DE4333164C2

DE4333164C2 - Rippenwärmetauscher mit profilierter Rippenform

Info

Publication number: DE4333164C2
Application number: DE19934333164
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl Ing Paul
Original assignee: Individual
Current assignee: PAUL, EBERHARD, DIPL.-ING., 09350 LICHTENSTEIN, DE
Priority date: 1993-09-27
Filing date: 1993-09-27
Publication date: 1996-02-29
Anticipated expiration: 2013-09-28
Also published as: DE4333164A1

Description

Die profilierte und evl. in sich noch strukturierte Rippen form läßt sich in allen Rippenwärmetauschern und an beripp ten Plattenwärmetauschern zur Raumheizung anwenden. Die be kannten Rippenformen weisen z. B. in der DE 31 19 628 C2 oder DE 33 45 558 C2 oder DE 36 06 253 C2 jeweils einen hin- und hergewendeten Blechstreifen als Rippe auf, wobei allerdings die nebeneinanderbefindlichen Rippen das Medium so umhüllen, daß ein flacher Kanal entsteht, in dem nur zum Rippenblech hin ein Wärmetransport stattfindet, nicht aber parallel zum Rippenblech. Die Vorzüge eines Rippenwärmetau schers sind aber gerade darin zu sehen, daß auf der Luftsei te der Wärmeübergang intensiviert wird.

Bedingt dadurch, daß bei Flüssig-Luft-Wärmetauschern auf der Luftseite medienbe dingt nur ein wesentlich geringerer Wärmeübergang möglich ist, sollte die Wärmetauschfläche auf der Luftseite (Wärme tauschrippen) so gestaltet werden, daß auf engem Raum eine möglichst große Wärmetauschfläche untergebracht wird, die im günstigsten Fall gleichzeitig in sich strukturiert sein sollte, um die Wärmeübergangszahl auf der Luftseite zu erhö hen. Dieses Ziel läßt sich mit einem profilierten Blech er zeugen, bei dessen Profilform nicht wie bisher parallele Rippen entstehen, sondern mit einer rechteckähnlichen Pro filstruktur durch das Hin- und Herwenden und Übereinander liegen eine schachbrettähnliche Struktur entsteht. Dabei kann zusätzlich das Profil in sich derart strukturiert sein, daß quer zur Strömungsrichtung gesehen die Kanalwandung ge wellt oder andersartig strukturiert ist, so daß Turbulenzen oder eine Spiralströmung entstehen.

In DE 30 17 082 A1 wird ein Wärmetauscher mit gewellten Platten beschrieben, wobei die Wellung allerdings nur vom Wellenscheitel zur Wellensohle orientiert ist, d. h. nur senkrecht nach unten verläuft und nicht wie erfindungsgemäß, die gesamte Rippen allseitig betrifft.

In DD 2 43 088 A1 ist ein Kanalwärmetauscher beschrieben, der eine ähnliche Profilstruktur (Trapezprofil) aufweist, dort aber die Profilbleche die beiden Medien trennen, d. h. einen grundsätzlich anderen Wärmetauscher ergibt, als er erfin dungsgemäß (Rippenwärmetauscher) mit Deckblechen versehen, dargestellt ist.

Das rechteckähnliche Profil kann bestehen aus:

- Rechtecken (Fig. 1)
- Trapezformen (Fig. 2), die teilweise ineinanderrut schen können
- überhöhter Trapezkegeln (Fig. 3) dessen Winkel spitz winklig sind.

Durch die erfindungsgemäße Rippenprofilierung wird die am Wärmetausch aktiv beteiligte Rippenfläche um ca. 60% erhöht. Damit kann bei gleichen äußeren Abmessungen eines Rippenwär metauschers die Wärmetauschfläche und damit die Kompaktheit und Wärmetauschleistung wesentlich erhöht werden, oder bei Beinhaltung einer geforderten Wärmetauschfläche wird der ge samte Rippenwärmetauscher in seinen äußeren Abmaßen wesent lich kleiner.

In Fig. 4 ist ein Anwendungsbeispiel für einen Kreuzstrom- Wärmetauscher dargestellt.

Claims

1. Rippenwärmetauscher für zwei Fluide mit getrennten be nachbarten Strömungsführungen der Fluide, wobei die Strömungsführung zumindest eines Fluids mit Rippen pro filiert ist, deren Profilkanten parallel zur Durch strömrichtung des Fluids verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rippe in ihrem Verlauf zwischen den seitlichen Endplatten des Rippenwärmetauschers in sich mäanderför mig strukturiert ist.

2. Rippenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Innenwinkel Θ der vom mäanderförmigen Profil ausgebildeten offenen Trapeze kleiner als 90° sind.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwinkel Θ der vom mäanderförmigen Profil gebildeten offenen Trapeze größer als oder gleich 90° sind.

4. Rippenwärmetauscher nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kanten des mäanderförmigen Profils abgerundet sind.

5. Rippenwärmetauscher nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß quer zur Strö mungsrichtung die Rippenwandung derart gewellt, seit lich versetzt oder andersartig strukturiert ist, daß Turbulenzen oder Spiralströmungen entstehen.

6. Rippenwärmetauscher nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Rippen aus einem einzigen fortlaufenden Streifen ausgebildet sind.

7. Rippenwärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß durch Hin- und Herwenden und somit beim Übereinanderlegen des profilierten Streifens eine schachbrettähnliche Struktur entsteht.

8. Rippenwärmetauscher nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Strö mungsführungen durch eine gemeinsame Wand ausgebildet sind.

9. Rippenwärmetauscher nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Fluide im Kreuzstrom durch benachbarte Strömungsführungen leitbar sind.