DE20115568U1

DE20115568U1 - Gegenstromwärmetauscher

Info

Publication number: DE20115568U1
Application number: DE20115568U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2001-11-22
Anticipated expiration: 2011-09-22
Also published as: DE50206449D1; ES2262737T3; EP1296107A3; ATE323877T1; EP1296107A2; EP1296107B1

Description

Gegenstromwärmetauscher

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gegenstromwärmetauscher gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Wärmetauscher ist durch die DE 198 13 119 A1 bekannt. Bei diesem Wärmetauscher werden die Profilplatten für die beiden Luftströme abwechselnd in unterschiedlicher Schrägstellung übereinandergelegt. Das so gebildete Paket von Profilplatten, welche eine rechteckförmige Struktur haben, wird in einen aufgeschnittenen Plattenwärmeübertrager eingefügt, welcher die Form eines lang gestreckten Quaders mit spitzwinkligen Enden hat, so daß die Form des Längsschnitts dieses Wärmetauschers mit den rechteckförmigen Profilplatten insgesamt sechseckig ist. Die Profilkanäle der Profilplatten laufen zu den Stirnseiten hin in ebene, in der Profilplattenmittellinie liegende Platten aus. Die Verteilung der Luftströme erfolgt abwechselnd in entgegengesetzter Richtung. Mit dem bekannten Wärmetauscher wird nachteiligerweise keine zufriedenstellende Wärmerückgewinnung erzielt.

Durch das DE 296 20 248 U1 ist ebenfalls ein Gegenstromwärmetauscher mit Profilplatten bekannt, wobei jede Profilplatte eine Rechteckform aufweist. Der Wärmetauscher hat wiederum insgesamt eine sechseckige Form, wobei der Ein- und Austritt desselben Luftstromes in Längsrichtung des Wärmetauschers gesehen auf der gleichen Seite erfolgt.

Die Aufgabe der Erfindung wird somit darin gesehen, den Gegenstromwärmetauscher der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß ein guter Temperaturausgleich und eine gute Wärmerückgewinnung erzielt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß der Gegenstromwärmetauscher gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 entsprechend dem kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs ausgebildet.

Bei dem erfindungsgemäßen Gegenstromwärmetauscher ist die gesamte Grundfläche mit den sechseckförmigen Profilplatten überdeckt, so daß über die gesamte Längsschnittfläche gesehen dieser Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung optimal genutzt werden kann. Damit wird ein guter Temperaturausgleich und eine gute Wärmerückgewinnung erzielt. Bei dem bekannten Wärmetauscher konnte als effizienter Temperaturausgleichsbereich lediglich der rechteckförmige Teil der Profilplatten und damit nicht die gesamte Längsschnittfläche dieses bekannten Wärmetauschers zur effektiven Wärmerückgewinnung genutzt werden.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist jeder Profilkanal der ersten Dreieckform und der zweiten Dreieckform strömungsmäßig mit zwei Profilkanälen der Rechteckform verbunden. Damit fließen die in dem Wärmetauscher verwendeten Medien wie beispielsweise Gas oder Flüssigkeit in den Profilkanälen der Dreiecksformen doppelt so schnell wie in den Profilkanälen der dazwischen liegenden Rechteckform. Hierdurch wird ein effektiver Temperaturaustausch in der Rechteckform sichergestellt, so daß bei diesem Gegenstromwärmetauscher ein 100%iger Temperaturausgleich zwischen den Strömen möglich ist. Diese Wirkung kann auch dadurch erreicht werden, daß jeder Profilkanal der Rechteckform doppelt so breit ist wie ein Profilkanal der Dreieckform.

Für eine optimale Anpassung der Profilkanäle der Dreiecksformen an die Profilkanäle der Rechteckform ist vorteilhafterweise bei jeder Dreieckform das Verhältnis von Hypothenuse zu Höhe 3.5 zu 1.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei stellen dar:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Profilplatte,

Fig. 2 eine Darstellung nach Fig. 1 mit einem ersten Luftstrom,

Fig. 3 eine Darstellung nach Fig. 1 mit einem zweiten Luftstrom,

Fig. 4 eine Stirnansicht des erfindungsgemäßen Gegenstromwärmetauschers und

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Trennschicht.

Der erfindungsgemäße Gegenstromwärmetauscher weist einzelne, übereinander angeordnete Profilplatten 1,2 auf, wobei jede Profilplatte insgesamt sechseckförmig ausgebildet ist. Die Profilplatten 1 für einen ersten Luftstrom 3 und die Profilplatten 2 für einen zweiten Luftstrom 4 liegen abwechselnd übereinander, wobei die Profilplatten 1 für den ersten Luftstrom 3 und die Profilplatten 2 für den zweiten Luftstrom 4 in Plattenebene um 180° gegeneinander gedreht sind. Zwischen jeder Profilplatte 1 für den ersten Luftstrom 3 und jeder Profilplatte 2 für den zweiten Luftstrom 4 ist eine Trennschicht 5 angeordnet. Die Trennschicht 5 weist, wie in Fig.5 schematisch nur auf einem kleinen Bereich ihrer Oberfläche dargestellt, eine Prägung mit Rauten- oder Schuppenmuster auf. Hierdurch wird ein verbesserter Wärmeaustausch erzielt. Die Profilplatten 1, 2 und die Trennschichten 5 können aus Kunststoff oder Metall wie Aluminium, Kupfer, Stahl oder dgl. sein.

Jede Profilplatte 1,2 weist ein wellenförmiges Profil auf und besteht aus einer ersten Dreieckform 6, einer zweiten Dreieckform 7 und einer Rechteckform 8. An, in Längsrichtung 9 der Profilplatte gesehen, gegenüberliegenden Seiten 10,11 der Rechteckform 8 schließt sich jeweils eine Dreieckform 6,7 an. Jede Dreieckform 6,7 ist so hergestellt, daß sich jeder Profilkanal 12 der Dreieckform 6 und jeder Profilkanal 13 der Dreieckform 7 an zwei Profilkanäle 14 der Rechteckform 8 exakt anschließt. Diese genaue Bestimmung der Breiten der Profilkanäle 12, 13 und 14 wird dadurch erreicht, daß jede Dreieckform 6,7 aus einem Material derart ausgeschnitten oder ausgestanzt wird, daß das Verhältnis von Hypothenuse zur Höhe bei jeder Dreieckform 3.5 zu 1 ist. Die Dreieckformen 6, 7 sind identisch ausgebildet. Die Profilkanäle 12, 13 der Dreieckformen 6,7 verlaufen schräg, insbesondere in einem Winkel von etwa 60°, zur Längsrichtung 9, während die Profilkanäle 14 der Rechteckform 8 parallel zur Längsrichtung 9 verlaufen.

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Bei Betrieb des Gegenstromwärmetauschers strömt der erste Luftstrom 3 durch die Profilkanäle 13 der zweiten Dreiecksform 7 zu den Profilkanälen 14 der Rechteckform 8 und tritt über die Profilkanäle 12 der ersten Dreieckform 6 aus. Der Gegenluftstrom oder zweite Luftstrom 4 fließt grundsätzlich in gleicher Weise durch die Profilplatte 2, welche identisch wie die Profilplatte 1 aufgebaut ist. Die Profilplatte 2 ist allerdings gegenüber der Profilplatte 1 in Plattenebene um 180° gedreht. Den Durchtritt des ersten Luftstroms 3 und des zweiten Luftstroms 4 zeigen Fig. 2 und 3.

Die Profilplatten 1,2 können entweder einstückig oder entsprechend Ihrer Formen dreiteilig ausgebildet sein. Beim Zusammenbauen des Wärmetauschers werden die Profilplatten 1,2 und die Trennschichten 5 in entsprechender Weise übereinander gelegt und mit einer Grundplatte und einer Abschlußplatte versehen. Über Abstandsprofilverbindungsteile können dann die Einzelteile zu einer kompakten Bauform zusammengesetzt werden. Man erhält mit diesem erfindungsgemäßen Gegenstromwärmetauscher eine sehr hohe Wärmetauscherleistung bei geringen Abmessungen.

Claims

1. Gegenstromwärmetauscher mit einzelnen, übereinander angeordneten Profilplatten (1, 2) mit mindestens einer Rechteckform (8), wobei die Profilplatten (1, 2) Profilkanäle für einen ersten Luftstrom (3) und einen zweiten Luftstrom (4) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Profilplatte (1, 2) sechseckförmig ausgebildet ist und eine erste Dreieckform (6) und eine zweite Dreieckform (7) aufweisen, welche sich jeweils an eine in Längsrichtung (9) der Profilplatte (1, 2) gesehen gegenüberliegenden Seite (10,11) der Rechteckform (8) anschließen und strömungsmäßig verbindbar sind.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Profilkanal (12) der ersten Dreieckform (6) und jeder Profilkanal (13) der zweiten Dreieckform (7) strömungsmäßig mit zwei Profilkanälen (14) der Rechteckform (8) verbindbar ist.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Profilkanal (12) der ersten Dreieckform (6) und jeder Profilkanal (13) der zweiten Dreieckform (7) mit einem Profilkanal (14) der Rechteckform (8) verbindbar ist, welcher die zweifache Breite gegenüber der Breite des Profilkanals (12, 13) jeder Dreieckform (6, 7) aufweist.

4. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Dreieckform (6, 7) das Verhältnis von Hypothenuse zu Höhe 3.5 zu 1 ist.

5. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilplatten (1) für den ersten Luftstrom (3) und die Profilplatten (2) für den zweiten Luftstrom (4) in Plattenebene um 180° gegeneinander gedreht sind.

6. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder Profilplatte (1) für den ersten Luftstrom (3) und jeder Profilplatte (2) für den zweiten Luftstrom (4) eine Trennschicht (5) angeordnet ist.

7. Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Trennschicht (5) an ihrer Oberfläche eine Struktur aufweist.

8. Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur der Trennschicht (5) ein eingeprägtes Rauten- oder Schuppenmuster ist.