WO2008119528A1 - Safety heat exchanger - Google Patents

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WO2008119528A1
WO2008119528A1 PCT/EP2008/002530 EP2008002530W WO2008119528A1 WO 2008119528 A1 WO2008119528 A1 WO 2008119528A1 EP 2008002530 W EP2008002530 W EP 2008002530W WO 2008119528 A1 WO2008119528 A1 WO 2008119528A1
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housing
heat exchanger
safety
exchanger according
safety heat
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PCT/EP2008/002530
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Inventor
Jürgen Lessing
Original Assignee
Lessing Juergen
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Publication date
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Priority to EP08734893A priority Critical patent/EP2118607A1/en
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    • F28F9/007Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0131Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0008Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
    • F28D7/0016Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being bent
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    • F28F2013/006Heat conductive materials
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    • F28F2265/12Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing overpressure
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2270/00Thermal insulation; Thermal decoupling

Definitions

  • the present invention relates to a safety heat exchanger for heat exchange between at least two media, each medium being assigned a separate piping system.
  • safety heat exchangers are, in addition to the above-mentioned safety aspects, above all their robustness and economic efficiency. It is therefore an object of the invention to provide a safety heat exchanger of the type mentioned, on the one hand inexpensive to manufacture and robust, on the other hand also allows efficient heat exchange between the at least two media of the safety heat exchanger.
  • each medium is assigned a separate piping system.
  • the piping systems are spaced apart from each other and are in heat-conducting contact with one another via heat transfer elements.
  • the safety heat exchanger has a housing closed on all sides, which at least partially surrounds the piping systems and the heat transfer elements, in order to prevent an air exchange between the interior of the housing and the environment as far as possible.
  • the housing has at least one gas-permeable pressure equalization opening for a permanent pressure equalization between the interior of the housing and the environment.
  • the safety heat exchanger is enveloped in a pressure-compensating manner. There is thus no completely gas-tight enclosure provided, even on the possibility of pressure measurement or pressure monitoring in the interior of the housing is omitted.
  • a compensation of pressure differences between the interior of the housing and the surrounding area is possible via a permanently gas-permeable pressure equalization opening, for example in order to compensate for thermally induced pressure differences or to allow volumetric expansions in the evaporation of liquids in the interior which are not intended in the interior ( eg due to production or due to frost formation during operation).
  • the heat transfer elements run parallel to one another along a respective main extension plane.
  • the at least one pressure equalization opening is formed in this embodiment, for example, at a portion of the housing, which is arranged substantially parallel to the main extension planes of the heat transfer elements, typically at an end face of the housing.
  • the heat transfer elements of the safety heat exchanger are plate-like elements which are arranged in parallel in a stack.
  • the pressure equalization holes on the parallel to the Extension planes of the plate-like elements lying housing sides are arranged, only the outer sides of the two outermost plates are flowed around by an air flow of the ambient air. An undesirable flow of air, in particular in the interior of the plate stack, can not arise in this way. However, a pressure equalization and a sufficiently good ventilation of the interior of the housing are still ensured.
  • the at least one pressure compensation opening may also be formed on another portion of the housing.
  • a gap between two adjacent wall portions of the housing is formed, for. B. between a side surface and a lid portion of the housing, or between an end face and one or more side surfaces of the housing, or between a side surface and a bottom trough or bottom plate of the housing.
  • the at least one pressure equalization port is provided, and / or if only a single pressure equalization port is provided, a steady stream of air is particularly effectively avoided. This provides pressure equalization and adequate ventilation for most applications without undesirably high heat exchange with the environment.
  • the housing is formed by a pipe section, on whose end faces terminating elements are arranged.
  • the pipe section has in particular a rectangular or circular cross-section.
  • Such pipe sections are cost-effective construction elements which are well suited for the purpose described here.
  • Both End elements may be, for example, cover-like elements which are inserted from the outside onto the pipe section.
  • Another embodiment comprises a plate which is inserted into the tube section in order to close it and thus to form the housing closed on all sides.
  • the housing is at least partially formed by two or more layers of different or similar materials and / or the housing is at least partially made of plastic.
  • Plastic-metal composites have proven to be particularly suitable. Parts of the housing - or the entire housing - may be formed by plastic foam.
  • plastics and / or composite materials which may be multi-layered, allows the cost-effective production of stable housing, which may have a number of other advantageous properties.
  • the housing can, for example, also have a flame-retardant and / or current-insulating effect.
  • An embodiment of the safety heat exchanger according to the invention has a liquid collecting device, which is arranged in the operating position of the safety heat exchanger on the underside of the housing. Any resulting condensate or a leaking in a malfunction medium can be collected and discharged in a simple and safe way.
  • a closable access opening may be provided which allows access to the interior of the housing.
  • Such Access opening can be configured for example as a flap. It is also possible that this opening is formed by one or more side walls of the housing, which can be completely removed.
  • the housing may have a plurality of supply openings traversed by connection pipes for connecting the piping systems to a respective circuit of the respective medium or portions of the piping systems.
  • Fig. 1 is a schematic perspective view of a heat exchange unit of a safety heat exchanger
  • Fig. 2 is a side view of the heat exchange unit according to
  • FIG. 3 shows a schematic perspective view of an embodiment of a safety heat exchanger according to the invention
  • 4a shows a schematic representation of an embodiment of the safety heat exchanger according to the invention with a housing having a circular cross-section; 4b and c are schematic representations of various embodiments of a front cover of the housing;
  • FIG. 5 shows a cross section through an embodiment of the safety heat exchanger according to the invention
  • FIG. 6 shows a detail view of a section through an embodiment of the inventive safety heat exchanger.
  • FIG. 1 shows a heat exchange unit 10 for heat exchange between two different media routed in separate piping systems. There is no fluid connection between the piping systems.
  • Each of the piping systems has an inlet 12 or 12 'and an outlet 14 or 14' for the respective media, which are arranged on an end face of the heat exchange unit 10.
  • Connecting pieces 16 connect parallel pipes 22, 22 '(see FIG. 2) of the respective piping system to the end faces of the heat exchange unit, whereby the two media are guided past each other several times.
  • the tubes 22, 22 'of the piping systems are connected to each other with a plurality of juxtaposed heat conducting plates 18.
  • the heat conducting plates 18 are made of a good heat conductor, such as metal, and thus contribute to the improved heat transfer between the piping systems of the safety heat exchanger.
  • the heat-conducting plates 18 are arranged substantially plane-parallel.
  • At the end faces of the heat exchange unit 10 are end plates 20 are provided, which form the respective end of the heat conducting plate stack.
  • the end plates 20 are made slightly thicker than the heat conducting plates 18, since they make a contribution to the stability of the heat exchange unit 10 in addition to their function as a heat conductor.
  • the end plates 20 may also be made of a different material than the heat conducting plates 18 in order to better meet their support function.
  • Fig. 2 shows a side view of the heat exchange unit 10 according to Fig. 1.
  • the arrangement of the tubes 22, 22 'of the separate piping systems becomes clear.
  • Each of the piping systems comprises eight tubes 22, 22 '. Of these eight tubes 22, 22 'are each two in Fig. 2 can be seen.
  • the tubes 22, 22' are connected in two groups, through which a respective medium flows.
  • the tubes 22, 22 ' In order to improve the heat exchange between the different temperature levels of the media, the tubes 22, 22 'in a regular arrangement - in this embodiment, in an orthogonal grid of 4 x 4 tubes 22, 22' - led past each other. Although the tubes 22, 22 'are in spatial proximity to one another, they are deliberately spaced apart from one another. The interspaces prevent interference of a pipeline system on the other piping system. Especially when using different rather, possibly chemically reactive media, this represents a significant security aspect.
  • all components of the heat exchange unit IO made of metal, in particular made of copper or a copper alloy, wherein for the components and different materials can be used.
  • FIG. 3 shows a safety heat exchanger 24 whose heat exchange unit 10 is enveloped according to the invention by a housing 26 closed on all sides. Only the inlets 12, 12 'and outlets 14, 14' protrude from the housing 26.
  • the illustrated embodiment of the safety heat exchanger 24 thus has a complete enclosure of the heat exchange unit 10. In special applications, it may be provided that the housing 26 encloses only certain parts of the heat exchange unit 10 on all sides.
  • the housing 26 has a revision flap 28, which allows access to the interior of the housing 26. This greatly simplifies the control and maintenance of the heat exchange unit 10.
  • the housing 26 As a pressure equalization openings for a permanent pressure equalization between the interior of the housing 26 and the environment with minimal exchange of air with the environment, the housing 26, for example, several ventilation slots 30 on.
  • the ventilation slots 30 are arranged on end faces 32 of the housing 26.
  • the end faces 32 extend substantially plane-parallel to the end plates 20 of the heat exchange unit 10. Since the end plates 20 extend over a majority of the area of the inner cross-section of the housing 26, no undesirable air flows are formed inside the safety heat exchanger. shear 24, which would cause a lowering of the efficiency of the safety heat exchanger 24 heat dissipation.
  • a circular pressure equalization opening can generally also be provided, for example.
  • a single pressure compensation opening 30 may be provided, and / or the pressure compensation openings 30 are provided on a single end face 32 or on a single other housing portion in order to avoid an unwanted continuous air flow.
  • FIG. 4a Another embodiment of the safety heat exchanger 24 is shown in FIG. 4a.
  • the housing 26 does not correspond in this case the basic shape of a cuboid, but has substantially a Hohlzylin- derform. That is, a tubular section having a circular cross-section forms the base of the housing 26 in which the heat exchange unit 10 is arranged, symbolically represented by parallel plates. Such a design is characterized by high functionality and cost-effective production.
  • the ends of the tube section can be closed by covers 33 which are placed on the openings of the tube cylinder, as outlined in Fig. 4b. It is also possible to fill the two tube openings with a plastic foam or insert end plates 33a (see Fig. 4c) in the tube openings.
  • FIGS. 4b and 4c For reasons of clarity, the illustration of the heat exchange unit 10 in the interior of the housing 26 has been dispensed with in FIGS. 4b and 4c.
  • the pressure equalization opening may be formed by a gap 31 between the housing 26 and the cover 33 (FIG. 4b) or the end plate 33a ( Figure 4c) is formed along part or along the full circumference of the housing 26.
  • FIG. 5 shows a cross section parallel to a heat conducting plate 18 of a cuboid safety heat exchanger 24.
  • the two piping systems of the safety heat exchanger 24 are composed of the tubes 22 and 22 ', which are symbolized by circles or circles with an X.
  • Clearly visible is the 4 ⁇ 4 matrix arrangement of the tubes 22, 22 '.
  • the tubes 22 and 22 ' are arranged alternately both in rows and rows.
  • the housing 26 consists of a plurality of composite plates 34 which are interconnected by brackets 36.
  • the underside of the housing 26 is formed by a bottom tray 38, which is provided for collecting condensation or possibly outflowing media.
  • the floor pan 38 has a drain 40 for the controlled removal of the collected liquids.
  • the joints 39 between the composite panels 34 and / or the bottom plate 38 are not sealed gas-tight.
  • the remaining openings provide the necessary pressure equalization between the interior of the housing 26 and the environment without any air exchange with the environment to an extent that would interfere with the heat exchange between the media carried in the tubes 22, 22 '.
  • the housing 26 is connected to the heat exchange unit 10 by support members (not shown). It can also be provided that individual heat conducting plates 18 and in particular the end plates 20 act as supporting elements. Preferably, a heat insulator is between the supporting elements of the heat exchange unit 10 and the housing 26 are arranged to minimize a conductive heat flow.
  • FIG. 6 shows further details of the safety heat exchanger 24.
  • a section of a section along a tube 22 is shown.
  • the left end of the tube 22 is formed by the flange-shaped configured inlet 12.
  • This is followed by a coupling piece 42, which extends through a through hole 44 through the composite plate 34 of the housing 26.
  • the coupling piece 42 can be connected to other components of a system, which is associated with the safety heat exchanger 24.
  • the composite panel 34 is a polyurethane (PU) panel composed of an outer panel 34a, an inner panel 34b, and an insulating polyurethane layer 34c disposed therebetween.
  • PU polyurethane
  • Such PU panels are characterized by high stability and a good insulation effect.
  • the gap between the passage opening 44 and the coupling piece 42 is not hermetically sealed, since a gas-tight closure of the housing 26 is currently not provided.
  • Fig. 6 also shows an embodiment of the connection between the heat exchange elements and the piping systems of the safety heat exchanger 10. It is exemplified the connection between a face plate 20 and a heat conducting plate 18 and a pipe 22. To improve the thermal coupling, both the front plate 20 and the heat-conducting plate 18 have a base 19. The pedestals 19 of adjacent plates 18, 20 adjoin one another directly, so that a direct contact of the tube 22 with the ambient air is largely avoided. This represents an additional measure for increasing the efficiency of the safety heat exchanger 24. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

The invention relates to a safety heat exchanger (24) for exchanging heat between at least two media, wherein a separate conduit system (22,22') is associated with each medium, and wherein the conduit systems are at a spatial distance from each other and are in contact with each other in a heat-conducting manner via heat transfer elements (18,20). The safety heat exchanger has a housing (26) that is closed on all sides and at least partially surrounds the conduit system and the heat transfer elements, in order to thus avoid air exchange between the interior of the housing and the environment to the greatest possible extent, wherein the housing has at least one gas-permeable pressure compensation opening (30) for a continuous pressure compensation between the interior of the housing and the environment.

Description

Jürgen Lessing L 1006 IPWO - Ov/ Fa Jürgen Lessing L 1006 IPWO - Ov / Fa
SicherheitswärmetauscherSafety heat exchanger
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sicherheitswärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen zumindest zwei Medien, wobei jedem Medium ein separates Rohrleitungssystem zugeordnet ist.The present invention relates to a safety heat exchanger for heat exchange between at least two media, each medium being assigned a separate piping system.
Bei derartigen Sicherheitswärmetauschern wird ein unerwünschtes Vermischen der Medien, zwischen denen Wärme übertragen werden soll, zu- verlässig verhindert, indem die einzelnen Rohrleitungssysteme räumlich voneinander getrennt, d.h. beabstandet voneinander, angeordnet sind. Eine Leckage der Rohrleitungssysteme hat somit nicht zwangsläufig eine gegenseitige Verunreinigung der Medien zur Folge. Ein Sicherheitswärmetauscher weist daher eine erhöhte Systemsicherheit auf. Durch die Tren- nung der Rohrleitungssysteme wird überdies die Wartung des Sicherheitswärmetauschers vereinfacht.In such safety heat exchangers, undesired mixing of the media between which heat is to be transferred is reliably prevented by spatially separating the individual piping systems, i. spaced from each other, are arranged. Leakage of the piping systems does not necessarily result in mutual contamination of the media. A safety heat exchanger therefore has increased system safety. The separation of the piping systems also simplifies the maintenance of the safety heat exchanger.
Wichtige Aspekte bei derartigen Sicherheitswärmetauschern sind neben den vorstehend angesprochenen Sicherheitsaspekten vor allem auch de- ren Robustheit und Wirtschaftlichkeit. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Sicherheitswärmetauscher der eingangs genannten Art zu schaffen, der einerseits kostengünstig herzustellen und robust ist, andererseits auch einen effizienten Wärmeaustausch zwischen den zumindest zwei Medien des Sicherheitswärmetauschers ermöglicht.Important aspects of such safety heat exchangers are, in addition to the above-mentioned safety aspects, above all their robustness and economic efficiency. It is therefore an object of the invention to provide a safety heat exchanger of the type mentioned, on the one hand inexpensive to manufacture and robust, on the other hand also allows efficient heat exchange between the at least two media of the safety heat exchanger.
Diese Aufgabe wird durch einen Sicherheitswärmetauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitswärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen zumindest zwei Medien ist jedem Medium ein separates Rohrleitungssystem zugeordnet. Die Rohrleitungssysteme sind räumlich voneinander beabstandet und stehen über Wärmeübertragungselemente wärmeleitend miteinander in Kontakt. Weiterhin weist der Sicherheitswärmetauscher ein allseitig geschlossenes Gehäuse auf, welches die Rohrleitungssysteme und die Wärmeübertragungselemente zumindest teilweise umgibt, um hierdurch einen Luftaustausch zwischen dem Innenraum des Gehäuses und der Umgebung weitestgehend zu verhindern. Das Gehäuse weist wenigstens eine gasdurchlässige Druckausgleichsöffnung für einen ständigen Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Gehäuses und der Umgebung auf.This object is achieved by a safety heat exchanger with the features of claim 1. In the safety heat exchanger according to the invention for heat exchange between at least two media each medium is assigned a separate piping system. The piping systems are spaced apart from each other and are in heat-conducting contact with one another via heat transfer elements. Furthermore, the safety heat exchanger has a housing closed on all sides, which at least partially surrounds the piping systems and the heat transfer elements, in order to prevent an air exchange between the interior of the housing and the environment as far as possible. The housing has at least one gas-permeable pressure equalization opening for a permanent pressure equalization between the interior of the housing and the environment.
Mit anderen Worten ist der Sicherheitswärmetauscher druckausgleichsfä- hig umhüllt. Es ist somit keine vollständig gasdichte Umhüllung vorgesehen, auch auf die Möglichkeit einer Druckmessung oder Drucküberwachung im Innenraum des Gehäuses wird verzichtet. Vielmehr ist über eine permanent gasdurchlässige Druckausgleichsöffnung ein Ausgleich von Druckdifferenzen zwischen dem Innenraum des Gehäuses und der Umge- bung möglich, beispielsweise um einen Ausgleich thermisch bedingter Druckunterschiede oder um Volumenausdehnungen beim Verdampfen von Flüssigkeiten im Innenraum zu ermöglichen, die nicht bestimmungsgemäß im Innenraum vorhanden sind (z.B. fertigungsbedingt oder aufgrund von Reifbildung im Betrieb). Wichtig ist, dass über die Druckaus- gleichsöffnung sowohl ein Überdruck als auch ein Unterdruck im Innenraum des Gehäuses relativ zur Umgebung im Wesentlichen ohne Ansprechschwelle ausgeglichen wird, um hierdurch Druckbelastungen des mitunter problematischen thermischen Bedingungen ausgesetzten Gehäuses (Hitze, Kälte) zu vermeiden, so dass das Gehäuse auch bei einfa- chem und kostengünstigem Aufbau die erforderliche Stabilität besitzt. Außerdem kann über die Druckausgleichsöffnung - in dem erforderlichen minimalen Maße - eventuell entstehende Feuchtigkeit, beispielsweise Kondensationsfeuchte, entweichen und so die Korrosion der Komponenten des Sicherheitswärmetauschers vermindert werden.In other words, the safety heat exchanger is enveloped in a pressure-compensating manner. There is thus no completely gas-tight enclosure provided, even on the possibility of pressure measurement or pressure monitoring in the interior of the housing is omitted. On the contrary, a compensation of pressure differences between the interior of the housing and the surrounding area is possible via a permanently gas-permeable pressure equalization opening, for example in order to compensate for thermally induced pressure differences or to allow volumetric expansions in the evaporation of liquids in the interior which are not intended in the interior ( eg due to production or due to frost formation during operation). It is important that over the pressure equalization opening both an overpressure and a negative pressure in the interior of the housing relative to the environment is substantially balanced without a threshold to thereby avoid pressure loads of the sometimes problematic thermal conditions exposed housing (heat, cold), so that The housing has the required stability even with a simple and inexpensive construction. In addition, via the pressure equalization opening - to the required minimum extent - any resulting moisture, such as condensation moisture, escape and so the corrosion of the components of the safety heat exchanger can be reduced.
Gleichwohl wird gegenüber bekannten Sicherheitswärmetauschern mit an einer oder mehreren Seiten offenen Umhüllungen ein signifikant verbesserter Wärmeübergang zwischen den Medien in den Rohrleitungssystemen erzielt, da der Wärmeaustausch des Innenraums mit der Umgebung auf das erforderliche Minimum reduziert ist. Durch das Gehäuse wird beispielsweise das Entstehen eines an den Wärmeübertragungselementen und den Rohrleitungssystemen entlang streichendes Luftstroms - oder auch eines konvektiven Luftstroms - verhindert. Ein derartiger Luftstrom würde einen nicht unerheblichen Wärmeverlust verursachen und somit den Wirkungsgrad des Sicherheitswärmetauschers herabsetzen.However, in comparison with known safety heat exchangers having sheaths which are open on one or more sides, a significantly improved heat transfer between the media in the piping systems is achieved since the heat exchange of the interior space with the environment is reduced to the minimum required. By the housing, for example, the emergence of a on the heat transfer elements and the piping along strike airflow - or even a convective airflow - prevented. Such an air flow would cause a significant heat loss and thus reduce the efficiency of the safety heat exchanger.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are set forth in the subclaims, the description and the drawings.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitswärmetauschers verlaufen die Wärmeübertragungselemente entlang einer jeweiligen Haupterstreckungsebene parallel zueinander. Die zumindest eine Druckausgleichsöffnung ist bei dieser Ausführungsform beispielsweise an einem Abschnitt des Gehäuses ausgebildet, der im Wesentlichen parallel zu den Haupterstreckungsebenen der Wärmeübertragungselemente angeordnet ist, typischerweise an einer Stirnseite des Gehäuses.According to one embodiment of the safety heat exchanger according to the invention, the heat transfer elements run parallel to one another along a respective main extension plane. The at least one pressure equalization opening is formed in this embodiment, for example, at a portion of the housing, which is arranged substantially parallel to the main extension planes of the heat transfer elements, typically at an end face of the housing.
Beispielsweise sind die Wärmeübertragungselemente des Sicherheitswärmetauschers plattenartige Elemente, die parallel in einem Stapel angeord- net sind. Wenn die Druckausgleichsöffnungen an den parallel zu den Erstreckungsebenen der plattenartigen Elemente liegenden Gehäuseseiten angeordnet sind, werden lediglich die Außenseiten der beiden äußersten Platten von einer Luftströmung der Umgebungsluft umströmt. Eine unerwünschte Luftströmung, insbesondere im Inneren des Plattenstapels, kann so nicht entstehen. Ein Druckausgleich und eine hinreichend gute Belüftung des Innenraums des Gehäuses sind allerdings trotzdem sichergestellt.For example, the heat transfer elements of the safety heat exchanger are plate-like elements which are arranged in parallel in a stack. When the pressure equalization holes on the parallel to the Extension planes of the plate-like elements lying housing sides are arranged, only the outer sides of the two outermost plates are flowed around by an air flow of the ambient air. An undesirable flow of air, in particular in the interior of the plate stack, can not arise in this way. However, a pressure equalization and a sufficiently good ventilation of the interior of the housing are still ensured.
Die wenigstens eine Druckausgleichsöffnung kann jedoch auch an einem anderen Abschnitt des Gehäuses ausgebildet sein. Bei einer besonders einfach zu realisierenden Ausführungsform ist beispielsweise ein Spalt zwischen zwei aneinander grenzenden Wandabschnitten des Gehäuses gebildet, z. B. zwischen einer Seitenfläche und einem Deckelabschnitt des Gehäuses, oder zwischen einer Stirnseite und einer oder mehreren Seiten- flächen des Gehäuses, oder zwischen einer Seitenfläche und einer Bodenwanne oder Bodenplatte des Gehäuses.However, the at least one pressure compensation opening may also be formed on another portion of the housing. In a particularly simple to implement embodiment, for example, a gap between two adjacent wall portions of the housing is formed, for. B. between a side surface and a lid portion of the housing, or between an end face and one or more side surfaces of the housing, or between a side surface and a bottom trough or bottom plate of the housing.
Wenn lediglich an einem einzigen Abschnitt des Gehäuses (z.B. Stirnseite oder Seitenfläche) die wenigstens eine Druckausgleichsöffnung vorgesehen ist, und/ oder wenn lediglich eine einzige Druckausgleichsöffnung vorgesehen ist, wird ein ständiger Luftstrom besonders wirksam vermieden. Hierdurch sind also ein Druckausgleich und eine für die meisten Anwendungen ausreichende Belüftung gegeben, ohne dass es zu einem unerwünscht hohen Wärmeaustausch mit der Umgebung kommt.If only at a single portion of the housing (e.g., face or side surface) the at least one pressure equalization port is provided, and / or if only a single pressure equalization port is provided, a steady stream of air is particularly effectively avoided. This provides pressure equalization and adequate ventilation for most applications without undesirably high heat exchange with the environment.
Es kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse durch einen Rohrabschnitt gebildet ist, an dessen Stirnseiten Abschlusselemente angeordnet sind. Der Rohrabschnitt weist insbesondere einen rechteckigen oder kreisförmigen Querschnitt auf. Derartige Rohrabschnitte sind kostengünstige Bau- demente, die für den hier geschilderten Zweck gut geeignet sind. Bei den Abschlusselementen kann es sich beispielsweise um deckelartige Elemente handeln, die von außen auf den Rohrabschnitt gesteckt werden. Eine andere Ausführungsform umfasst eine Platte, die in den Rohrabschnitt eingesetzt wird, um diesen zu verschließen und damit das allseitig ge- schlossene Gehäuse zu bilden.It can be provided that the housing is formed by a pipe section, on whose end faces terminating elements are arranged. The pipe section has in particular a rectangular or circular cross-section. Such pipe sections are cost-effective construction elements which are well suited for the purpose described here. Both End elements may be, for example, cover-like elements which are inserted from the outside onto the pipe section. Another embodiment comprises a plate which is inserted into the tube section in order to close it and thus to form the housing closed on all sides.
Insbesondere ist es bevorzugt, wenn das Gehäuse zumindest teilweise durch zwei oder mehrere Lagen verschiedenartiger oder gleichartiger Materialien gebildet wird und/oder das Gehäuse zumindest teilweise aus Kunststoff besteht. Als besonders geeignet haben sich Kunststoff-Metall- Verbundmaterialien erwiesen. Teile des Gehäuses - oder auch das gesamte Gehäuse - können durch Kunststoffschaum gebildet sein.In particular, it is preferred if the housing is at least partially formed by two or more layers of different or similar materials and / or the housing is at least partially made of plastic. Plastic-metal composites have proven to be particularly suitable. Parts of the housing - or the entire housing - may be formed by plastic foam.
Die Verwendung von Kunststoffen und/ oder Verbundwerkstoffen, die gegebenenfalls mehrlagig ausgeführt sind, ermöglicht die kostengünstige Herstellung stabiler Gehäuse, die eine Reihe weiterer vorteilhafter Eigenschaften aufweisen können. Durch die Wahl geeigneter Materialien kann das Gehäuse beispielsweise auch flammenhemmend und/ oder stromisolierend wirken.The use of plastics and / or composite materials, which may be multi-layered, allows the cost-effective production of stable housing, which may have a number of other advantageous properties. By choosing suitable materials, the housing can, for example, also have a flame-retardant and / or current-insulating effect.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitswärmetauschers weist eine Flüssigkeitsauffangvorrichtung auf, die in Gebrauchslage des Sicherheitswärmetauschers an der Unterseite des Gehäuses angeordnet ist. Eventuell entstehendes Kondenswasser oder ein bei einem Störfall austretendes Medium kann dadurch auf einfache und sichere Weise aufgefangen und abgeführt werden.An embodiment of the safety heat exchanger according to the invention has a liquid collecting device, which is arranged in the operating position of the safety heat exchanger on the underside of the housing. Any resulting condensate or a leaking in a malfunction medium can be collected and discharged in a simple and safe way.
Zur Vereinfachung der Wartung und Inspektion des Sicherheitswärmetauschers kann eine verschließbare Zugangsöffnung vorgesehen sein, die einen Zugang zu dem Innenraum des Gehäuses ermöglicht. Eine solche Zugangsöffnung kann beispielsweise als Klappe ausgestaltet sein. Ebenfalls ist es möglich, dass diese Öffnung durch eine oder mehrere Seitenwände des Gehäuses gebildet wird, die vollständig entfernt werden können.To facilitate the maintenance and inspection of the safety heat exchanger, a closable access opening may be provided which allows access to the interior of the housing. Such Access opening can be configured for example as a flap. It is also possible that this opening is formed by one or more side walls of the housing, which can be completely removed.
Das Gehäuse kann mehrere Versorgungsöffnungen aufweisen, die von Anschlussrohren zur Verbindung der Rohrleitungssysteme mit einem jeweiligen Kreislauf des jeweiligen Mediums oder von Abschnitten der Rohrleitungssysteme durchquert werden.The housing may have a plurality of supply openings traversed by connection pipes for connecting the piping systems to a respective circuit of the respective medium or portions of the piping systems.
Die Erfindung wird im Folgenden rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:The invention is described below purely by way of example with reference to advantageous embodiments and with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht einer Wärmeaustauscheinheit eines Sicherheitswärmetauschers;Fig. 1 is a schematic perspective view of a heat exchange unit of a safety heat exchanger;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Wärmeaustauscheinheit gemäßFig. 2 is a side view of the heat exchange unit according to
Fig. 1;Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitswärmetauschers;3 shows a schematic perspective view of an embodiment of a safety heat exchanger according to the invention;
Fig. 4a eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitswärmetauschers mit einem Gehäuse mit kreisförmigem Querschnitt; Fig. 4b und c schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen einer Stirnseitenabdeckung des Gehäuses;4a shows a schematic representation of an embodiment of the safety heat exchanger according to the invention with a housing having a circular cross-section; 4b and c are schematic representations of various embodiments of a front cover of the housing;
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitswärmetauschers;5 shows a cross section through an embodiment of the safety heat exchanger according to the invention;
Fig. 6 eine Detailansicht eines Schnitts durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitswärme- tauschers.6 shows a detail view of a section through an embodiment of the inventive safety heat exchanger.
Fig. 1 zeigt eine Wärmeaustauscheinheit 10 zum Wärmeaustausch zwischen zwei verschiedenen Medien, die in separaten Rohrleitungssystemen geführt werden. Zwischen den Rohrleitungssystemen besteht keine Fluid- Verbindung.Figure 1 shows a heat exchange unit 10 for heat exchange between two different media routed in separate piping systems. There is no fluid connection between the piping systems.
Jedes der Rohrleitungssysteme verfügt über je einen Einlass 12 bzw. 12' und je einen Auslass 14 bzw. 14' für die jeweiligen Medien, die an einer Stirnseite der Wärmeaustauscheinheit 10 angeordnet sind. Verbindungs- stücke 16 verbinden parallele Rohre 22, 22' (siehe Fig. 2) des jeweiligen Rohrleitungssystems an den Stirnseiten der Wärmeaustauscheinheit, wodurch die beiden Medien mehrfach aneinander vorbei geführt werden.Each of the piping systems has an inlet 12 or 12 'and an outlet 14 or 14' for the respective media, which are arranged on an end face of the heat exchange unit 10. Connecting pieces 16 connect parallel pipes 22, 22 '(see FIG. 2) of the respective piping system to the end faces of the heat exchange unit, whereby the two media are guided past each other several times.
Die Rohre 22, 22' der Rohrleitungssysteme sind mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Wärmeleitplatten 18 miteinander verbunden. Die Wärmeleitplatten 18 bestehen aus einem guten Wärmeleiter, beispielsweise Metall, und tragen somit zur verbesserten Wärmeübertragung zwischen den Rohrleitungssystemen des Sicherheitswärmetauschers bei. Die Wärmeleitplatten 18 sind im Wesentlichen planparallel angeord- net. An den Stirnseiten der Wärmeaustauscheinheit 10 sind Stirnplatten 20 vorgesehen, die den jeweiligen Abschluss des Wärmeleitplattenstapels bilden. In der dargestellten Ausführungsform sind die Stirnplatten 20 etwas dicker ausgeführt als die Wärmeleitplatten 18, da sie neben ihrer Funktion als Wärmeleiter einen Beitrag zur Stabilität der Wärmeaus- tauscheinheit 10 leisten. Die Stirnplatten 20 können auch aus einem anderen Material gefertigt sein als die Wärmeleitplatten 18, um ihrer Stützfunktion besser gerecht zu werden.The tubes 22, 22 'of the piping systems are connected to each other with a plurality of juxtaposed heat conducting plates 18. The heat conducting plates 18 are made of a good heat conductor, such as metal, and thus contribute to the improved heat transfer between the piping systems of the safety heat exchanger. The heat-conducting plates 18 are arranged substantially plane-parallel. At the end faces of the heat exchange unit 10 are end plates 20 are provided, which form the respective end of the heat conducting plate stack. In the illustrated embodiment, the end plates 20 are made slightly thicker than the heat conducting plates 18, since they make a contribution to the stability of the heat exchange unit 10 in addition to their function as a heat conductor. The end plates 20 may also be made of a different material than the heat conducting plates 18 in order to better meet their support function.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Wärmeaustauscheinheit 10 gemäß Fig. 1. In der Zusammenschau mit der Perspektivansicht von Fig. 1 wird die Anordnung der Rohre 22, 22' der separaten Rohrleitungssysteme deutlich. Jedes der Rohrleitungssysteme umfasst acht Rohre 22, 22'. Von diesen je acht Rohren 22, 22' sind jeweils zwei in Fig. 2 zu erkennen. Durch die Verbindungsstücke 16, 16' sind die Rohre 22, 22' zu zwei Gruppen ver- schaltet, die von einem jeweiligen Medium durchströmt werden.Fig. 2 shows a side view of the heat exchange unit 10 according to Fig. 1. In conjunction with the perspective view of Fig. 1, the arrangement of the tubes 22, 22 'of the separate piping systems becomes clear. Each of the piping systems comprises eight tubes 22, 22 '. Of these eight tubes 22, 22 'are each two in Fig. 2 can be seen. Through the connecting pieces 16, 16 ', the tubes 22, 22' are connected in two groups, through which a respective medium flows.
Der Anschluss der Rohrleitungssysteme der Wärmeaustauscheinheit 10 an ein weiterführendes Leitungssystem (nicht gezeigt) - beispielsweise an das Leitungssystem einer Kälteanlage - erfolgt über die Einlasse 12, 12' und die Auslässe 14, 14'.The connection of the piping systems of the heat exchange unit 10 to a further line system (not shown) - for example to the piping system of a refrigeration system - via the inlets 12, 12 'and the outlets 14, 14'.
Um den Wärmeaustausch zwischen den unterschiedlichen Temperaturniveaus der Medien zu verbessern, werden die Rohre 22, 22' in einer regelmäßigen Anordnung - in dieser Ausführungsform in einem orthogonalen Raster von 4 x 4 Rohren 22, 22' - aneinander vorbei geführt. Die Rohre 22, 22' verlaufen zwar in räumlicher Nähe zueinander, sind jedoch be- wusst voneinander beabstandet. Die Zwischenräume verhindern ein Übergreifen einer Beeinträchtigung eines Rohrleitungssystems auf das jeweils andere Rohrleitungssystem. Gerade bei der Verwendung unterschiedli- eher, eventuell chemisch reaktiver Medien stellt dies einen erheblichen Sicherheitsaspekt dar.In order to improve the heat exchange between the different temperature levels of the media, the tubes 22, 22 'in a regular arrangement - in this embodiment, in an orthogonal grid of 4 x 4 tubes 22, 22' - led past each other. Although the tubes 22, 22 'are in spatial proximity to one another, they are deliberately spaced apart from one another. The interspaces prevent interference of a pipeline system on the other piping system. Especially when using different rather, possibly chemically reactive media, this represents a significant security aspect.
Bevorzugt sind sämtliche Komponenten der Wärmeaustauscheinheit IO aus Metall, insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gefertigt, wobei für die Komponenten auch unterschiedliche Materialien verwendet werden können.Preferably, all components of the heat exchange unit IO made of metal, in particular made of copper or a copper alloy, wherein for the components and different materials can be used.
Fig. 3 zeigt einen Sicherheitswärmetauscher 24, dessen Wärmeaustausch- einheit 10 erfindungsgemäß durch ein allseitig geschlossenes Gehäuse 26 umhüllt ist. Lediglich die Einlasse 12, 12' und Auslässe 14, 14' ragen aus dem Gehäuse 26. Die dargestellte Ausführungsform des Sicherheitswärmetauschers 24 weist somit eine vollständige Umhüllung der Wärmeaustauscheinheit 10 auf. Bei besonderen Anwendungen kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse 26 nur bestimmte Teile der Wärmeaustauscheinheit 10 allseitig umhüllt.FIG. 3 shows a safety heat exchanger 24 whose heat exchange unit 10 is enveloped according to the invention by a housing 26 closed on all sides. Only the inlets 12, 12 'and outlets 14, 14' protrude from the housing 26. The illustrated embodiment of the safety heat exchanger 24 thus has a complete enclosure of the heat exchange unit 10. In special applications, it may be provided that the housing 26 encloses only certain parts of the heat exchange unit 10 on all sides.
Das Gehäuse 26 verfügt über eine Revisionsklappe 28, die einen Zugang zum Innenraum des Gehäuses 26 ermöglicht. Dies vereinfacht die Kon- trolle und Wartung der Wärmeaustauscheinheit 10 erheblich.The housing 26 has a revision flap 28, which allows access to the interior of the housing 26. This greatly simplifies the control and maintenance of the heat exchange unit 10.
Als Druckausgleichsöffnungen für einen ständigen Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Gehäuses 26 und der Umgebung bei minimalem Luftaustausch mit der Umgebung weist das Gehäuse 26 beispielswei- se mehrere Belüftungsschlitze 30 auf. Die Belüftungsschlitze 30 sind an Stirnseiten 32 des Gehäuses 26 angeordnet. Die Stirnseiten 32 erstrecken sich im Wesentlichen planparallel zu den Stirnplatten 20 der Wärmeaustauscheinheit 10. Da sich die Stirnplatten 20 über einen Großteil der Fläche des Innenquerschnitts des Gehäuses 26 erstrecken, bilden sich keine unerwünschten Luftströmungen im Inneren des Sicherheitswärmetau- scher 24 aus, die eine den Wirkungsgrad des Sicherheitswärmetauschers 24 herabsetzende Wärmeabfuhr bewirken würden.As a pressure equalization openings for a permanent pressure equalization between the interior of the housing 26 and the environment with minimal exchange of air with the environment, the housing 26, for example, several ventilation slots 30 on. The ventilation slots 30 are arranged on end faces 32 of the housing 26. The end faces 32 extend substantially plane-parallel to the end plates 20 of the heat exchange unit 10. Since the end plates 20 extend over a majority of the area of the inner cross-section of the housing 26, no undesirable air flows are formed inside the safety heat exchanger. shear 24, which would cause a lowering of the efficiency of the safety heat exchanger 24 heat dissipation.
Anstelle einer schlitzförmigen Druckausgleichsöffnung 30 kann generell beispielsweise auch eine kreisförmige Druckausgleichsöffnung vorgesehen sein. Ferner kann lediglich eine einzige Druckausgleichsöffnung 30 vorgesehen sein, und /oder die Druckausgleichsöffnungen 30 sind an einer einzigen Stirnseite 32 oder an einem einzigen anderen Gehäuseabschnitt vorgesehen, um einen unerwünschten ständigen Luftstrom zu vermeiden.Instead of a slot-shaped pressure compensation opening 30, a circular pressure equalization opening can generally also be provided, for example. Furthermore, only a single pressure compensation opening 30 may be provided, and / or the pressure compensation openings 30 are provided on a single end face 32 or on a single other housing portion in order to avoid an unwanted continuous air flow.
Eine weitere Ausführungsform des Sicherheitswärmetauschers 24 ist in Fig. 4a gezeigt. Das Gehäuse 26 entspricht in diesem Fall nicht der Grundform eines Quaders, sondern weist im Wesentlichen eine Hohlzylin- derform auf. Das heißt, ein Rohrabschnitt mit kreisförmigem Querschnitt bildet das Grundelement des Gehäuses 26, in dem die Wärmeaustauscheinheit 10 angeordnet ist, die symbolhaft durch parallele Platten dargestellt ist. Eine derartige Bauform zeichnet sich durch eine hohe Funktionalität bei gleichzeitig kostengünstiger Herstellung aus. Die Enden des Rohrabschnitts können durch Deckel 33 verschlossen werden, die auf die Öffnungen des Rohrzylinders gesteckt werden, wie in Fig. 4b skizziert. Es ist auch möglich, die beiden Rohröffnungen mit einem Kunststoffschaum auszufüllen oder Abschlussplatten 33a (siehe Fig. 4c) in die Rohröffnungen einzusetzen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde in Fig. 4b und 4c auf die Darstellung der Wärmeaustauscheinheit 10 im Inneren des Gehäuses 26 verzichtet.Another embodiment of the safety heat exchanger 24 is shown in FIG. 4a. The housing 26 does not correspond in this case the basic shape of a cuboid, but has substantially a Hohlzylin- derform. That is, a tubular section having a circular cross-section forms the base of the housing 26 in which the heat exchange unit 10 is arranged, symbolically represented by parallel plates. Such a design is characterized by high functionality and cost-effective production. The ends of the tube section can be closed by covers 33 which are placed on the openings of the tube cylinder, as outlined in Fig. 4b. It is also possible to fill the two tube openings with a plastic foam or insert end plates 33a (see Fig. 4c) in the tube openings. For reasons of clarity, the illustration of the heat exchange unit 10 in the interior of the housing 26 has been dispensed with in FIGS. 4b and 4c.
Alternativ zu einer beispielsweise in dem Deckel 33 oder in der Abschlussplatte 33a ausgebildeten Druckausgleichsöffnung kann die Druckausgleichsöffnung durch einen Spalt 31 gebildet sein, der zwischen dem Gehäuse 26 und dem Deckel 33 (Fig. 4b) bzw. der Abschlussplatte 33a (Fig. 4c) entlang eines Teils oder entlang des vollständigen Umfangs des Gehäuses 26 gebildet ist.As an alternative to a pressure compensation opening formed, for example, in the cover 33 or in the end plate 33a, the pressure equalization opening may be formed by a gap 31 between the housing 26 and the cover 33 (FIG. 4b) or the end plate 33a (Figure 4c) is formed along part or along the full circumference of the housing 26.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt parallel zu einer Wärmeleitplatte 18 eines quaderförmigen Sicherheitswärmetauschers 24. Die beiden Rohrleitungssysteme des Sicherheitswärmetauschers 24 setzen sich aus den Rohren 22 bzw. 22' zusammen, die durch Kreise bzw. Kreise mit einem X symbolisiert werden. Deutlich ist die 4 x 4-Matrix- Anordnung der Rohre 22, 22' zu erkennen. Die Rohre 22 bzw. 22' sind sowohl spalten- als auch reihenwei- se alternierend angeordnet.5 shows a cross section parallel to a heat conducting plate 18 of a cuboid safety heat exchanger 24. The two piping systems of the safety heat exchanger 24 are composed of the tubes 22 and 22 ', which are symbolized by circles or circles with an X. Clearly visible is the 4 × 4 matrix arrangement of the tubes 22, 22 '. The tubes 22 and 22 'are arranged alternately both in rows and rows.
Bei dieser Ausführungsform besteht das Gehäuse 26 aus mehreren Verbundplatten 34, die durch Klammern 36 miteinander verbunden sind. Die Unterseite des Gehäuses 26 wird durch eine Bodenwanne 38 gebildet, die zum Auffangen von Kondenswasser oder eventuell ausfließenden Medien vorgesehen ist. Die Bodenwanne 38 verfügt über einen Abfluss 40 zur kontrollierten Entnahme der aufgefangenen Flüssigkeiten.In this embodiment, the housing 26 consists of a plurality of composite plates 34 which are interconnected by brackets 36. The underside of the housing 26 is formed by a bottom tray 38, which is provided for collecting condensation or possibly outflowing media. The floor pan 38 has a drain 40 for the controlled removal of the collected liquids.
Die Fugen 39 zwischen den Verbundplatten 34 und/ oder der Bodenplatte 38 sind nicht gasdicht verschlossen. Durch die verbleibenden Öffnungen ist der erforderliche Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Gehäuses 26 und der Umgebung gewährleistet, ohne dass ein Luftaustausch mit der Umgebung in einem Ausmaß erfolgt, das den Wärmeaustausch zwischen den in den Rohren 22, 22' geführten Medien beeinträchtigen würde.The joints 39 between the composite panels 34 and / or the bottom plate 38 are not sealed gas-tight. The remaining openings provide the necessary pressure equalization between the interior of the housing 26 and the environment without any air exchange with the environment to an extent that would interfere with the heat exchange between the media carried in the tubes 22, 22 '.
Das Gehäuse 26 ist durch nicht gezeigte Stützelemente mit der Wärmeaustauscheinheit 10 verbunden. Es kann auch vorgesehen sein, dass einzelne Wärmleitplatten 18 und insbesondere die Stirnplatten 20 als stützende Elemente fungieren. Bevorzugt ist ein Wärmeisolator zwischen den stützenden Elementen der Wärmeaustauscheinheit 10 und dem Gehäuse 26 angeordnet, um einen konduktiven Wärmefluss zu minimieren.The housing 26 is connected to the heat exchange unit 10 by support members (not shown). It can also be provided that individual heat conducting plates 18 and in particular the end plates 20 act as supporting elements. Preferably, a heat insulator is between the supporting elements of the heat exchange unit 10 and the housing 26 are arranged to minimize a conductive heat flow.
Fig. 6 zeigt weitere Einzelheiten des Sicherheitswärmetauschers 24. Es ist ein Ausschnitt eines Schnitts entlang eines Rohres 22 dargestellt. Das linke Ende des Rohrs 22 wird durch den flanschartigen ausgestalteten Einlass 12 gebildet. An diesen schließt sich ein Kupplungsstück 42 an, das sich durch eine Durchgangsöffnung 44 durch die Verbundplatte 34 des Gehäuses 26 erstreckt. Im Außenraum des Gehäuses 26 kann das Kupplungsstück 42 mit weiteren Komponenten einer Anlage verbunden werden, welcher der Sicherheitswärmetauscher 24 zugeordnet ist.6 shows further details of the safety heat exchanger 24. A section of a section along a tube 22 is shown. The left end of the tube 22 is formed by the flange-shaped configured inlet 12. This is followed by a coupling piece 42, which extends through a through hole 44 through the composite plate 34 of the housing 26. In the outer space of the housing 26, the coupling piece 42 can be connected to other components of a system, which is associated with the safety heat exchanger 24.
Die Verbundplatte 34 ist ein Polyurethan- (PU) -Paneel, welche sich aus einem Außenblech 34a, einem Innenblech 34b und einer dazwischen an- geordneten isolierenden Polyurethanschicht 34c zusammensetzt. Derartige PU-Paneele zeichnen sich durch hohe Stabilität und eine gute Isolierungswirkung aus. Der Zwischenraum zwischen der Durchgangsöffnung 44 und dem Kupplungsstück 42 ist nicht hermetisch abgedichtet, da ein gasdichter Verschluss des Gehäuses 26 gerade nicht vorgesehen ist.The composite panel 34 is a polyurethane (PU) panel composed of an outer panel 34a, an inner panel 34b, and an insulating polyurethane layer 34c disposed therebetween. Such PU panels are characterized by high stability and a good insulation effect. The gap between the passage opening 44 and the coupling piece 42 is not hermetically sealed, since a gas-tight closure of the housing 26 is currently not provided.
Fig. 6 zeigt außerdem eine Ausführungsform der Verbindung zwischen den Wärmeaustauschelementen und den Rohrleitungssystemen des Sicherheitswärmetauschers 10. Es ist beispielhaft die Verbindung zwischen einer Stirnplatte 20 bzw. einer Wärmeleitplatte 18 und einem Rohr 22 dargestellt. Zur Verbesserung der thermischen Ankopplung weisen sowohl die Stirnplatte 20 als auch die Wärmeleitplatte 18 einen Sockel 19 auf. Die Sockel 19 benachbarter Platten 18, 20 grenzen direkt aneinander an, so dass ein direkter Kontakt des Rohrs 22 mit der Umgebungsluft weitgehend vermieden wird. Dies stellt eine zusätzliche Maßnahme zur Erhö- hung der Effizienz des Sicherheitswärmetauschers 24 dar. BezugszeichenlisteFig. 6 also shows an embodiment of the connection between the heat exchange elements and the piping systems of the safety heat exchanger 10. It is exemplified the connection between a face plate 20 and a heat conducting plate 18 and a pipe 22. To improve the thermal coupling, both the front plate 20 and the heat-conducting plate 18 have a base 19. The pedestals 19 of adjacent plates 18, 20 adjoin one another directly, so that a direct contact of the tube 22 with the ambient air is largely avoided. This represents an additional measure for increasing the efficiency of the safety heat exchanger 24. LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Wärmeaustauscheinheit10 heat exchange unit
12, 12' Einlass12, 12 'inlet
14, 14' Auslass14, 14 'outlet
16, 16' Verbindungsstück16, 16 'connector
18 Wärmeleitplatte18 heat conducting plate
19 Sockel19 sockets
20 Stirnplatte20 face plate
22 Rohr22 pipe
24 Sicherheitswärmetauscher24 safety heat exchanger
26 Gehäuse26 housing
28 Revisionsklappe28 access door
30 Belüftungsschlitz30 ventilation slot
31 Spalt31 gap
32 Stirnseite32 front side
33 Deckel33 lids
33a Abschlussplatte33a end plate
34 Verbundplatte34 composite panel
34a Außenblech34a outer panel
34b Innenblech34b inner panel
34c Polyurethanschicht34c polyurethane layer
36 Klammer36 clip
38 Bodenwanne38 floor pan
39 Fuge39 fugue
40 Abfluss40 outflow
42 Kupplungsstück42 coupling piece
44 Durchgangsöffnung 44 passage opening

Claims

Patentansprüche claims
1. Sicherheitswärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen zumin- dest zwei Medien, wobei jedem Medium ein separates Rohrleitungssystem zugeordnet ist, und wobei die Rohrleitungssysteme voneinander räumlich beabstandet sind und über Wärmeübertragungselemente (18, 20) wärmeleitend miteinander in Kontakt stehen, wobei der Sicherheitswärmetauscher ein allseitig geschlossenes Ge- häuse (26) aufweist, welches die Rohrleitungssysteme und die Wärmeübertragungselemente (18, 20) zumindest teilweise umgibt, um hierdurch einen Luftaustausch zwischen dem Innenraum des Gehäuses (26) und der Umgebung weitestgehend zu verhindern, wobei das Gehäuse (26) wenigstens eine gasdurchlässige Druckaus- gleichsöffnung für einen ständigen Druckausgleich zwischen dem1. A heat exchanger for heat exchange between at least two media, wherein each medium is associated with a separate piping system and wherein the piping systems are spatially spaced from each other and via heat transfer elements (18, 20) in heat-conducting contact with each other, wherein the safety heat exchanger is a Ge closed on all sides - Housing (26) which at least partially surrounds the piping systems and the heat transfer elements (18, 20), thereby to prevent an air exchange between the interior of the housing (26) and the environment as far as possible, wherein the housing (26) at least one gas-permeable Pressure equalization opening for a constant pressure equalization between the
Innenraum des Gehäuses (26) und der Umgebung aufweist.Interior of the housing (26) and the environment has.
2. Sicherheitswärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungselemente (18, 20) entlang einer jeweiligen2. Safety heat exchanger according to claim 1, characterized in that the heat transfer elements (18, 20) along a respective
Haupterstreckungsebene parallel zueinander verlaufen, wobei die wenigstens eine Druckausgleichsöffnung (30) an einem Abschnitt (32) des Gehäuses (26) ausgebildet ist, der im Wesentlichen parallel zu den Haupterstreckungsebenen der Wärmeübertragungselemente (18, 20) angeordnet ist.Main extension plane parallel to each other, wherein the at least one pressure equalization opening (30) on a portion (32) of the housing (26) is formed, which is arranged substantially parallel to the main extension planes of the heat transfer elements (18, 20).
3. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Anprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Druckausgleichsöffnung durch einen Spalt (31 , 39) zwischen zwei aneinander grenzenden Abschnitten des Gehäuses (26) gebildet ist.3. Safety heat exchanger according to at least one of the preceding Anprüche, characterized in that the at least one pressure equalization opening is formed by a gap (31, 39) between two adjoining sections of the housing (26).
4. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich an einem einzigen Abschnitt (32) des Gehäuses (26) die wenigstens eine Druckausgleichsöffnung (30) vorgesehen ist.4. Safety heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that only at a single portion (32) of the housing (26), the at least one pressure compensation opening (30) is provided.
5. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (26) lediglich eine einzige gasdurchlässige Druckaus- gleichsöffnung (31) aufweist.5. Safety heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that the housing (26) has only a single gas-permeable pressure equalization opening (31).
6. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (26) durch einen Rohrabschnitt gebildet ist, an dessen6. Safety heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that the housing (26) is formed by a pipe section, at the
Stirnseiten Abschlusselemente (33, 33a) angeordnet sind, wobei der Rohrabschnitt insbesondere einen rechteckigen oder kreisförmigen Querschnitt aufweist.End sides end elements (33, 33a) are arranged, wherein the pipe section in particular has a rectangular or circular cross-section.
7. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden7. Safety heat exchanger according to at least one of the preceding
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass das Gehäuse (26) zumindest teilweise durch zwei oder mehrereClaims, characterized in that the housing (26) at least partially by two or more
Lagen verschiedenartiger oder gleichartiger Materialen gebildet ist. Layers of different or similar materials is formed.
8. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass das Gehäuse (26) zumindest teilweise aus Kunststoff besteht.8. Safety heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that that the housing (26) consists at least partially of plastic.
9. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass das Gehäuse (26) zumindest teilweise durch einen Kunststoff- schäum gebildet ist.9. Safety heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that that the housing (26) is at least partially formed by a plastic foam.
10. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (26) zumindest teilweise aus einem Kunststoff-Metall-10. Safety heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that the housing (26) at least partially made of a plastic-metal
Verbundmaterial besteht.Composite material exists.
11. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (26) eine Flüssigkeitsauffangvorrichtung (38) aufweist, die in Gebrauchslage des Sicherheitswärmetauschers (10) an der Unterseite des Gehäuses (26) angeordnet ist.11. Safety heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that the housing (26) has a liquid collecting device (38), which is arranged in the use position of the safety heat exchanger (10) on the underside of the housing (26).
12. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (26) wenigstens eine insbesondere verschließbare Zugangsöffnung (28) aufweist, die einen Zugang zu dem Innenraum des Gehäuses (26) ermöglicht. 12. Safety heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that the housing (26) has at least one in particular closable access opening (28) which allows access to the interior of the housing (26).
13. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (26) mehrere Versorgungsöffnungen (44) aufweist, die von Anschlussrohren (42) zur Verbindung der Rohrleitungssysteme mit einem jeweiligen Kreislauf des jeweiligen Mediums oder von Abschnitten der Rohrleitungssysteme durchquert werden. 13. Safety heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that the housing (26) has a plurality of supply openings (44) which are traversed by connecting pipes (42) for connecting the piping systems with a respective circuit of the respective medium or portions of the piping systems ,
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