CH645973A5 - HOSE EXCHANGER FROM HOSES. - Google Patents

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CH645973A5
CH645973A5 CH1092379A CH1092379A CH645973A5 CH 645973 A5 CH645973 A5 CH 645973A5 CH 1092379 A CH1092379 A CH 1092379A CH 1092379 A CH1092379 A CH 1092379A CH 645973 A5 CH645973 A5 CH 645973A5
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CH
Switzerland
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hoses
heat exchanger
thin
exchanger according
walled
Prior art date
Application number
CH1092379A
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German (de)
Inventor
Hans-Joachim Hoppe
Klaus Dr Dipl-Ing Schneider
Karl Dr Dipl-Ing Ostertag
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Akzo Nv
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/24Formation of filaments, threads, or the like with a hollow structure; Spinnerette packs therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/062Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing tubular conduits

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Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Wärmetauscher mit durch den Mantel von Schläuchen gebildeten Wärmeübertragungsflächen. The invention relates to a heat exchanger with heat transfer surfaces formed by the jacket of hoses.

10 Es sind Wärmetauscher aus Schläuchen bekannt, bei denen die Schläuche geradlinig, parallel zueinander und in Abständen voneinander angeordnet sind. 10 Heat exchangers made of hoses are known in which the hoses are arranged in a straight line, parallel to one another and at intervals from one another.

Auch dünnwandige Schläuche und ihre Herstellung wurden bereits vorgeschlagen. Thin-walled hoses and their manufacture have also been proposed.

15 Dünnwandige Schläuche sind hohlzylindrische Gebilde beliebiger Länge mit beispielsweise kreisförmigem oder elliptischem Querschnitt, die eine in Längs- und Umfangsrichtung im wesentlichen konstante Wandstärke von weniger als 15 % der grössten Aussenabmessung des Schlauchquerschnitts aufweisen. Bei 20 kreisförmigem Querschnitt entspricht die grösste Aussenabmessung dem Aussendurchmesser, bei elliptischem Querschnitt entspricht sie der grossen äusseren Achse. 15 Thin-walled hoses are hollow cylindrical structures of any length, for example circular or elliptical in cross-section, which have a wall thickness which is essentially constant in the longitudinal and circumferential directions and is less than 15% of the largest external dimension of the hose cross-section. With a circular cross-section, the largest outside dimension corresponds to the outside diameter, with an elliptical cross-section it corresponds to the large outer axis.

Die dünnwandigen Schläuche weisen gegenüber herkömmlichen Schläuchen eine erhöhte Festigkeit auf, besitzen aber 25 trotzdem einen grossen Durchströmungsquerschnitt und einen geschlossenen, d.h. unversehrten Mantel. Sie sind durch einen Durchströmungsquerschnitt gekennzeichnet, der im B ereich von 30 bis 95 % des Gesamtquerschnittes liegt und durch eine Bruchdehnung von weniger als 100 %. Bevorzugt werden solche 30 Schläuche, die einen Durchströmungsquerschnitt von 60 bis 95 % des Gesamtquerschnitts haben. The thin-walled hoses have increased strength compared to conventional hoses, but still have a large flow cross-section and a closed, i.e. intact coat. They are characterized by a flow cross-section that is in the range of 30 to 95% of the total cross-section and by an elongation at break of less than 100%. Preference is given to 30 tubes which have a flow cross-section of 60 to 95% of the total cross-section.

Die dünnwandigen Schläuche lassen sich aus allen gängigen schmelzspinnbaren Polymeren herstellen. Besonders geeignet sind wegen ihrer besonderen Gebrauchseigenschaften beispiels-35 weise die Polyamide, insbesondere Polycaprolactam und Poly-hexamethylenadipinsäureamid; Polyester, insbesondere Polyäthylenterephthalat; Polyolefine, insbesondere Polyäthylen und Polypropylen; Polyvinylchlorid. The thin-walled tubes can be made from all common melt-spinnable polymers. The polyamides, in particular polycaprolactam and poly-hexamethylene adipamide, are particularly suitable because of their special performance properties. Polyester, especially polyethylene terephthalate; Polyolefins, especially polyethylene and polypropylene; Polyvinyl chloride.

Wegen ihrer chemischen Beständigkeit beispielsweise gegen-40 über Lebensmitteln, kohlensäurehaltigen Flüssigkeiten od. dgl. werden Polyester, insbesondere Polyäthylenterephthalat bevorzugt. Wenn chemische Beständigkeit neben einer guten Temperaturbeständigkeit gewünscht wird, bevorzugt man Schläuche aus Polyolefinen, insbesondere aus Polypropylen. Because of their chemical resistance, for example to foods, carbonated liquids or the like, polyesters, in particular polyethylene terephthalate, are preferred. If chemical resistance is required in addition to good temperature resistance, hoses made of polyolefins, in particular polypropylene, are preferred.

45 Wenn höhere Festigkeitswerte erwünscht sind, werden die Schläuche aus Polyamiden, insbesondere aus Polyhexamethylen-adipinsäureamid hergestellt. 45 If higher strength values are required, the tubes are made of polyamides, especially polyhexamethylene adipic acid amide.

Den Polymeren können Stabilisatoren, Russ Porenbildner oder andere Zusätze zugegeben werden. Stabilizers, carbon black pore formers or other additives can be added to the polymers.

50 Die Schläuche besitzen üblicherweise einen Mantel, der keine Flüssigkeiten durchlässt. Für die Verwendung von dünnwandigen Schläuchen für Filtereinheiten ist es jedoch vorteilhaft, wenn die dünnwandigen Schläuche einen mikroporösen Mantel besitzen. 50 The hoses usually have a jacket that does not let liquids through. For the use of thin-walled hoses for filter units, however, it is advantageous if the thin-walled hoses have a microporous jacket.

55 Derartige dünnwandige Schläuche wie oben beschrieben, können beispielsweise durch Schmelzspinnen von synthetischen Polymeren hergestellt worden sein, wobei die Abzugsgeschwindigkeit grösser als 3500m/min ist. Bevorzugt werden dabei Abzugsgeschwindigkeiten, die im Bereich von 5000 bis 7000m/ 50 min liegen. Bei diesen Abzugsgeschwindigkeiten nämlich weisen die dünnwandigen Schläuche Festigkeiten auf, wie sie sonst nur durch eine zusätzliche (aber schwierige) Nachverstreckung erzielbar wären. 55 Such thin-walled hoses as described above can, for example, have been produced by melt spinning synthetic polymers, the take-off speed being greater than 3500 m / min. Withdrawal speeds in the range from 5000 to 7000 m / 50 min are preferred. At these take-off speeds, the thin-walled tubes have strengths that would otherwise only be achieved by additional (but difficult) post-stretching.

Zur Vermeidung grösser Spinnhöhen (Abstand Spinndüse 65 zum Abzugsorgan) ist es dabei vorteilhaft, das Phänomen der «natürlichen Fadenabbiegung» auszunutzen. Dieses tritt allgemein beim Schmelzspinnen von Fäden aus synthetischen Polymeren in einem mehr oder weniger grossen Abstand von der In order to avoid large spinning heights (distance of spinneret 65 to the take-off element), it is advantageous to take advantage of the phenomenon of “natural thread bending”. This generally occurs during the melt spinning of threads made of synthetic polymers at a more or less large distance from the

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Spinndüse auf, wenn man das Abzugsorgan aus seiner normalen im wesentlichen senkrecht unterhalb der Spinndüse befindlichen Lage seitlich herausbewegt. Es lässt sich deutlich sichtbar machen, wenn man beispielsweise einen monofilen Polyesterfaden mit einem Endtiter von 100 dtex mit 3700m/min abzieht und das zunächst senkrecht unterhalb der Spinndüse angeordnete Abzugsorgan (Schnellspulvorrichtung oder Fadeninjektor) allmählich in horizontaler Richtung entfernt und gegebenenfalls dabei gleichzeitig in vertikaler Richtung anhebt. Spinneret when you move the take-off member laterally out of its normal position substantially perpendicular below the spinneret. It can be made clearly visible, for example, if you take off a monofilament polyester thread with a final titer of 100 dtex at 3700m / min and gradually remove the take-off device (rapid winding device or thread injector), which is initially located vertically below the spinneret, in the horizontal direction and, if necessary, simultaneously in the vertical direction lifts.

Trotz der dadurch veränderten Lage des Abzugsorgans bewegt sich der Faden unterhalb der Spinndüse über eine gewisse Strecke weiterhin vertikal nach unten, um dann in Richtung auf das Abzugsorgan abzubiegen. Der Bereich dieser «natürlichen», d. h. ohne zusätzliche mechanische Fadenleitorgane sich einstellenden Fadenabbiegung erstreckt sich nur auf eine Länge von wenigen cm und ändert seine Lage nicht wesentlich, auch wenn die Lage des Abzugsorgans deutlich verändert wird. Hingegen lässt sich die Lage des Bereiches der «natürlichen Fadenabbiegung» durch Veränderung der Spinnbedingungen variieren; beispielsweise entfernt er sich bei Erhöhung des Schmelzedurchsatzes von der Spinndüse. Das Phänomen tritt auch beim Schnellspinnen dünnwandiger Schläuche auf. Despite the change in the position of the take-off element, the thread continues to move vertically downward under the spinneret for a certain distance, in order to then turn in the direction of the take-off element. The area of this "natural", d. H. without additional mechanical thread guide elements, the thread deflection only extends for a length of a few cm and does not change its position significantly, even if the position of the take-off element is changed significantly. On the other hand, the position of the area of “natural thread bending” can be varied by changing the spinning conditions; for example, it moves away from the spinneret as the melt throughput increases. The phenomenon also occurs when spinning thin-walled tubes.

Mit Hilfe dieses Phänomens lässt sich die Spinnhöhe durch seitliches Anordnen des Abzugsorgans niedrig halten bei gleichzeitiger Beibehaltung der für die Abkühlung der frisch gesponnenen Fäden erforderlichen Abkühlstrecke. With the help of this phenomenon, the spinning height can be kept low by arranging the take-off member laterally while maintaining the cooling distance required for cooling the freshly spun threads.

Wird darüber hinaus dabei der Abstand des Abzugsorgans vom Bereich der «natürlichen Fadenabbiegung» hinreichend gross gewählt, so wird der Schlauch noch einem Nach Verzug unterworfen, wobei er auf das zwei- bis dreifache seiner ursprünglichen Länge verstreckt wird. If the distance between the take-off element and the area of “natural thread bending” is also chosen to be sufficiently large, the hose is subjected to a post-warping, whereby it is stretched to two to three times its original length.

Obwohl es nicht möglich ist, die schnellgesponnenen dünnwandigen Schläuche im Bereich der «natürlichen Fadenabbiegung» mechanisch, d. h. mittels eines Umlenkorgans umzulenken, gelingt eine Umlenkung durch Anordnung eines Prallblechs senkrecht unterhalb der Spinndüse, wobei hierdurch der Bereich der «natürlichen Fadenabbiegung» näher an die Spinndüse verlegt wird. Auch kann der Bereich der «natürlichen Fadenabbiegung» in eine Kühlflüssigkeit verlegt werden, indem beispielsweise eine kleine Wasserwanne anstelle des erwähnten Prallblechs angeordnet wird. Although it is not possible to mechanically, that is, the quickly spun thin-walled hoses in the area of “natural thread bending”. H. To deflect by means of a deflecting element, deflection is achieved by arranging a baffle plate perpendicularly below the spinneret, whereby the area of the "natural thread deflection" is thereby moved closer to the spinneret. The area of “natural thread bending” can also be moved into a cooling liquid, for example by arranging a small water trough instead of the baffle mentioned.

Zur Erzeugung von stabilen Schlauchgebilden mit grossen Aussenabmessungen und sehr geringen Wandstärken wird, wie bereits vorgeschlagen, während des Ausspinnens des dünnwandigen Schlauches aus der Düse ein Hohlraum bildendes Fluid, insbesondere ein Gas in den Schlauch eingeblasen. To produce stable tubular structures with large external dimensions and very small wall thicknesses, as already suggested, a fluid, in particular a gas, is blown into the tube while the thin-walled tube is being spun out of the nozzle.

Derartige durch Schnellspinnen ersponnene dünnwandige Schläuche eignen sich hervorragend zur Herstellung von Wärmetauschern, wobei sie dann in der Regel einen kreisförmigen Querschnitt besitzen und einen Aussendurchmesser von etwa 40 bis 1000 [im oder mehr, bei Wandstärken von etwa 5 bis 50 um oder mehr haben. Such thin-walled tubes spun by rapid spinning are outstandingly suitable for the production of heat exchangers, in which case they generally have a circular cross section and have an outside diameter of approximately 40 to 1000 [m or more, with wall thicknesses of approximately 5 to 50 μm or more.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Wärmeaustauscher aus Schläuchen hinsichtlich ihrer Wärmeübertragungsleistung sowie ihrer Gebrauchseigenschaften zu verbessern und einen Wärmetauscher zur Verfügung zu stellen, der auf einfache und schnelle Weise hergestellt werden kann und nicht die Nachteile der bekannten Wärmeaustauscher aus Schläuchen besitzt. The present invention has for its object to improve the known heat exchangers made of hoses in terms of their heat transfer performance and their performance properties and to provide a heat exchanger that can be manufactured in a simple and quick manner and does not have the disadvantages of the known heat exchangers made of hoses.

Der erfindungsgemässe Wärmetauscher ist demzufolge dadurch gekennzeichnet, dass die Schläuche eine in Längs- und Umfangsrichtung im wesentlichen konstante Wandstärke von weniger als 15 % der grössten Aussenabmessung des Schlauchquerschnitts aufweisen, dass die Schläuche aus einem schmelzspinnbaren synthetischen Polymeren bestehen und dass die Schläuche einen Durchströmungsquerschnitt von 30 bis 95 % ihres Gesamtquerschnitts und eine Bruchdehnung von weniger als 100% aufweisen. The heat exchanger according to the invention is accordingly characterized in that the hoses have a wall thickness which is substantially constant in the longitudinal and circumferential directions of less than 15% of the largest outer dimension of the hose cross-section, that the hoses consist of a melt-spinnable synthetic polymer and that the hoses have a flow cross-section of 30 up to 95% of their total cross-section and an elongation at break of less than 100%.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfin-dungsgemässen Vorrichtung ist jeder einzelne dünnwandige Schlauch auf dem grössten Teil seiner Länge, vorzugsweise auf seiner gesamten Länge und/oder der grösste Teil aller dünnwan-5 digen Schläuche, vorzugsweise die Gesamtheit aller dünnwandigen Schläuche in Form von Schlaufen angeordnet. Die Schlaufen können regelmässig oder unregelmässig ausgebildet sein. In a particularly preferred embodiment of the device according to the invention, each individual thin-walled hose is over most of its length, preferably over its entire length and / or most of all thin-walled hoses, preferably all of all thin-walled hoses in the form of loops arranged. The loops can be regular or irregular.

Beim erfindungsgemässen Wärmetauscher wird einerseits durch Ausnutzung der Flexibilität der dünnwandigen Schläuche io und durch seine konstruktive Gestaltung seine Herstellung wesentlich vereinfacht sowie andererseits durch geeignete Auswahl besonders geeigneter Ausgestaltungsformen der bereits vorgeschlagenen dünnwandigen Schläuche eine Vergrösserung der Wärmeleitung und/oder des Wärmedurchgangs erreicht. 15 Eine solche aus dünnwandigen Schläuchen hergestellte Wärmeübertragungsvorrichtung besitzt eine grössere Widerstandsfähigkeit gegenüber äusseren mechanischen Beanspruchungen, so dass sie auch nach längerem betrieblichen Einsatz eine unverminderte Wärmeübertragungsleistung gewährleistet. Diese Ausfüh-20 rungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung besitzt also nicht die Nachteile der bekannten Wärmeaustauscher aus Hohlfäden, bei denen die Hohlfäden geradlinig, parallel zueinander und in Abständen voneinander angeordnet sind. Diese bekannte Anordnung nämlich, wie sie auch bei Metallrohrbündel-Wärme-25 austauschern üblich ist, gestaltet die Herstellung derartiger Wärmeaustauscher aus Hohlfäden schwierig und aufwendig. Zudem können bei dieser bekannten Anordnung der Hohlfäden die Hohlfadenbündel schon durch geringfügige äussere mechanische Einwirkungen beschädigt, beispielsweise geknickt, werden. 30 Die schlaufenförmige bzw. teilweise schlaufenförmige Anordnung der dünnwandigen Schläuche in einer erfindungsgemässen Vorrichtung, die zur Vereinfachung in der Beschreibung auch als Wärmeaustauscher bezeichnet wird, wird auf einfache Weise beispielsweise dadurch erreicht, dass ein oder mehrere endlose 35 dünnwandige Schläuche mittels einer Aufspul- oder Umspuleinrichtung mit einem oder mehreren parallel zur Drehachse der Spuleinrichtung hin- und herbewegten Fadenführer(n) beispielsweise auf einen perforierten rohrförmigen Spulenträger (auch Hülse oder Spule genannt) aufgewickelt werden und auf diese 40 Weise einen ein- oder mehrlagigen Spul- oder Wickelkörper bilden (Fig. 10; Fig.ll; Fig. 22; Fig.23 und Fig. 24). In the case of the heat exchanger according to the invention, on the one hand, by making use of the flexibility of the thin-walled hoses io and on account of its structural design, its manufacture is considerably simplified and, on the other hand, an increase in the heat conduction and / or the heat transfer is achieved by suitable selection of particularly suitable designs of the thin-walled hoses already proposed. 15 Such a heat transfer device made of thin-walled hoses has a greater resistance to external mechanical stresses, so that it guarantees an undiminished heat transfer performance even after prolonged use in operation. This embodiment of the device according to the invention therefore does not have the disadvantages of the known heat exchangers made of hollow fibers, in which the hollow fibers are arranged in a straight line, parallel to one another and at a distance from one another. This known arrangement, as it is also common in metal tube bundle heat exchangers, makes the production of such heat exchangers from hollow fibers difficult and expensive. In addition, with this known arrangement of the hollow fibers, the hollow fiber bundles can be damaged, for example kinked, even by slight external mechanical influences. 30 The loop-shaped or partially loop-shaped arrangement of the thin-walled hoses in a device according to the invention, which is also referred to as a heat exchanger for simplification in the description, is achieved in a simple manner, for example, by one or more endless 35 thin-walled hoses using a winding or rewinding device with one or more thread guides (s) which are moved back and forth parallel to the axis of rotation of the winding device, for example on a perforated tubular bobbin (also called a sleeve or bobbin) and in this way form a single or multi-layer bobbin or winding body (Fig. 10; Fig.ll; Fig. 22; Fig. 23 and Fig. 24).

Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, da die dünnwandigen Schläuche hierbei beim erfindungsgemässen Wärmetauscher in Form einer sich räumlich ausdehnenden Wendel angeordnet 45 sind. Zur Erzielung eines leicht durchströmbaren und dabei formstabilen Spulpaketes sind die dünnwandigen Schläuche in vorteilhafter Weise in mehreren Lagen angeordnet, wobei die dünnwandigen Schläuche in jeder Lage die dünnwandigen Schläuche jeder der benachbarten Lage gegebenenfalls mehr-50 fach, kreuzen. Diese Anordnung der dünnwandigen Schläuche gewährleistet eine grosse Wärmeübertragungsfläche auf kleinem Raum, da die dünnwandigen Schläuche sich zwar an den Kreuzungspunkten berühren, jedoch nur ein unbedeutender Anteil der Wärmeübertragungsfläche durch die gegenseitige Berührung 55 der dünnwandigen Schläuche dabei verloren geht (Fig. 12). This arrangement is particularly advantageous since the thin-walled hoses are arranged 45 in the form of a spatially expanding spiral in the heat exchanger according to the invention. In order to achieve an easily flowable and dimensionally stable winding package, the thin-walled hoses are advantageously arranged in several layers, the thin-walled hoses crossing the thin-walled hoses of each of the adjacent layers, possibly more than 50 times, in each layer. This arrangement of the thin-walled hoses ensures a large heat transfer area in a small space, since the thin-walled hoses touch each other at the intersection points, but only an insignificant proportion of the heat transfer surface is lost as a result of the mutual contact 55 of the thin-walled hoses (FIG. 12).

Der den Spul- oder Wickelkörper aufnehmende Spulenträger braucht dabei nicht unbedingt einen kreisförmigen Querschnitt zu haben, sondern der Querschnitt desselben kann beispielsweise auch elliptisch oder als Vieleck, insbesondere als Rechteck mit 60 abgerundeten Ecken, ausgebildet sein. Ebenso kann der zur Herstellung des Spul- oder Wickelkörpers verwendete Spulenträger auch einen entlang seiner Längsachse grösser oder kleinerwerdenden Querschnitt haben. So kann seine Mantelfläche beispielsweise konisch, diaboloförmig, pyramidenstumpfförmig 65 mit abgerundeten Seitenkanten, tonnenförmig usw. ausgebildet sein, so dass die auf einem derartig geformten Spulenträger aufgewickelten dünnwandigen Schläuche im allgemeinen einen in seiner Form der Form des jeweiligen Spulenträgers entspre- The bobbin receiving the bobbin or bobbin need not necessarily have a circular cross-section, but the cross-section of the bobbin can also be elliptical or a polygon, in particular a rectangle with 60 rounded corners. Likewise, the bobbin used to manufacture the bobbin or bobbin can also have a cross section that becomes larger or smaller along its longitudinal axis. For example, its outer surface can be conical, diaboloidal, truncated pyramid-shaped 65 with rounded side edges, barrel-shaped, etc., so that the thin-walled tubes wound on such a shaped coil former generally correspond in shape to the shape of the respective coil former.

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chenden Spul- bzw. Wickelkörper bilden (Fig. 13 ; Fig. 14; gen Bereichen, in denen die Teilung erfolgen soll, zweckmässi- appropriate winding or winding body (Fig. 13; Fig. 14; areas in which the division is to take place, expediently

Fig. 15; Fig. 26; Fig. 27; Fig. 28 und Fig. 29). gerweise zuvorin geeigneterWeise, beispielsweise wie bereits Fig. 15; Fig. 26; Fig. 27; 28 and 29). suitably beforehand, for example as already

Bei einerweiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen beschrieben, durch Eingiessen in Giessharz od. dgl., in ihrer In a further embodiment of the invention described, by pouring into cast resin or the like, in their

Vorrichtung haben die dünnwandigen Schläuche die Form einer Form und Lage fixiert werden und somit ihre Öffnungen mühelos in einer Ebene liegenden Spirale. 5 durch das Zerteilen freigelegt werden können. Device, the thin-walled hoses have the shape of a shape and location, and thus their openings effortlessly lie in a spiral plane. 5 can be exposed by cutting.

Der erfindungsgemässe Wärmeaustauscher kann aber auch Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, However, the heat exchanger according to the invention can also be used within the scope of the present invention

aus einem oder mehreren Flächengebilden hergestellt werden, die dünnen Schläuche in einem die Wärme gut leitenden Werk- are produced from one or more flat structures, the thin tubes in a heat-conducting

die nach einem Web-, Wirk-, Streck- oder einem Ablegeverfah- stoff einzugiessen, um auf diese Weise Wärme von einem Fluid ren hergestellt worden sein. Derartige Flächengebilde lassen sich auf den genannten, die Wärme gut leitenden Werkstoff, zu wie die Spul- oder Wickelkörper ebenfalls auf schnelle und 10 übertragen oder umgekehrt. Ein auf solche Weise ausgestalteter einfache Weise herstellen. erfindungsgemässer Wärmeaustauscher, der zudem noch bei- which are cast in after a weaving, knitting, stretching or a laying process in order to have heat produced by a fluid in this way. Such fabrics can be transferred to the above-mentioned material that is a good conductor of heat, such as the bobbins or bobbins, too, and vice versa. To produce a simple manner designed in this way. Heat exchanger according to the invention, which also

Zur Herstellung eines erfindungsgemässen Wärmeaustau- spielsweise zwei getrennte Kreisläufe für zwei voneinander schers aus einem Spul- oder Wickelkörper können die beiden getrennt zu haltende Fluide besitzt, gestattet es, Wärme bei-stirnseitigen Enden auf einem - in Längsrichtung des Wickelkör- spielsweise von dem ersten Fluid zunächst auf den die Wärme gut pers gemessen -kurzen Abschnitt beispielsweise in einer härtba- 15 leitenden Giesskörper zu übertragen und von dort auf das zweite ren Vergussmasse wie Giessharz, Polyurethan u.dgl. eingegossen Fluid abzugeben. Ebenso ist es möglich, mit einem derartigen werden, wobei die Vergussmasse in dem genannten Bereich den Wärmeaustauscher beispielsweise die von dem die Wärme gut Wickelkörper vollständig durchdringt und gegebenenfalls aus- leitenden Giesskörper beispielsweise durch Strahlung aufgenom-serhalb des Wickelkörpers je einen flanschartigen Ansatz bildet, mene Wärme gleichzeitig an zwei Fluide abzugeben. (Fig. 25) die einen grösseren Umfang haben als der Wickelkörper selbst. 20 Der erfindungsgemässe Wärmeaustauscher eignet sich zur Ein solcher (flanschartiger) Ansatz kann jedoch auch nur an Lösung selbst der anspruchsvollsten Wärmeübertragunspro-einer der beiden Stirnseiten des Wickelkörpers vorgesehen wer- bleme, wie sie beispielsweise beim Verdampfen oder Kondensie-den. Durch stirnseitiges Abtragen eines Teiles jedes dieser ren auftreten können. Insbesondere eignet sich der erfindungsge-(flanschförmigen) Ansätze bis in den Bereich der dünnwandigen mässe Wärmeaustauscher überall dort, wo zur Energiegewin-Schläuche werden die an den Stirnseiten des Wickelkörpers 25 nung nur verhältnismässig kleine Temperaturdifferenzen zur liegenden bogenförmigen Umkehrteilstücke der einzelnen Wik- Verfügung stehen, die zwangsläufig grosse Wärmeübertragungs-kelkörperlagen entfernt und wird auf diese Weise aus dem flächen erforderlich machen, welche begreiflicherweise auf mögursprünglichen Wickelkörper ein Gebilde hergestellt, das aus liehst kleinem Raum unterzubringen sind. Aufgrund der günsti-einer Vielzahl von in mehreren Lagen angeordneten wendelför- gen Korrosionseigenschaften der für die Herstellung des erfin-mig ausgebildeten sich mehrfach kreuzenden Schlauchstücken 30 dungsgemässen Wärmeaustauschers verwendbaren dünnen besteht, deren Öffnungen an der äusseren, im allgemeinen Schläuche eignet sich der erfindungsgemässe Wärmeaustauscher senkrecht zur Längsachse des Wickelkörpers verlaufenden Stirn- insbesondere für aggresive Medien, wie Säuren, Laugen u. dgl. fläche des verbleibenden Teils jedes der oben beschriebenen Bei geeigneter Auswahl der verwendbaren dünnen Schläuche ist (flanschartigen) Ansätze aus der Vergussmasse münden (Fig. 13 ; es aufgrund der bekannten unterschiedlichen Oberflächeneigen-14; 15; 16; 17 und 26). 35 schaffen derselben möglich, den erfindungsgemässen Wärme-Zur Herstellung eines erfindungsgemässen Wärmeaustau- austauscher auch für solche Fluide zu verwenden, die bei her-schers aus Flächengebilden, können jeweils ein oder mehrere kömmlichen Metallrohrwärmeaustauschern zur Bildung von Ränder der gegebenenfalls auch übereinander gelegten Flächen- Ablagerungen an den Rohrwänden neigen. To produce a heat exchanger according to the invention, for example, two separate circuits for two shears from one another from a bobbin or winding body, the two fluids to be kept separate can allow heat to be drawn from ends on one end — in the longitudinal direction of the winding body, for example, of the first fluid first to be transferred to the short section of the heat, for example in a hardenable conductive casting body, and from there to the second sealing compound such as casting resin, polyurethane and the like. pour poured fluid. It is also possible to use one of these, the potting compound in the area mentioned forming the heat exchanger, for example the one from which the heat-absorbing winding body completely penetrates and, where appropriate, the casting body which leads away, for example by radiation, from the winding body, forming a flange-like attachment Deliver heat to two fluids simultaneously. (Fig. 25) which have a larger circumference than the winding body itself. 20 The heat exchanger according to the invention is suitable for such a (flange-like) approach, however, can also be provided only by solving even the most demanding heat transfer problems - one of the two end faces of the winding body, such as when evaporating or condensing. By removing part of each of these ren can occur. In particular, the inventive (flange-shaped) approaches are suitable down to the area of thin-walled moderate heat exchangers wherever there are only relatively small temperature differences to the lying arc-shaped reversing sections of the individual wik-tubes for energy-gain hoses, the inevitably large heat transfer kelkörperlagen removed and in this way will make it necessary from the surfaces, which understandably produced a structure on possibly original winding body, which can be accommodated from a very small space. Due to the favorable number of helical corrosion properties arranged in several layers, there is a thin heat exchanger suitable for the production of the multi-crossing hose pieces 30 of the invention, the openings of which on the outer, generally hoses, the heat exchanger according to the invention is suitable vertically forehead running to the longitudinal axis of the winding body, in particular for aggressive media, such as acids, alkalis and the like. Surface of the remaining part of each of the above-described With suitable selection of the thin hoses that can be used, (flange-like) lugs open out of the potting compound (FIG. 13; it due to the known different surface properties-14; 15; 16; 17 and 26). 35 make it possible to use the heat according to the invention for the production of a heat exchanger according to the invention also for those fluids which are made from flat materials at herscher, one or more conventional metal tube heat exchangers can each form the edges of the surface deposits which may also be superimposed incline on the pipe walls.

gebilde in geeigneter Weise, beispielsweise in Giessharz, einge- Der erfindungsgemässe Wärmeaustauscher eignet sich daher gössen werden und die Öffnungen der dünnen Schläuche in 40 gleichermassen für chemische Verfahren, bei der Energieerzeu- structures in a suitable manner, for example in cast resin. The heat exchanger according to the invention is therefore suitable for being cast and the openings of the thin tubes in 40 are equally suitable for chemical processes in which energy is generated.

analoger Weise, wie oben bereits für die Spul- bzw. Wickelkör- gung bzw. -Umwandlung, in der Kältetechnik, in der Klimatech- in an analogous manner, as already above for the winding or winding basket or conversion, in refrigeration technology, in air conditioning technology.

per beschrieben, anschliessend freigelegt werden. nik, in der Lebensmittelindustrie, zur Wohn- und Arbeitsraum- described by, then exposed. technology, in the food industry, for living and working space

Durch entsprechendes Aufwickeln, Verlegen oder anderwerti- beheizung, bei Land-, Wasser- und Luftfahrzeugen, insbeson-ges Anordnen der dünnen Schläuche und entsprechendes Auf- dere als Ölkühler, als Wasserkühler zum Abführen der Motorschneiden des Schlauchpaketes ist es möglich, einen erfindungs- 45 wärme oder zum Aufwärmen der in das Fahrzeuginnere zuge-gemässen Wärmeaustauscher herzustellen, bei dem die Eintritts- führten Frischluft, als Kondensator und als Verdampfer, insbe-öffnungen und die Austrittsöffnungen der dünnen Schläuche in sondere auch als Entspannungsverdampfer. Ganz besonders ein und derselben Ebene liegen, jedoch beispielsweise um jeweils eignet sich der erfindungsgemässe Wärmeaustauscher für Wär-180° versetzt und/oder in jeweils gleich grossen oder unterschied- mepumpen-Einrichtungen, bei denen beispielsweise Wärme aus lieh grossen Abständen voneinander und dabei so angeordnet 50 der Umgebungsluft oder aus dem Erdreich zur Beheizung von sind, dass alle Eintrittsöffnungen in der einen Hälfte dieser Wohnräumen benutzt wird, oder als die Sonnenwärme aufneh-Ebene und alle Austrittsöffnungen in der anderen Hälfte dieser mender Kollektor, wobei sich hierfür insbesondere solche Aus-Ebene liegen. führungsformen des erfindungsgemässen Wärmeaustauschers By appropriate winding, laying or other heating, in land, water and aircraft, in particular arranging the thin hoses and corresponding arrangement as an oil cooler, as a water cooler for removing the motor blades of the hose package, it is possible to 45 to produce heat or to warm up the heat exchangers according to the vehicle interior, in which the inlet leads fresh air, as a condenser and as an evaporator, in particular openings and the outlet openings of the thin tubes, in particular also as a relaxation evaporator. The heat exchanger according to the invention is particularly suitable for one and the same level, but is suitable for offset by heat at 180 ° and / or in differently sized or different pump devices, in which, for example, heat from large distances from one another and thus arranged 50 of the ambient air or from the ground for heating are that all inlet openings are used in one half of these living spaces, or as the solar heat absorbing level and all outlet openings in the other half of this mender collector, with particular reference being to this off level lie. embodiments of the heat exchanger according to the invention

Ebenso ist es möglich, einen erfindungsgemässen Wärmeaus- bewährt haben, bei denen die dünnen Schläuche in nur einer tauscher herzustellen, der es gestattet, beliebig viele Fluide an 55 Lage angeordnet und zudem schwarz sind, It is also possible to have proven a heat according to the invention in which the thin tubes are produced in only one exchanger, which allows any number of fluids to be arranged in 55 layers and are also black,

der Wärmeübertragung teilnehmen zu lassen, ohne dass ein Der erfindungsgemässe Wärmeaustauscher eignet sich somit to allow the heat transfer to take place without the heat exchanger according to the invention being thus suitable

Vermischen der einzelnen Fluide miteinander stattfindet. zurLösungdermeisten Wärmeübertragungsprobleme, d.h. zur Mixing of the individual fluids takes place with each other. to solve most heat transfer problems, i.e. to

Ein aus einem Spul- oder Wickelkörper hergestellter erfin- Wärmeübertragung von gasförmigen Fluiden auf gasförmige, An invented heat transfer from gaseous fluids to gaseous

dungsgemässer Wärmeaustauscher kann beispielsweise so ausge- von flüssigen Fluiden auf flüssige, von flüssigen Fluiden auf stattet sein, dass die Eintrittsöffnungen und die Austrittsöffnun- 60 gasförmige und umgekehrt, von festen Stoffen auf gasförmige gen für ein erstes Fluid auf der einen Stirnseite des Wärmeaustau- und/oder flüssige Fluide und umgekehrt, wobei allerdings zu schers und diejenigen für ein zweites Fluid auf der anderen beachten ist, dass die Temperaturen der am Wärmeaustausch Heat exchanger according to the invention can be designed, for example, from liquid fluids to liquid, from liquid fluids such that the inlet openings and the outlet openings 60 are gaseous and vice versa, from solid substances to gaseous genes for a first fluid on one end face of the heat exchanger and / or liquid fluids and vice versa, though being too sheared and those for a second fluid on the other note that the temperatures are the most at the heat exchange

Stirnseite des Wärmeaustauschers liegen. beteiligten Stoffe durch die physikalischen und chemischen Face of the heat exchanger. involved substances through the physical and chemical

Zur Herstellung einer Vielzahl kleinerer Wärmeaustauscher Eigenschaften der verwendeten dünnen Schläuche entsprechend ist es erfindungsgemäss möglich, die zur Herstellung der Wärme- 65 limitiert sind. To produce a large number of smaller heat exchangers, it is possible according to the invention to suit the properties of the thin hoses used, which are limited for the production of heat.

austauscher bestimmten Spul- oder Wickelkörper bzw. Flächen- Bei der Bemessung des erfindungsgemässen Wärmeaustaugebilde in Einheiten, d. h. Streifen, Scheiben od. dgl., gewünsch- schers ist zu beachten, dass die pro zur Verfügung stehenden {«Grösse aufzuteilen, wobei die dünnen Schläuche in denjeni- Volumeneinheit erreichbare Wärmeübertragungsfläche umso Exchanger-specific winding or winding body or surface When measuring the heat buildup according to the invention in units, d. H. Strips, disks or the like, as desired, it should be noted that the per available size should be divided, the thin tubes in the heat transfer area achievable all the more

5 645 973 5,645,973

grösser wird, j e kleiner der Durchmesser der zu verwendenden rungsformen derselben in der erfindungsgemässen Vorrichtung dünnen Schläuche gewählt wird. Die zu übertragende Wärme- erzielt werden können. The larger the smaller the diameter of the tube shapes to be used in the device according to the invention, thin tubes. The heat to be transferred can be achieved.

menge bei gleichbleibendem Gesamtströmungsquerschnitt aller Besonders hervorragende Ergebnisse werden dabei erzielt, quantity with constant overall flow cross section of all Particularly excellent results are achieved

dünnen Schläuche und gleichbleibender Fluidmenge steigt im wenn die Schläuche der Vorrichtung zum Übertragen von allgemeinen ebenfalls mit kleiner werdenden Schlauchdurchmes- 5 Wärme erfindungsgemäss dünnwandige Schläuche sind, wobei sern. Dabei ist allerdings zu beachten, dass für diesen Fall der erfindungsgemäss: thin hoses and constant amount of fluid increases when the hoses of the device for the transfer of generally also with decreasing hose diameter are thin-walled hoses according to the invention, whereby sern. It should be noted, however, that in this case:

Druckverlust in den dünnen Schläuchen ebenfalls zunimmt. Der Wärmedurchgangskoeffizient der Wandung der dünn- Pressure loss in the thin tubes also increases. The heat transfer coefficient of the wall of the thin

Ebenfalls zu beachten ist, dass die Knickfestigkeit der dünnen wandigen Schläuche mindestens 1.500 bis mindestens 4.500 It should also be noted that the kink resistance of the thin walled hoses is at least 1,500 to at least 4,500

Schläuche im allgemeinen mit grösserwerdendem Durchmesser W/m2K beträgt und/oder bei gleicher Wandstärke abnimmt. Bei geeigneter Auswahl und io der Aussendurchmesser der dünnwandigen Schläuche im Dimensionierung der für den erfindungsgemässen Wärmeaus- Bereich von 0,04 bis 4mm liegt und/oder tauscher verwendbaren dünnen Schläuche ist es möglich, spezifi- die Wandstärke der dünnwandigen Schläuche im Bereich von 5 sehe Wärmeübertragungsleistungen zu erreichen, die besser, bis 100 um, insbesondere von 5 bis 20 [im liegt und/oder zum Teil sogar erheblich besser sein können als die mit her- die dünnwandigen Schläuche innen und/oder aussen profiliert kömmlichen Metallrohrwärmeaustauschern erreichbaren. 15 sind (Fig. 1 bis 4) und/oder die dünnwandigen Schläuche einen in Die Auswahl geeigneter dünner Schläuche sollte möglichst so ihrer Längsrichtung stetig oder unstetig in seiner Form und/oder erfolgen, dass der Wärmedurchgangswiderstand durch die Wan- Grösse sich gegebenenfalls auch periodisch ändernden Querdung der dünnen Schläuche im wesentlichen vernachlässigbar schnitt haben (Fig. 8 und 9) und/oder gegenüber den innerhalb und ausserhalb der dünnen Schläuche die dünnwandigen Schläuche aus zwei oder mehr Werkstoffen auftretenden Wärmeübergangswiderständen ist. Das bedeutet, 20 hergestellt sind, wobei gegebenenfalls auch ein oder mehrere dass dünne Schläuche aus einem Werkstoffmit relativ guten Werkstoffe porös sein kann bzw. können. Hoses generally with increasing diameter W / m2K and / or decreases with the same wall thickness. With a suitable selection and io the outside diameter of the thin-walled hoses in the dimensioning of the thin hoses that can be used for the heat range according to the invention from 0.04 to 4 mm and / or exchangers, it is possible to specifically see the wall thickness of the thin-walled hoses in the range of 5 heat transfer rates to achieve, which is better, up to 100 µm, in particular from 5 to 20 µm and / or in some cases can even be considerably better than the metal tube heat exchangers profiled on the inside and / or outside with profiled thin-walled hoses. 15 (Fig. 1 to 4) and / or the thin-walled hoses one in The selection of suitable thin hoses should be as constant or discontinuous in their shape as possible in their longitudinal direction and / or that the thermal resistance due to the size of the pan may also periodically changing transverse dung of the thin hoses have essentially negligible cut (Fig. 8 and 9) and / or compared to the inside and outside of the thin hoses, the thin-walled hoses from two or more materials occurring heat transfer resistance. This means that 20 are made, where appropriate one or more thin tubes made of a material with relatively good materials can be porous.

Wärmeleiteigenschaften eine grössere Wandstärke haben dürfen Da sich dünnwandige Schläuche mit den zuvor genannten als solche mit sehr niedrigen Wärmeleitwerten. Eigenschaften nicht nur in einer Vorrichtung zum Übertragen Thermal conductivity properties may have a greater wall thickness Since thin-walled hoses with the aforementioned as those with very low thermal conductivity values. Properties not only in a device for transmission

Unter Querschnitt der dünnen Schläuche, des Spul- oder von Wärme mit den erfindungsgemässen Merkmalen bestens The best cross-section of the thin tubes, the winding or heat with the features according to the invention

Wickelkörpers bzw. des Spulenträgers wird im Sinne der Erfin- 25 bewährt haben, sondern auch zu Verbesserungen in herkömmli- 25 bobbin or the bobbin has been tried and tested in the sense of the inventions, but also for improvements in conventional

dung die Schnittfläche verstanden, die man erhält, wenn man chen Wärmeaustauschern aus Hohlfäden führen können, understood the cutting surface that can be obtained if you can lead chen heat exchangers from hollow fibers,

einen dünnen Schlauch, einen Spul- oder Wickelkörper bzw. erstreckt sich der Patentanspruch auch auf solche dünnwandigen einen Spulenträger an einer beliebigen oder näher bezeichneten Schläuche, die die zuvor genannten erfindungsgemässen Eigen- a thin tube, a bobbin or winding body, or the patent claim also extends to such thin-walled bobbin carriers on any or more specifically identified tubes that meet the aforementioned inventive properties.

Steile senkrecht zu seiner Längs- bzw. Drehachse schneidet. Im Schäften aufweisen. Die hier beanspruchten dünnwandigen Steep cuts perpendicular to its longitudinal or rotational axis. Show in shafts. The thin-walled ones claimed here

Falle eines runden dünnnen Schlauches erhält man auf diese 30 Schläuche können die erfindungsgemässen Eigenschaften dabei In the case of a round, thin tube, the properties according to the invention can be obtained on these 30 tubes

Weise einen kreisförmigen Querschnitt. Im Falle eines beispiels- einzeln oder in beliebiger Kombination aufweisen. Way a circular cross section. In the case of one, for example, individually or in any combination.

weise auf einen Spulenträger mit rechteckigem Querschnitt mit Es wurde weiterhin gefunden, dass eine Steigerung der Wärabgerundeten Ecken aufgewickelten Spul- oder Wickelkörpers meübertragungsleistung sowie eine Verbesserung der erhält man definitionsgemäss einen rechteckigen Ringquer- Gebrauchseigenschaften der erfindungsgemässen Vorrichtung schnitt mit abgerundeten Ecken. 35 zum Übertragen von Wärme auch durch eine geeignete Auswahl on a bobbin with a rectangular cross-section with It was also found that an increase in the heat-rounded corners of the wound bobbin or bobbin measuring transmission performance and an improvement in the definition of a rectangular ring cross-use properties of the inventive device cut with rounded corners. 35 for transferring heat also through a suitable selection

Unter Schlaufenform wird im Sinne der vorliegenden Erfin- ganz bestimmter Ausführungsformen der bereits vorgeschlage- In the sense of the present invention, the form of a loop is used to define certain specific embodiments of the already proposed

dung jede von einer geradlinigen Form abweichende Form nen dünnwandigen Schläuche erreicht werden kann. Besonders verstanden, dabei insbesondere jede Art einer ebenen oder gute Ergebnisse werden dabei dann erzielt, wenn: Any thin-walled tubing that deviates from a straight-line shape can be reached. Particularly understood, especially any kind of flat or good results are achieved if:

räumlichen Krümmung, wobei der Krümmungsradius gross Die dünnwandigen Schläuche Füllmittel, Stabilisatoren, Addi- spatial curvature, the radius of curvature being large The thin-walled hoses of fillers, stabilizers, additives

genug ist, um ein Einknicken der dünnen Schläuche zu vermei- 40 tive, Russ, Farbpigmente od. dgl. enthalten und/oder den. Im allgemeinen ist der Krümmungsradius kleiner als 1 m, er die dünnwandigen Schläuche einen im wesentlichen kreisför- is enough to avoid kinking of the thin tubes, containing soot, color pigments or the like and / or the. In general, the radius of curvature is less than 1 m, the thin-walled hoses an essentially circular

kann jedoch auch grösser sein. Zur Lösung der der vorliegenden migen Querschnitt haben und/oder can also be bigger. To solve the present cross-section and / or

Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist es nicht erforderlich, der Aussendurchmesser der Schläuche im Bereich von 0,04 bis dass alle dünnen Schläuche auf ihrer gesamten Länge Schlaufen- 1mm liegt und/oder form haben, sondern es genügt bereits, wenn der grössere Teil 45 die Wandstärke der dünnwandigen Schläuche im Bereich von 5 The object underlying the invention is not to have the outside diameter of the hoses in the range from 0.04 to that all thin hoses have loops of 1 mm over their entire length and / or have shape, but it is sufficient if the larger part 45 has the wall thickness of thin-walled hoses in the range of 5

der dünnen Schläuche in Schlaufenform vorliegt, d. h. wenn bis 50 (im liegt und/oder jeder einzelne dünne Schlauch der erfindungsgemässen Vorrich- die dünnwandigen Schläuche porös sind. the thin tubing is in the form of a loop, d. H. if up to 50 (im and / or every single thin tube of the device according to the invention, the thin-walled tubes are porous.

tung auf dem grösseren Teil seiner Länge Schlaufenform hat und/ Auch hierbei können erfindungsgemäss solche dünnwandigen oder wenn geradlinige und schlaufenförmige dünne Schläuche Schläuche verwendet werden, welche die bereits vorgeschlage- device has a loop shape over the greater part of its length and / Again, according to the invention, such thin-walled hoses or if straight and loop-shaped thin hoses can be used, which hoses the already proposed

vorliegen, solange die Gesamtlänge aller in Schlaufenform vor- so nen Eigenschaften einzeln oder in Kombination aufweisen. as long as the total length of all of the properties in the form of a loop is shown individually or in combination.

liegenden dünnen Schläuche und/oder Schlauchstücke grösser ist Zur Erhöhung der Wärmeübertragungsleistung der erfin- lying thin hoses and / or pieces of hose is larger to increase the heat transfer capacity of the invented

als die Gesamtlänge aller geradlinig vorliegenden dünnen dungsgemässen Vorrichtung ist es besonders vorteilhaft, solche as the total length of all straight, thin device according to the invention, it is particularly advantageous to use such

Schläuche und/oder Schlauchstücke. dünnwandigen Schläuche zu verwenden, die gut wärmeleitende Hoses and / or pieces of hose. to use thin-walled hoses that are good heat conductors

Durch diese Schlaufenform der dünnen Schläuche wird Stoffe, wie Metall, Graphit, u. dgl. in Staub- oder Pulverform erreicht, dass sich die dünnen Schläuche in im wesentlichen 55 enthalten. Die dünnwandigen Schläuche können aber auch bzw. kurzen Abständen gegebenenfalls mehrfach kreuzen und sich auf zusätzlich Füllmittel, Stabilisatioren, Additive, Russ, Farbpig- Through this loop shape of the thin tubes, materials such as metal, graphite, etc. The like. In dust or powder form, the thin tubes contain essentially 55. However, the thin-walled hoses can also cross or short distances, if necessary, several times and can also refer to fillers, stabilizers, additives, carbon black, color pigments.

diese Weise gegenseitig abstützen, so dass jeder dünne Schlauch mente od. dgl. enthalten. support each other in this way so that each thin tube contains elements or the like.

im allgemeinen nur auf verhältnismässig kurzen Längenabschnit- Die Verwendung von mikroporösen dünnwandigen Schläu- generally only on relatively short lengths - The use of microporous thin-walled tubing

ten ungestützt ist, wodurch die Knickgefahr für die dünnen chen gestattet es, bei Anwendung entsprechend hoher Drücke, ten is unsupported, which allows the risk of kinking for the thin chen, when using correspondingly high pressures,

Schläuche erheblich herabgesetzt ist. 60 zusätzlich zu der durch die Wandung der dünnwandigen Schläu- Hoses is significantly reduced. 60 in addition to that caused by the wall of the thin-walled hose

Bei der Suche nach weiteren Verbesserunsmöglichkeiten der che erfolgenden Wärmeübertragung eine Flüssigkeit zusätzlich bekannten Wärmeaustauscher sowie der erfindungsgemässen noch dadurch zu kühlen, dass ein Teil der zu kühlenden Flüssig- In the search for further improvement possibilities of the heat transfer taking place, a liquid of additionally known heat exchangers as well as of the inventive ones can also be cooled by the fact that a part of the liquid to be cooled

Vorrichtung wurde nun überraschenderweise gefunden, dass keit an der Oberfläche der porösen dünnwandigen Schläuche eine weitere Steigerung der Wärmeübertragungsleistung sowie verdampft oder verdunstet. The device has now surprisingly been found that speed on the surface of the porous thin-walled hoses further increases the heat transfer capacity and evaporates or evaporates.

eine zusätzliche Verbesserung der Gebrauchseigenschaften von 65 Die geringe Wandstärke der dünnwandigen Schläuche führt zu an additional improvement in the usage properties of 65 The thin walls of the thin-walled hoses lead to

Wärmeaustauschern aus Hohlfäden durch besondere Ausgestal- einem Wärmeaustauscher mit grosser Wärmeaustauschleistung, Heat exchangers made of hollow fibers through special design - a heat exchanger with a large heat exchange capacity,

tung der bereits vorgeschlagenen dünnwandigen Schläuche bzw. die noch dadurch gesteigert werden kann, dass bedingt durch die durch Verwendung einiger der bereits vorgeschlagenen Ausfüh- hohe Festigkeit dieser Schläuche der innerhalb derselben zuläs- the already proposed thin-walled hoses or which can be increased by the fact that due to the use of some of the previously proposed designs, the high strength of these hoses allows the

645 973 645 973

sige Betriebsdruck und damit die erreichbare Fluiddurchfluss-menge gross sind. operating pressure and thus the achievable fluid flow rate are large.

Zur Herstellung des erfindungsgemässen Wärmeaustauschers sind dünnwandige Schläuche mit einem beispielsweise elliptischen oder drei-, vier-, fünf-, sechs- und mehreckigen Querschnitt geeignet, insbesondere aber solche mit einem runden Querschnitt, da sich bei einem aus dünnwandigen Schläuchen mit einem runden Querschnitt hergestellten erfindungsgemässen Wärmeaustauscher mit sich kreuzenden dünnwandigen Schläuchen diese sich im wesentlichen nur punktförmig berühren und somit nur ein geringfügiger Anteil der gesamten Wärmeaustauschfläche durch diese Berührungsstellen verlorengeht (Fig. 5). Thin-walled hoses with an, for example, elliptical or three, four, five, six, and polygonal cross-section are suitable for producing the heat exchanger according to the invention, but in particular those with a round cross-section, since in one made from thin-walled hoses with a round cross-section Heat exchangers with intersecting thin-walled hoses essentially only touch one another in a punctiform manner and thus only a small proportion of the total heat exchange surface is lost through these contact points (FIG. 5).

Die dünnwandigen Schläuche können darüber hinaus innen und/oder aussen profiliert sein. Auch können zwei, drei oder mehr dünnwandige Schläuche in Parallellage zueinander liegend an ihren jeweiligen Berührungsflächen beispielsweise durch Verschmelzen, Verschweissen, Verkleben od. dgl. fest miteinander verbunden sein. Ebenso eignen sich dünnwandige Schläuche mit einem in ihrer Längsrichtung stetig oder unstetig in seiner Form und/oder Grösse gegebenenfalls periodisch sich ändernden Querschnitt. Derartige dünnwandige Schläuche können auf verschiedene Art und Weise die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Wärmeaustauschers vorteilhaft beeinflussen. So kann durch entsprechend innen und/oder aussen profilierte dünnwandige Schläuche beispielsweise die innere und/oder äussere Wärmeübergangsfläche vergrössert, die Knickfestigkeit der dünnwandigen Schläuche verbessert und/oder die Kontaktfläche der sich kreuzenden dünnwandigen Schläuche verringert werden. Weiterhin wird die Wärmeübertragungsleistung noch dadurch gesteigert, dass an den profilierten Flächen der dünnwandigen Schläuche der Wärmeübergang durch Wirbelbildung im jeweiligen Fluid verbessert wird. Auch lassen sich aus dünnwandigen Schläuchen mit einer nicht kreiszylindrischen Form zum Teil kompaktere und/oder formstabilere Vorrichtungen herstellen (Fig. 1 bis 4 und 6 bis 9). The thin-walled hoses can also be profiled on the inside and / or outside. Two, three or more thin-walled hoses lying parallel to one another can also be firmly connected to one another at their respective contact surfaces, for example by melting, welding, gluing or the like. Also suitable are thin-walled hoses with a cross-section which changes continuously or discontinuously in their longitudinal direction in their shape and / or size, if appropriate periodically. Thin-walled tubes of this type can advantageously influence the mode of operation of the heat exchanger according to the invention in various ways. Thus, for example, the inner and / or outer heat transfer surface can be enlarged, the kink resistance of the thin-walled hoses improved and / or the contact area of the intersecting thin-walled hoses can be reduced by means of thin-walled hoses that are profiled on the inside and / or outside. Furthermore, the heat transfer performance is further increased by the fact that the heat transfer on the profiled surfaces of the thin-walled hoses is improved by eddy formation in the respective fluid. It is also possible to produce devices which are in part more compact and / or more dimensionally stable from thin-walled tubes with a non-circular cylindrical shape (FIGS. 1 to 4 and 6 to 9).

Zur Gewährleistung einer guten Wärmeleitung durch die dünnwandigen Schläuche sollte die Wand derselben so dünn wie möglich bemessen sein, jedoch immer noch genügend dick, um den mechanischen Anforderungen zu genügen. Als für die meisten Verwendungszwecke vorteilhaft haben sich dabei dünnwandige Schläuche erwiesen, deren Wandstärke im Bereich von 5 bis 100 [Am liegt, wobei gute Wärmedurchgangszahlen mit dünnwandigen Schläuchen erreicht werden, deren Wandstärke im Bereich von 5 bis 50 [im liegt, und besonders gute mit solchen, deren Wandstärke im Bereich von 5 bis 20 [im liegt. To ensure good heat conduction through the thin-walled hoses, the wall of the hoses should be dimensioned as thin as possible, but still sufficiently thick to meet the mechanical requirements. Thin-walled hoses have proven to be advantageous for most uses, the wall thickness of which is in the range from 5 to 100 [Am, whereby good heat transfer coefficients are achieved with thin-walled hoses, the wall thickness of which is in the range of 5 to 50 [Am, and particularly good with those whose wall thickness is in the range from 5 to 20 [im.

Zur Erzielung eines guten Wärmedurchgangs (k-Zahl) sollten auch die Querschnitte der verwendeten dünnwandigen Schläuche entsprechend bemessen sein. So haben sich von den dünnwandigen Schläuchen mit rundem Querschnitt besonders solche mit einem im Bereich von 0,04 bis 4mm, insbesondere von 0,04 bis 1mm liegenden Aussendurchmesser als vorteilhaft erwiesen. In order to achieve good heat transfer (k number), the cross sections of the thin-walled hoses used should also be dimensioned accordingly. For example, of the thin-walled tubes with a round cross-section, those with an outside diameter in the range from 0.04 to 4 mm, in particular from 0.04 to 1 mm, have proven to be advantageous.

Bei den zur Herstellung des erfindungsgemässen Wärmeaustauschers verwendbaren dünnwandigen Schläuchen sollte der Wärmedurchgangskoeffizient der Wandung der dünnwandigen Schläuche bei mindestens 1.500 W/m2K, insbesondere aber bei mindestens 4.500 W/m2K liegen. Unter dem Wärmedurchgangskoeffizienten der Wandung der dünnwandigen Schläuche wird hierbei der Quotient aus der Wärmeleitfähigkeit des für die dünnwandigen Schläuche verwendeten Werkstoffes gemessen in W/m K und der Wandstärke der dünnwandigen Schläuche gemessen in m verstanden. In the case of the thin-walled hoses that can be used to produce the heat exchanger according to the invention, the heat transfer coefficient of the wall of the thin-walled hoses should be at least 1,500 W / m2K, but in particular at least 4,500 W / m2K. The heat transfer coefficient of the wall of the thin-walled hoses is understood to mean the quotient of the thermal conductivity of the material used for the thin-walled hoses measured in W / m K and the wall thickness of the thin-walled hoses measured in m.

Die Erfindung wird nun beispielshalber anhand der Zeichnung näher erläutert. The invention will now be explained in more detail by way of example with reference to the drawing.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 bis 7 Querschnitte verschieden geformter dünnwandiger Schläuche, 1 to 7 cross sections of differently shaped thin-walled hoses,

Fig. 8 und 9 Längsschnitte durch nicht kreiszylinderförmig ausgebildete dünnwandige Schläuche, 8 and 9 longitudinal sections through thin-walled hoses not formed in a cylindrical shape,

Fig. 10 und 11 in vereinfachter schematischer Darstellung die Herstellung eines mehrlagigen Spulkörpers aus einem dünnwandigen Schlauch, 10 and 11 in a simplified schematic representation the manufacture of a multi-layer bobbin from a thin-walled hose,

Fig. 12 in vereinfachter schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch einen Spulkörper aus dünnwandigen Schläuchen mit an seinen Stirnseiten angegossenen flanschartigen Ansätzen aus einer Vergussmasse, 12 shows a simplified schematic illustration of a longitudinal section through a bobbin made of thin-walled tubes with flange-like approaches from a casting compound cast onto its end faces,

Fig. 13 bis 15 in vereinfachter schematischer Darstellung Längsschnitte durch verschieden geformte Spulkörper aus dünnwandigen Schläuchen mit an ihren Stirnseiten angegossenen flanschartigen Ansätzen aus einer Vergussmasse, 13 to 15 in a simplified schematic representation, longitudinal sections through differently shaped bobbins made of thin-walled tubes with flange-like approaches from a casting compound cast on to their end faces,

Fig. 16 in vereinfachter Darstellung einen Spulkörper aus dünnwandigen Schläuchen mit nur einem stirnseitig angeordneten flanschartigen Ansatz aus einer Vergussmasse, 16 is a simplified representation of a bobbin made of thin-walled tubes with only one flange-like attachment made of a potting compound,

Fig. 17 in vereinfachter schematischer Darstellung einen Spulkörper mit an seinen beiden Stirnseiten angegossenen flanschartigen Ansätzen aus einer Vergussmasse, 17 shows a simplified schematic illustration of a bobbin with flange-like lugs from a casting compound cast on to its two end faces,

Fig. 18 bis 21 in vereinfachter schematischer Darstellung Ausführungsformen des erfindungsgemässen Wärmeaustauschers unter Verwendung eines Spulkörpers aus dünnwandigen Schläuchen, 18 to 21 in a simplified schematic representation embodiments of the heat exchanger according to the invention using a bobbin from thin-walled tubes,

Fig. 22 bis 24 in vereinfachter schematischer Darstellung die Herstellung eines Spulenkörpers aus zwei dünnwandigen Schläuchen, 22 to 24 in a simplified schematic representation the manufacture of a coil former from two thin-walled tubes,

Fig. 25 in vereinfachter schematischer Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Wärmeaustauschers unter Verwendung eines nach Fig. 22 bis 24 hergestellten Spul-köipers, 25 shows a simplified schematic representation of an embodiment of the heat exchanger according to the invention using a winding body produced according to FIGS. 22 to 24,

Fig. 26 bis 31 in vereinfachter schematischer Darstellung verschiedene Ausführungsformen von Schlauchbündeln, hergestellt aus Spulkörpern mit jeweils unterschiedlicher Querschnittform, 26 to 31 in a simplified schematic representation different embodiments of tube bundles, made of bobbins each with a different cross-sectional shape,

Fig. 32 bis 37 in vereinfachter schematischer Darstellung die Herstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Wärmeaustauschers aus einem im wesentlichen scheibenförmigen Wickelkörper aus dünnwandigen Schläuchen. 32 to 37 in a simplified schematic representation the manufacture of an embodiment of the heat exchanger according to the invention from an essentially disk-shaped winding body made of thin-walled tubes.

Die Figuren 1 bis 5 zeigen beispielsweise Querschnitte von profilierten dünnwandigen Schläuchen, wie sie sich für den erfindungsgemässen Wärmeaustauscher eignen. Figures 1 to 5 show, for example, cross sections of profiled thin-walled hoses, as are suitable for the heat exchanger according to the invention.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Form hat der dünnwandige Schlauch einen im wesentlichen kreiszylinderförmigen Hohlraum 27, während er an seiner Aussenseite eine in seiner Längsrichtung verlaufende rippenförmige Erhebung 26 hat, die gegebenenfalls aus einem anderen Material bestehen kann als der Schlauchmantel. In the form shown in Fig. 1, the thin-walled hose has a substantially circular-cylindrical cavity 27, while on the outside it has a rib-shaped elevation 26 running in its longitudinal direction, which may optionally be made of a different material than the hose jacket.

Der in Fig. 2 dargestellte dünnwandige Schlauch hat ebenfalls einen im wesentlichen kreiszylinderförmigen Hohlraum 27 und vier in seiner Längsrichtung verlaufende rippenförmige Erhebungen 26 gegebenenfalls aus unterschiedlichem Material. The thin-walled hose shown in FIG. 2 also has an essentially circular-cylindrical cavity 27 and four rib-shaped elevations 26 running in its longitudinal direction, optionally made of different materials.

Der in Fig. 3 dargestellte dünnwandige Schlauch hat einen im wesentlichen dreilappigen Querschnitt, wobei der Hohlraum 27 eine ähnliche Form wie der Schlauchmantel 28 hat, so dass dieser dünnwandige Schlauch eine auf seinem Umfang im wesentlichen konstante Wandstärke hat. The thin-walled hose shown in FIG. 3 has an essentially three-lobed cross-section, the cavity 27 having a shape similar to that of the hose jacket 28, so that this thin-walled hose has a wall thickness that is essentially constant over its circumference.

Der in Fig. 4 dargestellte dünnwandige Schlauch hat einen aussen im wesentlichen kreisförmigen Mantel 29 und an seiner Innenseite vier in Längsrichtung verlaufende, in seinen Hohlraum 27 hineinragende rippenförmige Erhebungen 26, die gegebenenfalls aus einem anderen Material bestehen können als der Mantel 29. The thin-walled hose shown in FIG. 4 has a substantially circular jacket 29 on the outside and on its inside four longitudinally extending rib-shaped elevations 26 which protrude into its cavity 27 and which may optionally be made of a different material than the jacket 29.

Fig. 5 zeigt einen dünnwandigen Schlauch, bei dem der Mantel 28 einen sechseckigen Ringquerschnitt und der Hohlraum 27 einen sechseckigen Querschnitt hat. Fig. 5 shows a thin-walled hose, in which the jacket 28 has a hexagonal ring cross section and the cavity 27 has a hexagonal cross section.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch ein Schlauchgebilde, das beispielsweise dadurch hergestellt werden kann, dass drei dünnwandige Schläuche mit rundem Querschnitt an ihren gemeinsamen Berührungslinien miteinander verschmolzen werden. FIG. 6 shows a cross section through a hose structure, which can be produced, for example, by fusing three thin-walled hoses with a round cross section at their common contact lines.

6 6

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch einen dünnwandigen Schlauch mit einem im Innern des dünnwandigen Schlauches mittig angeordneten und in seiner Längsrichtung verlaufenden Steg 29. Dieser dünnwandige Schlauch besitzt also zwei durch den Steg 29 voneinander getrennte gleichgrosse parallel zueinander verlaufende Hohlräume 27 mit halbkreisförmigem Querschnitt. 7 shows a cross section through a thin-walled hose with a web 29 arranged centrally in the interior of the thin-walled hose and running in its longitudinal direction. This thin-walled hose thus has two equally large cavities 27 with a semicircular cross section that are separated from one another by the web 29.

Fig. 8 zeigt einen Längsschnitt durch einen dünnwandigen Schlauch mit einem in seiner Längsrichtung in gegebenenfalls regelmässigen Abständen sich vergrössernden und anschliessend wieder verkleinernden Aussendurchmesser bzw. Umfang und einem in seiner Längsrichtung in gegebenenfalls regelmässigen Abständen sich verkleinernden und anschliessend wieder vergrössernden Innendurchmesser bzw. Hohlraumumfang. Hierdurch hat der dünnwandige Schlauch einen Mantel 28 mit in Längsrichtung des dünnwandigen Schlauches sich ändernder Wandstärke. 8 shows a longitudinal section through a thin-walled hose with an outer diameter or circumference which increases in its longitudinal direction at possibly regular intervals and then decreases again and an inner diameter or cavity circumference which decreases in its longitudinal direction at optionally regular intervals and subsequently increases again. As a result, the thin-walled hose has a jacket 28 with a changing wall thickness in the longitudinal direction of the thin-walled hose.

Fig. 9 zeigt einen Längsschnitt durch einen dünnwandigen Schlauch mit einem in seiner Längsrichtung in gegebenenfalls regelmässigen Abständen sich vergrössernden Querschnitt, wobei die Wandstärke des dünnwandigen Schlauches in seiner Längsrichtung konstant bleibt. FIG. 9 shows a longitudinal section through a thin-walled hose with a cross-section which increases in its longitudinal direction at regular intervals, the wall thickness of the thin-walled hose remaining constant in its longitudinal direction.

In den Fig. 10 und 11 ist in vereinfachter schematischer Darstellung eine bekannte Einrichtung zur Herstellung von für den erfindungsgemässen Wärmeaustauscher geeigneten Spulkörpern dargestellt. Der zugelieferte endlose dünnwandige Schlauch 1 wird über einen sich hin- und herbewegenden Fadenführer 2 auf einen rotierenden perforierten Spulen träger 3 aufgewickelt, wodurch ein Spulkörper 4 entsteht, der aus mehreren Lagen sich unter einem vorher festlegbaren Winkel kreuzender wendeiförmig ausgebideter Abschnitte des endlos zugelieferten und aufgewickelten dünnwandigen Schlauches 1 aufgebaut ist. 10 and 11, a known device for producing bobbins suitable for the heat exchanger according to the invention is shown in a simplified schematic representation. The supplied endless thin-walled hose 1 is wound over a reciprocating thread guide 2 on a rotating perforated spool carrier 3, whereby a bobbin 4 is formed, the intersecting helically shaped sections of the endlessly supplied and wound from several layers at a predetermined angle thin-walled hose 1 is constructed.

Fig. 12 zeigt einen Längsschnitt eines beispielsweise mit einer gemäss Fig. 10 und 11 beschriebenen Einrichtung hergestellten Spulkörpers 4. Der Spulkörper 4 ist an seinen beiden Stirnseiten 5 mit flanschartigen Ansätzen 7 aus einer härtbaren Vergussmasse versehen, die im Schleudergussverfahren in die gewünschte Form gebracht worden ist. Durch Abtrennen eines Teils der flanschartigen Ansätze 7 entlang der Linie A bzw. B können die Öffnungen der dünnwandigen Schläuche des Spulkörpers 4 freigelegt werden. Der perforierte Spulenträger 3 gestattet eine radiale Durchströmung des Spulkörpers 4. FIG. 12 shows a longitudinal section of a bobbin 4 produced, for example, with a device described in accordance with FIGS. 10 and 11. The bobbin 4 is provided on its two end faces 5 with flange-like projections 7 made of a hardenable casting compound, which have been brought into the desired shape by centrifugal casting is. By separating part of the flange-like projections 7 along the line A or B, the openings of the thin-walled tubes of the bobbin 4 can be exposed. The perforated coil carrier 3 allows a radial flow through the coil body 4.

Der in Fig. 13 im Längsschnitt dargestellte Spulkörper 4 ist durch gleichmässiges Aufwickeln eines endlosen dünnwandigen Schlauches auf einen konisch ausgebildeten Spulenträger 3 entstanden und hat dadurch selbst Konusform. Bei diesem Spulkörper 4 sind die Enden der einzelnen Schlauchabschnitte durch Abtrennen eines Teils der flanschartigen Ansätze 7 (wie bei Figur 12 bereits beschrieben) bereits freigelegt. The bobbin 4 shown in longitudinal section in FIG. 13 has been created by uniformly winding an endless thin-walled tube onto a conically shaped bobbin 3 and thereby has a conical shape itself. In this bobbin 4, the ends of the individual tube sections are already exposed by severing part of the flange-like projections 7 (as already described in FIG. 12).

Der in Fig. 14 im Längsschnitt dargestellte Spulenkörper 4 ist durch gleichmässiges Aufwickeln eines endlosen dünnwandigen Schlauches auf einen diaboloförmig ausgebildeten Spulenträger 3 entstanden und hat dadurch selbst Diaboloform. Bei diesem Spulenkörper 4 sind die Enden der einzelnen Schlauchabschnitte durch Abtrennen eines Teils der flanschartigen Ansätze 7 (wie bei Fig. 12 bereits beschrieben) bereits freigelegt. The bobbin 4 shown in longitudinal section in FIG. 14 has been created by uniformly winding an endless thin-walled tube onto a diabolo-shaped bobbin 3 and thereby has a diabolo shape itself. In the case of this coil former 4, the ends of the individual tube sections have already been exposed by severing part of the flange-like projections 7 (as already described in FIG. 12).

Der in Fig. 15 im Längsschnitt dargestellte Spulkörper 4 ist durch gleichmässiges Aufwickeln eines endlosen dünnwandigen Schlauches auf einen tonnenförmig ausgebildeten Spulenträger 3 entstanden und hat dadurch selbst Tonnenform. Bei diesem Spulkörper 4 sind die Enden der einzelnen Schlauchabschnitte durch Abtrennen eines Teils der flanschartigen Ansätze 7 (wie bei Fig. 12 bereits beschrieben) bereits freigelegt. The bobbin 4 shown in longitudinal section in FIG. 15 has been created by uniformly winding an endless thin-walled hose onto a barrel-shaped bobbin 3 and thereby has a barrel shape itself. In this bobbin 4, the ends of the individual tube sections are already exposed by severing part of the flange-like extensions 7 (as already described in FIG. 12).

Der in Fig. 16 dargestellte Spulkörper 4 ist durch gleichmässiges Aufwickeln eines endlosen dünnwandigen Schlauches auf einen kreiszylinderförmigen Spulenträger entstanden und hat dadurch selbst Kreiszylinderform. Dieser Spulenkörper 4 ist nur aneinemEndemit einem flanschartigen Ansatz 7 versehen, The bobbin 4 shown in FIG. 16 has been created by uniformly winding an endless thin-walled hose onto a circular-cylindrical bobbin and thereby has the shape of a circular cylinder itself. This coil body 4 is provided at one end only with a flange-like extension 7,

645 973 645 973

wobei hierbei die Enden der einzelnen Schlauchabschnitte des Spulkörpers 4 durch das bereits beschriebene Abtrennen eines Teils des flanschartigen Ansatzes 7 nur auf eben dieser einen Seite freigelegt sind. whereby the ends of the individual tube sections of the bobbin 4 are only exposed on this one side by severing a portion of the flange-like extension 7, as already described.

Der Strömungsweg eines Fluids durch die dünnwandigen Schläuche eines solchen Spulkörpers verläuft ähnlich wie derjenige eines U-förmig ausgebildeten Rohres. Das heisst die Ein-und Austrittsöffnungen für das Fluid liegen bei diesem Spulkörper in ein und derselben Ebene. The flow path of a fluid through the thin-walled hoses of such a bobbin is similar to that of a U-shaped tube. This means that the inlet and outlet openings for the fluid are in one and the same plane in this bobbin.

Fig. 17 zeigt einen Spulkörper, wie er sich ergibt, wenn die flanschartigen Ansätze 7 teilweise, beispielsweise wie in Fig. 12 dargestellt entlang den Linien A-A bzw. B-B abgetrennt werden. Fig. 17 shows a bobbin as it results when the flange-like lugs 7 are partially separated, for example as shown in Fig. 12 along the lines A-A and B-B.

Fig. 18 zeigt die Verwendung eines gemäss den Fig. 10 bis 12 hergestellten Spulkörpers 4 in einem erfindungsgemässen Wärmeaustauscher. Der Spulkörper 4 mit den flanschartigen Ansätzen 7 ist dabei in dem entsprechend bemessenen Gehäuse 10 angeordnet. Ein erstes Fluid 8 tritt durch den Eintrittsstutzen 11 in den Verteilerraum 16 des Wärmeaustauschers und gelangt von dort in die Eintrittsöffnungen der in dem Spulenkörper 4 angeordneten dünnwandigen Schläuche, durchströmt diese und ver-lässt sie auf der gegenüberliegenden Stirnseite des Spulkörpers 4, gelangt in den Sammlerraum 17 des Wärmeaustauschers und verlässt diesen durch den Austrittsstutzen 12. Die Durchströmung der dünnwandigen Schläuche ist auch in umgekehrter Richtung möglich. Ein zweites Fluid 9 tritt durch den Eintrittsstutzen 13 in den Kernraum 18 des Spulkörpers 4, der an seinem Ende 15 abgedichtet ist, durchströmt den Spulkörper 4 in radialer Richtung von innen nach aussen und gelangt in den ringzylinder-förmigen Sammelraum 19, von wo aus es den Wärmeaustauscher durch den Austrittsstutzen 14 verlässt. 18 shows the use of a bobbin 4 produced according to FIGS. 10 to 12 in a heat exchanger according to the invention. The bobbin 4 with the flange-like lugs 7 is arranged in the correspondingly dimensioned housing 10. A first fluid 8 passes through the inlet connection 11 into the distributor space 16 of the heat exchanger and from there enters the inlet openings of the thin-walled tubes arranged in the coil former 4, flows through them and leaves them on the opposite end face of the coil former 4 and reaches the collector space 17 of the heat exchanger and leaves it through the outlet connection 12. The flow through the thin-walled hoses is also possible in the opposite direction. A second fluid 9 passes through the inlet nozzle 13 into the core space 18 of the bobbin 4, which is sealed at its end 15, flows through the bobbin 4 in the radial direction from the inside to the outside and reaches the annular cylinder-shaped collecting space 19, from where it is leaves the heat exchanger through the outlet port 14.

Fig. 19 zeigt einen erfindungsgemässen Wärmeaustauscher, bei dem der Spulkörper 4 mit einer Trennwand 21 versehen ist, die jedoch so angeordnet ist, dass der freie Durchflussquerschnitt der einzelnen dünnwandigen Schläuche dadurch nicht unterbrochen wird. Ein erstes Fluid 8 durchströmt hierbei den Wärmeaustauscher in gleicher Weise wie bereits in Fig. 18 beschrieben. Ein zweites Fluid 9 tritt durch den Eintrittsstutzen 13 des Wärmeaustauschers in den ringzylinderförmigen Verteilerraum 20, durchströmt danach die rechte Hälfte des Spulkörpers 4 in radialer Richtung von aussen nach innen und gelangt in den Kernraum 18 des Spulkörpers 4, der an seinen beiden stirnseitigen Enden 15 verschlossen ist. Anschliessend durchströmt das zweite Fluid 9 die linke Hälfte des Spulkörpers 4 in radialer Richtung von innen nach aussen und gelangt in den ringzylinderförmigen Sammlerraum 19, von wo aus es den Wärmeaustauscher durch den Austrittsstuzten 14 verlässt. 19 shows a heat exchanger according to the invention, in which the bobbin 4 is provided with a partition wall 21, which is however arranged in such a way that the free flow cross section of the individual thin-walled hoses is not interrupted thereby. A first fluid 8 flows through the heat exchanger in the same way as already described in FIG. 18. A second fluid 9 passes through the inlet connection 13 of the heat exchanger into the annular cylindrical distributor space 20, then flows through the right half of the bobbin 4 in the radial direction from the outside inwards and reaches the core space 18 of the bobbin 4, which is closed at its two ends 15 is. Subsequently, the second fluid 9 flows through the left half of the bobbin 4 in the radial direction from the inside to the outside and reaches the annular cylindrical collector space 19, from where it leaves the heat exchanger through the outlet nozzle 14.

Fig. 20 zeigt einen erfindungsgemässen Wärmeaustauscher, bei dem die dünnwandigen Schläuche des Spulkörpers 4 gemäss Fig. 16 nur an einer Seite mit einem flanschartigen Ansatz 7 versehen und aufgeschnitten sind und die Eintrittsöffnungen und die Austrittsöffnungen der einzelnen dünnwandigen Schläuche jeweils um 180°C gegeneinander versetzt angeordnet sind, sich also gegenüberliegen, d.h. ähnlich angeordnet sind, wie dies von herkömmlichen Wärmeaustauschern mit U-förmig ausgebildeten Rohren her bekannt ist. Bei diesem Wärmeaustauscher tritt ein erstes Fluid 8 durch den Eintrittsstutzen 11 in den Verteilerraum 16, gelangt von dort in das Innere der dünnwandigen Schläuche des Spulkörpers 4, durchströmt diese zunächst in der einen und danach in der dieser im wesentlichen entgegengesetzten Richtung und gelangt anschliessend in den Sammlerraum 17, von wo es durch den Austrittsstutzen 12 den Wärmeaustauscher wieder verlässt. Ein zweites Fluid tritt durch den Eintrittsstutzen 13 in den ringzylinderförmigen Verteilerraum 20, von wo aus es den Spulkörper 4 in radialer Richtung von aussen nach innen durchströmt und in den Kernraum 18 des Spulkörpers 4 gelangt, der an der Stirnseite 15 abgedichtet ist, und verlässt von dort durch den Austrittsstutzen 14 den Wärmeaustauscher. 20 shows a heat exchanger according to the invention, in which the thin-walled hoses of the bobbin 4 according to FIG. 16 are provided and cut open on one side only with a flange-like extension 7 and the inlet openings and the outlet openings of the individual thin-walled hoses are each offset by 180 ° C. are arranged, that is to face each other, ie are arranged similarly, as is known from conventional heat exchangers with U-shaped tubes. In this heat exchanger, a first fluid 8 passes through the inlet connection 11 into the distributor space 16, from there it enters the interior of the thin-walled tubes of the bobbin 4, flows through them first in one direction and then in the direction essentially opposite thereof, and then arrives in the Collector room 17, from where it leaves the heat exchanger again through the outlet connection 12. A second fluid passes through the inlet connection 13 into the annular cylindrical distributor space 20, from where it flows through the bobbin 4 in the radial direction from the outside inwards and into the core space 18 of the bobbin 4, which is sealed on the end face 15, and leaves from there through the outlet pipe 14 the heat exchanger.

7 7

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

645 973 645 973

In Fig. 21 ist ein erfindungsgemässer Wärmeaustauscher dargestellt, der die wesentlichen Merkmale des in Fig. 19 und 20 dargestellten Spulkörpers 4 vereint. Das erste Fluid 8 durchströmt dabei die dünnwandigen Schläuche des Spulkörpers 4 wie in Fig. 20 beschrieben, das zweite Fluid 9 umströmt dabei die dünnwandigen Schläuche des Spulkörpers 4 wie in Fig. 19 beschrieben. 21 shows a heat exchanger according to the invention, which combines the essential features of the bobbin 4 shown in FIGS. 19 and 20. The first fluid 8 flows through the thin-walled tubes of the bobbin 4 as described in FIG. 20, the second fluid 9 flows around the thin-walled tubes of the bobbin 4 as described in FIG. 19.

Die Figuren 22 bis 24 zeigen in vereinfachter schematischer Darstellung eine Einrichtung zur Herstellung eines Spulkörpers 4 aus zwei von zwei Spulen 6 getrennt zugeführten, jedoch gleichzeitig auf einen gemeinsamen Spulenträger 3 aufgewickelten dünnwandigen Schläuchen 1. Durch die Längsrichtung des Spulkörpers 4 versetzte Anordnung der Fadenführer 2, wie aus Fig. 23 bzw. 24 ersichtlich, ist es möglich, einen Spulkörper 4 herzustellen, bei dem die jeweiligen Lagen der beiden dünnwandigen Schläuche 1 in Längsrichtung des Spulkörpers 4 versetzt zueinander aufgewickelt werden, so dass sich an den Stirnseiten des Spulkörpers 4 je ein Bereich 22 bildet, der nur von einem der beiden dünnwandigen Schläuche gebildet wird. Durch Entfernen dieser beiden Bereiche 22 ergibt sich ein Spulkörper der auf der einen Seite die Eintritts- und die Austrittsöffnungen für ein erstes Fluid und auf der gegenüberliegenden Stirnseite diejenigen für ein zweites Fluid hat. FIGS. 22 to 24 show, in a simplified schematic representation, a device for producing a bobbin 4 from two thin-walled tubes 1 which are fed separately from two bobbins 6 but are simultaneously wound onto a common bobbin 3. The arrangement of the thread guides 2 offset by the longitudinal direction of the bobbin 4, 23 and 24 can be seen, it is possible to produce a bobbin 4, in which the respective layers of the two thin-walled tubes 1 are wound offset to one another in the longitudinal direction of the bobbin 4, so that one each on the end faces of the bobbin 4 Area 22 forms, which is formed only by one of the two thin-walled hoses. Removing these two areas 22 results in a bobbin having on one side the inlet and outlet openings for a first fluid and on the opposite end face those for a second fluid.

Die Verwendung eines derartigen gemäss Fig. 22 bis 24 hergestellten Spulkörpers in einem erfindungsgemässen Wärmeaustauscher ist in Fig. 25 dargestellt. Darüber hinaus befindet sich bei dieser in Fig. 25 dargestellten Ausführungsform der Spulkörper 4 in einem die Wärme gut leitenden festen oder flüssigen Stoff 23. Ein solcher Wärmeaustauscher gestattet es, beispielsweise die Wärme von einem ersten Fluid 8 auf ein zweites Fluid 9 unter Ausnutzung der guten Wärmeleiteigenschaften des Stoffes 23 zu übertragen, wobei das Fluid 8 die entsprechenden, aus dem einen dünnwandigen Schlauch gebildeten Lagen des Spulkörpers 4 beispielsweise in der in Fig. 20 dargestellten Weise durchströmt, in Fig. 25 ist dieser Strömungsweg schematisch als gestrichelte Linie angedeutet, während das zweite Fluid 9 einen hierzu spiegelbildlichen Strömungsweg nimmt, der in Fig. 25 durch die durchgezogene Linie angedeutet ist. The use of such a bobbin produced according to FIGS. 22 to 24 in a heat exchanger according to the invention is shown in FIG. 25. In addition, in this embodiment shown in FIG. 25, the bobbin 4 is in a solid or liquid substance 23 that is a good conductor of heat. Such a heat exchanger allows, for example, the heat from a first fluid 8 to a second fluid 9 using the good ones To transfer heat-conducting properties of the substance 23, the fluid 8 flowing through the corresponding layers of the bobbin 4 formed from the thin-walled tube, for example in the manner shown in Fig. 20, in Fig. 25 this flow path is indicated schematically as a dashed line, while the second fluid 9 takes a flow path that is a mirror image of this, which is indicated in FIG. 25 by the solid line.

In Fig. 26 ist ein Spulkörper 4 mit an seinen beiden Stirnflächen angeordneten flanschartigen Ansätzen 7 dargestellt, wobei die flanschartigen Ansätze 7 (wie diejenigen der in den Figuren 12 bis 21 dargestellten Spulkörper 4) einen grösseren äusseren Umfang haben als der Spulkörper 4. Die flanschartigen Ansätze 7 und der Spulkörper 4 haben hierbei jedoch einen elliptischen Ringquerschnitt. 26 shows a bobbin 4 with flange-like projections 7 arranged on its two end faces, the flange-like projections 7 (like those of the bobbin 4 shown in FIGS. 12 to 21) having a larger outer circumference than the bobbin 4. The flange-like ones Lugs 7 and the bobbin 4 have an elliptical ring cross section.

Fig. 27 zeigt, dass man einen Spulkörper 4 nicht nur an seinen Stirnseiten eingiessen und entsprechend aufschneiden kann wie oben beschrieben, sondern auch entlang einer oder mehrerer seiner Mantellinien. Bei der in Fig. 27 dargestellten Ausführungsform münden die dünnwandigen Schläuche demgemäss in zwei kreiszylinderförmig von einer beispielsweise aus Giessharze bestehenden Wandung umgebene Hohlräume 24 bzw. 25, die, wie bei den oben bereits beschriebenen Figuren erläutert, als Verteiler- bzw. Sammlerraum für das durch die dünnwandigen Schläuche strömende Fluid dienen. 27 shows that a bobbin 4 can not only be cast in at its end faces and cut open accordingly, as described above, but also along one or more of its surface lines. In the embodiment shown in Fig. 27, the thin-walled hoses accordingly open into two circular-cylindrical cavities 24 and 25 surrounded by a wall, for example made of cast resin, which, as explained in the figures already described, serve as a distributor or collector space for the through the thin-walled hoses serve flowing fluid.

Fig. 28 zeigt einen Querschnitt durch einen Spulkörper 4, den man erhält, wenn man dünnwandige Schläuche auf einen Spulenträger 3 mit einem rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken aufwickelt. Fig. 28 shows a cross section through a bobbin 4, which is obtained when winding thin-walled tubes on a bobbin 3 with a rectangular cross section with rounded corners.

Fig. 29 zeigt einen Querschnitt durch einen Spulkörper 4, den man erhält, wenn man einen Spulkörper 4 gemäss Fig. 28 entlang zweier seiner Mantellinien wie in Fig. 27 bereits beschrieben, beispielsweise in Giessharz eingiesst und anschliessend in der berteits beschriebenen Art und Weise die Öffnungen der dünnwandigen Schläuche freilegt. Fig. 29 shows a cross section through a bobbin 4, which is obtained when a bobbin 4 according to Fig. 28 along two of its surface lines as already described in Fig. 27, for example cast in resin and then in the manner already described Openings of the thin-walled hoses are exposed.

Fig. 30 zeigt einen Querschnitt durch einen Spulkörper 4, den man ebenfalls aus dem in Fig. 28 dargestellten Spulkörper 4 FIG. 30 shows a cross section through a bobbin 4, which is also obtained from the bobbin 4 shown in FIG. 28

herstellen kann, und Fig. 31 einen solchen, wie man ihn in gleicher Weise, wie in Fig. 27 beschrieben, aus einem Spulkörper 4 mit kreisförmigem Ringquerschnitt erhält. can produce, and Fig. 31 such, as it is obtained in the same way as described in Fig. 27, from a bobbin 4 with a circular ring cross-section.

Die in den Figuren 27 bis 31 dargestellten erfindungsgemässen Ausführungsformen eignen sich hervorragend zur Wärmeübertragung von einem flüssigen Medium auf ein gasförmiges (z.B. als Autokühler) oder umgekehrt, wobei das flüssige Medium zweckmässigerweise durch die dünnwandigen Schläuche strömt und das Gasförmige die dünnwandigen Schläuche umströmt. The embodiments according to the invention shown in FIGS. 27 to 31 are outstandingly suitable for heat transfer from a liquid medium to a gaseous medium (e.g. as a car cooler) or vice versa, the liquid medium expediently flowing through the thin-walled hoses and the gaseous medium flowing around the thin-walled hoses.

Fig. 32 zeigt einen Querschnitt durch einen ringförmigen Wickelträger 31, wie er sich zur Herstellung eines scheibenförmigen Wickelkörpers aus dünnwandigen Schläuchen eignet. 32 shows a cross section through an annular winding carrier 31, as is suitable for producing a disk-shaped winding body from thin-walled tubes.

Fig. 33 zeigt eine mögliche Anordnung der einzelnen Schlauchabschnitte beispielsweise eines endlos aufgewickelten dünnwandigen Schlauches auf dem ringförmigen Wickelträger 31. Die Schlauchabschnitte können hierbei in mehreren übereinanderliegenden sich jeweils mehrfach kreuzenden Lagen angeordnet sein. Durch Vergiessen des äusseren Teils des ringförmigen Wickelträgers 31 beispielsweise in eine härtbare Vergussmasse und anschliessendes Entfernen eines Teils des ringförmigen Vergussmassenansatzes bis in den Bereich der Umkehrteilstücke 32 der Schlauchabschnitte wird der zunächst endlose dünnwandige Schlauch 1 in eine Vielzahl gleichlanger in mehreren Lagen angeordneter und sich mehrfach kreuzender Schlauchabschnitte zerteilt und werden dabei an jeder Trennstelle die Öffnungen der einzelnen Schlauchabschnitte freigelegt. Der äussere Durchmesser des nicht abgearbeiteten Teils des ringförmigen Gussmassenansatzes ist also im allgemeinen gleich oder geringfügig kleiner als der äussere Durchmesser des ringförmigen Wickelträgers 31. FIG. 33 shows a possible arrangement of the individual hose sections, for example an endlessly wound thin-walled hose on the annular winding carrier 31. The hose sections can be arranged in a plurality of superimposed layers, each of which crosses several times. By casting the outer part of the annular winding carrier 31, for example into a hardenable sealing compound and then removing a part of the ring-shaped sealing compound approach into the area of the reversing sections 32 of the hose sections, the initially endless thin-walled hose 1 is arranged in a plurality of equal lengths, arranged in several layers and intersecting several times Hose sections are divided and the openings of the individual hose sections are exposed at each separation point. The outer diameter of the unprocessed part of the ring-shaped casting compound approach is therefore generally the same or slightly smaller than the outer diameter of the ring-shaped winding carrier 31.

Fig. 34 zeigt in geschnittener Darstellungsweise die Draufsicht auf eine scheibenförmige Ausführungsform des erfindungsgemässen Wärmeaustauschers, bei welchem ein Wickelkörper 4 gemäss Fig. 33 verwendet wurde. Durch entsprechendes Anordnen der Eintrittsstutzen 11 und der Verteilerräume 16 sowie der Sammlerräume 17 und der Austrittsstutzen 12 für ein erstes Fluid 8 bzw. der Eintrittsstutzen 13 und der Verteilerräume 20 sowie der Sammlerräume 19 und der Austrittsstuzten 14 für ein zweites Fluid 9 erhält man einen Wärmeaustauscher mit insgesamt je zwei Einlassen und zwei Auslässen für die zwei Fluide 8 und 9. Dabei wird jeweils der durch den einen Einlass in den Wärmeaustauscher eintretende Fluidstrom geteilt, so dass jeweils nur die Hälfte eines jeden Teilstroms der Fluide 8 bzw. 9 die beiden jeweiligen mit dem entsprechenden Einlass in Verbindung stehenden Auslässe erreicht und sich dort mit einer der Hälfte des anderen Teilstroms der Fluide 8 bzw. 9 vereint. In Fig. 34 ist dieser Strömungsverlauf durch Pfeile und vier als dicke Linien ausgezogene Schlauchabschnitte veranschaulicht. FIG. 34 shows a top view of a disc-shaped embodiment of the heat exchanger according to the invention in which a winding body 4 according to FIG. 33 was used in a sectional representation. A heat exchanger is obtained by correspondingly arranging the inlet connection 11 and the distributor spaces 16 and the collector spaces 17 and the outlet connection 12 for a first fluid 8 or the inlet connection 13 and the distribution spaces 20 and the collector spaces 19 and the outlet connection 14 for a second fluid 9 a total of two inlets and two outlets for the two fluids 8 and 9. The fluid flow entering the heat exchanger through one inlet is divided so that only half of each partial flow of the fluids 8 and 9, respectively, the two with the Corresponding inlet-related outlets reached and combined there with one half of the other partial flow of fluids 8 and 9 respectively. This flow pattern is illustrated in FIG. 34 by arrows and four hose sections drawn as thick lines.

Fig. 35 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie XXVI-XXVI durch Fig. 34. Zu erkennen sind der ringförmige Wickelträger 31, der ringförmige Ansatz 7 aus einer härtbaren Gussmasse, der Wickelkörper 4 sowie die beiden sich gegenüberliegenden Verteilerräume 16 für das erste Fluid 8. FIG. 35 shows a cross section along the line XXVI-XXVI through FIG. 34. The ring-shaped winding carrier 31, the ring-shaped extension 7 made of a hardenable casting compound, the winding body 4 and the two opposite distributor spaces 16 for the first fluid 8 can be seen.

Fig. 36 zeigt eine weitere Anordnungsmöglichkeit eines endlosen dünnwandigen Schlauches 1 auf einem ringförmigen Wickelträger 31 zur Herstellung eines Schlauchwickels für scheibenförmige Ausführungsformen des erfindungsgemässen Wärmeaustauschers. 36 shows a further possibility of arranging an endless thin-walled hose 1 on an annular winding carrier 31 for producing a hose winding for disk-shaped embodiments of the heat exchanger according to the invention.

Fig. 37 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemässen Wärmeaustauscher, bei welchem ein Wickelkörper gemäss Fig. 36 verwendet wurde. Die Öffnungen der einzelnen Schlauchlagen wurden hierbei, wie in Fig. 32 bis 35 bereits beschrieben, freigelegt. Bei dieser Ausführungsform tritt das erste Fluid 8 durch den Eintrittsstutzen 11 in den Verteilerraum 16, durchströmt anschliessend die dünnwandigen Schläuche des Wickelkörpers 4, tritt in den Sammelraum 17 und verlässt den Wärmeaustauscher durch den Austrittsstutzen 12. Die übrigen Teile dieses Wärmeaustauschers entsprechen ihren Positionszahlen gemäss den beispielsweise in Fig. 34 beschriebenen Teilen. 37 shows a cross section through a heat exchanger according to the invention, in which a winding former according to FIG. 36 was used. The openings of the individual hose layers were exposed, as already described in FIGS. 32 to 35. In this embodiment, the first fluid 8 passes through the inlet connection 11 into the distributor space 16, then flows through the thin-walled tubes of the winding body 4, enters the collection space 17 and leaves the heat exchanger through the outlet connection 12. The remaining parts of this heat exchanger correspond to their position numbers according to for example, parts described in FIG. 34.

8 8th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

Ein an der Wärmeübertragung teilnehmendes beispielsweise zweites Fluid durchströmt den in Fig. 37 dargestellten Wärmeaustauscher in im wesentlichen axialer Richtung desselben. For example, a second fluid participating in the heat transfer flows through the heat exchanger shown in FIG. 37 in an essentially axial direction thereof.

Während sich der in Fig. 37 dargestellte Wärmeaustauscher somit also zur Wärmeübertragung von einem Medium auf ein anderes eignet, können bei dem in Fig. 34 und 35 dargestellten Wärmeaustauscher insgesamt drei Medien an der Wärmeübertragung teilnehmen. Bei dem in Fig. 34 und 35 dargestellten Wärmeaustauscher könnte das dritte Medium beispielsweise ei: die Wärme gut leitender fester oder flüssiger Stoff sein, der die Thus, while the heat exchanger shown in FIG. 37 is suitable for heat transfer from one medium to another, in the heat exchanger shown in FIGS. 34 and 35 a total of three media can participate in the heat transfer. In the heat exchanger shown in FIGS. 34 and 35, the third medium could, for example, be a solid or liquid which is a good conductor of heat and which is the

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dünnen Schläuche von aussen umgibt, oder aber ein, den Wärmeaustauscher in seiner axialen Richtung durchströmendes, drittes Fluid. surrounds thin tubes from the outside, or a third fluid flowing through the heat exchanger in its axial direction.

Die Verwendung der in den Figuren 33 und 36 beispielhalber 5 beschriebenen scheibenförmigen Wickelkörper beschränkt sich nicht nur auf die Herstellung von im wesentlichen scheibenförmigen Wärmeaustauschern, sondern es ist erfindungsgemäss möglich, eine Vielzahl derartiger Wickelkörper übereinander anzuordnen und auf diese Weise eine beliebige Anzahl von Fluiden an The use of the disk-shaped winding bodies described in FIGS. 33 and 36 by way of example 5 is not only limited to the production of essentially disk-shaped heat exchangers, but it is also possible according to the invention to arrange a large number of such winding bodies one above the other and in this way to apply any number of fluids

10 der Wärmeübertragung teilnehmen zu lassen. 10 to let the heat transfer participate.

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8 Blatt Zeichnungen 8 sheets of drawings

Claims (18)

645 973 PATENTANSPRÜCHE645 973 PATENT CLAIMS 1 .Wärmetauscher mit durch den Mantel von Schläuchen gebildeten Wärmeübertragungsflächen, dadurch gekennzeichnet, 1. Heat exchanger with heat transfer surfaces formed by the jacket of hoses, characterized in that dass die Schläuche (1) eine in Längs- und Umfangsrichtung im wesentlichen konstante Wandstärke von weniger als 15 % der grössten Aussenabmessung des Schlauchquerschnitts aufweisen, dass die Schläuche (1) aus einem schmelzspinnbaren synthetischen Polymeren bestehen und dass die Schläuche (1) einen Durchströmungsquerschnitt von 30 bis 95 % ihres Gesamtquerschnitts und eine Bruchdehnung von weniger als 100 % aufweisen. that the hoses (1) have an essentially constant wall thickness in the longitudinal and circumferential directions of less than 15% of the largest outer dimension of the hose cross-section, that the hoses (1) consist of a melt-spinnable synthetic polymer and that the hoses (1) have a flow cross-section of 30 to 95% of their total cross section and an elongation at break of less than 100%. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Schläuche (1) auf wenigstens einem Teil ihrer Länge in Form von Schlaufen angeordnet ist. 2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that at least part of the hoses (1) is arranged on at least part of their length in the form of loops. 3. Wärmetauschernach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schläuche (1) in Form einer Wendel angeordnet sind. 3. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the hoses (1) are arranged in the form of a spiral. 4. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schläuche (1) in Form einer in einer Ebene liegenden Spirale angeordnet sind. 4. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the hoses (1) are arranged in the form of a spiral lying in one plane. 5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schläuche (1) in mehreren Lagen angeordnet sind, wobei die Schläuche (1) jeder Lage die Schläuche (1) jeder der benachbarten Lagen gegebenenfalls mehrfach kreuzen. 5. Heat exchanger according to one of claims 1 to 4, characterized in that the hoses (1) are arranged in several layers, the hoses (1) of each layer possibly crossing the hoses (1) of each of the adjacent layers several times. 6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schläuche (1) in Form eines mehrlagigen Spulkörpers (4) angeordnet sind. 6. Heat exchanger according to one of claims 1 to 5, characterized in that the tubes (1) are arranged in the form of a multi-layer bobbin (4). 7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schläuche (1) auf einem Spulträger (3) mit einem runden, elliptischen oder vieleckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken angeordnet sind. 7. Heat exchanger according to one of claims 1 to 6, characterized in that the tubes (1) are arranged on a coil carrier (3) with a round, elliptical or polygonal cross section with rounded corners. 8. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schläuche (1) auf einem Spulenträger (3) mit einem rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken angeordnet sind. 8. Heat exchanger according to one of claims 1 to 7, characterized in that the hoses (1) are arranged on a coil carrier (3) with a rectangular cross section with rounded corners. 9. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schläuche (1) auf einem Spulenträger (3) mit einem entlang seiner Längsachse grösser oder kleiner werdenden Querschnitt angeordnet sind. 9. Heat exchanger according to one of claims 1 to 8, characterized in that the tubes (1) are arranged on a coil carrier (3) with a cross-section that becomes larger or smaller along its longitudinal axis. 10. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schläuche (1) in einem gewebten, gewirkten oder gestrickten Flächengebilde angeordnet sind. 10. Heat exchanger according to one of claims 1 to 9, characterized in that the tubes (1) are arranged in a woven, knitted or knitted fabric. 11. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch mindestens je einen Eintritt und mindestens je einen Austritt für mindestens drei an der Wärmeübertragung teilnehmenden Fluide. 11. Heat exchanger according to one of claims 1 to 10, characterized by at least one inlet and at least one outlet for at least three fluids participating in the heat transfer. 12. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmedurchgangskoeffizient der Wandung der Schläuche (1) 1.500 bis 4.500 W/m2 K beträgt. 12. Heat exchanger according to one of claims 1 to 11, characterized in that the heat transfer coefficient of the wall of the hoses (1) is 1,500 to 4,500 W / m2 K. 13. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser der Schläuche (1) im Bereich von 0,04 bis 4mm liegt. 13. Heat exchanger according to one of claims 1 to 12, characterized in that the outer diameter of the hoses (1) is in the range of 0.04 to 4mm. 14. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke der Schläuche (1) im Bereich von 5 bis 100 um liegt. 14. Heat exchanger according to one of claims 1 to 13, characterized in that the wall thickness of the hoses (1) is in the range from 5 to 100 µm. 15. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schläuche (1) aus zwei oder mehr unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. 15. Heat exchanger according to one of claims 1 to 14, characterized in that the hoses (1) consist of two or more different materials. 16. Wärmetauschernach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schläuche (1) porös sind. 16. Heat exchanger according to one of claims 1 to 15, characterized in that the tubes (1) are porous. 17. Wärmetauscher nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Teil der Werkstoffe, aus denen die Schläuche (1) bestehen, porös ist. 17. Heat exchanger according to claim 15 or 16, characterized in that only a part of the materials from which the hoses (1) consist are porous. 18. Wärmetauschernach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schläuche (1) Füllmittel, Stabilisatoren, Additive oder Farbpigmente enthalten. 18. Heat exchanger according to one of claims 1 to 17, characterized in that the hoses (1) contain fillers, stabilizers, additives or color pigments.
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