EP4400773A1 - Wärmetauscher und verfahren für dessen nutzung - Google Patents

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EP4400773A1
EP4400773A1 EP24151313.4A EP24151313A EP4400773A1 EP 4400773 A1 EP4400773 A1 EP 4400773A1 EP 24151313 A EP24151313 A EP 24151313A EP 4400773 A1 EP4400773 A1 EP 4400773A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
heat exchanger
guide tube
air guide
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24151313.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Bitter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schmoele GmbH
Original Assignee
Schmoele GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schmoele GmbH filed Critical Schmoele GmbH
Publication of EP4400773A1 publication Critical patent/EP4400773A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0477—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0478—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag the conduits having a non-circular cross-section
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    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/12—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating
    • F24D3/14—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating incorporated in a ceiling, wall or floor
    • F24D3/148—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating incorporated in a ceiling, wall or floor with heat spreading plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
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    • F24D3/16—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating mounted on, or adjacent to, a ceiling, wall or floor
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02—Ducting arrangements
    • F24F13/06—Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser
    • F24F13/068—Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser formed as perforated walls, ceilings or floors
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    • F24F5/0089—Systems using radiation from walls or panels
    • F24F5/0092—Systems using radiation from walls or panels ceilings, e.g. cool ceilings
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/14—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally
    • F28F1/22—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally the means having portions engaging further tubular elements
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    • F28F27/02—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular

Definitions

  • the invention relates to heat exchangers, in particular surface heat exchangers, preferably for air conditioning rooms.
  • Such heat exchangers are well known from the prior art and typically have at least one pipe system which conducts a heated or cooled medium along a carrier plate (or, in alternative designs, along fins).
  • the pipe system is usually fixed to the carrier plate/fin in its straight areas with the aid of at least one strip-like heat conducting plate which spans (or reaches under) the pipe system.
  • Heat exchangers of the generic type according to the present invention have air guide tubes which enable a targeted guidance of supplied air above the carrier plate/fins, whereby these air guide tubes are typically not visible to an observer in the room to be air-conditioned.
  • Fig.1 shows an exemplary heat exchanger 1 of the prior art, which is a plate heat exchanger or a so-called "sail".
  • a cassette 2 is provided, which with its underside provides the carrier plate 3 for a pipe system 4.
  • the pipe system 4 is connected via Fig.1 Not (or barely) visible heat conducting plates, which in this case are located under the pipe, are arranged on the carrier plate 3.
  • the embodiment of the prior art shows two air guide tubes 5, which are supplied with air via a common distributor element 6 (or induction element) (which is connected to the distributor 6 for example, via a hose 7 indicated only by dashed lines).
  • a common distributor element 6 or induction element
  • the air guide tubes 5 can guide the supplied air inside them and with respect to Fig.1 down - over in Fig.1 concealed and therefore not visible recesses in the carrier plate 3.
  • Ventilation above the carrier plate 3 is provided in particular by air outlets 8 in the distributor element 6, which can provide basic ventilation of the pipe system 4, but this has not proven to be ideal, in particular since the ventilation effect decreases with increasing axial distance from the distributor element 6, and ventilation shadows 9 also arise in the area of the distributor element 6 (for example below the outlets 8).
  • the object of the present invention is therefore essentially to provide a heat exchanger that is more optimized with regard to its air conduction properties.
  • the invention solves the problem according to a first aspect with the features of claim 1 and is therefore particularly characterized in that the air guide tube, with respect to its axial longitudinal extent, and in particular the axial longitudinal extent of the heat exchanger, has at least one lateral air outlet.
  • the invention consists in providing an air outlet above the carrier plate or the slats not (only) in the distributor element, but in the air guide tube.
  • air outlets are provided in the air guide tube flanking a pipe section of the pipe system.
  • the air outlets are in contrast to the state of the art device as shown in Fig.1 are provided, i.e. not assigned to the distributor element 6, but rather to the air guide tube(s).
  • the air outlets according to Fig.1 i.e. lie on a connecting line which is aligned orthogonal to the axial extension of the air guide tubes
  • the air outlets according to the invention typically lie on one (or more) connecting lines which are arranged substantially parallel to the straight pipe sections.
  • the present invention now has the advantage that the air guide tubes (also) have side air outlets.
  • said air outlets can also be provided downwards, i.e. below the carrier plate or the slats.
  • At least one lateral air outlet is provided in an air guide tube.
  • more than one air outlet can also be provided, for example two or even more.
  • the heat exchanger may have one air tube or typically more than one.
  • the air guide tube has at least one air outlet on the side, typically on at least one of its flanks.
  • an air guide tube typically has two sides (which are usually opposite each other) as well as a front area and an end area (which are also typically opposite each other).
  • the air guide tube is arranged essentially parallel to a pipe section.
  • the air guide tube is located next to a straight and/or long pipe section of the pipe system.
  • the pipe system typically comprises several long, preferably straight pipe sections, which are particularly arranged in parallel.
  • the side air outlets are therefore typically provided above the carrier plate or above the slat(s).
  • the side air outlets are preferably arranged in such a way that they are arranged on a side of the air guide tube that is associated with a pipe section of the pipe system.
  • the air outlets can be provided at regular axial distances along the air guide tube.
  • the air outlets can be arranged approximately at the height of the pipe sections.
  • a single air outlet can, for example, be located completely in the area of the vertical extension of the pipe section or at least partially overlap it in terms of height.
  • a slightly higher arrangement should also be covered by this sub-aspect of the invention, at least as long as an air supply to the pipe section is ensured through the air outlet.
  • the air guide tube can in particular be made from sheet metal.
  • the air outlets in the air guide tubes can preferably be created by a punching process and/or with the help of a nibbling machine.
  • air outlets can be designed in a way that preserves the material, in the sense that the material is deflected out of the sheet metal plane but basically remains on the sheet metal (for example in the sense of flaps or rasp holes or louvre holes, i.e. holes in which material is pushed through the (torn) sheet metal plane to create an opening but is not severed).
  • material-removing holes can of course also be used to form the air outlets.
  • the sheet metal blank can in particular be bent.
  • an air guide tube is preferably created which has right angles and/or is rectangular in cross-section.
  • the air guide tube is therefore in particular a circumferentially closed tube.
  • the tube in contrast to a duct
  • the tube is closed on all sides and, for example, is not open at the top (air outlets in the form of holes can of course still be provided in the air guide tube, whereby the tube can still be described as circumferentially closed, since in this case it is only a matter of the basic presence of circumferential walls).
  • the air guide tube in the sense of the present invention does not have to be (but can be) round in cross-section. It can alternatively have a rectangular cross-section or any other suitable shape.
  • the air guide tube typically extends in the axial direction, i.e. in the longitudinal direction, of the heat exchanger by several times its width or lateral extension.
  • the air guide tube extends in the axial direction over at least 20% of the length of the heat exchanger, more preferably over at least 50%, more preferably over at least 75% of the length of the heat exchanger.
  • the air guide tube can also be designated, for example, as a closed air duct or air guide shaft or the like.
  • the air guide tubes can be arranged in particular between two (parallel) pipe sections.
  • the multiple air guide tubes can in particular be arranged in parallel.
  • air guide tubes in particular all air guide tubes of a heat exchanger, are assigned to a common distributor, which can also be referred to as an induction attachment.
  • the air guide tubes can in particular be arranged in such a way that they can also guide air through openings underneath the carrier plate or slat.
  • the bottom area of the air guide tube which is on the carrier plate or Slat rests on, have holes which are particularly congruent with holes in the carrier plate or slat.
  • the pipe system is typically a pipe or pipe system made of copper or another suitable metal (although pipes made of other materials are not per se excluded from the invention).
  • the pipe system typically has several pipe sections arranged in parallel. It is designed in particular as a meander pipe (but could also have a harp shape or something similar).
  • the pipe system can be designed in one piece or in several pieces.
  • the pipe system is made of metal, in particular copper.
  • the heat exchanger according to the invention is usually used for air conditioning rooms/buildings. It is typically mounted on the ceiling of a room in a building. In principle, however, it could also be mounted on the wall of a corresponding room (provided that such an appearance does not cause interference in the wall area).
  • Air conditioning preferably involves cooling the room, for which purpose a cooled or at least unheated medium, in particular water, is passed through the pipe system.
  • a heating effect can of course also be achieved by means of an appropriate heat exchanger, in which case a heated medium (especially water) is passed through the pipe system.
  • a heated medium especially water
  • the pipe system is in particular a surface heat exchanger, preferably a plate heat exchanger.
  • the pipe system is typically attached to a carrier plate with the help of the heat conducting plate.
  • This carrier plate can be provided, for example, by a cassette or a sail, which is why such heat exchangers are also called climate sails.
  • a heat exchanger is typically designed in such a way that a plate is placed in a cassette that is attached to a room ceiling (which can alternatively be provided by the cassette itself), on which the pipe sections of the pipe system rest.
  • the carrier plate is made of steel, preferably aluminum or stainless steel or similar.
  • the carrier plate can be placed in a cassette or be formed by the cassette itself.
  • a connection can be made between the carrier plate and the cassette, for example by means of an adhesive layer or by means of magnets or similar.
  • Such plate heat exchangers usually enable heat transfer through a high proportion of heat radiation (emitted from the plate/cassette). These plate heat exchangers can also be referred to as radiant ceiling panels and are preferred by the invention.
  • the invention does not expressly exclude so-called finned heat exchangers, which have a higher convective component, since they essentially consist of fins arranged in parallel and have passages (or shafts) between them. of the entire finned heat exchanger, which promote/enable the said convection.
  • Such finned heat exchangers generally have an even higher performance due to their convective properties, which are based on the said passages/shafts, and are therefore also referred to as high-performance elements.
  • the fins are manufactured or pressed from (aluminum) profiles in particular, or more recently, the applicant has also manufactured them from sheet metal(s).
  • heat conducting plates can be used in both types of heat exchanger. This is common in plate heat exchangers, while in finned heat exchangers the heat conducting plates can be just as wide as the fins, which can also be made from a single sheet of metal, so that the pipe sections are sandwiched between the heat conducting plate and the fin.
  • the air guide tubes can be closed or open at the opposite ends, whereby the former only seems to make sense if there are sufficient air outlets underneath the plate and/or to the sides (see the following explanations) in the air guide tube.
  • the at least one side air outlet is adjustable between an open and a closed position (or the plurality of air outlets are each adjustable between an open and a closed position).
  • the adjustability between an open and a closed position of the air outlet(s) ensures particularly flexible application possibilities for a corresponding heat exchanger: For example, it is often the case that open-plan offices are subsequently divided into smaller units (by adding walls).
  • This idea is preferably related to the side air outlets mentioned above, but can also generally be related to air outlets in air guide tubes of heat exchangers, in particular surface heat exchangers.
  • compressible air can accumulate in the air guide tube and be "stored” for later use or for later air outlet.
  • This aspect of the invention makes it possible to decide when installing the heat exchanger whether the air outlets should be open or closed or set in an intermediate position.
  • the air outlets can be adjusted accordingly.
  • all air outlets of an air guide tube are set to the same position.
  • the air outlet is manually adjustable between the open and the closed position (the air outlets are manually adjustable between their open and closed positions).
  • manual means in particular manually mechanical.
  • a fitter can therefore manually move the air outlet between the open and closed positions (or one or more intermediate positions).
  • control device e.g. a smartphone, tablet, computer, remote control or similar.
  • a common closing or covering element can be provided for the multiple air outlets.
  • a displacement of this common closing or covering element or an adjustment of it can lead to the transfer of several air outlets from an open to a closed position (and/or an intermediate position).
  • a corresponding closing or covering element can, for example, provide one or more handles or similar operating elements.
  • the air outlets can of course also be adjusted separately - each via its own closing or covering elements.
  • the closing or covering elements can be adjustable between several positions, for example in steps or continuously.
  • Locking or locking elements can be provided for the locking or covering elements in order to fix or lock them in certain positions.
  • the air guide tube (or at least parts of the air guide tube) and the heat conducting plate, which is used for the thermal activation of a pipe section can therefore be formed from one piece (in a material-locking manner).
  • the heat conducting plate can have a contact area with the pipe section of the pipe system and an air guide tube area. These can in particular be arranged in parallel and/or both can be axially aligned.
  • the heat conducting sheet preferably consists of a uniform, material-bonded sheet (strip), which at least partially forms the air guide tube.
  • the air guide tube can be formed entirely by the heat conducting plate or at least partially or in sections.
  • partially or in sections means that the air guide tube can be formed, for example, by the heat conducting plate together with another element which covers certain areas, for example a (lower) side of the air guide tube.
  • the air guide tube can be completely enclosed by the heat conducting plate or partially or on several sides and another side or another section can be formed, for example, by the carrier plate or a lamella of the heat exchanger.
  • the carrier plate or the lamella can close off the air guide tube.
  • the cross-section of the heat conducting plate in the area of the air guide tube can be rectangular (if the air guide tube is completely formed by the heat conducting plate) or U-shaped (if the air guide tube is partially formed by the heat conducting plate). In the latter case, the open area of the "U" shape is then preferably closed or closed by the carrier plate or the lamella.
  • the heat conducting plate is typically made of stainless steel, copper or aluminum or another suitable material and/or has a material thickness of less than 3 mm (is designed as a thin sheet) or has a material thickness of between 3 mm and 4.75 mm (medium sheet) or even more than 4.75 mm (heavy sheet).
  • It can typically span sections of the pipe system, particularly straight (preferably parallel) sections of the pipe system.
  • the heat conducting plate can, for example, have an (embossed) bead.
  • the heat conducting plate can simply be placed underneath the pipe and the pipe is attached to the heat conducting plate (e.g. welded), which in turn rests on the carrier plate or lamella.
  • the pipe section is sandwiched and/or pressed between the heat conducting plate and the carrier plate (or lamella) (in particular, it lies in a bead of the heat conducting plate).
  • the heat conducting plate is designed in strip form.
  • the heat conducting plate can preferably have at least two sections arranged next to one another in the axial direction, for example a tube contact section and an air guide tube section.
  • the heat conducting plate has exactly one pipe contact section and (exactly) one air guide tube section.
  • a heat conducting plate can also form (or co-form) several air guide tubes and/or several tube contact sections.
  • the heat conducting sheet typically lies flat on the carrier plate or lamella, at least in the areas surrounding the pipe section.
  • the heat conducting plate is typically attached to the carrier plate or slat, for example glued or, which is more environmentally friendly, using magnets to attach it to the carrier plate (or slat).
  • a form-fitting attachment (which can be separated without tools) can also be used, for example using tabs and/or mounts on the heat conducting plate and/or carrier plate or slat.
  • the heat exchanger has more than one air guide tube. These can each be provided by a separate heat conducting plate (or by a common heat conducting plate).
  • the heat exchanger does not have a heat conducting plate at all or that a heat conducting plate is underneath the pipe system or pipe sections, which in any case does not form the air guide tube.
  • it relates to a method for using a heat exchanger.
  • the method according to the invention thus also includes, merely by way of example, the production of a heat exchanger whose air guide tube has, in particular, lateral air outlets (in particular regardless of whether the air guide tube is provided by the heat conducting plate).
  • the side air outlets can be incorporated into the raw sheet during processing, for example using a punching or nibbling machine or similar.
  • the air outlets can be incorporated before or after bending the sheet.
  • the heat conducting plate is manufactured (or provided) at a first location, wherein it is (subsequently) brought to a second, remote assembly location. At this assembly location, the heat exchanger is assembled and mounted using the heat conducting plate.
  • the heat exchanger is not assembled or completely manufactured at the first location.
  • plug-and-play systems can be used, for example, in which the heat conducting plate is only used at the second, remote assembly location to complete the heat exchanger.
  • the heat conducting plate can be manufactured at the first location and provided with an adhesive layer, which is covered, for example, by a protective layer, which is then removed at the installation site, so that the heat conducting sheet can be attached to a mounting plate (or slats) after removing the protective layer.
  • magnets can be supplied or a positive connection of the heat conducting sheet to a mounting plate (or slat) can be made at the installation site.
  • the invention also encompasses the fact that the heat conducting sheet is applied to a carrier plate at the first location in order to produce a plug-and-play intermediate product.
  • the carrier plate can then be installed in a cassette, for example (in particular - after removing a protective layer from the carrier plate - glued into it or attached magnetically or positively).
  • the decisive factor in this sub-aspect is that the heat exchanger is only assembled at the second location, while the heat conducting plate is manufactured at a different first location.
  • the pipe system can be attached to the heat conducting plate at the first location (e.g. by clipping or pressing into the grooves of the heat conducting plate or by gluing or similar) or it can only be brought together with the heat conducting plate at the installation location.
  • air is typically sucked in and assigned (via a distributor element) to at least one air guide tube.
  • the air can then flow in the air guide tube and leave it through (lateral) air outlets, in any case when they are open.
  • said air outlets can be closed, in particular manually, as already described above.
  • this air can then be directed to the pipe section typically provided next to the air guide tube in order to enter into thermal interaction with it.
  • Another advantageous aspect has been found to be that in this case, i.e. when air exits the air guide tube from the side, air from above the air guide tube or the heat exchanger is also sucked into it. This further improves the heat exchanger behavior of the entire heat exchanger.
  • the performance of the heat exchanger is increased by blowing air into the pipe sections.
  • thermal room roller of the entire room is guided in a desired direction through the air outlets and can thus counteract the effect of cold air drop, for example in heating mode.
  • the air outlets can also be referred to as nozzles.
  • Fig.2 an exemplary building space with a room interior 11, on the ceiling of which two heat exchangers 10a and 10b according to the invention are mounted.
  • the two heat exchangers 10a and 10b are exemplary of the sail or cassette type, i.e. designed in the manner of plate heat exchangers, whereby the representation according to Fig.2 merely indicates their arrangement.
  • Essential elements, such as the pipe system or similar, are in Fig.2 not yet shown. However, it is clear that there is still space 34 above the heat exchangers up to the ceiling 35.
  • FIG. 2a An exemplary heat exchanger element 10 as shown in Fig.2 is indicated, is in Fig. 2a shown in a plan view, approximately along the view arrow IIa in Fig.2 .
  • Fig. 2a shows a cassette 12, which at the same time provides the carrier plate 13 of the heat exchanger 10 with its underside (it should be left open whether a separate carrier plate is placed on the cassette bottom, on which elements such as pipe system 14 etc. are attached).
  • the pipe system 14 is designed according to Fig. 2a designed as a pipe meander.
  • this pipe meander 15 shows a configuration with two curved areas 17 and three straight pipe sections 18.
  • the straight pipe sections 18 are each assigned to a (separate) heat conducting plate 19, wherein each of the three heat conducting plates 19 shown as examples overlaps exactly one straight pipe section 18 of the pipe system 14 (and fixes it to the carrier plate 13).
  • the heat conducting plates 19 are arranged parallel to one another and in particular are spaced apart from one another.
  • a distributor element 16 In order to install the air guide tubes 15 according to the embodiment of Fig. 2a to induce or supply air, a distributor element 16, indicated only by dashed lines, can be provided, which in its basic features corresponds to the distributor element 6 according to Fig.1 (wherein in this case the central air outlets 8 are in accordance with Fig.1 would actually no longer be necessary).
  • the distributor element 16 is connected to each of the air guide tubes 15, even if this is not the case in Fig. 2a is not shown for the sake of clarity.
  • FIG. 2a An exemplary hose for connecting the distributor element 16 is shown in Fig. 2a For the sake of clarity, this is also not shown.
  • Fig.3 shows a very exemplary section of the Fig. 2a shown heat exchanger 10, which area in Fig. 2a is surrounded by a dashed line and marked with the reference symbol III.
  • Fig.3 makes it clear in particular that both the bead 20 for receiving the pipe section 18 and the air guide tube 15 (or at least essential parts thereof) are made from a common piece, namely the heat conducting plate 19.
  • the bead 20 can be embossed into the heat conducting plate 19, for example, and the air guide tube 15 can be produced by bending, wherein the bends produce a basically rectangular cross-section of the air guide tube 15.
  • the air guide tube 15 is not exclusively formed by the heat conducting plate, but the bottom of the air guide tube 15 is provided by the carrier plate 13.
  • the heat conducting plate 19 forms the air guide tube 15 together with the carrier plate 13.
  • a wall section 23 of the heat conducting plate 19 or the air guide tube 15 provides air outlets 24, which are designed, for example, in the manner of flap perforations.
  • the air outlets 24 are provided purely by way of example at regular intervals on the side wall 23 of the air guide tube 15 associated with the bead 20 or the straight pipe section 18, in particular in order to guide the air actually guided within the air guide tube 15 laterally onto the straight pipe sections 18 or the pipe system 14.
  • FIG.4 The side sectional view according to Fig.4 (see view arrow IV in Fig.3 ) shows that these air outlets 24 are provided at the height of the bead 20 or the pipe section 18 or at least overlap it with respect to the height h.
  • Fig.4 (in which the carrier plate 13 is omitted for the sake of clarity) further shows that the other wall side 25 of the air guide tube 15 can also provide air outlets 36, which in this embodiment are arranged one above the other.
  • Fig.4 also shows that the air outlets 24 and 36 are designed as material-preserving openings or perforations, which but in principle it does not have to be this way. In fact, the material could be completely removed when an outlet is made in the sheet metal.
  • a closing element 37 is shown here in an open position.
  • the heat conducting plate 19 shown shows the Fig. 4a a slightly modified heat conducting plate 19', in which the air guide tube 15' is completely formed by the heat conducting plate 19'.
  • the end region 26' of the heat conducting plate 19' is opposite to the end region 26 of the embodiment according to Fig.4 folded to close the air guide tube 15' from below.
  • closing element 37 is shown here in a fully closed position in which the air outlet 24 is closed.
  • the heat conducting plate 19 or 19' on the carrier plate 13 according to Fig.3 or. Fig. 2a can be attached in any way, for example by gluing or attaching it with magnets or something similar.
  • the Fig.5 Finally, shows a view of the Fig. 3 and Fig. 4 shown heat conducting plate 19 together with pipe section 18, i.e. approximately as in Fig. 2a shown, and the Fig.6 a side view, approximately according to view arrow VI in Fig.3 .
  • Fig.7 shows in a view, for example according to Fig.4 , a section of the heat exchanger 10 according to the invention, in which the heat conducting plate 19 is mounted on the or a carrier plate 13.
  • the carrier plate 13 can be, for example, the underside of the Cassette 12 according to the Figures 2 and 2a or a separate carrier plate which is later inserted into such a cassette.
  • Fig.7 illustrates by way of example that in this embodiment the heat conducting plate 19 is glued to the carrier plate 13 by means of an adhesive layer 27, in particular in an end region 26, an opposite end region 28 and in a central region 29.
  • the areas 26, 28 and 29 lie flat on the carrier plate 13.
  • Fig.7 Magnets 30 indicated by dashed lines may be used, in particular neodymium magnets or similar.
  • magnets 30 can, for example, enter into magnetic interaction with the carrier plate 13.
  • more or fewer than two magnets can be provided, and these can have any suitable shape.
  • a positive connection between the carrier plate 30 and the heat conducting sheet 19 can be provided, for example with the aid of tabs or openings, which can in particular be provided or incorporated directly in the sheet (with the aid of a nibbling machine).
  • an acoustic fleece or similar which could be provided in principle and have corresponding, congruent perforations to the air outlets 31.
  • the closing element is shown in an intermediate position in which the corresponding air outlet is partially open. It can, for example, be locked in the position shown.
  • Fig.8 shows an alternative embodiment - exemplarily without closing elements - in which the heat exchanger 10' is designed as a finned heat exchanger.
  • a section of the finned heat exchanger 10' is shown there, in which two fins 32 are arranged next to each other, spaced apart from each other, in order to leave a convection shaft 33 between them, through which the air can flow.
  • Each of the slats 32 has, in particular on its upper side, a heat conducting plate 19, as is shown for example in Fig.4 is shown, wherein the tube 18 is located between the heat conducting plate 19 and the lamella 32 (which in the embodiment has a D-shape in cross-section purely by way of example).
  • the heat conducting plates 19 can also be used in the embodiment according to Fig.8 be glued to the slats 32 or attached by means of magnets or in a form-fitting manner.
  • a final embodiment according to Fig.9 a plate heat exchanger 10", in which the heat conducting plate 19" provides more than one bead 20, namely four beads 20' and also more than one air guide tube 15, namely two air guide tubes 15'.
  • This embodiment is intended to illustrate that a heat conducting plate 19" can extend over several (straight) pipe sections 18 and/or can (co-)form several air guide tubes 15' (which are arranged in parallel in particular).
  • Fig.10 is a plan view according to arrow X in Fig.9 corresponds.
  • Fig. 11 therefore deliberately leaves open whether the Fig. 11 not shown pipe section, which differs in terms of the Figures 11a to c to the right of the illustrated air guide tube 15, is covered by a separate heat conducting plate or by a heat conducting plate formed integrally with the air guide tube 15.
  • FIG. 11 an embodiment according to which the illustrated air outlets 24 (exemplarily three of them) can be switched between an open position according to Fig. 11a , a partially closed position according to Fig. 11b and a fully closed position according to Fig. 11c are adjustable.
  • a common closing element 37 in the form of a cover strip is provided on the inside - actually not visible from the outside - which is adjustable in height with respect to the figures.
  • the adjustment of the height of the locking element 37 can in particular be carried out manually, for example by means of handles, recessed grips or the like (not shown).
  • closing element 37 can be locked in any of the three positions shown by locking means not shown.
  • the closing element 37 could be continuously adjusted between the initial position according to Fig. 11a and the final position according to Fig. 11c be adjustable.
  • the air can be stored or compressed, for example, in the air guide tube 15 or it can alternatively leave the air guide tube 15 through air outlets 36 provided on the concealed opposite side or the like.
  • FIG. 12 An alternative embodiment for closing and opening the air outlets 24 is shown in Fig. 12 shown: Here, Fig. 12a anew an open position, Fig. 12b again an intermediate position and Fig. 12c again a closing position or closed position.
  • a separate closing element 37' is assigned to the air outlet shown as an example, namely in the manner of a rotatable cover plate.
  • This rotatable disc 37' is Fig. 12a orthogonal to the side or side wall 38 and is therefore in an open position. Here the air can best escape from the air outlet 24.
  • Fig. 12b shows an intermediate position and Fig. 12c the maximum closed position.
  • the closing element 37 were to be closed and airtight, no air would come through the air outlet 24 in this position.
  • the closing element 37' is provided with certain perforations so that even in the closed position a small amount of air can escape from the air outlet 24.
  • corresponding passages in the closing element 37' may or may not be provided.
  • the air outlet 24 can in particular be surrounded by a Fig. 12 but not shown, seal, at least if the closing element 37 itself is in a position according to Fig. 12c should be completely closed.
  • a locking element according to Fig. 11 or 12 can jointly close several air outlets 24 in an air guide tube 15, for which purpose, for example, a strip-like closing element 37 according to Fig. 11 may be provided or in accordance with Fig. 12 Alternatively, individual closing elements 37', in particular one per air outlet 24, can be provided (for example in the form of caps or rotatable lids or the like).
  • a fitter can manually ensure that the air outlets are in the desired position when assembling the heat exchanger 10 according to the invention. This can depend in particular on the size of the room to be air-conditioned.
  • the locking element(s) 37, 37' can then be adjusted, for example.

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Abstract

Die Erfindung betrifft unter anderem einen Wärmetauscher, insbesondere zur Klimatisierung von Räumen, umfassend ein Rohrsystem, insbesondere einen Rohrmäander, zum Leiten eines Mediums, wobei das Rohrsystem an einer Trägerplatte oder an Lamellen des Wärmetauschers festgelegt ist, und wobei der Wärmetauscher mindestens eine, insbesondere zwischen geraden und/oder parallelen Rohrabschnitten des Rohrsystems angeordnete, Luftleitröhre aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitröhre bezogen auf ihre axiale Längserstreckung, und insbesondere die axiale Längserstreckung des Wärmetauschers, mindestens einen seitlichen Luftauslass aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft gemäß einem ersten Aspekt Wärmetauscher, insbesondere Flächenwärmetauscher, vorzugsweise zur Klimatisierung von Räumen.
  • Derartige Wärmetauscher sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und weisen typischerweise zumindest ein Rohrsystem auf, welches ein erhitztes oder gekühltes Medium entlang einer Trägerplatte (oder in alternativen Ausgestaltungen entlang von Lamellen) leitet. Das Rohrsystem wird dabei üblicherweise in seinen geraden Bereichen mit Hilfe mindestens eines das Rohrsystem übergreifenden (oder untergreifenden) streifenartigen Wärmeleitbleches an der Trägerplatte/Lamelle festgelegt.
  • Zu der vorliegenden Erfindung gattungsgemäße Wärmetauscher weisen dabei Luftleitröhren auf, welche eine gezielte Leitung von zugeführter Luft oberhalb der Trägerplatte/Lamellen ermöglichen, wobei diese Luftleitröhren typischerweise für einen im zu klimatisierenden Raum befindlichen Betrachter nicht sichtbar sind.
  • Fig. 1 zeigt einen exemplarischen Wärmetauscher 1 des Standes der Technik, bei welchem es sich um einen Platten-Wärmetauscher oder ein sogenanntes "Segel" handelt. Hierbei ist eine Kassette 2 vorgesehen, welche mit ihrer Unterseite die Trägerplatte 3 für ein Rohrsystem 4 bereitstellt. Das Rohrsystem 4 ist über in Fig. 1 nicht (oder kaum) erkennbare Wärmeleitbleche, welche in diesem Fall unter dem Rohr liegen, an der Trägerplatte 3 angeordnet.
  • Das Ausführungsbeispiel des Standes der Technik zeigt dabei zwei Luftleitröhren 5, welche über ein gemeinsames Verteilerelement 6 (oder Induktionselement) mit Luft versorgt werden (welche dem Verteiler 6 beispielsweise über einen lediglich gestrichelt angedeuteten Schlauch 7 zuführbar ist).
  • Die Luftleitröhren 5 können die zugeführte Luft dabei in ihrem Inneren leiten und bezüglich Fig. 1 nach unten - über in Fig. 1 verdeckte und somit nicht sichtbare Ausnehmungen in der Trägerplatte 3 - ableiten.
  • Für eine Belüftung oberhalb der Trägerplatte 3 sorgen insbesondere Luftauslässe 8 im Verteilerelement 6, welche zwar für eine grundsätzliche Belüftung des Rohrsystems 4 sorgen können, wobei sich diese aber nicht als ideal herausgestellt hat, insbesondere da der Belüftungseffekt mit zunehmendem axialen Abstand von dem Verteilerelement 6 abfällt, und sich auch im Bereich des Verteilerelementes 6 (beispielsweise unterhalb der Auslässe 8) Belüftungsschatten 9 ergeben.
  • Ein in Fig. 1 dargestellter Wärmetauscher 1 des Standes der Technik funktioniert somit grundsätzlich, ist aber relativ kompliziert in der Herstellung und verbesserungsfähig in seinen Belüftungseigenschaften.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher im Wesentlichen darin, einen hinsichtlich seiner Luftleiteigenschaften optimierteren Wärmetauscher bereitzustellen.
  • Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe gemäß einem ersten Aspekt mit den Merkmalen des Anspruches 1 und ist demnach insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitröhre, bezogen auf ihre axiale Längserstreckung, und insbesondere die axiale Längserstreckung des Wärmetauschers, mindestens einen seitlichen Luftauslass aufweist.
  • Mit anderen Worten besteht die Erfindung darin, einen Luftauslass oberhalb der Trägerplatte bzw. der Lamellen nicht (nur) im Verteilerelement vorzusehen, sondern in der Luftleitröhre.
  • Noch anders ausgedrückt sind in der Luftleitröhre einen Rohrabschnitt des Rohrsystem flankierende Luftauslässe vorgesehen.
  • Die Luftauslässe sind im Gegensatz zur Vorrichtung des Standes der Technik, wie sie in Fig. 1 vorgesehen sind, also nicht dem Verteilerelement 6 zugeordnet, sondern vielmehr der oder den Luftleitröhre(n).
  • Während die Luftauslässe gemäß Fig. 1 also auf einer Verbindungslinie liegen, welche orthogonal zur Axialerstreckung der Luftleitröhren ausgerichtet ist, liegen die Luftauslässe erfindungsgemäß typischerweise auf einer (oder mehreren) Verbindungslinien, welche im Wesentlichen parallel zu den geraden Rohrabschnitten angeordnet sind.
  • Diese Luftauslässe ermöglichen insbesondere eine Klimatisierung, vorzugsweise Kühlung des Rohrsystems.
  • Im Stand der Technik war es so, dass Luftauslässe zu den Rohren typischerweise nur im zentralen Verteilerelement vorgesehen waren.
  • Die vorliegende Erfindung weist nunmehr aber den Vorteil auf, dass die Luftleitröhren (auch) seitliche Luftauslässe aufweisen. Zusätzlich können auch besagte Luftauslässe nach unten, also nach unterhalb der Trägerplatte bzw. der Lamellen, vorhanden sein.
  • Es ist erfindungsgemäß mindestens ein seitlicher Luftauslass in einer Luftleitröhre vorgesehen. Es kann natürlich auch mehr als ein Luftauslass vorgesehen sein, beispielsweise zwei oder noch viel mehr.
  • Der Wärmetauscher kann eine Luftleitröhre aufweisen oder typischerweise mehr als eine.
  • Die Luftleitröhre weist seitlich, also typischerweise an mindestens einer ihrer Flanken, mindestens einen Luftauslass auf.
  • Der Begriff "seitlich" ist dabei in Bezug auf die Längserstreckung der Luftleitröhre und/oder den Wärmetauscher zu verstehen. In diesem Sinne weist eine Luftleitröhre typischerweise zwei Seiten auf (welche sich üblicherweise gegenüberliegen) sowie einen Frontbereich und einen Endbereich (welche sich ebenfalls typischerweise gegenüberliegen).
  • Dahin gestellt bleiben kann, ob der Front- und/oder Endbereich Luftauslässe aufweist oder ganz geschlossen ausgebildet ist, jedenfalls weist mindestens eine der Seiten dabei mindestens einen Luftauslass auf (typischerweise mehrere).
  • Mehrere seitliche Luftauslässe in einer Luftleitröhre sind dabei typischerweise einem daneben angeordneten Rohrabschnitt des Rohrsystems zugeordnet. Die aus der Luftleitröhre durch den Luftauslass austretende Luft wird hierdurch insbesondere auf besagten Rohrabschnitt geleitet, um mit diesem in thermische Wechselwirkung zu treten.
  • Die Luftleitröhre ist dabei im Wesentlichen parallel zu einem Rohrabschnitt angeordnet.
  • Typischerweise ist die Luftleitröhre neben einem geraden und/oder langen Rohrabschnitt des Rohrsystems angeordnet.
  • Das Rohrsystem weist dabei nämlich typischerweise mehrere lange, vorzugsweise gerade Rohrabschnitte auf, welche insbesondere parallel geführt sind.
  • Die seitlichen Luftauslässe sind im Sinne der Erfindung also typischerweise oberhalb der Trägerplatte bzw. oberhalb der Lamelle(n) vorgesehen.
  • Die seitlichen Luftauslässe sind bevorzugt derart angeordnet, dass sie auf einer einem Rohrabschnitt des Rohrsystems zugeordneten Seite der Luftleitröhre angeordnet sind. Dies ermöglicht eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wärmetauschers, da den Rohrabschnitten somit von außen Luft zugeführt werden kann und zwar gezielt bzw. seitlich oder flankierend, im Gegensatz zum Stand der Technik.
  • So können die Luftauslässe beispielsweise in regelmäßigen axialen Abständen der Luftleitröhre vorgesehen sein.
  • Alternativ oder zusätzlich können die besagten Luftauslässe etwa in Höhe der Rohrabschnitte angeordnet sein. Ein einzelner Luftauslass kann beispielsweise vollständig im Bereich der Höhenerstreckung des Rohrabschnittes liegen oder diesen bezüglich der Höhe jedenfalls teilweise überlappen. Auch eine geringfügig höhere Anordnung soll noch von diesem Unteraspekt der Erfindung erfasst sein, jedenfalls sofern eine Luftzuleitung auf den Rohrabschnitt hin durch den Luftauslass gewährleistet ist.
  • Die Luftleitröhre kann insbesondere aus einem Blech gefertigt werden.
  • Die Luftauslässe in den Luftleitröhren können in diesem Fall vorzugsweise durch einen Stanzvorgang und/oder mit Hilfe einer Nibbelmaschine erzeugt werden.
  • Diese Luftauslässe können insbesondere materialerhaltend ausgebildete werden, in dem Sinne, das Material zwar aus der Blechebene ausgelenkt wird, aber grundsätzlich am Blech verbleibt (beispielsweise im Sinne von Klappen oder Raspellochungen oder Jalousie-Lochungen, also Lochungen, bei denen zur Erzeugung einer Öffnung Material durch die (aufgerissene) Blechebene durchgedrückt aber nicht abgetrennt wird). Alternativ können selbstverständlich aber auch materialentfernende Lochungen zur Bildung der Luftauslässe genutzt werden.
  • Vorteilhafterweise entstehen die Luftauslässe direkt bei der Bearbeitung des Blechrohlings, beispielsweise bevor oder nachdem das Blech zur Ausbildung der Luftleitröhre umgeformt wird.
  • Zur Ausbildung der Luftleitröhre (oder jedenfalls von Teilen der Luftleitröhre) kann der Blechrohling insbesondere abgekantet werden. In diesem Sinne entsteht vorzugsweise eine Luftleitröhre, welche rechte Winkel aufweist und/oder im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist.
  • Bei der Luftleitröhre handelt es sich im Sinne der Erfindung also insbesondere um eine umlaufend geschlossene Röhre. Dies kann bedeuten, dass die Röhre (im Gegensatz zu einem Kanal) zu allen Seiten geschlossen und beispielsweise nicht nach oben hin offen ist (Luftauslässe nach Art von Lochungen können natürlich trotzdem in der Luftleitröhre vorgesehen sein, wobei die Röhre trotzdem als umlaufend geschlossen bezeichenbar ist, da es diesbezüglich lediglich um das grundsätzliche Vorhandensein von umlaufenden Wandungen geht).
  • Die Luftleitröhre im Sinne der vorliegenden Erfindung braucht dabei nicht (kann aber) im Querschnitt rund sein. Sie kann im Querschnitt beispielsweise alternativ eine rechteckige oder beliebige andere geeignete Form aufweisen.
  • Die Luftleitröhre erstreckt sich typischerweise in Axialrichtung, also in Längsrichtung, des Wärmetauschers um ein Mehrfaches seiner Breite bzw. seitlichen Erstreckung.
  • Insbesondere erstreckt sich die Luftleitröhre in Axialrichtung über mindestens 20% der Länge des Wärmetauschers, weiter vorzugsweise über mindestens 50%, weiter vorzugsweise über mindestens 75% der Länge des Wärmetauschers.
  • Es handelt sich - wie gesagt - um eine geschlossene Röhre in dem Sinne, dass die Luft schachtartig geführt wird, insbesondere auf der Oberseite der Trägerplatte (oder oberhalb der Lamellen).
  • Die Luftleitröhre kann im Sinne der Erfindung beispielsweise auch als geschlossener Luftleitkanal oder Luftleitschacht oder ähnliches bezeichenbar sein.
  • Die Luftleitröhren können dabei insbesondere zwischen zwei (parallelen) Rohrabschnitten angeordnet sein. Die mehreren Luftleitröhren können insbesondere parallel angeordnet sein.
  • Bevorzugt sind mehrere Luftleitröhren, insbesondere alle Luftleitröhren eines Wärmetauschers, einem gemeinsamen Verteiler zugeordnet, welcher auch als Induktionsaufsatz bezeichnet werden kann.
  • Die Luftleitröhren können dabei insbesondere so angeordnet sein, dass sie durch Öffnungen Luft auch nach unterhalb der Trägerplatte bzw. Lamelle leiten können.
  • Bildet das Wärmeleitblech die Luftleitröhre dabei vollständig aus, kann der Bodenbereich der Luftleitröhre, welcher auf der Trägerplatte bzw. Lamelle aufliegt, Löcher aufweisen, welche insbesondere kongruent zu Löchern der Trägerplatte bzw. Lamelle ausgerichtet sind.
  • Bei dem Rohrsystem handelt es sich typischerweise um ein Rohr oder Rohrsystem aus Kupfer oder einem anderen geeigneten Metall (wobei aber auch Rohre aus anderen Materialien nicht per se von der Erfindung ausgeschlossen sein sollen).
  • Das Rohrsystem weist typischerweise mehrere parallel angeordnete Rohrabschnitte auf. Es ist insbesondere als Rohrmäander ausgebildet (könnte grundsätzlich aber auch eine Harfenform oder ähnliches aufweisen).
  • Das Rohrsystem kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein.
  • Vorzugsweise besteht das Rohrsystem aus Metall, insbesondere aus Kupfer.
  • Der erfindungsgemäße Wärmetauscher dient üblicherweise der Klimatisierung von Räumen/Gebäuden. Er wird typischerweise an der Decke eines Gebäuderaumes angebracht. Er könnte grundsätzlich aber auch an der Wand eines entsprechenden Raumes angebracht werden (sofern eine derartige Optik im Wandbereich nicht störend wirkt).
  • Bei der Klimatisierung handelt es sich vorzugsweise um eine Kühlung des Raumes, wozu durch das Rohrsystem ein gekühltes oder jedenfalls nicht erwärmtes Medium, insbesondere Wasser, geführt wird.
  • Alternativ kann durch einen entsprechenden Wärmetauscher natürlich auch ein Heizeffekt erreicht werden, in welchem Fall durch das Rohrsystem ein erhitztes Medium (insbesondere Wasser) geführt wird.
  • Bei dem Rohrsystem handelt es sich insbesondere um einen Flächenwärmetauscher, vorzugsweise um einen Plattenwärmetauscher.
  • In diesem Falle liegt das Rohrsystem mit Hilfe des Wärmeleitbleches typischerweise an einer Trägerplatte an.
  • Diese Trägerplatte kann beispielsweise von einer Kassette oder einem Segel bereitgestellt werden, weshalb solche Wärmetauscher auch Klimasegel genannt werden. Ein solcher Wärmetauscher ist typischerweise derart ausgestaltet, dass in einer Kassette, welche an einer Raumdecke angebracht ist, eine Platte einliegt (die alternativ auch von der Kassette selber bereitgestellt werden kann), auf welcher die Rohrabschnitte des Rohrsystems aufliegen.
  • Die Trägerplatte ist dabei insbesondere aus Stahl, vorzugsweise Aluminium oder Edelstahl oder ähnlichem ausgebildet. Die Trägerplatte kann in einer Kassette einliegen oder von der Kassette selber gebildet werden. Im ersten Fall kann zwischen der Trägerplatte und der Kassette beispielsweise eine Verbindung erfolgen, beispielsweise durch eine Klebeschicht oder durch Magnete oder ähnliches.
  • Derartige Plattenwärmetauscher ermöglichen üblicherweise eine Wärmeübertragung durch einen hohen Anteil an Wärmestrahlung (abgegeben von der Platte/Kassette). Diese Plattenwärmetauscher sind auch als Deckenstrahlplatten bezeichenbar und von der Erfindung bevorzugt.
  • Nicht ausgeschlossen sind von der Erfindung aber ausdrücklich auch sogenannte Lamellenwärmetauscher, welche einen höheren konvektiven Anteil aufweisen, da sie im Wesentlichen aus Lamellen bestehen, die parallel angeordnet sind und zwischen sich Durchlässe (oder Schächte) des gesamten Lamellenwärmetauschers ausbilden, welche die besagte Konvektion fördern/ermöglichen.
  • Derartige Lamellenwärmetauscher weisen aufgrund ihrer konvektiven Eigenschaften, welche in besagten Durchlässen/Schächten begründet liegen, in der Regel eine noch höhere Leistung auf und werden daher auch als Hochleistungselemente bezeichnet. Hierzu werden die Lamellen insbesondere aus (Aluminium)-Profilen hergestellt bzw. gepresst oder neuerdings von der Anmelderin auch aus Blech(en) hergestellt.
  • Bei beiden Wärmetauscherarten können grundsätzlich Wärmeleitbleche eingesetzt werden. Bei Plattenwärmetauschern ist dies üblich, bei Lamellenwärmetauschern können die Wärmeleitbleche insbesondere genauso breit sein wie die Lamellen, welche dabei insbesondere auch aus einem Blech herausgearbeitet sein können, so dass die Rohrabschnitte insbesondere zwischen Wärmeleitblech und Lamelle gesandwicht werden.
  • Die Luftleitröhren können an den gegenüberliegenden Enden geschlossen oder geöffnet sein, wobei ersteres nur Sinn zu machen scheint, sofern genügend Luftauslässe nach unterhalb der Platte und/oder seitlich (vgl. nachfolgende Ausführungen) in der Luftleitröhre vorhanden sind.
  • Gemäß der bevorzugsten Ausführungsform der Erfindung ist der mindestens eine seitliche Luftauslass zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung verstellbar (bzw. sind die mehreren Luftauslässe jeweils zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung verstellbar).
  • Dieser Erfindungsaspekt scheint so gewichtig, dass er als unabhängiger Aspekt der Erfindung offenbart und gemäß dem Patentanspruch 6 auch beansprucht sein soll.
  • Lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit werden sämtliche Merkmale und Ausführungen zum Anspruch 1 in Bezug auf den Anspruch 6 an dieser Stelle nicht wiederholt, sollen aber gleichfalls auch für diesen als offenbart gelten.
  • Die Verstellbarkeit zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung des Luftauslasses bzw. der Luftauslässe sorgt dabei für besonders flexible Einsatzmöglichkeiten eines entsprechenden Wärmetauschers:
    So ist es oft so, dass beispielsweise Großraumbüros nachträglich (durch das Einziehen von Wänden) in kleinere Einheiten unterteilt werden.
  • Diese kleineren Einheiten benötigen dabei in der Regel weniger Frischluft als Großraumbüros.
  • Für diese kleineren Einheiten kann der Luftauslass daher geschlossen werden oder teilweise geschlossen werden. Für Großraumbüros kann der Luftauslass geöffnet oder teilweise geöffnet werden.
  • Diese Idee ist vorzugsweise auf die oben genannten seitlichen Luftauslässe bezogen, kann ganz allgemein aber auch auf Luftauslässe bei Luftleitröhren von Wärmetauschern, insbesondere von Flächenwärmetauschern, bezogen sein.
  • In der geschlossenen Stellung kann also beispielsweise keine Luft durch den Luftauslass durchtreten (oder nur wenig), in einer vollständig offenen Stellung maximal viel Luft.
  • Ist der Luftauslass geschlossen oder teilweise geschlossen, kann sich grundsätzlich kompressible Luft in der Luftleitröhre stauen und sozusagen für eine spätere Anwendung bzw. für einen späteren Luftauslass "gespeichert" werden.
  • Auf diese Weise kann insgesamt Energie gespart werden.
  • Dieser Aspekt der Erfindung macht es möglich, bei einem Einbau des Wärmetauschers zu entscheiden, ob die Luftauslässe offen oder geschlossen oder in einer Zwischenstellung eingestellt werden sollen.
  • Kommt es bei dem entsprechenden Gebäuderaum später zu Umbaumaßnahmen, können die Luftauslässe entsprechend umgestellt werden.
  • Vorzugsweise sind sämtliche Luftauslässe einer Luftleitröhre in der gleichen Stellung eingestellt.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Luftauslass manuell zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung verstellbar (sind die Luftauslässe manuell zwischen jeweils ihrer offenen und ihrer geschlossenen Stellung verstellbar).
  • Dies ermöglicht eine besonders leichte Einstellbarkeit und auch Herstellbarkeit eines entsprechenden Wärmetauschers bzw. einer entsprechenden Luftleitröhre.
  • Manuell bedeutet in diesem Sinne insbesondere händischmechanisch. Bei der Installation oder bei einem Gebäudeumbau kann ein Monteur den Luftauslass also händisch zwischen der offenen und geschlossenen Stellung (oder einer oder mehrerer Zwischenstellung) verstehen.
  • Grundsätzlich kann das Ganze natürlich auch nicht manuell erfolgen, sondern z. B. automatisch oder automatisiert, beispielsweise mit Hilfe einer Steuerung oder ähnlichem, insbesondere über ein Steuergerät (beispielsweise ein Smartphone, Tablet, Computer, eine Fernbedienung oder ähnliches).
  • Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung können mehrere Luftauslässe gemeinsam verstellbar sein.
  • Dies vereinfacht die Anwendung des erfindungsgemäßen Wärmetauschers.
  • So kann beispielsweise ein gemeinsames Schließ- oder Abdeckelement für die mehreren Luftauslässe vorgesehen sein. Eine Verlagerung dieses gemeinsamen Schließ- oder Abdeckelementes oder eine Verstellung von diesem kann dabei zur Überführung mehrerer Luftauslässe aus einer offenen in eine geschlossene Stellung (und/oder eine Zwischenstellung) führen.
  • Beispielsweise könnte man an eine Leiste oder eine Blende oder einen Schieber denken, welche sich dem Grunde nach über mehrere Luftauslässe derselben Luftleitröhre erstreckt (jedenfalls in ihrer geschlossenen Stellung).
  • Ein entsprechendes Schließ- oder Abdeckelement kann hierbei beispielsweise ein oder mehrere Handgriffe oder ähnliche Bedienelemente vorsehen.
  • In alternativen Ausführungsbeispielen können die Luftauslässe natürlich auch separat - über jeweils eigene Schließ- oder Abdeckelemente - verstellbar sein.
  • In beiden Fällen können die Schließ- oder Abdeckelemente zwischen mehreren Stellungen verstellbar sein, beispielsweise in Stufen oder stufenlos.
  • Es können Rast- oder Feststellelemente für die Schließ- oder Abdeckelemente vorgesehen sein, um diese in bestimmten Stellungen festzustellen bzw. zu arretieren.
  • Unabhängig von den beiden voranstehenden Aspekten kann vorgesehen sein, dass die Luftleitröhre - jedenfalls teilweise - in das Wärmeleitblech integriert ist (oder gerade nicht und separat von diesem ausgebildet ist).
  • Im erstgenannten Fall können die Luftleitröhre (oder jedenfalls Teile der Luftleitröhre) und das Wärmeleitblech, welches zur thermischen Aktivierung eines Rohrabschnittes genutzt wird, also (stoffschlüssig) aus einem Stück ausgebildet sein.
  • Das Wärmeleitblech kann hierzu einen Kontaktbereich mit dem Rohrabschnitt des Rohrsystems aufweisen und einen Luftleitröhrenbereich. Diese können insbesondere parallel angeordnet und/oder beide axial ausgerichtet sein.
  • Das Wärmeleitblech besteht dabei vorzugsweise aus einem einheitlichen, stoffschlüssigen Blech(-streifen), welches die Luftleitröhre jedenfalls teilweise mitausbildet.
  • Beispielsweise kann die Luftleitröhre dabei vollständig von dem Wärmeleitblech ausgebildet werden oder jedenfalls teilweise bzw. abschnittsweise. Teilweise oder abschnittsweise bedeutet in diesem Sinne, dass die Luftleitröhre z. B. vom Wärmeleitblech gemeinsam mit einem anderen Element ausgebildet sein kann, welches bestimmte Bereiche, beispielsweise eine (untere) Seite der Luftleitröhre, abdeckt.
  • In diesem Sinne kann die Luftleitröhre also insbesondere vollständig vom Wärmeleitblech umschlossen sein oder teilweise bzw. an mehreren Seiten und eine weitere Seite oder ein weiterer Abschnitt kann beispielsweise von der Trägerplatte oder einer Lamelle des Wärmetauschers ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann die Trägerplatte bzw. die Lamelle die Luftleitröhre abschließen.
  • In diesem Sinne kann der Querschnitt des Wärmeleitblechs im Bereich der Luftleitröhre beispielsweise rechteckig (bei einer vollständigen Ausbildung der Luftleitröhre durch das Wärmeleitblech) oder U-förmig (bei einer teilweisen Ausbildung der Luftleitröhre durch das Wärmeleitblech) ausgebildet sein. Im letztgenannten Fall wird der offene Bereich der "U"-Form dann vorzugsweise von der Trägerplatte oder der Lamelle abgeschlossen bzw. geschlossen.
  • Das Wärmeleitblech ist typischerweise aus Edelstahl, Kupfer oder Aluminium oder einem anderen geeigneten Material ausgebildet und /oder weist eine Materialstärke von weniger als 3 mm auf (ist als Feinblech ausgebildet) oder besitzt eine Materialstärke von zwischen 3 mm und 4,75 mm (Mittelblech) oder sogar von mehr als 4,75 mm (Grobblech).
  • Es dient der "Aktivierung" des Rohrsystems.
  • Es kann dazu typischerweise Abschnitte des Rohrsystems übergreifen, insbesondere gerade (vorzugsweise parallele) Abschnitte des Rohrsystems.
  • Um den Rohrabschnitt zu übergreifen kann das Wärmeleitblech beispielsweise eine (eingeprägte) Sicke aufweisen.
  • In anderen Fällen kann das Wärmeleitblech aber auch einfach unter dem Rohr unterliegen und das Rohr ist an dem Wärmeleitblech befestigt (z. B. verschweißt), welches seinerseits wiederum an der Trägerplatte oder Lamelle anliegt.
  • Im typischsten Fall ist der Rohrabschnitt aber zwischen Wärmeleitblech und Trägerplatte (bzw. Lamelle) gesandwicht und/oder verpresst (liegt dabei insbesondere in einer Sicke des Wärmeleitbleches ein).
  • Bevorzugterweise ist das Wärmeleitblech streifenförmig ausgebildet.
  • In diesem Sinne kann das Wärmeleitblech vorzugsweise mindestens zwei in Axialrichtung nebeneinander angeordnete Abschnitte aufweisen, beispielsweise einen Rohr-Kontakt-Abschnitt und einen Luftleitröhren-Abschnitt.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Wärmeleitblech genau einen Rohr-Kontakt-Abschnitt und (genau) einen Luftleitröhren-Abschnitt auf.
  • In alternativen Ausgestaltungen kann ein Wärmeleitblech auch mehrere Luftleitröhren ausbilden (oder mitausbilden) und/oder mehrere Rohr-Kontakt-Abschnitte.
  • Das Wärmeleitblech liegt dabei zumindest in den den Rohrabschnitt umgebenden Bereichen typischerweise plan auf der Trägerplatte bzw. Lamelle auf.
  • Das Wärmeleitblech ist an der Trägerplatte bzw. Lamelle typischerweise festgelegt, beispielsweise verklebt oder, was ökologischer ist, mit Hilfe von Magneten an der Trägerplatte (oder Lamelle) festgelegt. Alternativ kann auch eine (werkzeuglos trennbare) formschlüssige Befestigung erfolgen, beispielsweise mit Hilfe von Laschen und/oder Aufnahmen an Wärmeleitblech und/oder Trägerplatte bzw. Lamelle.
  • Vorzugsweise weist der Wärmetauscher mehr als nur eine Luftleitröhre auf. Diese können jeweils von einem separaten Wärmeleitblech bereitgestellt werden (oder auch von einem gemeinsamen Wärmeleitblech).
  • In anderen Fällen kann es auch sein, dass der Wärmetauscher gar kein Wärmeleitblech aufweist oder ein Wärmeleitblech dem Rohrsystem bzw. Rohrabschnitten unterliegt, dies jedenfalls nicht die Luftleitröhre ausbildet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese ein Verfahren zur Nutzung eines Wärmetauschers.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass sämtliche im Zusammenhang mit den voranstehend beschriebenen Wärmetauschern offenbarten Merkmale und Vorteile selbstverständlich auch auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragbar sein sollen (und umgekehrt), wobei besagte Ausführungen an dieser Stelle aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht noch einmal wiederholt werden sollen.
  • Selbstverständlich ist lediglich exemplarisch von dem erfindungsgemäßen Verfahren somit auch die Herstellung eines Wärmetauschers umfasst, dessen Luftleitröhre insbesondere seitliche Luftauslässe aufweist (insbesondere unabhängig davon, ob die Luftleitröhre dabei vom Wärmeleitblech bereitgestellt wird).
  • Die seitlichen Luftauslässe können dabei insbesondere bereits während der Bearbeitung des Rohbleches in dieses eingebracht werden, beispielweise mit Hilfe einer Stanz- oder Nibbelmaschine oder ähnlichem. Die Luftauslässe können vor einem Abkanten oder nach einem Abkanten des Bleches eingearbeitet werden.
  • Gemäß einem besonders vorteilhaften Aspekt des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Wärmeleitblech an einem ersten Ort hergestellt (oder bereitgestellt) wird, wobei dieses (anschließend) an einen zweiten, entfernten Montageort verbracht wird. An diesem Montageort wird der Wärmetauscher unter Verwendung des Wärmeleitbleches zusammengesetzt und montiert.
  • Mit anderen Worten wird der Wärmetauscher in diesem Fall nicht am ersten Ort zusammengesetzt oder vollständig hergestellt. Auf diese Weise können beispielsweise sogenannte Plug&Play-Systeme Verwendung finden, bei welchen das Wärmeleitblech erst am zweiten, entfernten Montageort zur Vervollständigung des Wärmetauschers genutzt wird.
  • Hierzu kann das Wärmeleitblech am ersten Ort hergestellt und mit einer Klebeschicht versehen werden, welche beispielsweise von einer Schutzschicht abgedeckt wird, die dann am Montageort abgezogen wird, so dass das Wärmeleitblech nach einem Abziehen der Schutzschicht an einer Montageplatte (oder Lamellen) befestigt werden kann.
  • Alternativ können aber auch Magnete mitgeliefert werden oder es kann am Montageort eine formschlüssige Verbindung des Wärmeleitbleches mit einer Montageplatte (oder Lamelle) erfolgen.
  • Außerdem ist von der Erfindung auch umfasst, dass das Wärmeleitblech zur Herstellung eines Plug&Play-Zwischenproduktes bereits am ersten Ort auf eine Trägerplatte aufgebracht wird.
  • Am zweiten Montageort kann die Trägerplatte dann beispielsweise in einer Kassette verbaut werden (insbesondere - nach Abziehen einer Schutzschicht von der Trägerplatte - in diese eingeklebt werden oder magnetisch oder formschlüssig befestigt werden).
  • Entscheidend ist bei diesem Unteraspekt jedenfalls, dass der Wärmetauscher erst am zweiten Ort zusammengesetzt wird, wobei das Wärmeleitblech an einem anderen ersten Ort hergestellt wird.
  • Dies erleichtert insbesondere den Transport des Wärmetauschers, beispielsweise in Einzelteilen.
  • Das Rohrsystem kann am ersten Ort bereits am Wärmeleitblech befestigt werden (z. B. durch Einklipsen oder Verpressen in Sicken des Wärmeleitbleches oder durch ein Verkleben oder ähnliches) oder erst am Montageort mit dem Wärmeleitblech zusammengebracht werden.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Nutzungsverfahren wird typischerweise Luft angesaugt und (über ein Verteilerelement) mindestens einer Luftleitröhre zugeordnet. In der Luftleitröhre kann die Luft dann strömen und diese durch (seitliche) Luftauslässe verlassen, jedenfalls wenn diese offen sind. Vorzugsweise können besagte Luftauslässe verschließbar sein, insbesondere manuell, wie oben schon beschrieben.
  • Beim Ausströmen aus den Luftauslässen kann diese Luft dann also dem typischerweise neben der Luftleitröhre vorgesehenen Rohrabschnitt zugeleitet werden, um mit diesem in thermische Wechselwirkung zu treten.
  • Als weiterer vorteilhafter Aspekt hat sich hierbei herausgestellt, dass in diesem Fall, also bei einem seitlichen Luftaustritt aus der Luftleitröhre, auch Luft von oberhalb der Luftleitröhre bzw. des Wärmetauschers in diesen hineingesaugt wird. Dies verbessert das Wärmetauscherverhalten des gesamten Wärmetauschers nochmal.
  • Mit anderen Worten entsteht eine Leistungssteigerung des Wärmetauschers durch das Anblasen der Rohrabschnitte.
  • Darüber hinaus wird aber auch die sogenannte "thermische Raumwalze" des gesamten Raumes durch die Luftauslässe in eine gewünschte Richtung geleitet und kann so beispielsweise im Heizbetrieb dem Effekt des Kaltluftabfalls entgegenwirken.
  • Die Luftauslässe können dabei insbesondere auch als Düsen bezeichenbar sein.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele. Darin zeigen:
    • Fig. 1
    in einer sehr schematischen, schrägen isometrischen Aufsicht, eine bereits beschriebene Vorrichtung des Standes der Technik,
    Fig. 2
    in einer Prinzipskizze, eine gebäudeseitige Anordnung von drei erfindungsgemäßen Wärmetauschern, allerdings unter Weglassung wesentlicher Elemente wie des Rohrsystems oder der Wärmeleitbleche,
    Fig. 2a
    eine schematische Aufsicht auf einen der Wärmetauscher gemäß Fig. 2, etwa entlang Ansichtspfeil IIa in Fig. 2,
    Fig. 3
    eine sehr schematische Abschnittsansicht in einer isometrischen schrägen Aufsicht auf einen in Fig. 2 gestrichelt umkreisten Bereich eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers,
    Fig. 4
    eine sehr schematische Schnittansicht des in Fig. 3 dargestellten Wärmeleitbleches samt Rohrabschnitt, etwa entlang Ansichtspfeil IV in Fig. 3,
    Fig. 4a
    in einer Ansicht, etwa gemäß Fig. 4, das dort dargestellte Wärmeleitblech in einer geringfügigen Variation,
    Fig. 5
    eine exemplarische Aufsicht auf ein Wärmeleitblech gemäß Fig. 3 bzw. Fig.4,
    Fig. 6
    eine sehr schematische seitliche Ansicht eines Wärmeleitbleches gemäß Fig. 3, etwa gemäß dem Ansichtspfeil VI in Fig. 3,
    Fig. 7
    einen Ausschnitt aus dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher gemäß Fig. 2a, umfassend das in den Figuren 3 bis 6 dargestellte Wärmeleitblech, welches auf einer Trägerplatte angeordnet ist,
    Fig. 8
    eine sehr schematische Ausschnittansicht eines erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers, in welchem exemplarisch zwei Lamellen dargestellt sind mit jeweils aufgesetzten Wärmeleitblechen, wobei die Lamellen zwischen sich einen Konvektionsluftschacht ausbilden,
    Fig. 9
    ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers, bei welchem das Wärmeleitblech exemplarisch vier Rohrabschnitte übergreift und zwei Luftleitröhren ausbildet,
    Fig. 10
    eine schematische Aufsicht der Vorrichtung gemäß Fig. 9, etwa entlang Aufsichtspfeil 10 in Fig. 9,
    Fig. 11
    in einer sehr schematischen, teiltransparenten Ansicht, eine Luftleitröhre mit verstellbaren Luftauslässen, wobei die Luftauslässe in Fig. 11a in einer offenen, in Fig. 11b in einer teilgeschlossenen und in Fig. 11c in einer vollständig geschlossenen Stellung dargestellt sind, wobei die Verstellung mit Hilfe einer Abdeckleiste erfolgt, gemeinsam für sämtliche Luftauslässe, und
    Fig. 12
    drei unterschiedliche Stellungen, jeweils in zwei orthogonalen Ansichten, eines separat verstellbaren Luftauslasses, jeweils sowohl in einer Front als auch in einer schematischen seitlichen Schnittansicht.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Figurenbeschreibung, auch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, beispielhaft beschrieben. Dabei werden der Übersichtlichkeit halber - auch soweit unterschiedliche Ausführungsbeispiele betroffen sind - gleiche oder vergleichbare Teile oder Elemente oder Bereiche mit gleichen Bezugszeichen, teilweise unter Hinzufügung kleiner Buchstaben, Zahlen und/oder Apostrophen, bezeichnet. Gleiches gilt für die der Figurenbeschreibung nachfolgenden Patentansprüchen.
  • Merkmale, die nur in Bezug zu einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, können im Rahmen der Erfindung auch bei jedem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen werden. Derartig geänderte Ausführungsbeispiele sind - auch wenn sie in den Zeichnungen nicht dargestellt sind - von der Erfindung mitumfasst.
  • Alle offenbarten Merkmale sind für sich erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der gegebenenfalls zugehörigen Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) sowie der gegebenenfalls zitierten Druckschriften und der beschriebenen Vorrichtungen des Standes der Technik vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, einzelne oder mehrere Merkmale dieser Unterlagen in einen oder in mehrere Ansprüche der vorliegenden Anmeldung mit aufzunehmen.
  • Zunächst zeigt Fig. 2 einen exemplarischen Gebäuderaum mit einem Rauminneren 11, an dessen Decke zwei erfindungsgemäße Wärmetauscher 10a und 10b montiert sind. Die zwei Wärmetauscher 10a und 10b sind exemplarisch vom Segel- oder Kassettentyp, also nach Art von Plattenwärmetauschern ausgebildet, wobei die Darstellung gemäß Fig. 2 lediglich deren Anordnung andeutet. Wesentliche Elemente, wie das Rohrsystem oder ähnliches, sind in Fig. 2 noch nicht dargestellt. Es ist aber erkennbar, dass oberhalb der Wärmetauscher noch Raum 34 bis zur Decke 35 verbleibt.
  • Ein exemplarisches Wärmetauscherelement 10, wie es in Fig. 2 angedeutet ist, ist in Fig. 2a in einer Aufsicht dargestellt, etwa entlang des Ansichtspfeiles IIa in Fig. 2.
  • Fig. 2a zeigt dabei eine Kassette 12, welche gleichzeitig mit ihrer Unterseite die Trägerplatte 13 des Wärmetauschers 10 bereitstellt (wobei offen gelassen werden soll, ob auf dem Kassettenboden eine separate Trägerplatte einliegt, auf welcher Elemente wie Rohrsystem 14 etc. befestigt sind).
  • Das Rohrsystem 14 ist dabei gemäß Fig. 2a exemplarisch als Rohrmäander ausgebildet. Rein beispielhaft zeigt dieser Rohrmäander 15 dabei eine Konfiguration mit zwei Bogenbereichen 17 und drei geraden Rohrabschnitten 18.
  • Die geraden Rohrabschnitte 18 sind dabei jeweils einem (separaten) Wärmeleitblech 19 zugeordnet, wobei jedes der drei exemplarisch dargestellten Wärmeleitbleche 19 genau einen geraden Rohrabschnitt 18 des Rohrsystems 14 übergreift (und diesen an der Trägerplatte 13 festlegt).
  • Was Fig. 2a dabei bereits andeutet ist, dass das jeweilige Wärmeleitblech 19 neben einer Sicke 20 zur Aufnahme des Rohrabschnittes 18 (bzw. neben einem Rohr-Kontaktbereich 21) eine Luftleitröhre 15 (mit-)ausbildet, nämlich vorzugsweise in einem zu dem Rohr-Kontaktbereich 21 parallel angeordneten Luftleitröhrenbereich 22.
  • Die Wärmeleitbleche 19 sind dabei exemplarisch jeweils parallel zueinander angeordnet und weisen insbesondere eine Beabstandung untereinander auf.
  • Um die Luftleitröhren 15 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2a zu induzieren bzw. mit Luft zu beschicken, kann ein lediglich gestrichelt angedeutetes Verteilerelement 16 vorgesehen sein, welches von seinen Grundzügen her dem Verteilerelement 6 gemäß Fig. 1 entsprechen kann (wobei vorliegend die zentralen Luftauslässe 8 gemäß Fig. 1 tatsächlich nicht mehr notwendig wären).
  • Das Verteilerelement 16 ist dabei lufttechnisch mit jedem der Luftleitröhren 15 verbunden, auch wenn dies in Fig. 2a der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist.
  • Ein exemplarischer Schlauch zum Anbinden des Verteilerelementes 16 ist in Fig. 2a der Übersichtlichkeit halber ebenfalls nicht dargestellt.
  • Fig. 3 zeigt dann sehr exemplarisch einen Abschnitt des in Fig. 2a dargestellten Wärmetauschers 10, welcher Bereich in Fig. 2a gestrichelt umrandet und mit dem Bezugszeichen III versehen ist.
  • Fig. 3 verdeutlicht dabei insbesondere, dass sowohl die Sicke 20 zur Aufnahme des Rohrabschnittes 18 als auch die Luftleitröhre 15 (oder zumindest wesentliche Teile davon) aus einem gemeinsamen Stück gefertigt sind, nämlich dem Wärmeleitblech 19.
  • Hierzu kann in das Wärmeleitblech 19 die Sicke 20 beispielsweise eingeprägt und die Luftleitröhre 15 durch Abkanten erzeugt sein, wobei die Abkantungen einen grundsätzlich rechteckigen Querschnitt der Luftleitröhre 15 erzeugen.
  • Weiter fällt auf, dass die Luftleitröhre 15 nicht ausschließlich von dem Wärmeleitblech ausgebildet wird, sondern der Boden der Luftleitröhre 15 von der Trägerplatte 13 bereitgestellt wird.
  • Insofern bildet das Wärmeleitblech 19 in dem vorliegenden Fall die Luftleitröhre 15 gemeinsam mit der Trägerplatte 13 aus.
  • Des Weiteren verdeutlicht Fig. 3, dass ein Wandabschnitt 23 des Wärmeleitbleches 19 bzw. der Luftleitröhre 15 Luftauslässe 24 vorsieht, welche exemplarisch nach Art von Klappenlochungen ausgebildet sind.
  • Die Luftauslässe 24 sind dabei rein exemplarisch in gleichmäßigen Abständen an der der Sicke 20 bzw. dem geraden Rohrabschnitt 18 zugeordneten Seitenwand 23 der Luftleitröhre 15 vorgesehen, insbesondere um die eigentlich innerhalb der Luftleitröhre 15 geleitete Luft seitlich auf die geraden Rohrabschnitte 18 bzw. das Rohrsystem 14 zu leiten.
  • Die seitliche Schnittansicht gemäß Fig. 4 (vgl. Ansichtspfeil IV in Fig. 3) zeigt dabei, dass diese Luftauslässe 24 in Höhe der Sicke 20 bzw. des Rohrabschnittes 18 vorgesehen sind bzw. diesen bezüglich der Höhe h jedenfalls überlappen.
  • Der Luftzug L durch den Luftauslass 24, seitlich auf den geraden Rohrabschnitt 18 bzw. die Sicke 20 zu (aus der Luftleitröhre 15 heraus), ist dabei in Fig. 4 mit einem Pfeil angedeutet.
  • Fig. 4 (in welcher die Trägerplatte 13 übrigens der Übersichtlichkeit halber fortgelassen ist) zeigt des Weiteren, dass auch die andere Wandseite 25 der Luftleitröhre 15 Luftauslässe 36 vorsehen kann, welche in diesem Ausführungsbeispiel insbesondere übereinander angeordnet sind.
  • Fig. 4 verdeutlicht auch, dass die Luftauslässe 24 bzw. 36 nach Art von materialerhaltenden Öffnungen oder Lochungen ausgebildet sind, was aber grundsätzlich nicht so sein muss. Vielmehr könnte das Material bei der Einbringung eines Auslasses in das Blech auch ganz entfernt werden.
  • Ein Schließelement 37 ist hier in einer offenen Stellung dargestellt.
  • Als geringfügige Variation zu dem in Fig. 4 dargestellten Wärmeleitblech 19 zeigt die Fig. 4a ein geringfügig abgeändertes Wärmeleitblech 19', bei welchem die Luftleitröhre 15' vollständig von dem Wärmeleitblech 19' ausgebildet ist. Hierfür ist der Abschlussbereich 26' des Wärmeleitbleches 19' entgegensetzt zu dem Abschlussbereich 26 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4 abgekantet, um die Luftleitröhre 15' von unten zu schließen.
  • Außerdem ist das Schließelement 37 hier in einer vollständig geschlossenen Stellung dargestellt, in welcher der Luftauslass 24 geschlossen ist.
  • Unabhängig von der Ausführungsform gemäß Fig. 4 oder Fig. 4a sei angemerkt, dass das Wärmeleitblech 19 bzw. 19' auf der Trägerplatte 13 gemäß Fig. 3 bzw. Fig. 2a auf eine beliebige Weise angebracht werden kann, dort beispielsweise verklebt oder mit Hilfe von Magneten befestigt sein kann oder ähnliches.
  • Die Fig. 5 zeigt schließlich noch einmal eine Aufsicht auf das in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellte Wärmeleitblech 19 samt Rohrabschnitt 18, also etwa wie in Fig. 2a dargestellt, und die Fig. 6 eine seitliche Ansicht, etwa gemäß Ansichtspfeil VI in Fig. 3.
  • Fig. 7 zeigt dann in einer Ansicht, etwa gemäß Fig. 4, einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Wärmetauschers 10, bei welchem das Wärmeleitblech 19 auf der oder einer Trägerplatte 13 angebracht ist. Bei der Trägerplatte 13 kann es sich beispielsweise um die Unterseite der Kassette 12 gemäß den Figuren 2 und 2a handeln oder um eine separate Trägerplatte, welche in eine derartige Kassette später eingebracht wird.
  • Fig. 7 verdeutlicht dabei exemplarisch, dass in diesem Ausführungsbeispiel das Wärmeleitblech 19 an der Trägerplatte 13 mit Hilfe einer Klebeschicht 27 verklebt ist, insbesondere in einem Abschlussbereich 26, einem gegenüberliegenden Abschlussbereich 28 und in einem Mittelbereich 29.
  • Die Bereiche 26, 28 und 29 liegen dabei plan auf der Trägerplatte 13 auf.
  • Anstelle einer Verklebung durch die Schicht 27 könnte aber auch eine ökologischere Art der Anbringung vorgesehen sein. So könnten statt (oder zusätzlich zu der) Klebeschicht 27 in Fig. 7 gestrichelt angedeutete Magnete 30 verwendet werden, insbesondere Neodym-Magnete oder ähnliche.
  • Diese Magnete 30 können beispielsweise in magnetische Wechselwirkung mit der Trägerplatte 13 treten. Es können natürlich mehr oder weniger als zwei Magnete vorgesehen sein, und diese können jede beliebige geeignete Form aufweisen.
  • Schließlich kann, was nicht dargestellt ist, anstelle oder zusätzlich zu den Magneten 30 und/oder der Klebeschicht 27 eine formschlüssige Verbindung zwischen Trägerplatte 30 und Wärmeleitblech 19 vorgesehen sein, beispielsweise mit Hilfe von Laschen oder Öffnungen, welche insbesondere direkt im Blech (mit Hilfe einer Nibbelmaschine) vorgesehen bzw. eingearbeitet sein können.
  • Fig. 7 zeigt des Weiteren Luftaustritte 31 in der Trägerplatte 13. Durch diese kann Luft über das (in Fig. 7 nicht dargestellte) Verteilerelement 16 und die Luftleitröhre 15 (welche in diesem Ausführungsbeispiel von einem nach unten offenen Wärmeleitblech 19 mitausgebildet ist) unter die Ebene E der Trägerplatte 13 geführt werden, also in eine Ebene unterhalb des Wärmetauschers 10.
  • Nicht gezeigt ist in Fig. 7 beispielsweise auch noch ein Akustikvlies oder ähnliches, das grundsätzlich vorgesehen sein und entsprechende, kongruente Lochungen zu den Luftaustritten 31 aufweisen könnte.
  • Das Schließelement ist in einer Zwischenstellung dargestellt, in welcher der zugehörige Luftauslass teilweise geöffnet ist. Es kann in der dargestellten Stellung beispielsweise verrastet sein.
  • Fig. 8 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel - exemplarisch ohne Schließelemente -, bei welchem der Wärmetauscher 10' als Lamellenwärmetauscher ausgebildet ist. Dort ist ein Ausschnitt des Lamellenwärmetauschers 10' dargestellt, in welchem zwei Lamellen 32 nebeneinander, beabstandet voneinander, angeordnet sind, um zwischen sich einen Konvektionsschacht 33 freizulassen, durch welchen die Luft hindurchströmen kann.
  • Jede der Lamellen 32 weist dabei, insbesondere an ihrer Oberseite, ein Wärmeleitblech 19 auf, wie es beispielsweise in Fig. 4 dargestellt ist, wobei zwischen dem Wärmeleitblech 19 und der Lamelle 32 das Rohr 18 einliegt (welches in dem Ausführungsbeispiel rein exemplarisch im Querschnitt eine D-Form aufweist).
  • Die Wärmeleitbleche 19 können auch in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 an den Lamellen 32 verklebt oder mit Hilfe von Magneten oder formschlüssig befestigt sein.
  • Schließlich zeigt ein letztes Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 einen Plattenwärmetauscher 10", bei dem das Wärmeleitblech 19" mehr als eine Sicke 20 vorsieht, nämlich vier Sicken 20` und auch mehr als eine Luftleitröhre 15, nämlich zwei Luftleitröhren 15'.
  • Dieses Ausführungsbeispiel soll verdeutlichen, dass sich ein Wärmeleitblech 19"über mehrere (gerade) Rohrabschnitte 18 erstrecken kann und/oder mehrere Luftleitröhren 15' (mit-)ausbilden kann (welche insbesondere parallel angeordnet sind).
  • Dies verdeutlicht auch die Aufsicht auf dieses Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10, welche einer Aufsicht gemäß Ansichtspfeil X in Fig. 9 entspricht.
  • An dieser Stelle sei kurz angemerkt, dass für sämtliche voranstehenden Ausführungsbeispiele offensichtlich das Wärmeleitblech 19 die Luftleitröhre 15 ausbildet. Dies muss aber nicht so sein und ist lediglich exemplarisch zu verstehen.
  • Die nachfolgend zu beschreibende Fig. 11 lässt deshalb bewusst offen, ob der in Fig. 11 nicht dargestellte Rohrabschnitt, welcher sich jeweils bezüglich der Figuren 11a bis c rechts der dargestellten Luftleitröhre 15 befinden würde, von einem separaten Wärmeleitblech übergriffen wird oder von einem mit dem Luftleitröhre 15 einstückig ausgebildeten Wärmeleitblech.
  • Entscheidender ist gemäß Fig. 11 aber eine Ausgestaltung, nach welcher die dargestellten Luftauslässe 24 (exemplarisch derer drei) zwischen einer offenen Stellung gemäß Fig. 11a, einer teilweise geschlossenen Stellung gemäß Fig. 11b und einer vollständig geschlossenen Stellung gemäß Fig. 11c verstellbar sind.
  • Hierzu ist innen ein - von außen eigentlich nicht sichtbares - gemeinsames Schließelement 37 nach Art einer Abdeckleise vorgesehen, welches bezüglich der Figuren in der Höhe verstellbar ist.
  • Die Verstellung der Höhe des Schließelementes 37 kann hierbei insbesondere manuell erfolgen, beispielsweise durch nicht dargestellte Handgriffe, Griffmulden oder ähnliches.
  • Insbesondere kann das Schließelement 37 in jeder der drei dargestellten Stellungen arretiert werden, durch nicht dargestellte Arretierungsmittel.
  • Auch ist zu Fig. 11 anzumerken, dass selbstverständlich mehr als eine Zwischenstellung vorgesehen sein könnte.
  • Insbesondere könnte das Schließelement 37 stufenlos zwischen der Anfangsstellung gemäß Fig. 11a und der Endstellung gemäß Fig. 11c verstellbar sein.
  • Entscheidend ist gemäß Fig. 11 aber, dass durch diese unterschiedlichen Stellungen unterschiedlich viel Luft durch die Luftauslässe 24 ausströmen kann, insbesondere auf den nicht dargestellten Rohrabschnitt zu.
  • Sind die Luftauslässe 24 gemäß Fig. 11c vollständig geschlossen, so kann die Luft beispielsweise in der Luftleitröhre 15 gestaut bzw. kompressiert werden oder sie kann die Luftleitröhre 15 alternativ durch auf der verdeckten Gegenseite vorgesehene Luftauslässe 36 verlassen oder ähnliches.
  • Ein alternatives Ausführungsbeispiel für das Verschließen und Öffnen der Luftauslässe 24 ist in Fig. 12 dargestellt: Hierbei zeigt Fig. 12a erneut eine Offenstellung, Fig. 12b erneut eine Zwischenstellung und Fig. 12c erneut eine Schließstellung oder geschlossene Stellung.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist dem exemplarisch dargestellten Luftauslass ein gesondertes Schließelement 37' zugeordnet, nämlich nach Art einer verdrehbaren Abdeckscheibe.
  • Diese verdrehbare Scheibe 37' ist ausweislich Fig. 12a orthogonal zur Seite bzw. Seitenwand 38 ausgerichtet und befindet sich somit in einer Offenstellung. Hier kann die Luft bestmöglich aus dem Luftauslass 24 herausgelangen.
  • Fig. 12b zeigt eine Zwischenstellung und Fig. 12c die maximal geschlossene Stellung.
  • Sollte das Schließelement 37 in sich geschlossen und luftundurchlässig ausgebildet sein, käme in dieser Stellung keine Luft durch den Luftauslass 24. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Schließelement 37' aber mit gewissen Lochungen versehen, so dass selbst in der geschlossenen Stellung geringfügig Luft aus dem Luftauslass 24 austreten kann. Entsprechende Durchlässe im Schließelement 37' können je nach Einsatzfall vorgesehen sein oder nicht.
  • Man kann Fig. 12c somit entnehmen, dass selbst in der Schließstellung, je nach gewünschtem Einsatzfall, geringfügig Luft durch den Luftauslass 24 hindurchgelangen kann oder in anderen Fällen eben gerade nicht.
  • Den Luftauslass 24 kann insbesondere eine ihn umgebende, in Fig. 12 aber nicht dargestellte, Dichtung umgeben, jedenfalls sofern das Schließelement 37 selbst in einer Stellung gemäß Fig. 12c vollständig geschlossen ausgebildet sein sollte.
  • Zusammenfassend kann also festgestellt werden, dass ein Schließelement gemäß Fig. 11 oder 12 gemeinsam mehrere Luftauslässe 24 in einer Luftleitröhre 15 verschließen kann, wozu beispielsweise ein leistenartiges Schließelement 37 nach Fig. 11 vorgesehen sein kann oder gemäß Fig. 12 alternativ einzelne Schließelemente 37', insbesondere je eins pro Luftauslass 24, vorgesehen sein können (beispielsweise nach Art von Kappen oder verdrehbaren Deckeln oder ähnlichem).
  • In beiden Fällen kann ein Monteur bei der Montage des erfindungsgemäßen Wärmetauschers 10 händisch dafür Sorge tragen, dass die Luftauslässe die jeweils gewünschte Stellung aufweisen. Dies kann insbesondere von der Größe des zu klimatisierenden Raumes abhängen.
  • In Folge eines Umbaus des Raumes kann dann beispielsweise eine Verstellung des oder der Schließelemente 37, 37' erfolgen.

Claims (10)

  1. Wärmetauscher (10), insbesondere zur Klimatisierung von Räumen (11), umfassend ein Rohrsystem (14), insbesondere einen Rohrmäander, zum Leiten eines Mediums, insbesondere Wasser, wobei das Rohrsystem (14) an einer Trägerplatte (13) oder an Lamellen (32) des Wärmetauschers (10) festgelegt ist, und wobei der Wärmetauscher (10) mindestens eine, insbesondere zwischen geraden und/oder parallelen Rohrabschnitten (18) des Rohrsystems (14) angeordnete, Luftleitröhre (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitröhre (15) bezogen auf ihre axiale Längserstreckung (I), und insbesondere die axiale Längserstreckung des Wärmetauschers (10), mindestens einen seitlichen Luftauslass (24, 36) aufweist.
  2. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitröhre (15) bezogen auf ihre axiale Längserstreckung (I) eine Vielzahl seitlicher Luftauslässe (24,36) aufweist.
  3. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine seitliche Luftauslass (24, 36) bzw. die Luftauslässe (24) auf einer einem Rohrabschnitt (18) des Rohrsystems (14) zugeordneten Seite (23) der Luftleitröhre (15) angeordnet ist bzw. sind.
  4. Wärmetauscher (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine seitliche Luftauslass (24, 36) bzw. die Luftauslässe (24, 36) in Höhe (h) eines Rohrabschnittes (18) angeordnet sind.
  5. Wärmetauscher (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine seitliche Luftauslass (24, 36) bzw. die Luftauslässe (24, 36) zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung verstellbar ist bzw. sind.
  6. Wärmetauscher (10) nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitröhre (15) mindestens einen zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung verstellbaren, insbesondere seitlichen, Luftauslass (24, 36) aufweist.
  7. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Luftauslass (24, 36) bzw. die Luftauslässe (24, 36) manuell zwischen der offenen und geschlossenen Stellung verstellbar ist bzw. sind.
  8. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Luftauslässe (24) über ein gemeinsames Schließ- oder Abdeckelement (37), insbesondere eine Blende oder Leiste, gemeinsam zwischen der offenen und geschlossenen Stellung verstellbar sind.
  9. Wärmetauscher (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrsystem (14) mit Hilfe eines Wärmeleitbleches (19) an der Trägerplatte (13) oder an den Lamellen (32) des Wärmetauschers (10) festgelegt ist, wobei die Luftleitröhre (15) insbesondere von dem Wärmeleitblech (19) bereitgestellt wird.
  10. Verfahren zur Nutzung eines Wärmetauschers (10), insbesondere nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend das Leiten eines Mediums, entlang einer Trägerplatte (13) des Wärmetauschers (10) oder entlang von Lamellen (32) des Wärmetauschers (10), durch ein Rohrsystem (14), wobei mindestens eine, insbesondere zwischen parallelen und/oder geraden Rohrabschnitten (18) des Rohrsystems (14) angeordnete, Luftleitröhre (15) des Wärmetauschers (10) mit Luft beschickt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft die Luftleitröhre (15), insbesondere oberhalb der Trägerplatte (13), durch seitliche und/oder verschließbare Luftauslässe (24, 36) verlässt, vorzugsweise um auf mindestens einen der parallelen Rohrabschnitte (18) zu treffen.
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