WO2012123105A2 - Wärmeübertragungseinheit - Google Patents

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WO2012123105A2
WO2012123105A2 PCT/EP2012/001123 EP2012001123W WO2012123105A2 WO 2012123105 A2 WO2012123105 A2 WO 2012123105A2 EP 2012001123 W EP2012001123 W EP 2012001123W WO 2012123105 A2 WO2012123105 A2 WO 2012123105A2
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Tino Cabero
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Cabero Wärmetauscher Gmbh & Co. Kg
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/0233—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with air flow channels
    • F28D1/024—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with air flow channels with an air driving element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/08—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by varying the cross-section of the flow channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/14—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by endowing the walls of conduits with zones of different degrees of conduction of heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
    • F28B1/06—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using air or other gas as the cooling medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2210/00—Heat exchange conduits
    • F28F2210/08—Assemblies of conduits having different features

Definitions

  • the present invention relates to a heat transfer unit with at least one heat exchanger and at least one fan, wherein the heat exchanger has a plurality of heat transfer elements, which flows through a first medium or thermally conductively connected to tubes through which a first medium flows and flows around a second medium on its outer surface , which flows directed through the action of the blower between the heat transfer elements existing gaps, further wherein a first region of the heat exchanger has a smaller distance to the fan than a second region.
  • Typical heat transfer units of the aforementioned type are those with two V-shaped heat exchangers and (at least) an overhead blower, which (pushing or sucking) for a
  • the heat transfer elements can be formed by tubes through which the first medium flows, or by plates (lamellae) which are thermally conductively connected to tubes through which the first medium flows, with the heat transfer elements typically being arranged parallel to one another.
  • CONFIRMATION COPY Heat transfer units namely those in which the plane of the heat exchanger is not perpendicular to the axis of the fan, in particular by the at least one fan flows through substantially vertically and the at least one heat exchanger is arranged inclined relative to the horizontal.
  • the present invention has set itself the task of providing a particularly efficient heat transfer unit of the generic type.
  • Compensate flow of the heat exchanger in the second region of the opposite of the first region longer flow path for the second medium from the second region of the heat exchanger to the fan (or in the opposite direction). In this way, it is possible for the efficient heat transfer between the heat transfer elements and the second medium optimal energization of the heat transfer elements in both areas of the
  • Heat exchanger and without the need for additional measures such as particular baffles or the like. In this way, efficiency-reducing flow losses are avoided on baffles and comparable internals, which accommodates a particularly high efficiency of the heat transfer unit.
  • Further efficiency-increasing advantages of the heat transfer unit according to the invention are that due to the fluidic optimization for driving the at least one blower - with the same thermal performance of the heat transfer unit - a motor with lower drive power is sufficient; and due to the favorable on-stream conditions, it is possible to achieve particularly good K values and, in the case of adiabatic, better efficiencies with regard to the generation of the evaporation cold by water spraying.
  • the present invention can be applied to those heat transfer units in which the first and the second region of the heat exchanger are arranged in the same plane, in particular the plane of the heat exchanger not vertical is on the axis of the fan.
  • this applies to those heat transfer units in which the (at least one) fan flows through substantially vertically and the (at least one) heat exchanger is arranged inclined relative to the horizontal.
  • inclination angle is between 20 ° and 90 °.
  • Another preferred embodiment of the invention is characterized in that the center distance of - in particular tubular or plate / lamellar - heat transfer elements with each other in the first region of the heat exchanger is less than in its second region.
  • identical heat transfer elements can advantageously be used in both regions of the heat exchanger with the proviso that they are closer to one another in the first region of the heat exchanger than in the second region.
  • such a technical implementation of the present invention is not mandatory. Rather, it is also contemplated that in the first region of the heat exchanger and in the second region of different heat transfer elements, which have the same center distance, are used, for example, different thickness heat transfer tubes.
  • the present invention is subject to There are no restrictions.
  • the heat transfer elements can be designed, for example, as tubes through which the first medium flows or as plates (lamellae) which are connected in a heat-conducting manner to tubes through which the first medium flows.
  • the advantages achievable with the present invention are particularly pronounced when the second medium is air or another gas or another gas composition. This, too, is not mandatory; because even in connection with liquid second media, the present invention can be used profitably.
  • Heat exchanger and / or the second region of the heat exchanger are arranged parallel to each other. This is favorable from a manufacturing point of view. From the point of view of fluidic optimization, however, it is also contemplated that the heat transfer elements are not parallel to each other, in particular by their distance to each other continuously changes along its extension, in particular from a small distance in the first region of the heat exchanger to a large distance in its second region. In that regard, the present invention particularly also covers such heat transfer units in which the individual heat transfer units Elements are arranged substantially fan-shaped with an increasing from the first to the second area distance. From this it can also be seen in particular that the claims according to which the at least one heat exchanger has two regions can by no means be understood to be restrictive in the sense that exactly two such regions are provided.
  • three, four or even more areas can be provided on the heat exchanger, in which in each case the surface portion of the interstices on the area of the heat exchanger flowing through the second medium changes as a function of the (average) distance of the respective area to the at least one fan.
  • the ratio of said area fraction of the spaces in the second area to the area ratio of the spaces in the first area of the heat exchanger about 0.8 to 1.2 times, more preferably 0.9 to 1.1 times the value of the ratio of the (average) distance of the first area of the heat exchanger to the fan to the (average) distance of the second region of the heat exchanger to the blower
  • the actual desired flow rate and the like may, however, be expedient in individual cases also to a not inconsiderable extent thereof deviating upwards or downwards.
  • Fig. 1 in a schematic perspective view
  • Fig. 2 is a vertical section through a second embodiment of the invention.
  • the illustrated in Fig. 1 on the representation of a partial heat transfer unit comprises a housing 1 with side wall 2, ceiling 3 and bottom 4, arranged in the ceiling 3 fan 5 and inclined relative to the horizontal (see angle et) arranged heat exchanger 6, wherein only one of the heat exchangers and a blower are shown.
  • the heat exchanger 6 has a plurality of individual lamellar, mutually parallel heat transfer elements 7, which are thermally conductively connected to flowed through by a first medium tubes and on its outer surface by a second medium in the form of air flows around.
  • the air flow generated and maintained by the blowers 5 is through the air inlet A into the and the air outlet B from the heat transfer unit indicating arrows.
  • the air forming the second medium flows through interposed spaces between the individual heat transfer elements 7 under the action of the blower 5
  • a first (upper) area I of the heat exchanger 6 has a smaller distance to the fan 5 as a - in the same plane as the first region arranged - (lower) second region II, so that the flow path, the air travels inside the housing 1 after leaving the heat exchanger 6 to the entrance to the fan 5, in the case of the upper, first region I. of the heat exchanger 6 is lower than in the case of the lower, second region II of the heat exchanger 6.
  • the heat transfer elements 7 forming lamellae of the heat exchanger 6 have in the second region II of the heat exchanger 6 a greater distance from each other than in the first region I, so that the surface portion of the intermediate spaces 8 at the area of the tausc flowed through by the second medium (arrows A) hers 6 in its second area II is greater than in the first area I.
  • the heat exchanger 6 has three areas I, II and III, the different (average) distances to the fan fifth
  • the heat transfer elements 7 forming lamellae of the heat exchanger 6 have in the lowest third area III of the heat exchanger 6 the greatest distances from each other, in the middle second area II of the heat exchanger 6 average distances and in the uppermost first region I the smallest distances, so that the area ratio of the intermediate spaces 8 at the flows of the second medium (arrows A) surface of the heat exchanger 6 in the third region III is greater than in the second region II and there greater than in the first area I of the heat exchanger.

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Abstract

Bei einer Wärmeübertragungseinheit mit mindestens einem Wärmetauscher (6) und mindestens einem Gebläse (5) weist der Wärmetauscher eine Vielzahl von Wärmeübertragungselementen (7) auf, die von einem ersten Medium durchströmt oder mit von einem ersten Medium durchströmten Rohren wärmeleitend verbunden und an ihrer Außenfläche von einem zweiten Medium umströmt sind welches unter Einwirkung des Gebläses zwischen den Wärmeübertragungselementen bestehende Zwischenräume (8) gerichtet durchströmt. Dabei weist ein erster Bereich (I) des Wärmetauschers einen geringeren Abstand zu dem Gebläse auf als ein zweiter Bereich (II). Der Flächenanteil der Zwischenräume (8) an der von dem zweiten Medium angeströmten Fläche des Wärmetauschers (6) ist in dessen zweitem Bereich (II) größer als in dessen erstem Bereich (I).

Description

Wärmeübertragungseinheit
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmeübertragungseinheit mit mindestens einem Wärmetauscher und mindestens einem Gebläse, wobei der Wärmetauscher eine Vielzahl von Wärmeübertragungselementen aufweist, die von einem ersten Medium durchströmt oder mit von einem ersten Medium durchströmten Rohren wärmeleitend verbunden und an ihrer Außenfläche von einem zweiten Medium umströmt sind, welches unter Einwirkung des Gebläses zwischen den Wärmeübertragungselementen bestehende Zwischenräume gerichtet durchströmt, wobei weiterhin ein erster Bereich des Wärmetauschers einen geringeren Abstand zu dem Gebläse aufweist als ein zweiter Bereich.
Typische Wärmeübertragungseinheiten der vorstehend genannten Art sind solche mit zwei V-förmig angeordneten Wärmetauschern und (mindestens) einem oben angeordneten Gebläse, welches (drückend oder saugend) für eine
Durchströmung der beiden Wärmetauscher mit das zweite Medium bildender Luft sorgt. Je nach dem Anwendungsfall können die Wärmeübertragungselemente durch Rohre, die von dem ersten Medium durchströmt sind, oder durch Platten (Lamellen) , die mit von dem ersten Medium durchströmten Rohren wärmeleitend verbunden sind, gebildet sein, wobei typischerweise die Wärmeübertragungselemente zueinander parallel angeordnet sind.
Neben solchen zwei V-förmig angeordnete Wärmetauscher aufweisenden Wärmeübertragungseinheiten unterfallen der Gattungsdefinition indessen ersichtlich noch andere
BESTÄTIGUNGSKOPIE Wärmeübertragungseinheiten, namentlich solche, bei denen die Ebene des Wärmetauschers nicht senkrecht steht auf der Achse des Gebläses, insbesondere indem das mindestens eine Gebläse im Wesentlichen vertikal durchströmt und der mindestens eine Wärmetauscher gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, eine besonders effiziente Wärmeübertragungseinheit der gattungsgemäßen Art bereitzustellen.
Gelöst wird diese Aufgabenstellung erfindungsgemäß dadurch, dass bei einer Wärmeübertragungseinheit der eingangs angegebenen Art der Flächenanteil der
Zwischenräume an der von dem zweiten Medium angeströmten Fläche des Wärmetauschers in dessen zweitem Bereich größer ist als in dessen erstem Bereich. Auf überraschend einfache Weise lässt sich in Anwendung der vorliegenden Erfindung ungeachtet dessen, dass der zweite Bereich des Wärmetauschers einen größeren (mittleren) Abstand zu dem Gebläse aufweist als der erste Bereich, ein ausgeglichenes, optimales Wärmeübertragungsverhalten der beiden genannten Bereiche des Wärmetauschers sicherstellen. Denn durch den größeren Flächenanteil der zwischen den Wärmeübertragungselemente bestehenden Zwischenräume an der von dem zweiten Medium angeströmten Fläche des Wärmetauschers in dessen zweitem Bereich, verglichen mit dessen erstem Bereich, lässt sich durch einen - verglichen mit dessen erstem Bereich - entsprechend herabgesetzten Widerstand für die Durch- Strömung des Wärmetauschers in dessen zweitem Bereich der gegenüber dem ersten Bereich längere Strömungsweg für das zweite Medium vom zweiten Bereich des Wärmetauschers zum Gebläse (bzw. in der Gegenrichtung) kompensieren. Auf diese Weise gelingt eine für die effiziente Wärmeübertragung zwischen den Wärmeübertragungselementen und dem zweiten Medium optimale Anstromung der Wärmeübertragungselemente in beiden Bereichen des
Wärmetauschers, und zwar ohne dass es zusätzlicher Maßnahmen wie insbesondere Luftleitbleche oder dergleichen bedarf. Auf diese Weise werden effizienzmindernde Strömungsverluste an Luftleitblechen und vergleichbaren Einbauten vermieden, was einer besonders hohen Effizienz der Wärmeübertragungseinheit entgegenkommt. Weitere effizienzsteigernde Vorteile der erfindungsgemäßen Wärmeübertragungseinheit bestehen darin, dass aufgrund der strömungstechnischen Optimierung zum Antrieb des mindestens einen Gebläses - bei gleicher thermischer Leistung der Wärmeübertragungseinheit - ein Motor mit geringerer Antriebsleistung ausreicht; und durch die günstigen Anströmungsverhältnisse lassen sich besonders gute K-Werte und im Falle einer Adiabatik bessere Wirkungsgrade in Bezug auf die Erzeugung der Verdunstungs- kälte durch Wasserbesprühung erzielen.
Mit besonderem Vorteil lässt sich die vorliegende Erfindung bei solchen Wärmeübertragungseinheiten anwenden, bei denen der erste und der zweite Bereich des Wärmetauschers in derselben Ebene angeordnet sind, wobei insbesondere die Ebene des Wärmetauschers nicht senkrecht steht auf der Achse des Gebläses. Namentlich gilt dies für solche Wärmeübertragungseinheiten, bei denen das (mindestens eine) Gebläse im Wesentlichen vertikal durchströmt und der (mindestens eine) Wärmetauscher gegenüber der horizontalen geneigt angeordnet ist. Ein für die Anwendung der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhafter Neigungswinkel liegt dabei zwischen 20° und 90° .
Eine andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Achsabstand der - insbesondere rohrförmigen oder platten- /lamellen- förmigen - Wärmeübertragungselemente untereinander in dem ersten Bereich des Wärmetauschers geringer ist als in dessen zweitem Bereich. Bei dieser Weiterbildung können in vorteilhafter Weise in beiden Bereichen des Wärmetauschers identische Wärmeübertragungselemente verwendet werden mit der Maßgabe, dass sie im ersten Bereich des Wärmetauschers enger zueinander stehen als im zweiten Bereich. Eine solche technische Umsetzung der vorliegenden Erfindung ist indessen nicht zwingend. Vielmehr kommt auch in Betracht, dass in dem ersten Bereich des Wärmetauschers und in dessen zweitem Bereich unterschiedliche Wärmeübertragungselemente, die untereinander denselben Achsabstand aufweisen, zum Einsatz kommen, beispielsweise unterschiedlich dicke Wärmeübertragungsrohre .
Hinsichtlich der konstruktiven Ausführung der Wärmeübertragungselemente unterliegt die vorliegende Erfin- dung keinen Beschränkungen. Insbesondere können die Wärmeübertragungselemente beispielsweise als von dem ersten Medium durchströmte Rohre ausgeführt sein oder als Platten (Lamellen) , die mit von dem ersten Medium durchströmten Rohren wärmeleitend verbunden sind.
Die mit der vorliegenden Erfindung erzielbaren Vorteile sind besonders ausgeprägt, wenn es sich bei dem zweiten Medium um Luft oder ein sonstiges Gas bzw. eine sonstige Gaszusammensetzung handelt. Auch dies ist indessen nicht zwingend; denn auch im Zusammenhang mit flüssigen zweiten Medien lässt sich die vorliegende Erfindung nutzbringend anwenden.
Eine wiederum andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Wärmeübertragungselemente in dem ersten Bereich des
Wärmetauschers und/oder dem zweiten Bereich des Wärmetauschers untereinander parallel angeordnet sind. Dies ist unter herstellungstechnischen Gesichtspunkten günstig. Unter Gesichtspunkten einer strömungstechnischen Optimierung kommt indessen auch in Betracht, dass die Wärmeübertragungselemente nicht parallel zueinander verlaufen, insbesondere indem sich ihr Abstand zueinander längs ihrer Erstreckung kontinuierlich ändert, insbesondere von einem geringen Abstand im ersten Bereich des Wärmetauschers zu einem großen Abstand in dessen zweitem Bereich. Insoweit erfasst die vorliegende Erfindung insbesondere auch solche Wärmeübertragungseinheiten, bei denen die einzelnen Wärmeübertragungs- elemente etwa im Wesentlichen fächerförmig angeordnet sind mit einem sich vom ersten zum zweiten Bereich vergrößernden Abstand. Hieraus ist insbesondere auch ersichtlich, dass die anspruchsgemäße Angabe, wonach der mindestens eine Wärmetauscher zwei Bereiche aufweist, keinesfalls in dem Sinne beschränkend verstanden werden darf, dass genau zwei solche Bereiche vorgesehen sind. Vielmehr können ersichtlich am Wärmetauscher auch drei, vier oder noch mehr Bereiche vorgesehen sein, bei denen jeweils der Flächenanteil der Zwischenräume an der von dem zweiten Medium angeströmten Fläche des Wärmetauschers sich in Abhängigkeit des (mittleren) Abstandes des jeweiligen Bereichs zum mindestens einen Gebläse ändert .
Was den Grad angeht, in welchem in dem zweiten Bereich des Wärmetauschers der Flächenanteil der Zwischenräume an der von dem zweiten Medium angeströmten Fläche größer ist als in dem ersten Bereich des Wärmetauschers, so erweist sich bei typischen Anwendungsfällen als vorteilhaft, wenn das Verhältnis des besagten Flächenanteils der Zwischenräume in dem zweiten Bereich zum Flächenanteil der Zwischenräumen im ersten Bereich des Wärmetauschers etwa dem 0,8 bis 1,2 -fachen, besonders bevorzugt dem 0,9 bis 1,1- fachen Wert des Verhältnisses des (mittleren) Abstands des ersten Bereichs des Wärmetauschers zum Gebläse zum (mittleren) Abstand des zweiten Bereiches des Wärmetauschers zum Gebläse
entspricht. Je nach der Art des zweiten Mediums, den Temperaturdifferenzen zwischen erstem und zweitem Medi- um, der tatsächlich angestrebten Strömungsgeschwindigkeit und dergleichen können indessen im Einzelfall auch in nicht unerheblichem Maße hiervon nach oben bzw. unten abweichende Verhältnisse zweckmäßig sein.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand zweier in der Zeichnung veranschaulichter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 in schematischer perspektivischer Ansicht
einen Teilbereich eines ersten Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Wärmeübertragungseinrichtung und
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die in Fig. 1 über die Darstellung eines Teilbereichs veranschaulichte Wärmeübertragungseinheit umfasst ein Gehäuse 1 mit Seitenwand 2, Decke 3 und Boden 4, im Bereich der Decke 3 angeordnete Gebläse 5 und gegenüber der Horizontalen geneigt (vgl. Winkel et) angeordnete Wärmetauscher 6, wobei lediglich einer der Wärmetauscher und ein Gebläse gezeigt sind. Der Wärmetauscher 6 weist eine Vielzahl von einzelnen lamellenförmigen, zueinander parallelen Wärmeübertragungselementen 7 auf, die mit von einem ersten Medium durchströmten Rohren wärmeleitend verbunden und an ihrer Außenfläche von einem zweiten Medium in Form von Luft umströmt sind. Die Luftströmung, die durch die Gebläse 5 erzeugt und aufrechterhalten wird, ist durch den Lufteintritt A in die und den Luftaustritt B aus der Wärmeübertragungs- einheit andeutende Pfeile veranschaulicht. Die das zweite Medium bildende Luft durchströmt dabei unter Einwirkung des Gebläses 5 gerichtet zwischen den einzelnen Wärmeübertragungselementen 7 bestehende Zwischenräume 8. In diesem Umfang entspricht die
Wärmeübertragungseinheit dem hinlänglich bekannten Stand der Technik, so dass weitere Erläuterungen entbehrlich sind.
Aufgrund der (vorliegend etwa 65° betragenden) Neigung des Wärmetauschers 6 und der Anordnung des Gebläses 5 mit vertikaler Durchströmungsrichtung in der Decke 3 weist ein erster (oberer) Bereich I des Wärmetauschers 6 einen geringeren Abstand zu dem Gebläse 5 auf als ein - in der selben Ebene wie der erste Bereich angeordneter - (unterer) zweiter Bereich II, so dass der Strömungsweg, den die Luft innerhalb des Gehäuses 1 nach dem Verlassen des Wärmetauschers 6 bis zum Eintritt in das Gebläse 5 zurücklegt, im Falle des oberen, ersten Bereiches I des Wärmetauschers 6 geringer ist als im Falle des unteren, zweiten Bereiches II des Wärmetauschers 6. Die die Wärmeübertragungselemente 7 bildenden Lamellen des Wärmetauschers 6 weisen in dem zweiten Bereich II des Wärmetauschers 6 einen größeren Abstand untereinander auf als in dem ersten Bereich I, so dass der Flächenanteil der Zwischenräume 8 an der von dem zweiten Medium angeströmten (Pfeile A) Fläche des Wärmetauschers 6 in dessen zweitem Bereich II größer ist als in dessen erstem Bereich I. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 weist der Wärmetauscher 6 drei Bereiche I, II und III auf, die verschiedene (mittlere) Abstände zu dem Gebläse 5
aufweisen. Veranschaulicht ist durch die angedeuteten mittleren Strömungswege Si , Sn und Sm , dass es sich mit den Strömungswegen, die die Luft innerhalb des Gehäuses 1 nach dem Verlassen des Wärmetauschers 6 bis zum Eintritt in das Gebläse 5 zurücklegt, ähnlich verhält wie mit den geometrischen (mittleren) Abständen der drei Bereiche I, II und III des Wärmetauschers 6 zu dem Gebläse 5. Die die Wärmeübertragungselemente 7 bildenden Lamellen des Wärmetauschers 6 weisen im untersten dritten Bereich III des Wärmetauschers 6 die größten Abstände zueinander auf, im mittleren zweiten Bereich II des Wärmetauschers 6 mittlere Abstände und im obersten ersten Bereich I die kleinsten Abstände, so dass der Flächenanteil der Zwischenräume 8 an der von dem zweiten Medium angeströmten (Pfeile A) Fläche des Wärmetauschers 6 in dessen dritten Bereich III größer ist als in dessen zweiten Bereich II und dort größer als im ersten Bereich I des Wärmetauschers.

Claims

Ansprüche
1. Wärmeübertragungseinheit mit mindestens einem
Wärmetauscher (6) und mindestens einem Gebläse (5), wobei der Wärmetauscher eine Vielzahl von Wärmeübertragungselementen (7) aufweist, die von einem ersten Medium durchströmt oder mit von einem ersten Medium durchströmten Rohren wärmeleitend verbunden und an ihrer Außenfläche von einem zweiten Medium umströmt sind, welches unter
Einwirkung des Gebläses zwischen den
Wärmeübertragungselementen bestehende
Zwischenräume (8) gerichtet durchströmt, wobei weiterhin ein erster Bereich (I) des
Wärmetauschers einen geringeren Abstand zu dem Gebläse aufweist als ein zweiter Bereich (II) , dadurch gekennzeichnet,
dass der Flächenanteil der Zwischenräume (8) an der von dem zweiten Medium angeströmten Fläche des Wärmetauschers (6) in dessen zweitem Bereich (II) größer ist als in dessen erstem Bereich (I) .
2. Wärmeübertragungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (I) und der zweite Bereich (II) des Wärmetauschers (6) in der selben Ebene angeordnet sind.
3. Wärmeübertragungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene des Wärmetauschers (6) nicht senkrecht steht auf der Achse des
Gebläses (5) .
4. Wärmeübertragungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (5) im
Wesentlichen vertikal durchströmt und der
Wärmetauscher (6) gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet ist .
5. Wärmeübertragungseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel (a) zwischen 20° und 90° beträgt.
6. Wärmeübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der
Achsabstand der Wärmeübertragungselemente (7) untereinander in dem ersten Bereich (I) des
Wärmetauschers (6) geringer ist als in dessen zweitem Bereich (II) .
7. Wärmeübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Wärmeübertragungselemente (7) als von dem ersten Medium durchströmte Rohre ausgeführt sind.
8. Wärmeübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Wärmeübertragungselemente (7) als Platten, die mit von dem ersten Medium durchströmten Rohren
wärmeleitend verbunden sind, ausgeführt sind.
9. Wärmeübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zweiten Medium um Luft handelt.
10. Wärmeübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Wärmeübertragungselemente (7) in dem ersten
Bereich (I) und/oder dem zweiten Bereich (II) untereinander parallel angeordnet sind.
11. Wärmeübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Wärmeübertragungselemente (7) in dem ersten
Bereich (I) und/oder dem zweiten Bereich (II) nicht zueinander parallel angeordnet sind.
12. Wärmeübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das
Verhältnis des Flächenanteils der Zwischenräume (8) an der von dem zweiten Medium angeströmten Fläche des Wärmetauschers (6) in dessen zweitem Bereich (II) zu dem Flächenanteil der
Zwischenräume an der von dem zweiten Medium angeströmten Fläche des Wärmetauschers in dessen erstem Bereich (I) dem 0,8- bis 1,2-fachen Wert, besonders bevorzugt dem 0,9- bis 1,1- fachen Wert des Verhältnisses des Abstandes des ersten
Bereiches des Wärmetauschers zu dem Gebläse (5) zu dem Abstand des zweiten Bereiches des Wärmetauschers zu dem Gebläse entspricht .
PCT/EP2012/001123 2011-03-14 2012-03-14 Wärmeübertragungseinheit WO2012123105A2 (de)

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