DE29700416U1

DE29700416U1 - Wärmetauscher

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Publication number: DE29700416U1
Application number: DE29700416U
Authority: DE
Original assignee: Haewa Programmgehause und Komponenten GmbH and Co KG
Current assignee: Haewa Programmgehause und Komponenten GmbH and Co KG
Priority date: 1997-01-11
Filing date: 1997-01-11
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2007-01-12

Description

häwa Programmgehause und Komponenten GmbH & Co. KG Industriestraße 88489 Wain

89073 Ulm, 16.12.96 Akte G/10082 h/cn

Wärmetauscher

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher zum Schrankanbau, mit einem Gehäuse, das zwei Strömungskanäle mit jeweils einem Lufteinlaß, einem Lüfter und einem Luftauslaß aufweist, sowie mit einem die beiden Strömungskanäle räumlich trennenden und thermisch koppelnden Tauscherregister.

Derartige Wärmetauscher sind aus der Praxis bekannt und weit verbreitet, wobei allerdings deren Eignung, in Räumen mit stark verschmutzter Umgebungsluft eingesetzt zu werden, stark

eingeschränkt ist, da Filter, die die Verschmutzungen zurückhalten sollen, sich schnell zusetzen und deshalb häufig gereinigt werden müssen oder gar nicht verwendet werden können. Läßt man allerdings die Verschmutzungen ungehindert in das Innere des Wärmetauschers eindringen, wird das Tauscherregister bedeckt und kontaminiert, so daß sich der Wirkungsgrad des Wärmetauschers verringert und er seine eigentliche Aufgabe nicht mehr in zufriedenstellender Weise ausführen kann.

Problematisch sind dabei insbesondere Falzkanten, mit denen einzelne Bestandteile des Tauscherregisters verbunden werden, da an diesen die Ablagerung von Schmutz besonders schnell fortschreitet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu gründe, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er auch in stark verschmutzter 0 Umgebungsluft mit geringem Wartungsaufwand funktionstüchtig gehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Wärmetauscher mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch gelöst, daß das Tauscherregister einstückig ausgebildet ist und eine im Querschnitt wellenförmige Tauscherfläche mit parallel verlaufenden, in Strömungsrichtung liegenden Strömungsbetten hat. Diese Ausgestaltung stellt faktisch mehrere Strömungskanäle in dem Hauptströmungskanal zur Verfügung, die jeweils einen kleinen Querschnitt haben, durch die die Luft mit relativ hoher Strömungsgeschwindigkeit die Strömungsbetten passiert und dabei die

Verschmutzungsteilchen mitreißt. Sollte sich doch ein einzelnes Strömungsbett zusetzen, so steht dessen Querschnitt für die Strömung nicht mehr zur Verfügung, so daß sich in den verbleibenden Strömungsbetten die Strömungsgeschwindigkeit noch weiter erhöhen muß und weiteren Verschmutzungen vorbeugt, so daß nicht schlagartig der gesamte Wärmetauscher ausfallen kann. Die einstückige Ausbildung gewährleistet, daß Falzkanten, Quetschverbindungen oder dergl., an denen sich besonders einfach Schmutzpartikel ablagern können, vermieden werden, und daß keine Undichtigkeiten zwischen den einzelnen Strömungsbetten vorhanden sind.

Als günstig hat sich dabei gezeigt, wenn die Tauscherfläche nach Art eines Mäanders mit im Querschnitt rechtwinkligen Strömungsbetten geformt ist. Durch die mäanderartige Ausgestaltung steht eine vergrößerte Tauscherfläche zur Verfügung, wobei die Verschmutzungen wiederum wenig Angriffspunkte haben.

Zweckmäßigerweise weist der der verschmutzten 5 Umgebungsluft zugeordnete Strömungskanal dem Lüfter nachgeordnet einen Druckraum auf, durch den an einem ohne scharfe Kanten ausgebildeten Leitblech vorbei die Umgebungsluft in das Tauscherregister einleitbar ist. Dies bietet den Vorteil, daß in den 0 Wärmetauscher eindringende Verschmutzungen keine Angriffspunkte geboten werden, an denen sie sich bevorzugt ablagern und als Sammelpunkt für weitere Schmutzteilchen dienen könnten, so daß diese mit

dem Luftstrom auch wieder aus dem Wärmetauscher herausgetragen werden. Da eine vollständige Verhinderung von Schmutzablagerungen nicht zu erreichen ist, ist der Druckraum vorgesehen, in dem sich bevorzugt die Verschmutzungen ansammeln, bzw. niederschlagen, so daß an zentraler Stelle mit geringem Aufwand die angefallenen Verschmutzungen wieder entfernt werden können.

Eine besonders günstige und daher bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das Tauscherregister zu den Gehäusewänden geneigt angeordnet ist. Durch die geneigte Anordnung des Tauscherregisters in dem Gehäuse des Wärmetauschers wird zum einen wiederum eine Vergrößerung der Tauscherfläche erreicht, als weiterer und wesentlicher Vorteil hat sich in Versuchen zudem gezeigt, daß dadurch die Verschmutzung des Wärmetauscher weiter verringert und damit das WartungsIntervall weiter vergrößert werden kann.

Dazu trägt auch bei, daß durch das Leitblech die Umgebungsluft seitlich in das Tauscherregister einleitbar ist. Bei dieser Art der Strömungsführung 5 ist vermieden, daß die Stirnseite des Tauscherregisters mit seiner Kante dem Luftstrom mit den darin enthaltenen Verschmutzungen ausgesetzt ist, die sich an der Kante besonders leicht anlagern könnten.

Um möglichst glatte Flächen zu erreichen, ist weiterhin vorgesehen, daß das Tauscherregister mit seinen Stirnflächen in einer Wanne eingegossen ist.

Diese Art der Herstellung des Tauscherregister bietet zudem den Vorteil, daß sie sehr kostengünstig ist und dabei eine absolut dichte Versiegelung schafft, so daß die Verschmutzungen aus dem einen Strömungskanal nicht in den anderen, schrankseitigen Strömungskanal eindringen oder zwischen den einzelnen Strömungsbetten wechseln können.

Wenn die Oberfläche des Gußmittels von der Tauscherfläche des Tauscherregisters geneigt zum Rand der Wanne verläuft, wirkt die Oberfläche des Gußmittels als Strömungsleitfläche, die eine gleichmäßige, wenig turbulente Strömung begünstigt.

Als günstig für eine möglichst ungehinderte Durchströmung der mit Verschmutzungen belasteten Umgebungsluft hat sich weiterhin gezeigt, wenn das Einströmgitter vor der Einlaßöffnung des der 0 verschmutzten Umgebungsluft zugeordneten

Strömungskanals durch vertikal angeordnete Längsstege gebildet ist, deren Abstand groß gegenüber den Abmessungen der in der Umgebungsluft enthaltenen Schmutzpartikel ist. 25

Die Reinigung des Einströmgitters ist besonders einfach, wenn die Längsstege des Einströmgitters an einer Querstrebe angeschlossen sind und jeweils ein freies Ende aufweisen. Mit einem Reinigungskamm 0 lassen sich so an den Längsstegen haftende Verschmutzungen einfach an den freien Enden vorbei ausstreichen.

Größere Wartungsintervalle lassen sich auch dadurch erreichen, daß als Lüfter in dem der verschmutzten Umgebungsluft zugeordneten Strömungskanal ein Axiallüfter vorgesehen ist.
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Hinsichtlich einer möglichst einfachen Wartung ist vorgesehen, daß das Tauscherregister lösbar an dem Gehäuse angeschlossen ist, da es so zur Reinigung aus dem Gehäuse entfernt und beispielsweise mit einem Hochdruckstrahler gesäubert werden kann.

Einem möglichst geringen Wartungsaufwand dient auch, daß das Gehäuse aus zwei durch Verschlüsse und Scharniere verbundene Teile besteht. 15

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:

0 Fig. 1 die Ansicht der der Umgebungsluft

zugewandten Frontseite des Wärmetauschers,

Fig. 2 die schematische Darstellung eines Längsschnittes durch den Wärmetauscher, und

Fig. 3 den unteren Teil eines mäanderförmigen

Tauscherregisters mit einer in der Wanne eingegossenen Stirnseite. 30

Der in der Zeichnung dargestellte Wärmetauscher 1 ist zum Anbau an einen Schaltschrank 2 vorgesehen und weist zwei getrennte Strömungskanäle 3,4 auf, die einem innerhalb des Schaltschrankes liegenden Innenkreislauf und einem außerhalb liegenden Außenkreislauf zugeordnet sind, wobei der Wärmetauscher 1 sich auch für den Einsatz in Räumen eignet, in denen der Außenkreislauf stark verschmutzter Umgebungsluft ausgesetzt ist, wie sie beispielsweise in Webereien oder Zementwerken vorliegt. Jeder Strömungskanal 3,4 weist jeweils einen Lufteinlaß 5,6 und einen Luftauslaß 7,8 auf, wobei jeweils mittels eines Axiallüfters 9,10 die Luft in den Lufteinlaß 5,6 eingesaugt und durch den Wärmetauscher 1 zum Luftauslaß 7,8 geblasen wird. Die beiden Strömungskanäle 3,4 sind durch ein einstückig ausgebildetes Tauscherregister 11 räumlich voneinander getrennt, so daß die verschmutzte Umgebungsluft nicht aus dem Außenkreislauf in den Innenkreislauf eindringen kann. Das Tauscherregister 11 dient auch dazu, die beiden Strömungskanäle 3,4 thermisch miteinander zu koppeln, so daß Wärme aus dem einen Kreislauf, im allgemeinen dem Innenkreislauf durch den anderen 5 Kreislauf abgeführt werden kann.

Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, weist der der verschmutzten Umgebungluft zugeordnete Strömungskanal 3, im Ausführungsbeispiel der im Außenkreislauf befindliche, einem dem Lüfter 9 nachgeordneten Druckraum 12 auf, in den Umgebungsluft eingesaugt und mittels eines ohne scharfe Kanten ausgebildeten Leitbleches 13 in das

Tauscherregister 11 eingeleitet wird, das parallel verlaufende, in Stromungsrichtung liegende Strömungsbetten 14 aufweist, die im Querschnitt nach Art eines Mäanders 15 geformt sind. Fig. 3 zeigt den unteren Abschnitt eines derartig geformten Tauscherregisters 11, bei dem dessen Stirnflächen 22 in einer Wanne 16 eingegossen sind. Die Oberfläche des Gußmittels wirkt als Spoiler und verläuft von der Tauscherfläche geneigt bis zum Rand der Wanne 16. Die von dem Axiallüfter 9 angesaugte Umgebungsluft wird durch die Leitbleche 13 seitlich in das Tauscherregister 11 eingeleitet, das geneigt zu den Gehäusewänden 17,18 angeordnet ist und seitlich durch die Auslaßöffnung 7 die Luft wieder aus dem Wärmetauscher 1 herausführt. Das Einströmgitter 19 des der verschmutzten Umgebungsluft zugeordneten Strömungskanals 3 weist senkrechte Längsstege 20 auf und ist nach unten offen, d.h. die Längsstege 20 sind nur an einer Seite an einer Querstrebe gehalten. Der Abstand der Längsstege 20 ist groß bemessen gegenüber den Abmessungen der in der Umgebungsluft enthaltenen Schmutzpartikel.

Zur einfachen Reinigung des Wärmetauschers 1 ist vorgesehen, daß dieser aus zwei Teilen besteht, die durch Verschlüsse 21 und Scharniere verbunden sind, so daß der Wärmetauscher 1 problemlos geöffnet werden kann und die Verschmutzungen abgesaugt oder heraus gefegt werden können. Das Tauscherregister 11 kann weiterhin nach dem Lösen der Verschlüsse 21 aus dem Wärmetauscher 1 entfernt werden, falls aufgrund klebriger Verschmutzungen

eine intensivere Reinigung notwendig sein sollte.

Claims

• * 10 Schutzansprüche:

1. Wärmetauscher zum Schrankanbau, mit einem Gehäuse, das zwei Strömungskanäle (3,4) mit jeweils einem Lufteinlaß (5,6), einem Lüfter (9,10) und einem Luftauslaß (7,8) aufweist, sowie mit einem die beiden Strömungskanäle (3,4) räumlich trennenden und thermisch koppelnden Tauscherregister (11), dadurch gekennzeichnet, daß zur Eignung für den Einsatz in Räumen mit stark verschmutzter Umgebungsluft, wie z.B. in Webereien, Zementwerken, das Tauscherregister (11) einstückig ausgebildet ist und eine im Querschnitt wellenförmige Tauscherfläche mit parallel verlaufenden, in Strömungsrichtung liegenden Strömungsbetten (14) hat.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die Tauscherfläche nach Art eines Mäanders (15) mit im Querschnitt rechtwinkligen Strömungsbetten (14) geformt ist.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der der verschmutzten Umgebungsluft zugeordnete Strömungskanal (3) dem Lüfter (9) nachgeordnet einen Druckraum (12) aufweist, durch den an einem ohne scharfe Kanten ausgebildeten Leitblech (13) vorbei die 0 Umgebungsluft in das Tauscherregister (11) einleitbar ist.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauscherregister (11) zu den Gehäusewänden (17,18) geneigt angeordnet ist.

5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Leitblech (13) die Umgebungsluft seitlich in das Tauscherregister (11) einleitbar ist.

6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauscherregister (11) mit seinen Stirnflächen (12) in einer Wanne (16) eingegossen ist.

7. Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Gußmittels von der Tauscherfläche des Tauscherregisters (11) geneigt zum Rand der Wanne (16) verläuft.

8. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Einströmgitter (19) vor der Einlaßöffnung (5) des der verschmutzten Umgebungsluft zugeordneten Strömungskanals (3) durch vertikal angeordnete 5 Längsstege (20) gebildet ist, deren Abstand groß gegenüber den Abmessungen der in der Umgebungsluft enthaltenen Schmutzpartikel ist.

9. Wärmetauscher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsstege (20) an einer Querstrebe angeschlossen sind und jeweils ein freies Ende aufweisen.

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10. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Lüfter (9) in dem der verschmutzten Umgebungsluft zugeordneten Strömungskanal (3) ein Axiallüfter vorgesehen ist.

11. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauscherregister (11) lösbar an dem Gehäuse angeschlossen ist.

12. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus zwei durch Verschlüsse (21) und Scharniere verbundene Teile besteht.