26 toont een inrichting, waarmede met behulp van een j ; zwaaiarm 63 een holle draad 64 op een draaitafel 65 in de 25 vorm van een spiraal 66 wordt afgelegd. De aldus gevormde spiraal 66 is afzonderlijk in Fig. 27 getekend. De spiraal wordt met hars geïmpregneerd en na verharding op drie plaatsen doorgesneden volgens de lijnen 67, 68 en 69. De gevormde elementen 70 vormen sectorvormige dradengroepen j en kunnen op verschillende manieren worden samengevoegd | 30 en tot één geheel worden verenigd, zoals in Fig. 22,23, { 24 en 25 is aangegeven. Als passende aansluitingen voor ! verschillende media zijn aangebracht op de in Fig. 25 j aangeduide wijze, ontstaat eveneens een warmtewisselaar : --- --—r — ........................................... .......... ———^

503294F - V

78 1 1 0 0 5 , 12 * volgens de vinding uit holle draden. Elk medium gaat daarbij door eigen groepen van holle draden, waarbij de holle draden uit op elkaar volgende lagen elkander kruisen. Fig. 28 toont nog weer een enigszins ander type warmtewisselaar volgens de vinding, waardoor de vervaardigings-5 wijze aan de hand van Fig. 29 en 30 is toegelicht. Zoals uit Fig. 29 en 30 .blijkt worden een tweetal holle draden 71 volgens de pijlrichtingen toegevoerd aan de roterende ; spoel 72 en met behulp van changeerorganen 73 in de vorm ' van een pakket 74 opgewikkeld. De plaats van de slag der 10 beide changeermechanismen strekt zich uit over de in axiale richting enigszins verspringende plaatsen 75 en 76.

* Aan de kopeinden van het pakket 74 ontstaan dan zones 77, .

j die ieder slechts één der beide holle draden 71 bevatten.

> i i Na voltooiing van het wikkelproces wordt het pakket 74 15 ' met hars geïmpregneerd. Na verharding worden de beide j eindzones 77 afgesneden. Door het verwijderen van de j ! eindzones 77 ontstaat een wikkellichaam 78, dat aan zijn : 1 i I ene kopemde 79 de instroom- en uitstroomopenmgen voor | een eerste medium bezit en dat aan zijn andere kopeinde j '20 80 de instroom- en uitstroomopeningen voor een tweede medium bezit. De stroming van de beide media is met pij- | i len en met lijnen schematisch aangegeven. Aan de buitenmantel is de wikkel 78 thermisch goed geïsoleerd, j Fig. 31 en 32 tonen in bovenaanzicht resp. in perspektief 25 | nog weer een enigszins andere uitvoering van een warmte wisselaar vólgens de vinding. In Fig. 32 zijn een vijf tal pakketten 81 aan elkaar bevestigd tot een soort blok.\ In het midden d.w.z. in het eigenlijke blok lopen de holle draden uit op elkaar volgende lagen evenwijdig aan elkaar. 30 Door de op elkaar volgende lagen stromen afwisselend ! het ene en het andere medium, bij voorkeur in tegen- j stroom, hoewel gelijkstroom in beginsel ook mogelijk j is. j ________________! *'781 1 0 0 5 / ψτ/ ·. ίί'Ι?? 13 :

Fig. 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 en 41 tonen verschillende 'uitvoeringsvormen, die voor de doorsnede van de holle synthetische draden kunnen worden gekozen. De verschillende doorsneden kunnen onder omstandigheden van voordeel zijn.

5 Fig. 42 toont een gedeelte van een warmtewisselaar volgens de vinding, waarvan het blok 82 op elkaar volgende lagen vormende groepen holle draden 83 en 84 bevat.

! In Fig. 43 is één der lagen 83 apart getekend. De draden-groepen 83 zijn alle aangesloten op een gemeenschap-10 pelijke toevoer 85 en een gemeenschappelijk afvoerkanaal 86 voor een eerste medium. Op soortgelijke wijze zijn de ; holle dradengroepen 84 alle aangesloten op èen gemeenschappelijke aanvoer 87 en op een gemeenschappelijk afvoerkanaal 88. De stroomrichtingen zijn ter verduidelijk- .··;

15 : ing met pijlen aangegeven. I

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van | twee voorbeelden.

Voorbeeld 1

j „· ' I

__ ! Een blokvormige warmtewisselaar van het type volgens ! 20 q j Fig. 1 en 8, waarin de stromen elkaar onder 90 kruisen, 'j ; werd opgebouwd uit glascapillairen met een inwendige 25 j diameter van 500um en een wanddikte van 28 -j*m. De glas- capillaireh waren in lagen gerangschikt en een met behulp van een onverzadigde polyester hars tot een blok 2Q ! verwerkt met afmetingen van 8 x 8 x 100 cm. Als medium , j voor de twee stromen werd lucht genomen. De temperatuur j { van.de eerste stroom was,20°C aan de ingang van de ! warmtewisselaar en de temperatuur van de koude stroom was 10°C aan de ingang.

De volumestromen waren gelijk: 1,5 nr/min. j

Gevonden werd een temperatuur aan de uitgang van de j eerste stroom van 11°C en van de tweede stroom van 19°C !

Dit correspondeert met een 90% rendement van de warmte- i_______ ___!___—__i - 14 wisselaar. Per stroom werd een drukval over de warmtewisselaar van 192 Pascal geconstateerd.

Voorbeeld 2

Een blokvormige warmtewisselaar van het type volgens

Fig. 1 en 8, waarin de stromen elkaar onder 90°kruisen, werd opgebouwd uit een hars en polyester capillairen met een inwendige diameter van 224 y*m en een wanddikte van 15 ym. De afmetingen van het blok waren 87 x 87 x 60 cm.

! i ; Voor de twee stromen werd water genomen met een volume- : stroom van 0,7 m^/min 'per. stroom. De ingaande temperatuur van stroom 1 was 50°C en van stroom 2 30°C.

• Gevonden werd een uitgaande temperatuur van stroom 1 van ; 31°C en van stroom 2 van 49°C. Hetgeen correspondeert met ; : een warmtewisselingsrendément van 95%. Per stroom werd ;

i een drukval van 1,85 x 104 Pascal geconstateerd. I

i ! . j I Binnen het raam van.de vinding kunnen verschillende wijzigingen worden aangebracht. ! i

! I

, V

I

i i j ; f ί i M“,f 78 1 1 0 0 5 ✓

Claims

1. Inrichting voor het direkt of indirekt overdragen van warmte tussen tenminste twee media door middel van een groep holle draden, met het kenmerk, dat tenminste twee groepen holle draden zijn aangebracht ‘ waarvan de eerste dradengroep is voorzien van aan sluitingen voor het transporteren van een eerste ! medium en waarvan de tweede dradengroep is voorzien van aansluitingen voor het transporteren van een tweede medium. ‘ ’ *

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat ! elke groep tenminste:.· 10 holle draden bevat. j i i ï

3. Inrichting volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk, i dat de draden van elke groep een laag vormen. j I - ': f-

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat | een aantal van vier of meer ieder een laag vormende ' j dradengroepen op elkaar is aangebracht. j ! j - « i .

5. Inrichting volgens «in of meer van de voorgaande ; conclusies, met het kenmerk, dat in elke groep de ! 1 holle draden zich onderling evenwijdig uitstrekken. ! ·. J:

6. Inrichting volgens cönclusie 5, met het kenmerk, dat : .der% holle draden in elke groep zich evenwijdig uit- j t * · ' strekken aan de holle draden in daarop volgende lagen ( vormende groepen. i • | i

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat elke groep van holle draden een nagenoeg plat vlak ! vormt. I I_____ . :----i 500?91F - * 7811005 * 16

8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de holle draden in elke groep de holle draden in daarop volgende lagen vormende groepen kruisen.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de holle draden in elke groep de holle draden in daarop volgende lagen onder een hoek van 90° kruisen.

10. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1-3, met het kenmerk, dat elke groep van holle | draden een gekromd vlak vormt. j

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de holle draden in de vorm van regelmatige en/of ; ! onregelmatige lussen zijn aangebracht. J i : ! , 12. Inrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat : de holle draden in de vorm van een schroeflijn en/of ! i · i een spiraal zijn aangebracht. I’ !

13. Inrichting volgens conclusie 11 en. 12, met het ken- • ί * merk, dat de holle draden uit op elkaar volgende j lagen elkander kruisen. * ί • 1 ί 14, Inrichting volgens een of meer van de conclusies j ^ j .11-13, met het het kenmerk, dat de inrichting is vervaardigd uit een meerlagig spoel- of wikkel-lichaam, , i

15. Inrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de inrichting is vervaardigd uit een spoel- ; of wikkellichaam met een cirkelvormige, elliptische of veelhoekige, in het bijzonder rechthoekige ring- ^ doorsnede met afgeronde hoeken. j / 78 1 1 0 0 5 ·?Γ ···.·;,· ' 17.

16. Inrichting volgens· een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat twee of meer groepen holle draden in de vorm van een blok zijn samengevoegd.

17. Inrichting volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de holle draden-groepen zijn gevormd uit een weefsel, een breisel, een vlies of uit een ander door middel van afleggen gevormd vlak dradenpatroon.

18. Inrichting volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de holle draden zijn gevormd uit een of meer van de volgende stoffen of mengsels daarvan: polyolefinen, zoals polyetheen, polypropeen en polyisobuteen; polystyreen en copölymeren (random, alternerend en blok) van styreen met butadieen, acrylonitril en acrylaatesters; polyhaloolefinen, zoals polyvinylchloride en poly-tetrafluoretheen; polyvinyls, zoals polyvinylalcohol en polyvinyl-acetaat; polyacrylaten en polymetacrylaten, zoals poly- methacrylaat en polymethylmetacrylaat en andere polyacrylaten, in het bijzonder polyacryloni-tril; elastomeren, zoals natuurrubber, synthetische rubbers, bijvoorbeeld siliconen rubbers of polyole-finische rubbers of copolymeren van het type etheen-propeen-rubber CEPDM); polyoxyden, zoals polypropyleenoxyde en 78 1 1 0 0 5 poly-2,6 dimethylfenyleenoxyde; verzadigde en onverzadigde polyesters, zoals polyethyleentereftalaat; polyamiden, zoals nylon 6, nylon 66 en aromatische polyamiden; polycarbonaten; polyimiden; polybenzimidazolen; polyurethanen; half-synthetische polymeren, zoals geregenereerde cellulose, in het bijzonder op koperacetaat basis; thermohardende kunststoffen, zoals epoxyharsen en aminoplasten; copolymeren van twee of meer van de genoemde polymeren; polysulfonen; anorganische polymeren, zoals fosfazenen.

19. Inrichting volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de holle draden zijn gevormd door bicomponentdraden, in het bijzonder van het type met een binnenring uit de ene component en een buitenring uit de andere component.

20. Inrichting volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de wand van de holle draden een vulmiddel, stabilisatoren, roet, pigmenten of dergelijke toevoegingen bevatten.

21. Inrichting volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de holle draden een in hoofdzaak cirkelvormige dwarsdoorsnede 78 1 1 0 0 5 .- 19 : bezitten.

22. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1-20, met het kenmerk, dat de holle draden een i. elliptische of een drie-, vier-, vijf-, zes- of andere veelhoekige ringvormige dwarsdoorsnede bezitten.

23. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1-17, met het kenmerk, dat de holle draden uit glas bestaan. 1 2tt· Inrichting volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de buitendiameter ! van de holle draden 0,05 tot 5 mm bedraagt, bij ; voorkeur 0,05-1 mm. ί . j . [ ' ' .1 ; i'

25. Inrichting volgens conclusie 24, met het kenmerk, dat de wanddikte van de holle draden 5 tot 20% ; ! I ! van de buitendiameter bedraagt, bij voorkeur 10%. Ii • i

26. Inrichting volgens een of meer van de conclusies | 1-25, met het kenmerk, dat de inrichting is toe- ! j - 1 ί gepast in een warratekrachtsinstallatie. 1

27. Inrichting voor het uitwisselen van warmte volgens een of meer van de conclusies 1-25, met het kenmerk,' dat de inrichting is toegepast in een motorvoertuig, in het bijzonder als radiateur voor het koelen van . de koelvloeistof, als recuperator in het uitlaatsysteem voor het terugwinnen van energie als ver- ί warmingsorgaan voor het interieur, en dergelijke. : ; ' i i J | .. . - . .. ..... ^ 78 1 1 0 0 5

28. Inrichting voor het uitwisselen van warmte volgens een of meer van de conclusies 1-25, met het kenmerk, dat de inrichting is toegepast in een koelof warmtepompsysteem.

29. Inrichting voor het uitwisselen van warmte volgens een of meer van de conclusies 1-25, met het kenmerk, dat de inrichting wordt toegepast voor . het uitwisselen van warmte tussen in hoofdzaak gasvormige fluida.

30. Inrichting voor het uitwisselen van warmte, volgens een of meer van de conclusies1-25, met het kenmerk, I dat de inrichting wordt toegepast in een installatie ΐ voor het terugwinnen van warmte uit ventilatielucht. ! !

31. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1 ί ! 1-25, met het kenmerk, dat· de inrichting is toe- . i I gepast in een koeltoren van het droge type. ! j

32. Inrichting voor het uitwisselen van warmte volgens . een of meer van de conclusies 1-25, met het kenmerk, dat de inrichting wordt toegepast in een systeem voor het opslaan van warmte. 1 ί ; i <

33. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1-25, met het kenmerk, dat de inrichting is toe- : gepast in een installatie voor het opnemen van | zonneenergie, in het bijzonder uit een zonnecollector. i ! j - i ____ _ i 50Λ*··ΜΡ 781 1 0 05 /