DE2166363C3 - Gebläse-Wärmetauscher - Google Patents
Gebläse-WärmetauscherInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Gebläse-Wärmetauscher mit parallel zur Drehachse des Gebläserades sich
erstreckenden und Teil des Gebläserades bildenden hohlen Rohren, die in dem Kreislauf eines ersten
Wärmetragers angeordnet sind, und mit auf den Rohren angeordneten und annähernd im rechten Winkel oder
im rechten Winkel zu diesen Rohren verlaufenden Rippen, durch die ein außerhalb der Rohre strömender
gasförmiger zweiter Wärmetrager gefördert wird, der durch die Rohrwandungen mit dem inneren ersten
Wärmeträger im Wärmetausch steht.
Es sind Wärmetauscher bekannt, deren Verdampfer und Kondensatoren als Ventilator ausgebildet sind und
ringförmig zueinander parallele Wärmetauschflächen haben.
Bei Verwendung sehr geringer Abstände zwischen den ringförmigen Wärmetauscherflächen lassen sich
extrem geräuscharme Ventilatoren verwirklichen. Bei bekannten als Ventilator ausgebildeten Wärmetauschern
nimmt die Ansauggeschwindigkeit im Ansaugluftstrom mit wachsender Entfernung von der Drehachse
zu. Dies führt zu Reibungseffekten zwischen aneinandergrenzenden Luftschichten, wodurch der
Wirkungsgrad des Wärmetauschers verringert wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen umlaufenden Wärmetauscher mit Ringrippen zu
schaffen, bei dem die Reibung aneinandergrenzender Luftschichten, die den Wärmetauscher durchströmen,
gering gehalten wird.
Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß der
Läufer als Radialläufer mit axialer Einströmung und
radialer Abströmung ausgebildet ist und die radiale Erstreckung der Rippen von der Einströmseite des
Läufers zu dessen geschlossenem Ende zunimmt
Um den herstellungstechnisch bedingten Aufwand klein zu halten, wird eine diskontinuierliche Abnahme
des Rippen-Durchmessers gewählt so daß mehrere Gruppen von Rippen mit verschiedenen Rippen-Durchmessern
entstehen. Eine annähernd konstante Ansauggeschwindigkeit erhält man, wenn die Längen nebeneinander
liegender Gruppen von Rippen gleichen Durchmessers sich wie die Quadrate der Durchmesser-Unterschiede
benachbarter Gruppen verhalten. Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert
Die Figur zeigt ein Triebwerk mit einem Wärmetauscher nach der Erfindung in einem Schnitt parallel zur
Achse.
Der Wärmeträger wird in Rohren 121 des Verdamp-
Der Wärmeträger wird in Rohren 121 des Verdamp-
fer-Wärmetauschers 1 verdampft, gelangt in die Verdrängermaschine 2 und nach der Entspannung in
Rohre 31 eines ringförmigen Kondensator-Wärmeaustauschers 3. Die Elemente 1, 2 und 3 werden durch ein
umlaufendes Gehäuse 4 getragen, welches mit einer hohlen Welle 41 eine rotierende Einheit bildet, die im
stationären Gehäuse 6 über die Lager 61 und 62 gelagert ist. Das Drehmoment der Verdrängermaschine 2 wird
durch eine Magnetkupplung 8 und die Welle 81 auf das Getriebe 7 übertragen. Die Wärmequelle 9 versorgt den
Verdampfer-Wärmetauscher 1 mit Wärme und besteht aus einem ölbrenner 911 und einem Latentspeicherkörper
93.
Das Innere des umlaufenden Gehäuses 4 kommuniziert mit den axial verlaufenden, einseitig geschlossenen
Rohren 121 und 31 und ist nach außen hin hermetisch abgedichtet Der Wärmetauscher 3 weist annähernd
radial verlaufende Rippen 32 auf, zwischen denen die Gase durch Reibung nach außen geschleudert werden,
so daß der Wärmetauscher 3 gleichzeitig als Ventilator
dient Die Wärmeenergie wird wahlweise vom ölbrenner 911 oder vom Latentspeicherkörper 93 zur
Verfügung gestellt. Ein Anlaßelektromotor versetzt das umlaufende Gehäuse 4 in Rotation. Die Wärmetauscher
1 und 3 fördern Luft, die das Triebwerk durch den ovalen Ringspalt 64 verläßt. In den Rohren 121 befindet
sich Wärmeträger in flüssiger Form, der verdampft und der Verdrängermaschine 2 zugeleitet wird. In den
Rohren 31 erfolgt die Kondensation des bei der Expansion abgekühlten Wärmetragergases, wodurch
die gemäß Pfeil 35 angesaugte Luft erwärmt wird und gemäß Pfeil 351 den Wärmetauscher verläßt. Der
Kondensator-Wärmetauscher 3 hat Ringrippen 32, deren axiale Breiten in Richtung 35 des Ansaugluftstromes
gruppenweise zunehmen. Diese Zunahme in den einzelnen Gruppen ist so gewählt, daß die Geschwindigkeit
des Ansaugluftstromes 35 im Einlaßbereich des Läufers annähernd konstant ist, d.h. daß der Innendurchmesser
der Ringrippen der letzten Gruppe (in Richtung des Pfeiles 35 gesehen) so viel kleiner ist, als
der Innendurchmesser der Ringrippen der vorhergehenden Gruppen, daß der Mengenstrom, bezogen auf
die Fläche, gleich ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Gebläse-Wärmetauscher mit parallel zur Drehachse des Gebläserades sich erstreckenden und
Teil des Gebläserades bildenden hohlen Rohren, die in dem Kreislauf eines ersten Wärmeträgers
angeordnet sind, und mit auf den Rohren angeordneten und annähernd im rechten Winkel oder im
rechten Winkel zu diesen Rohren verlaufenden Rippen, durch die ein außerhalb der Rohre
strömender gasförmiger zweiter Wärmeträger gefördert wird, der durch die Rohrwandungen mit dem
inneren ersten Wärmeträger im Wärmetausch steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer
als Radialläufer mit axialer Einströmung und radialer Abströmung ausgebildet ist und die radiale Er&irekkung
der Rippen von der Einströmseite des Läufers zu dessen geschlossenem Ende zunimmt
2. Gebläse-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der
Rippen voneinander mit zunehmendem Abstand vom Gehäuse (4) kleiner wird.
3. Gebläse-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Länge
nebeneinander liegender Gruppen von Rippen (32) gleichen Durchmessers wie die Quadrate der
Durchmesser-Unterschiede benachbarter Gruppen verhalten.
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