DE102004046587B4

DE102004046587B4 - Wärmetauscher

Info

Publication number: DE102004046587B4
Application number: DE102004046587A
Authority: DE
Inventors: Josef Bachmaier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-09-23
Filing date: 2004-09-23
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2024-09-24
Also published as: WO2006032258B1; DE112005002917A5; WO2006032258A1; DE102004046587A1; EP1800079A1; US20080257534A1

Abstract

Wärmetauscher mit spiralförmig aus blattförmigem Material gewickelten Wärmetauscherflächen, wobei die Räume zwischen den Windungen voneinander getrennte Kanäle bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher einblättrig gewickelt ist, wobei vorzugsweise mind. ein Steg (4.1, s. 4) vorhanden ist oder mehrere dichte Nähte (23; 24) pro Windung vorhanden sind, um für die Tauschmedien (W, K) geschlossene Kanäle (3.1; 3.2) bzw. (20.1; 21.1; ...) zu schaffen, die in Achsrichtung (P) des Wärmetauschers verlaufen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind die unterschiedlichsten Arten von Wärmetauschern bekannt, beispielsweise Röhrenwärmetauscher, Plattenwärmetauscher, usw. So unterschiedlich sie in ihrer Art sind, so unterschiedlich sind auch die Einsatzgebiete. So werden Wärmetauscher beispielsweise zur Raumbelüftung verwendet, jedoch beispielsweise auch bei Stirling-Maschinen oder Stickststoffmotoren eingesetzt. Neben einem hohen Wirkungsgrad und einem geringen Herstellungsaufwand wird dabei häufig ein geringer Platzbedarf sowie eine hohe Druck- und/oder Wärmefestigkeit verlangt.

Aus DE 25 34 442 A1 sind Wärmetauscher bekannt, die aus zwei mit Abstand zueinander angeordneten Blechbändern gewickelt werden, in der Herstellung aber für eine Reihe wichtiger Anwendungen viel zu teuer wären.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmetauscher bereitzustellen, der einen hohen Wirkungsgrad bei geringem Herstellungsaufwand aufweist.

Dies wird erfindungsgemäß mit dem im Anspruch 1 vorgeschlagenen Wärmetauscher erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.

Nach der Erfindung wird der Wärmetauscher auf einfache Weise dadurch hergestellt, dass wenigstens ein blattförmiges Material um die Längsachse des Wärmetauschers gewickelt wird. Im Querschnitt wird damit eine Spirale mit beabstandeten Windungen gebildet. Die Windungen bilden damit die Trennwände, während die Kanäle durch den Raum zwischen den beabstandeten Windungen gebildet werden. Um die einzelnen Kanäle voneinander zu trennen, können zwischen benachbarten Windungen zusätzlich Trennstege vorgesehen sein, die sich entlang des Wärmetauschers von einer Stirnseite zur anderen erstrecken. Damit wird zwischen zwei Windungen und zwei Trennstegen jeweils ein Kanal gebildet. Dadurch wird ein kompakter, platzsparender Aufbau des erfindungsgemäßen Wärmetauschers sichergestellt. Darüber hinaus kann der Wärmetauscher als Meterware mit einer beliebigen Windungszahl und mit beliebigen Abmessungen vorproduziert werden.

Die Kanäle werden abwechselnd im Gegenstrom von dem einen bzw. anderen Strömungsmedium durchströmt, zwischen denen die Wärmeübertragung stattfindet. D.h., der innerste oder erste Kanal zwischen der innersten oder ersten Windung und der zweiten Windung wird von dem einen, beispielsweise warmen Strömungsmedium in einer Richtung durchströmt und der zweite Kanal zwischen der zweiten Windung und der dritten Windung von dem anderen, kälteren Strömungsmedium in der Gegenrichtung, der dritte Kanal wieder von dem warmen Strömungsmedium, usw.

Das Strömungsmedium kann sowohl ein Gas wie eine Flüssigkeit sein, aber beispielsweise auch eine feste Wärmespeichermasse mit einer Schmelztemperatur unterhalb der Temperatur des warmen Strömungsmediums, beispielsweise Paraffin, Wachs oder Fett. Das blattförmige Material kann Metall, Kunststoff oder ein anderes Material sein, sofern es sich wickeln oder gewickelt produzieren lässt. Bei einem gasförmigen Strömungsmedium und weniger extremen Anforderungen, beispielsweise beim Einsatz zur Raumlüftung, kann das blattförmige Material Kunststoff sein. Bei hohen Temperaturen kann beispielsweise auch ein Edelstahlblech verwendet werden.

Insbesondere wenn die Trennwände aus dem blattförmigen Material einstückig ausgebildet sind, weist der erfindungsgemäße Wärmetauscher eine hohe Druck- und Temperaturfestigkeit auf. Um die Druckfestigkeit zu erhöhen, können zwischen den Windungen vorzugsweise in Längsrichtung und um den Umfang verteilt punktförmige Verbindungsstellen vorgesehen sein.

Um den Strömungsweg bei gleicher Länge und gleichem Durchmesser des Wärmetauschers zu verlängern und damit den Wirkungsgrad zu erhöhen, sind vorzugsweise die einzelnen Kanäle an den Stirnseiten des Wärmetauschers über einen Teilkreis geschlossen und an der anderen Stirnseite über einen Teilkreis offen. Wenn die Trennstege parallel zur Polachse der Spirale, also parallel zur Längsachse des Wärmetauschers verlaufen, liegt vorzugsweise dem geschlossenen Teilkreis eines Kanals an der einen Stirnseite ein offener Teilkreis an der anderen Stirnseite gegenüber. Damit fließt das Strömungsmedium nicht gerade durch die Kanäle, sondern wird in Umfangsrichtung umgelenkt, so dass es an der anderen Stirnseite, bezogen auf den Querschnitt des Wärmetauschers, auf der gegenüberliegenden Seite austritt. D.h., wenn es bei einem waagerecht angeordneten Wärmetauscher an der einen Stirnseite oben oder rechts in den Kanal eintritt, tritt es an der anderen Stirnseite unten bzw. links aus.

Die Teilkreise werden vorzugsweise durch Halbkreise gebildet. Die offenen Teilkreise bzw. Halbkreise, über die das Strömungsmedium in den Wärmetauscher eintritt, sind vorzugsweise auf der gleichen Seite oder Hälfte der einen Seite des Wärmetauschers angeordnet, und die offenen Teilkreise bzw. Halbkreise, über die das andere Strömungsmedium auf der anderen Stirnseite in Gegenrichtung eintritt, auf der gegenüberliegenden Seite bzw. Hälfte der anderen Stirnseite.

D.h., bei einem waagerecht angeordneten Wärmetauscher und parallel zur Längsachse verlaufenden Trennstegen sind die offenen Teil- oder Halbkreise beispielsweise unten oder rechts für den Eintritt des einen Strömungsmediums vorgesehen, und die offenen Teil- oder Halbkreise an der anderen Stirnseite für den Eintritt des anderen Strömungsmediums im Gegenstrom oben bzw. links. Damit wird der Anschluss des Wärmetauschers wesentlich erleichtert, weil das eine Strömungsmedium an der einen Stirnseite und das andere Strömungsmedium im Gegenstrom auf der anderen Stirnseite jeweils auf einer Seite bzw. Hälfte der jeweiligen Stirnseite angeschlossen werden kann.

Die Trennstege können jedoch auch schraubenförmig um die Polachse der Spirale, also die Längsachse des Wärmetauschers verlaufen. Der Schraubenwinkel kann 180° oder ein Vielfaches davon sein. Damit kann das Strömungsmedium jeweils an der gleichen Seite an der einen Stirnseite ein- und an der anderen Stirnseite austreten, also z.B. bei einem waagerecht angeordneten Wärmetauscher in der oberen Hälfte an einer Stirnseite eintreten und an der oberen Hälfte aus der anderen Stirnseite austreten.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher kann auf unterschiedlichen Gebieten zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann er bei Stickstoffmotoren verwendet werden, bei denen flüssiger Stickstoff mit Luft entspannt wird, d.h., bei denen der Stickstoff das kalte Strömungsmedium und die Luft oder Wasser im Gegenstrom das warme Strömungsmedium bildet. Als weitere Verwendungsmöglichkeit ist die Stirling-Maschine zu nennen, da der erfindungsgemäße Wärmetauscher einem hohen Druck und hoher Temperatur standzuhalten vermag. Der erfindungsgemäße Wärmetauscher kann ferner als Absorber für Wärmepumpen eingesetzt werden, ferner beispielsweise als Wasser/Luft-Erhitzer, z.B. als Vor- bzw. Nachheizregister. Auch ist er für Geowärmeanlagen hervorragend geeignet.

Wenn an der einen und der anderen Seite jeder Windung ein elektrischer Kontakt angebracht wird, kann der erfindungsgemäße Wärmetauscher auch zur Gewinnung von Thermostrom nach dem Peltier-Effekt genutzt werden.

Nachstehend sind drei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Wärmetauschers anhand der beigefügten Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:
1 einen Wärmetauscher nach einer ersten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht;
2 und 3 eine Draufsicht auf die eine bzw. andere Stirnseite des Wärmetauschers;
4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in 1;
5 einen Querschnitt durch den Wärmetauscher nach einer weiteren Ausführungsform;
6 und 7 eine Draufsicht auf eine Stirnseite des Wärmetauschers ohne bzw. mit Deckel nach 5;
8 eine der 7 entsprechende Draufsicht jedoch auf einen als Mischer ausgebildeten Wärmetauscher;
9 einen Querschnitt durch den Wärmetauscher nach einer dritten Ausführungsform; und
10 eine Draufsicht auf eine Stirnseite des Wärmetauschers nach 9 mit dem Deckel für eines der beiden Strömungsmedien.
Der erfindungsgemäße Wärmetauscher besteht aus einem blattförmigen Material 1, das spiralförmig um die Längsachse des Wärmetauschers oder Polachse P der Spirale gewickelt ist. Die Windungen 2.1, 2.2, 2.3, ..., 2.6 der Spirale bilden die Trennwände des Wärmetauschers, während die Kanäle 3.1, 3.2, ..., 3.5 durch den Raum zwischen den benachbarten Windungen gebildet werden.
Um die einzelnen Kanäle strömungsmediumdicht voneinander zu trennen, sind zwischen benachbarten Windungen 2.1, 2.2, 2.3, ... zusätzlich Trennstege 4.1, 4.2, ..., 4.5 vorgesehen, die sich entlang des Wärmetauschers von einer Stirnseite A zur anderen Stirnseite B erstrecken.
Die Kanäle 3.1, 3.2, ... werden abwechselnd im Gegenstrom von dem warmen Strömungsmedium W bzw. dem kalten Strömungsmedium K durchströmt, wobei das warme Strömungsmedium W an der Stirnseite A eintritt und an der anderen Stirnseite B als Wk abgekühlt austritt, während das kalte Strömungsmedium K an der Stirnseite B eintritt und an der Stirnseite A als Kw erwärmt austritt.
D.h., der innerste oder erste Kanal 3.1 zwischen der innersten oder ersten Windung 2.1 und der zweiten Windung 2.2 wird von dem kalten Strömungsmedium K in der einen Richtung durchströmt und der zweite Kanal 3.2 zwischen der zweiten Windung 2.2 und der dritten Windung 2.3 von dem warmen Strömungsmedium W in der Gegenrichtung, der dritte Kanal 3.3 wieder von dem kalten Strömungsmedium K, der vierte Kanal 3.4 von dem warmen Strömungsmedium W und der fünfte Kanal 3.5 wieder von dem kalten Strömungsmedium K.
Um den Strömungsweg zu verlängern und damit den Wirkungsgrad zu erhöhen, sind die einzelnen Kanäle 3.1, 3.2, ... an beiden Stirnseiten A und B des Wärmetauschers jeweils über einen Halbkreis 5.1, 5.2, ..., 5.5 geschlossen und dazwischen offen. Dem geschlossenen Halbkreis 5.1, 5.2, ... auf der einen Stirnseite A liegt dabei ein offener Halbkreis 6.1, 6.2, ... auf der anderen Stirnseite B gegenüber. Die geschlossenen Halbkreise 5.1, 5.2, ... erstrecken sich jeweils bis zum jeweiligen Trennsteg 4.1, 4.2, .... Da die Trennstege 4.1, 4.2, ... parallel zur Polachse P verlaufen, fließt das Strömungsmedium W bzw. K nicht gerade durch die Kanäle 3.1, 3.2, ..., sondern es wird in Umfangsrichtung umgelenkt, so dass es an der anderen Stirnseite B bzw. A auf der gegenüberliegenden Hälfte austritt. D.h., das Strömungsmedium W tritt an der einen, linken Hälfte der Stirnseite A ein und an der gegenüberliegenden, also rechten Hälfte der Stirnseite B, als Wk wieder aus, während das andere Strömungsmedium K an der linken Hälfte der Stirnseite B eintritt und an der rechten Hälfte der Stirnseite A als Kw wieder austritt, so dass dort die entsprechenden Zu- und Ablaufleitungen angeschlossen werden können.
Um die Druckfestigkeit des Wärmetauschers zu erhöhen, sind zwischen den Windungen 2.1, 2.2, .., in Längsrichtung und in Umfangsrichtung verteilt punktförmige Verbindungsstellen 6' vorgesehen, die beispielsweise durch Punktschweißen erzeugt werden.
Die Trennstege 4.1, 4.2, ... zwischen den einzelnen Windungen 2.1, 2.2 sind einander benachbart auf einer Seite des Wärmetauschers angeordnet. Der Endabschnitt der inneren bzw. der äußeren Längskante 7 bzw. 8 des spiralförmig gewickelten Materials 1 ist mit der benachbarten Windung 2.2 bzw. 2.5 dicht verbunden.
In der Mitte des Wärmetauschers ist ein Bypass-Kanal 9 vorgesehen, durch den bei Verwendung des Wärmetauschers zur Raumlüftung beispielsweise kalte Luft, z.B. im Sommer, in den Raum gefördert werden kann.
Um den Wärmeübergang zu verbessern, können in den Kanälen 3.1, 3.2, ... auch Lamellen oder dergleichen Oberflächen vergrößernde Körper vorgesehen sein.
Bei der weiteren Ausführungsform des Wärmetauschers nach 5 und 6 sind zwei, also ein Paar von Blättern 10 und 11, welche durch Abstandshalter 14 voneinander getrennt sind, spiralförmig um die Längs- oder Polachse P gewickelt. Der Kanal 13.1 für das eine, z.B. warme Strömungsmedium W, wird dabei durch den Abstand zwischen den beiden Blättern 10 und 11 gebildet, und der Kanal 13.2 für das andere, z.B. kalte Strömungsmedium K, durch den Abstand zwischen dem inneren Blatt 11 der jeweiligen äußeren Windung des Blattpaares 11, 12 und dem äußeren Blatt 10 der benachbarten inneren Windung des Blattpaares 10, 11.
In den Kanälen 13.1 und 13.2 können (nicht dargestellte) beispielsweise schraubenförmige Trennstege vorgesehen sein, um den Strömungsweg zu verlängern. Auch können die Kanäle 13.1 und 13.2 durch unterschiedlich lange Abstandshalter 15 eine unterschiedliche Breite besitzen. So kann beispielsweise bei einem Luft/Wärme-Tauscher ein breiter Kanal 13.2 für den Luftdurchtritt und ein schmaler Kanal 13.1 für den Wasserdurchtritt vorgesehen sein.
In 5 sind zugleich die Kontakte 15, 16 zur Abnahme des Thermostroms nach dem Peltier-Effekt von dem Blatt 11 dargestellt, das auf der einen Seite durch das warme Strömungsmittel W in dem Kanal 13.1 erwärmt und auf der anderen Seite durch das kalte Strömungsmedium K in dem Kanal 13.2 gekühlt wird.
Der erfindungsgemäße Wärmetauscher kann auch für drei und mehr Medien ausgelegt sein. Wenn beispielsweise ein Trennsteg in einem der Kanäle 13.1, 13.2 vorgesehen ist, um drei Kanäle zu bilden, kann z.B. durch einen Kanal die von einer Solaranlage erwärmte Wärmeträgerflüssigkeit fließen, im zweiten Kanal eine Wärmespeichermasse vorgesehen sein, z.B. Paraffin oder Fett, und durch den dritten Kanal im Durchlauf z.B. Wasser fließen, um warmes Wasser zu erhalten.
Gemäß 6 kann auch bei der Ausführungsform nach 5 der Kanal 13.1 an einer Stirnseite auf einer, beispielsweise der linken Seite geschlossen und auf der anderen Seite offen sein, während der Kanal 13.2 auf dieser Stirnseite auf der linken Seite offen und auf der rechten Seite geschlossen ist. Durch Anbringung entsprechender Deckel 17, 18 mit Rohranschlüssen 19, 20 auf der jeweiligen Seite jeder Stirnseite können die entsprechenden Zu- und Ablaufleitungen für das jeweilige Strömungsmedium angeschlossen werden. Mit dem Deckel wird der Bypass-Kanal 9 verschlossen.
Wenn der Bypass-Kanal 9 mit dem Kanal 13.1 und/oder 13.2 verbunden ist, kann der Wärmetauscher auch als Mischer verwendet werden. Wie in 8 dargestellt, erstreckt sich dann der Deckel 18, aus dem das wärmere Strömungsmedium austritt, auch über den Bypass-Kanal 9.
Die Ausführungsform nach 9 und 10 unterscheidet sich von der nach 5 im Wesentlichen dadurch, dass die beiden Blätter 10, 11 jedes Paares nach einem ersten vorgegebenen Winkel α und das innere Blatt 11 einer Windung mit dem äußeren Blatt 10 der benachbarten inneren Windung nach einem zweiten vorgegebenen Winkel β, der zu dem ersten vorgegebenen Winkel α versetzt ist, miteinander verbunden sind, um die Kanäle 20.1, 20.2, 20.3 für das eine und 21.1, 21.2 und 21.3 für das andere Strömungsmedium zu bilden.
Die Verbindungen zwischen den Blättern 10, 11 eines Paares werden durch Einschnürungen 23 der Blätterpaare gebildet.
Der Winkel, um den die Einschnürungen 23 gegenüber den Verbindungen 24 zwischen dem inneren Blatt 11 einer Windung mit dem äußeren Blatt 10 der jeweils benachbarten inneren Windung versetzt sind, beträgt α/2. Auf diese Weise sind die Kanäle 20.1, 20.2 und 20.3 für das eine, beispielsweise kalte Strömungsmedium K, und die Kanäle 21.1, 21.2, 21.3 für das warme Strömungsmedium Wk jeweils radial hintereinander angeordnet. Gegenüber der Ausführungsform nach 5 wird bei dieser Ausführungsform die Wärmeaustauschfläche vergrößert.
In 10 ist schematisch der Deckel 26 gezeigt, der an einer Stirnseite des Wärmetauschers die Kanäle 21.1, 21.2, 21.3 verschließt, um diese mit der Ablaufleitung für das Strömungsmedium Wk zu verbinden. Der Deckel 26 weist radial verlaufende Flügel 27 auf, die die Kanäle 21.1, 21.2 und 21.3 abdecken. Die Zwickel 28 an den Einschnürungen 23 und Verbindungen 24 sind verschlossen, um die beiden Strömungsmedien voneinander zu trennen. Der nicht dargestellte Deckel an dieser Stirnseite zur Verbindung der Zulaufleitung für das kalte Strömungsmedium K mit dem Wärmetauscher 1 ist in gleicher Weise aufgebaut wie der Deckel 26.
Bei den beiden Ausführungsformen nach 1 bis 4 bzw. 5 bis 8 kann der Ein- und Austritt der Strömungsmedien an den beiden Stirnseiten des Wärmetauschers 1 auch in mehreren Teilkreisen erfolgen, also nicht nur in Form von Halbkreisen, wie in 1 bis 4 bzw. 5 bis 8 dargestellt.
So ist es beispielsweise möglich, zwei Teilkreise mit je 90° zum Eintritt und zwei Teilkreise mit je 90° zum Austritt oder sechs Teilkreise mit je 30° zum Eintritt und sechs Teilkreise mit je 30° zum Austritt oder vier Teilkreise mit je 60° zum Eintritt und zwei Teilkreise mit je 60° zum Austritt oder zwei Teilkreise mit je 160° zum Eintritt und zwei Teilkreise mit je 20° zum Austritt auf jeder Stirnseite des Wärmetauschers vorzusehen.
So können bei Gasen und hohen Temperaturen die Ein- und Austrittsöffnungen den Volumenveränderungen durch die Abkühlung oder Erwärmung über die Größe der Öffnungswinkel der einzelnen Teilkreise den Ein- und Austrittsvolumen angepasst werden. D.h., wenn ein hochtemperiertes Gas über eine Teilkreisfläche von z.B. 60% oder einen Gesamtanteil der Teilkreisflächen von z.B. 60% an einer Stirnseite eintritt, verringert sich durch die Abkühlung das Volumen und es tritt an der anderen Stirnseite des Wärmetauschers mit z.B. 40% der Öffnungsfläche wieder aus. Ebenso können für das kalte Gas z.B. 40% der Gesamtfläche zum Eintritt an einer Stirnseite und z.B. 60% der Gesamtfläche zum Austritt an der anderen Stirnseite des Wärmetauschers vorgesehen sein.
Ein bevorzugtes Einsatzgebiet dieser Variante des Wärmetauschers ist die Abgaswärmerückgewinnung, beispielsweise bei der Biomasseverbrennung, bei der das Abgas die Verbrennungsluft erwärmt.
Nach der Erfindung sind insbesondere hocheffiziente Lüftungswärmetauscher kostengünstig herstellbar. Hierbei ist vor allem der Bypass 9 im Inneren von Vorteil, insbesondere in Verbindung mit einem Mischventil.

Claims

Wärmetauscher mit spiralförmig aus blattförmigem Material gewickelten Wärmetauscherflächen, wobei die Räume zwischen den Windungen voneinander getrennte Kanäle bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher einblättrig gewickelt ist, wobei vorzugsweise mind. ein Steg (4.1, s. 4) vorhanden ist oder mehrere dichte Nähte (23; 24) pro Windung vorhanden sind, um für die Tauschmedien (W, K) geschlossene Kanäle (3.1; 3.2) bzw. (20.1; 21.1; ...) zu schaffen, die in Achsrichtung (P) des Wärmetauschers verlaufen.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das quer zur Wickelrichtung gewellte Blatt (10) nach jeder 360°-Wicklung am Wellenkamm mit der Startkante (z.B. 24 innen) der gleichen Wicklung verbunden ist und danach mit an den neuen Durchmesser angepaßtem Wellenraster die 2. Welle (11) so aufgewickelt wird, dass die Mitte eines Wellentals der jeweils folgenden Welle die Mitte des Wellenkamms der vorangegangenen Welle längsnahtförmig berührt und im Nahtbereich mit ihr dicht verbunden ist, wobei bei n Wellen die Nahtlinien auf von der Längsachse des Wärmetauschers radial nach außen verlaufenden Linien – liegen, die einen Winkel α von 360°:n:2 umschließen
Wärmetauscher gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass 2 Blätter (10, 11) mit einander entgegengesetzten, im gleichen Raster liegenden Wellenkämmen, sich im Bereich der Wellentäler mittig berühren und dort dicht miteinander verbunden sind, wodurch Kanäle (21.3 usf.) gebildet werden, und dass nach Vollendung einer 360°-Wicklung, die nächste Wicklung mit an den größeren Durchmesser angepaßtem Wellenraster, den ersten Kanal der vorangegangen Wicklung überspringend, mit den innen liegenden Wellenkämmen auf die außenliegenden Wellenkämme der vorhergehenden Wicklung derart gewickelt wird, dass die auf Kammmitte liegenden Berührungslinien dicht miteinander verbunden sind, sodass sich im Bereich der Wellentäler beider Wicklungen Kanäle (20.3...) bilden.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (4.1, 4.2, ...) parallel zur Polachse der Spirale verlaufen.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder dieser 360°-Kanäle auf der Stirnseite A mind. einen kreisringförmig geschlossenen Bereich (5.1 bis 5.5) hat, dem auf der Stirnseite B mind. ein vorzugsweise gleichgroßer offener Bereich (6.1 bis 6.5) gegenüberliegt, wobei die Medienströme (W, K) an den Stirnseiten (A, B) durch je einen, die jeweils offenen Bereiche überdeckenden Sammler für jedes Tauschmedium zusammengefasst werden können.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (4.1, 4.2, ...) schraubenförmig zur Polachse der Spirale verlaufen, wodurch die offenen und geschlossenen Bereiche auf Stirnseite B sich in Drehrichtung um den Drehwinkel der Schraube verschieben.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass pro 360°-Wicklung mehrere Trennstege angeordnet sind, derart, dass die Trennstege an den gleichen Stellen sitzen, wie die Nähte bei Anspruch 2.
Wärmetauscher nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten einer jeden Windung Kontaktflächen für Peltierelemente angebracht sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die geschlossenen Teilkreise (5.1, 5.2) und die offenen Teilkreise (6.1, 6.2) durch einen Halbkreis gebildet werden.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (4.1, 4.2, ...) einander benachbart zwischen den Windungen (2.1, 2.2, ...) angeordnet sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Windungen (2.1, 2.2...) jeweils ein einziger Trennsteg (4.1, 4.2, ...) angeordnet ist.
Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen (2.1, 2.2, ...) punktförmige Elemente (6) als Abstandhalter haben.
Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kreisringförmige Wärmetauscher, z.B. aus spiralförmig gewickeltem blattförmigem Material (1) einen Bypasskanal (9) in der Mitte des Wärmetauschers umschließt.
Wärmetauscher nach Ansprüchen 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle bildenden Verbindungen zwischen den Wicklungen (Ansp.2), bzw. Blattpaaren (Ansp.3; 10; 11) durch Wellentäler und Wellenkämme der aufeinanderfolgenden oder zusammengehörigen Blätter gebildet sind.
Wärmetauscher nach Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den durch die Kanalführungen (27) des Deckels (26) überdeckten Kanäle (21.1 bis 21.3) liegenden Zwickel der Kanäle (20.1 bis 20.3) im Kanalführungsbereich (27) ebenso verschlossen sind, wie die zwischen den nicht durch den Deckel (26) überdeckten Kanälen (20.1 bis 20.3) liegenden Zwickel (28) der Kanäle (21.1 bis 21.3)
Wärmetauscher nach Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (20.1, 20.2, ...) für das eine Strömungsmedium (K) und die Kanäle (21.1, 21.2, ...) für das andere Strömungsmedium (W, K) in Bezug auf die Polachse (P) jeweils radial hintereinander angeordnet sind.