DE9311578U1 - Kondensationskühler, insbesondere für Vorrichtungen zur Verdampfungsbehandlung oder zur Aufbereitung und Analyse von Stoffen - Google Patents
Kondensationskühler, insbesondere für Vorrichtungen zur Verdampfungsbehandlung oder zur Aufbereitung und Analyse von StoffenInfo
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Description
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Kondensationskühler insbesondere für Vorrichtungen
zur Verdampfungsbehandlung oder zur
Aufbereitung und Analyse von Stoffen
5
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kondensationskühler nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Ein Kondensationskühler dieser Art wird in der Praxis vertrieben und ist deshalb
bekannt.
Bei diesem bekannten Kondensationskühler wird der Dampf durch eine obere
Einlaßöffnung in die obere Gehäusekammer, und über die Außenflächen eines in der
oberen Gehäusekammer angeordneten Wärmetauschers gesaugt, und er gelangt als Kondensat in die untere Gehäusekammer, wo das Kondensat abtropft und in einem
Sammelgefäß gesammelt wird. Die obere Gehäusekammer weist eine Eingangsöffnung und eine Ausgangsöffnung auf, die an eine Wasser als Kühlmittel enthaltende
Kühlmittelleitung angeschlossen sind, die den Wärmetauscher in der oberen Gehäusekammer durchströmt und dann den Kühler wieder verläßt.
Der bekannte Kondensationskühler hat sich als brauchbar erwiesen, jedoch besteht die
Forderung nach größerer Leistung bei kleiner und insbesondere kostengünstig herstellbarer Bauweise.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kondensationskühler der eingangs
angegebenen Art die Leistungsfähigkeit bei Gewährleistung einer einfachen und kostengünstig herstellbaren Bauweise zu vergrößern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Kondensationskühler wird nicht das Kühlmittel sondern der zu
kondensierende Dampf durch den Wärmetauscher geleitet, wobei das Kühlmittel durch
die obere Gehäusekammer strömt. Es ist in überraschender Weise festgestellt worden,
daß durch diese Ausgestaltung eine Leistungssteigerung bis zu 500% für den Kondensationskühler erreicht wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Kapazität
des die obere Gehäusekammer durchströmenden Kühlmittels wegen des größeren, zur Verfügung stehenden Gehäuseraums viel wirksamer ist, als wie es bei dem bekannten
Kondensationskühler der Fall ist. Aufgrund der größeren, den Wärmetauscher
umspülenden Kühlmittelmenge, folgt eine leistungsfähige Wärmeabführung vom Wärmetauscher, so daß sich im Kühlmittel in der oberen Gehäusekammer
verhältnismäßig niedrigere Temperaturen einstellen, die nur wenig höher sind, als die
Temperatur des Kühlmittels selbst. Es steht deshalb ein großes Temperaturgefälle
zwischen der Dampftemperatur und der Temperatur in der oberen Gehäusekammer zur Verfügung, wodurch sich unter anderem ebenfalls die größere Leistungsfähigkeit der
erfindungsgemäßen Ausgestaltung ergibt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der
Kondensationskühler bzw. dessen Gehäuse kalt bleibt, wodurch Verletzungen vermieden werden, Schutzvorrichtungen eingespart werden können und außerdem keine
Aufheizung der Umgebung erfolgt.
In den Unteransprüchen sind Merkmale enthalten, die zur Problemlösung beitragen, die
Leistungsfähigkeit des Kondensationskühlers weiter verbessern und zu einfachen, kostengünstig herstellbaren und einfach und schnell montierbaren bzw. demontierbaren
Bauweisen führen.
Nachfolgend werden die Erfindung und weitere durch sie erzielbare Vorteile anhand
von bevorzugten Ausführungsbeispielen und einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
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Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher in perspektivischer Vorderansicht;
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher in abgewandelter Ausgestaltung im vertikalen Schnitt.
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher in abgewandelter Ausgestaltung im vertikalen Schnitt.
Die Hauptteile des Kondensationskühlers 1 gemäß Fig. 1 sind ein kolbenförmiges, in
aufrechter Richtung längliches Gehäuseteil 2a mit einem Einlaß-Leitungsanschluß 3 an
seinem oberen Ende und einer Auslaßöffnung 4 an seinem unteren Ende, die im Bereich
eines vorzugsweise halbrundförmigen Kolbens 5 angeordnet ist, der dicht in einen
Auslaßstutzen 6 mündet, der sich von oben ebenfalls dicht in ein unteres Gehäuseteil 7
mit einer zweiten Gehäusekammer 8 erstreckt, das mit einem sich darunter befindlichen
Sammelbehälter 9 in Form eines sogenannten Kolbens verbunden ist.
Die Gehäuseanordnung ist im oberen Bereich des oberen Gehäuseteils 2a und im
Bereich des unteren Gehäuseteils 2b jeweils im Bereich eines Halses durch ein Klemmteil an eine sich aufwärts erstreckende Säule 11 befestigt, die an ihrer Rückseite
an einem kastenförmigen Gehäuse 12 befestigt ist, in dem eine nicht dargestellte
Vakuum- bzw. Unterdruck-Luftpumpe mit einem geeigneten, insbesondere elektrischen
Antrieb angeordnet und durch einen vorzugsweise an der Frontseite des Gehäuses 12
angeordneten Schalter 13 wahlweise ein- und ausschaltbar ist.
Im unteren Bereich des oberen Gehäuseteils 2a sind nahe oberhalb seines unteren Endes
zwei vorzugsweise einander gegenüberliegende Leitungsanschlüsse 14, 15, insbesondere
Schraubanschlüsse, vorgesehen, die mit einer Zuführungsleitung 14a und einer Abführungsleitung 15a für ein Kühlmittel, z.B. Wasser, verbunden sind. In der
Gehäusekammer 2c des oberen Gehäuseteils 2a ist ein Wärmetauscher 16 in Form von
einer Vielzahl schraubenförmiger Rohrwindungen 17 angeordnet, die sich von einem
oberen vertikalen Anschlußrohrstück 18 zu einem unteren Anschlußrohrstück 19 erstrecken, das zur Auslaßöffnung 4 des oberen Gehäuseteils 2a führt.
Das untere Gehäuseteil 2b ist durch einen an einem Auslaßstutzen 21 vorzugsweise
angeschraubten Saugleitungsabschnitt 22 mit der Unterdruckpumpe im Gehäuse 12 verbunden.
Im Funktionsbetrieb des Kondensationskühlers 1 wird mit der Unterdruckpumpe Dampf
durch eine an den Einlaß-Leitungsanschluß 3 des oberen Gehäuseteils 2a angeschlossene
Dampf-Zuführungsleitung 23 zugeführt, die sich von einer nicht dargestellten Vorrichtung zur Verdampfungsbehandlung oder zur Aufbereitung und Analyse von
Stoffen zum oberen Gehäuseteil 2a erstreckt. Der von oben nach unten eingesaugte
Dampf erfährt in den Windungen 17 des Wärmetauscher 16 aufgrund der Kühlung der Rohrwindungen 17 durch das Kühlmittel eine Abkühlung, so daß sich Kondensat an den
Innenwandungen der Rohrwindungen 17 bildet, das kontinuierlich abströmt und in den
Sammelbehälter 9 abtropft. Die Dampfströmung wird durch einen Transportgasstrom unterstützt, der sich durch die Kammer der nicht dargestellten Vorrichtung erstreckt,
aus der der Dampf abgesaugt wird. Da bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ein
verhältnismäßig großer Raum im oberen Gehäuseteil 2a zur Aufnahme und Durchspülung des Kühlmittels zur Verfügung steht, erfolgt ein verhältnismäßig großer
Wärmetransfer, so daß das Kühlmittel in der oberen Gehäusekammer nur geringfügig
erwärmt wird und deshalb das Gehäuse 2 im wesentlichen kalt bleibt. Dabei findet
aufgrund des verhältnismäßig großen Temperaturgefälles zwischen der Dampftemperatur und der Kühlmitteltemperatur ein Wärmeaustausch großer Leistung
statt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, bei der gleiche oder vergleichbare Teile mit
gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist das obere Gehäuseteil 2a aus einer
hohlzylindrischen Umfangswand 24, einem Gehäuseboden 25 und einem Gehäusedeckel
26 zusammengesetzt, wobei der Gehäuseboden 25 zugleich ein Deckel für das untere
Gehäuseteil 2b bildet. Der Gehäuseboden 25 ist mit radialen Bodenwand 25a und einer
sich von diesen nach unten erstreckenden hohlzylindrischen Umfangswand 25b im Sinne eines auf den Kopf gestellten Topfes ausgebildet, dessen freier Rand 27 mit
einem Verbindungsrohr 28 für den Sammelbehälter 9 oder unmittelbar mit einem Hals
des Sammeisbehälters 9 verbunden sein kann, z.B. durch Aufstecken von oben, so daß
das Verbindungsrohr 28 oder der Sammelbehälter 9 die vorbeschriebene Gehäuseanordnung trägt. Hierdurch ist auch eine vom Gehäuseboden 25 und dem
Verbindungsrohr 28 bzw. dem Sammelbehälter 9 begrenzte zweite Gehäusekammer 2d gebildet, an der der Saugleitungsabschnitt 22 seitlich angeschlossen ist. Hierzu ist ein
Anschlußstutzen 21 im Bereich eines die hohlzylindrische Wand 24 unterhalb der Umfangswand 24 durchsetzenden seitlichen Kanals 29 an der Umfangswand 24
befestigt, insbesondere eingeschraubt.
Für den Anschluß der Kühlmittelleitung sind vertikale Kanäle oder seitliche
abgewinkelte Kanäle 31, 32 im Gehäusedeckel 26 vorgesehen, die mit z.B. eingeschraubten Anschlußstutzen (nicht dargestellt) verbunden sein können. In die nach
innen mündende Öffnung des Einlaßkanals 31 ist ein Rohrstück 33 fest eingesetzt, das
sich bis in die Nähe des Gehäusebodens 25 erstreckt und den Zweck erfüllt, das Kühlmittel durch die gesamte obere Gehäusekammer 2c von unten nach oben zu führen.
Bei dieser Ausgestaltung besitzen die endseitigen Anschlußrohrstücke 18, 19 des
ebenfalls aus Rohrwindungen 17 bestehenden Wärmetauschers 16 den Gehäuseboden 25
und den Gehäusedeckel 26 vorzugsweise zentral in vertikalen Löchern 34, 35, wobei
zur Abdichtung Ringstopfen 36, 37 vorgesehen sein können, die vorzugsweise von außen in Locherweiterungen eingepreßt sind.
Zur Abdichtung der Umfangswand und des Gehäusebodens 25 sowie des Gehäusedeckels 26 können in Nuten eingesetzte O-Ringe gemäß Fig. 2 dienen, die
jeweils im Bereich von verjüngten in das Umfangsrohr schließend einfassenden Ansatz
25c, 26c angeordnet sind. Der konstruktive Zusammenhalt der einzelnen Gehäuseverbindungen kann durch Einpressen oder Verkleben der Ansätze 25c, 26c oder
28a geschaffen sein, wobei gleichzeitig eine Abdichtung erreicht wird.
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Bei beiden vorbeschriebenen Ausgestaltungen können die Rohrwindungen 17 mit den
Anschlußrohrstücken 18, 19 aus Glas oder Kunststoff bestehen, wobei sich ein
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Innendurchmesser von etwa 10 mm sehr gut eignet. Auch die Umfangswand kann aus
Glas, Quarz oder Kunststoff bestehen, z.B. PP. Der Gehäuseboden 25 und der Gehäusedeckel 26 sind ebenfalls aus Kunststoff gefertigt, wobei sich der gleiche
Kunststoff eignet.
5
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Die Rohrwindungen 17 können in Form von Doppelwindungen angeordnet sein,
wodurch sich der Strömungsweg bedeutend verlängern läßt.
Vorzugsweise sind die Rohrwindungen 17 so groß bemessen, daß sie sich in der Nähe
der Umfangswand befinden, wobei das Rohrstück 33 sich vorzugsweise exzentrisch durch den von den Rohrwindungen 17 umgebenden freien Raum erstreckt.
Claims (14)
1. Kondensationskühier (&Ggr;), insbesondere für eine Vorrichtung zur
Verdampfungsbehandlung oder zur Aufbereitung und Analyse von Stoffen, bestehend aus einem Gehäuse (2) mit einer oberen und einer unteren
Gehäusekammer (2c, 2d), einem Wärmetauscher (16), der in der oberen Gehäusekammer (2c) angeordnet ist, wobei die oberen Gehäusekammer (2c) zwei
Leitungsanschlüsse (14, 15) und im oberen Bereich einen weiteren Leitungsanschluß (3) für Dampf und Kühlmittel aufweist und die unteren
Gehäusekammer (2d) einen Leitungsanschluß (21) für eine Saugleitung (22) aufweist, die an eine Unterdruckquelle anschließbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der der oberen Gehäusekammer (2c) zugeordnete obere Leitungsanschluß (3)
für den "Anschluß an eine Dampfzuführungsleitung (23) eingerichtet ist, daß der
Wärmetauscher (16) in der oberen Gehäusekammer (2c) oder in unteren Gehäusekammer (2d) mit einer Auslaßöffnung (4) endet und daß die zwei
weiteren der oberen Gehäusekammer (2c) zugeordneten Leitungsanschlüsse (14,
15) für den Anschluß an eine Kühlmittel-Zuführungsleitung und -abführungsleitung eingerichtet sind.
2. Kondensationskühier nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (2) aus einem oberen Gehäuseteil (2a) und einem unteren
Gehäuseteil (2b) besteht, die übereinander angeordnet sind.
3. Kondensationskühier nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das obere Gehäuseteil (2a) an seinem unteren Ende die Auslaßöffnung (4) und
das untere Gehäuseteil (2d) an seinem oberen Ende eine Einlaßöffnung aufweist, die im Bereich einer Abdichtung zwischen den Gehäuseteilen (2c, 2d) miteinander
korrespondieren.
4. Kondensationskühier nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die obere und untere Gehäusekammer (2c, 2d) durch eine gemeinsame
Gehäusewand (25a) voneinander getrennt sind.
5. Kondensationskühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmetauscher (16) durch insbesondere im Sinne eines Gefälles geneigte
Rohrwindungen (17) gebildet ist, die vorzugsweise eine hohlzylindrische Anordnung ergeben.
6. Kondensationskühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmetauscher (16) mit einem Rohrstück (19) die gemeinsame
Gehäusewand (25a) in einem vorzugsweise zentralen Loch (34) dicht durchsetzt.
7. Kondensationskühler nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß von der untersten Rohrwindung (17) sich vorzugsweise koaxial ein Rohrstück
bis in die untere Gehäusekammer (2d) erstreckt.
8. Kondensationskühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die obere Gehäusekammer (2c) aus einer insbesondere hohlzylindrischen
Umfangswand (24), einem Gehäuseboden (25) und einem Gehäusedeckel (26) besteht, wobei letztere als separate Bauteile stirnseitig mit der Umfangswand (24)
verbunden sind, und insbesondere mit innenseitigen Ansätzen (25c, 26c) in die Umfangswand (24) einfassen und vorzugsweise abgedichtet sind.
9. Kondensationskühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die untere Gehäusekammer (2d) von der gemeinsamen Gehäusewand (25a)
und einem Kondensat-Sammelgefäß (9) begrenzt ist.
10. Kondensationskühler nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gemeinsame Gehäusewand (25a) eine nach unten ragende Umfangswand
(25b) aufweist, die an ihrem freien Rand mit dem Sammelgefäß (9) verbunden ist.
11. Kondensationskühler nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Leitungsanschluß (21) für die Saugleitung (22) in der Umfangswand (25b)
angeordnet ist.
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12. Kondensationskühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitungsanschlüsse (14, 15) für das Kühlmittel im Gehäuseboden (25)
und/oder im Gehäusedeckel (26) angeordnet sind.
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13. Kondensationskühler nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitungsanschlüsse (14, 15) im Gehäuseboden (25) und im Gehäusedeckel
(26) angeordnet sind, wobei ein Leitungsanschluß (14) durch ein Fall- oder Steigrohr (33) mit seiner inneren Öffnung zur gegenüberliegenden Wand verlagert
ist.
14. Kondensationskühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umfangswand (24), der Gehäuseboden (25), der Gehäusedeckel (26)
und/oder der Wärmetauscher (16) aus Glas oder Quarz oder Kunststoff besteht
bzw. bestehen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9311578U DE9311578U1 (de) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | Kondensationskühler, insbesondere für Vorrichtungen zur Verdampfungsbehandlung oder zur Aufbereitung und Analyse von Stoffen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9311578U DE9311578U1 (de) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | Kondensationskühler, insbesondere für Vorrichtungen zur Verdampfungsbehandlung oder zur Aufbereitung und Analyse von Stoffen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9311578U1 true DE9311578U1 (de) | 1994-12-01 |
Family
ID=6896345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9311578U Expired - Lifetime DE9311578U1 (de) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | Kondensationskühler, insbesondere für Vorrichtungen zur Verdampfungsbehandlung oder zur Aufbereitung und Analyse von Stoffen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9311578U1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996023565A1 (de) * | 1995-02-03 | 1996-08-08 | Lautenschlaeger Werner | Verfahren und vorrichtung zur extraktions-behandlung einer probe |
-
1993
- 1993-08-03 DE DE9311578U patent/DE9311578U1/de not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996023565A1 (de) * | 1995-02-03 | 1996-08-08 | Lautenschlaeger Werner | Verfahren und vorrichtung zur extraktions-behandlung einer probe |
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