WO2009010834A1

WO2009010834A1 - Wärmetauscher

Info

Publication number: WO2009010834A1
Application number: PCT/IB2008/001457
Authority: WO
Inventors: Veronika Bognarne Fejes
Original assignee: Wts Kereskedelmi Es Szolgaltato Kft
Current assignee: Wts Kereskedelmi Es Szolgaltato Kft
Priority date: 2007-07-17
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2010-01-17
Also published as: EP2165143A1; PT2165143E; ZA201000973B; SI2165143T1; HK1146648A1; DE502008001668D1; DE102007033166A1; CN101796364B; UA97285C2; DK2165143T3; ATE486259T1; CN101796364A; EP2165143B1; ES2355016T3; PL2165143T3; US20100181045A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher (10) mit einem länglichen Hohlkörper mit Anschlüssen (12, 12', 13, 13') zum Zulauf und Ablauf eines ersten und eines zweiten Mediums, bei denen das erste Medium im Gegenstrom zu einem zweiten Medium durch den länglichen Hohlkörper geführt wird und das zweite Medium ein wendeiförmiges Rohr (11) durchströmt, das sich längsaxial zwischen den Stirnseiten des Hohlkörpers erstreckt und worin vom Hohlkörperinnenmantel mehrere Umlenkelemente (18) in den Hohlkörpe-rinnenraum hineinragen, welche die Strömung des ersten Mediums umlenken. Zur Verbesserung des Wirkungsgrades wird vorgeschlagen, dass die Umlenkele-i mente in alternierender Reihenfolge von jeweils gegenüberliegenden Hohlkörperseiten in das Hohlkörperinnere bis in den Bereich des wendeiförmigen Rohres so hineinragen, dass sie zwischen zwei Wendeln enden und dass der Hohlkörperinnenmantel abschnittsweise mehrere konkav geformte Einschnürungen aufweist.

Description

Wärmetauscher

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere für Schwimmbäder mit einem länglichen Hohlkörper mit Anschlüssen zum Zulauf und Ablauf eines ersten und eines zweiten Mediums, bei denen das erste Medium im Gegenstrom oder Gleichstrom zu einem zweiten Medium durch den länglichen Hohlkörper geführt wird und das zweite Medium ein wendeiförmiges Rohr durchströmt, das sich längsaxial zwischen den Stirnseiten des Hohlkörpers erstreckt, und worin vom Hohlkörperinnenmantel mehrere Umlenkelemente in den Hohlkörperinnenraum hineinragen, welche die Strömung des ersten Mediums umlenken.

Schwimmbadwärmetauscher werden dazu verwendet, das Badewasser als erstes Medium mit Hilfe eines Heizmittels als zweites Medium zu erwärmen. Üblicherweise werden dazu Wärmetauscher verwendet, die im Wesentlichen aus einem großen Leitungsrohr für Badewasser und einer darin verlegten Heizschlange für ein Heizmittel zusammengesetzt. Beim Durchströmen der beiden Medien in ihren zugehörigen Rohrleitungen nimmt das Badewasser die Wärme von dem Heizmittel auf, was infolgedessen kühler wird. Die Heizschlange kann beliebige Formen innerhalb des Wärmetauschers annehmen. Die Effektivität üblicher Wärmetauscher hängt unter anderem davon ab, wie groß die Oberfläche der Heizschlange innerhalb des Wärmetauschers ist. Je größer die Oberfläche der Heizschlange ist, desto effektiver arbeitet der Wärmetauscher. Üblicherweise wird zur Oberflächenvergrößerung die Heizschlange wendeiförmig innerhalb des Wärmetauschers verlegt. Bei Wärmetauschern der vorbeschriebenen Art fließt das zu erwärmende Medium mittig durch die spiralförmige Heizschlange oder das Medium umströmt die Heizspirale außen. Das gleiche Prinzip wird auch bei Durchlauferhitzern eingesetzt, bei denen die Heizschlange eine elektrisch beheizbare Heizschlange ist. Der Unterschied zu einem Wärmetauscher darin, dass bei einem Durchlauferhitzer wesentlich mehr Wärme an das durchfließende Wasser abgegeben wird. Alle in der Beschreibung und in den Ansprüchen benannten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Wärmetauschers sind prinzipiell auf einen Durchlauferhitzer gleicher Bauart übertragbar. Ein derartiger Wärmetauscher ist beispielsweise in der DE 100 51 756 B4 beschrieben. Ein Heizmittel wird über senkrecht am Wärmetauschergehäuse angebrachte Zuführleitungen in das Wärmetauschergehäuse geleitet und durchströmt die Heizschlange. Gleichzeitig wird Badewasser im Wärmetauscher längsaxial geführt, umströmt dabei die Heizschlange und nimmt infolgedessen Wärme auf. Die Durchflussrichtungen beider Medien durch den Wärmetauscher sind gegenläufig zueinander gewählt.

Die US 5,309,987 beschreibt einen Wärmetauscher mit Prallplatten, die sich bis auf wenige Öffnungen zirkulär über den Innenmantel eines zylinderförmigen Gehäuses erstrecken und die dafür sorgen sollen, einen turbulenten Fluss des durchströmenden Mediums zu erzeugen. Durch die schrägwinklige Anordnung der Prallbleche zur Gehäuselängsachse besteht die Gefahr, dass aufgrund auftretender Turbulenzen in Einzelbereichen Stauzonen entstehen, aus denen das verwendete erste Medium nur unzureichend abfließt, so dass es auch nur zu einem unzureichenden Wärmeübergang kommen kann.

Die US 1 ,893,484 beschreibt einen Wärmetauscher, der ein zylinderförmiges Gehäuse besitzt, an dessen Innenmantel spiralförmig angeordnete Leitschaufeln vorgesehen sind. Durch diese spiralartige Anordnung der Leitschaufel wird im Gegensatz zum mittleren Bereich des Gehäuseinnenraums, in dem das wendeiförmige Rohr angeordnet ist, eine deutlich größere laminare Strömung erzeugt, so dass die Gefahr besteht, dass sich das erste Medium im Bereich des wendeiförmigen Rohres staut und nicht abfließt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung bekannte Wärmetauscher derart zu verbessern, dass die Energieeffizienz optimiert wird, wobei die Konstruktion des Wärmetauschers trotzdem kompakt und platzsparend sein soll.

Diese Aufgabe wird durch den Wärmetauscher nach Anspruch 1 gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Umlenkelemente in alternierender Reihenfolge von jeweils gegenüberliegenden Hohlkörperseiten in den Hohlkörperinnenraum bis in den Bereich des wendeiförmigen Rohres so hineinragen, dass sie zwischen zwei Wendeln enden und dass der Hohlkörperinnenmantel abschnittsweise mehrere konkav geformte Einschnürungen aufweist.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher ist insbesondere dafür vorgesehen, Schwimmbadwasser zu erwärmen, aber es lassen sich auch andere Flüssigkeiten erwärmen. Beispielsweise könnte der Wärmetauscher zum Erwärmen von Aquariumwasser eingesetzt werden. Der erfindungsgemäße Wärmetauscher ist prinzipiell auch dafür geeignet, als Kältetauscher verwendet zu werden.

Die Wirkung des erfindungsgemäßen Wärmetauschers besteht insbesondere darin, dass die vorhandenen Umlenkelemente das zu erwärmende Brauchwasser gezielt in Richtung des wendeiförmigen Rohres leiten. Des Weiteren soll die Strömungsgeschwindigkeit des ersten Mediums (Brauchwasser) so gesteuert werden, dass entlang der wendeiförmigen Rohr-Schlange eine längere Verweilzeit und damit ein größerer Wärmeübergang erreicht wird.

Das anströmende erste Medium wird von dem Umlenkelement gezielt zwischen die wendeiförmigen Rohre geführt, wobei im Bereich der Einschnürung des länglichen Hohlkörpers eine Fließbeschleunigung und in den zwischen den Einschnürungen liegenden Erweitungsbereichen des Hohlkörperinnenraums Druckentspannungen und damit geringere Fließgeschwindigkeiten erzeugt werden.

Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist der längliche Hohlkörper im Querschnitt oval oder länglich rund ausgebildet, wobei die Umlenkelemente vorzugsweise an den Schmalseiten des Ovals angeordnet sind. Auch diese Maßnahme optimiert sowohl die Verweilzeit des ersten Mediums im Bereich der wendeiförmigen Rohrschlangen als auch die Stabilität des Wärmetauschergehäuses. Weiterhin vorzugsweise sind zwischen zwei benachbarten Umlenkelementen zwei bis drei 360° Windungen des wendeiförmigen Rohres angeordnet. Es hat sich gezeigt, dass diese Optimierung einen größtmöglichen Wärmeübergang zwischen dem wendeiförmigen Rohr und dem ersten Medium schafft. Zu demselben Zweck dient die Ausgestaltung des wendeiförmigen Rohres als Wellrohr, das im Unterschied zu einem glattwandigen Rohr eine größere Oberfläche hat.

Der Hohlkörperinnenmantel weist eine glatte Oberfläche auf, womit Ablagerungen und unerwünschte Turbolenzen des dort vorbeiströmenden ersten Mediums vermieden werden.

Weiterhin zur Optimierung des Strömungsflusses des ersten Mediums sind die Umlenkelemente Flachkörper mit einer vorzugsweisen konkav gekrümmten Innenkante.

Sowohl aus herstellungstechnischen Gründen als auch um die unerwünschte Wärmeabgabe des Gehäuses an die Außenumgebung zu verhindern, ist der längliche Hohlkörper, vorzugsweise einschließlich der Umlenkelemente aus Kunststoff, insbesondere Polyamid gefertigt. Das Kunststoffgehäuse kann insbesondere durch Spritzgießen hergestellt werden.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht der längliche Hohlkörper aus mehreren, ineinander steckbaren Rohrstücken, die lösbar miteinander verbunden sind. Auf diese Art und Weise wird ein modular aufgebauter Wärmetauscher geschaffen, der aus beliebig vielen Einzelstücke aus hitzebeständigem und vor allem korrosionsfesten Kunststoff mit hoher Isolationswirkung und hoher Sicherheit gegen Verkalkung besteht.

Zur Befestigung des länglichen Hohlkörpers an einer Wand besitzt sein Gehäuse an seinem Außenmantel hervorstehende Laschen mit einer Durchbrechung zum Durchgriff einer Befestigungsschraube. Weiterhin vorzugsweise ist zur Befestigung des länglichen Hohlkörpers an einer Wand ein Bügel vorgesehen, dessen Enden um 180° umgebogen sind und in einer Draufsicht betrachtet kongruent angeordnete Bohrungen zum Durchgriff eines Bolzen- oder Schraubenschaftes aufweisen.

Die 180°-Biegung der Bügelenden schafft die Möglichkeit, den Bolzen oder die Schraube so anzuziehen, dass in dem U-förmigen umgebogenen Teil eine Druckspannung aufgebaut wird, durch welche von vornherein eine Lockerung der Schraubverbindung vermieden wird.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Bügel einen konkav geformten Mittelabschnitt, der vorzugsweise denselben Krümmungsverlauf wie der dort anliegende längliche Hohlkörper aufweist.

Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Umlenkelemente einzelne entweder vertikal oder um 2° bis 3° gegenüber der Vertikalen geneigte, in den Gehäuseinnenraum hineinragende Wandstücke. Bei einer Neigung gegenüber der Vertikalen beträgt somit der Winkel zwischen der Fließrichtung des ersten Mediums und den Umlenkelementen ca. 88°.

Weiterhin ragen die Umlenkelemente in alternierender Reihenfolge von jeweils gegenüberliegenden Seiten des Hohlkörperinneren um ein Randmaß von 1/3 bis 1/7, vorzugsweise 1/5 des Innendurchmessers des Hohlkörpers in das Hohlkörperinnere.

Der Hohlkörperinnenmantel besitzt in Richtung der Längsachse zumindest teilweise ein wellenförmiges Profil, wobei die Einschnürungen des Durchmessers vorzugsweise 5% bis 10% des Hohlkörperinneren betragen. Die Anschlüsse für das erste und zweite Medium sind in einer bevorzugten Ausführungsform stimseitig angeordnet.

Der Wärmetauscher besteht aus mehreren Einzelelementen, wodurch die Länge des Wärmetauschers beliebig wählbar ist, da beliebig viele Elemente miteinander ver- bindbar sind. Jedes der Elemente besitzt eine Befestigungslasche, so dass auch größere Wärmetauchergehäuse sicher fixiert werden können. Die Befestigung des Wärmetauschers kann sowohl an ein vorhandenes Mauerwerk, d. h. eine Wand oder als Aufhängung an einer Decke wie auch zur Befestigung auf einer Palette zur Integration innerhalb eines Systems gewählt werden. Verwendet man den Wärmetauscher zur Schwimmbadwassererwärmung, so kann die Erwärmung sowohl durch Heizwasser als auch durch Solarwärme erfolgen. Das Heizmedium als zweites Medium wird durch ein rippenförmig angeordnetes wendeiförmiges Rohr geführt. Dieses wendeiförmige Rohr dient als Heizwasserrohr, das vertikal sowie horizontal von dem ersten Medium im Wärmetauscher angeströmt wird, so dass eine gleichmäßige Wärmeentnahme möglich ist. Die konvex-konkave Bauform des Wärmetauschergehäuses mit internen Umlenkelementen verlängert die Verweildauer des ersten Mediums im Wärmetauschergehäuse, wodurch ein stärkerer Wärmeübergang gewährleistet ist. Das Heizmedium kann stärker abgekühlt werden, womit sich ein geringerer Wärmeverlust auf der Rückführungsstrecke und damit eine einsparung an Heizenergie ergibt. Die wendeiförmigen Heizwasserrippenrohre werden vorzugsweise aus hochkorrosionsfestem und druckfestem Edelstahl gefertigt und mit einem, Doppelnippel stirnseitig verschraubt.

Die vorzugsweise gewählten Umlenkelemente ragen um 20mm bis 30mm, vorzugsweise 25mm lang in das Hohlkörperinnere hinein, und zwar unter einem Winkel von 90° oder leicht gegenüber der Anströmrichtung um 2° bis 3° geneigt in den Wärmetauscher hinein. Die Umlenkelemente sind kreissegmentartig und besitzen eine konkave Oberkante, die jedoch auch anders ausgeformt werden kann. Durch die Umlenkelemente, die alternierend auf gegenüberliegenden Seiten des Wärmetauscherinnenraums angebracht sind, wird das zu erwärmende Medium mehrfach an der mittig angeordneten Heizschlange, dem wendeiförmigen Rohr vorbeigeführt. Durch diese besondere Konstruktion der Umlenkelemente wird die Fließrichtung des zu erwärmenden ersten Mediums ständig verändert, so dass es in einer verbesserten Weise im Gegenstromprinzip an der wendeiförmigen Heizschlange vorbeigeführt wird. Die sukzessiven Einschnürungen und Erweiterungen im Gehäuseinneren bewirken zudem eine wechselnde Kompression und Entspannung des fließenden ersten Mediums mit dem Ergebnis, dass die Verweilzeit des ersten Mediums im Bereich der Heizschlange vergrößert und damit die Wärmeabgabe verbessert wird.

Die ovale Form des Wärmetauschers lässt hohe Innenspannungen zu, ohne dass Materialspannungen entstehen. Die Umlenkelemente, die an den Schmalseiten integriert sind, verbessern zudem die Statik des Wärmetauschergehäuses.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 a einen längsaxialen Schnitt durch den Wärmetauscher mit integrierter wendeiförmiger Heizschlange,

Fig. 1b einen queraxialen Schnitt durch den Wärmetauscher,

Fig. 1c einen längsaxialen Schnitt durch den Wärmetauscher mit möglichem Strömungsverlauf,

Fig. 1d einen längsaxialen Schnitt durch den Wärmetauscher mit einem weiteren möglichen Strömungsverlauf,

Fig. 2a einen Wärmetauscher ohne Mittelstück,

Fig. 2b einen Wärmetauscher mit einem Mittelstück,

Fig. 2c einen Wärmetauscher mit zwei Mittelstücken,

,Fig. 3 einen queraxialen Schnitt mit Befestigungsvorrichtung in einer Explosionsdarstellung,

Fig. 4 einen längsaxialen Schnitt durch einen Durchlauferhitzer, Fig. 5 einen queraxialen Schnitt durch einen Wärmetauscher.

Fig. 1a zeigt einen Wärmetauscher 10 mit einem integrierten wendeiförmigen Rohr 11 als Heizschlange. Im vorliegenden Fall ist als Heizmittel Warmwasser vorgesehen, das durch das wendeiförmige Rohr geleitet wird. Alternativ ist es jedoch ebenfalls möglich, das wendeiförmige Rohr als eine mit elektrischem Strom beheizte Heizschlange (Tauchsiederprinzip) auszubilden. Das wendeiförmige Rohr 11 kann eine glatte Oberfläche besitzen, vorzugsweise ist es jedoch als Wellrohr ausgestaltet. Das wendeiförmige Rohr 11 wird mittels eines Doppelnippel 13, 13' jeweils stimseitig am Wärmetauschergehäuse befestigt.

Die dargestellten Wasseranschlüsse 12, 12' in Form einer Bundbuchse und einer Überwurfmutter, die vorzugsweise aus ABS gefertigt sind, dienen zum Zu- und Ablauf des ersten Mediums, das erwärmt werden soll. Vorzugsweise strömen das erste und zweite Medium gegenläufig. Der Wärmetauscher 10 besitzt ein im Querschnitt ovales Gehäuse. Die Fließrichtung des ersten Mediums ist durch den Pfeil 14 und die Fließrichtung des zweiten Mediums durch den Pfeil 15 dargestellt. Im vorliegenden Fall besitzt der Wärmetauscher zwei Endstücke 16, 16' und zwei Mittelstücke 17, 17', die zusammen mit den Endstücken zu einem Wärmetauscher 10 zusammengesteckt sind. Die Endstücke und die Mittelstücke 16, 16', 17, 17' sind jeweils zusammengesteckt, wobei benachbarte Teile über eine aus Bolzen und Schrauben bestehende Verbindung fixiert werden. Hierzu besitzen die End- und Zwischenstücke 16, 16' jeweils außenseitige Laschen mit Bohrungen, durch welche ein Bolzen oder ein Schraubenschaft hindurch steckbar ist.

Prinzipiell ist die Anzahl der Mittelstücke 17, 17' frei wählbar.

Am Innenmantel besitzen die Mittelstücke 17, 17' Umlenkelemente 18, die vertikal in das Hohlkörperinnere hineinragen. Alternativ kann statt der vertikalen Ausrichtung auch eine leicht, nämlich um 2° bis 3° gegen die Strömungsrichtung 14 gekippte Ausrichtung gewählt werden. Das Umlenkelement 18 befinde sich in Anströmrichtung 14 gesehen in dem Bereich, in dem sich der Innendurchmesser verjüngt. In Strömungs- richtung betrachtet liegt auf der gegenüberliegenden Hohlkörperinnenmantelseite im Abstand ein zweites Umlenkelement 18. Die Umlenkelemente ragen soweit in das Wärmetauschergehäuseinnere hinein, dass sie im Bereich des wendeiförmigen Rohres 11 enden. Zwischen zwei benachbarten auf gegenüberliegenden Seiten angeordneten Umlenkelementen liegen zwei bis drei Windungen des wendeiförmigen Rohres 11.

Die jeweils aneinander liegenden Lippen 101 der End- und Mittelstücke werden über einen O-Ring 102, der in einer Nut einliegt, abgedichtet.

Fig. 1b lässt im Detail erkennen, dass der Wärmetauscher 10 eine ovale Querschnittsform hat. An der Peripherie des Gehäuses sind die aus Schraube und Mutter bestehenden Verbindungen 103 zu erkennen.

Fig. 1c und d zeigen Strömungslinien 104, 106, die mit unterschiedlichen Drucken und Fließgeschwindigkeiten des einströmenden ersten Mediums eingestellt werden können. In jedem Fall erkennbar ist, dass das einströmende erste Medium, insbesondre Schwimmbadwasser, gegen die Umlenkelemente 18 trifft und von dort in Richtung der wendeiförmigen Rohre gelenkt wird, wobei jedoch die Strömung jeweils eine Richtungsumkehr erfährt und in einer schleifenförmigen Bewegung zurückgeführt wird, wo es auf neues nachströmendes Wasser trifft. Je nach eingestelltem Druck sind die jeweiligen Umlenkungen bzw. Verwirbellungen, die in Fig. 1c mit 105 gekennzeichnet sind, größer oder kleiner ausgebildet. Wesentlich ist, dass bei verlängerter Verweilzeit die Heizschlange, d. h. das wendeiförmige Rohr 11 nicht nur einfach sondern mehrfach von dem zu erwärmenden ersten Medium, insbesondere Schwimmbadwasser, durchströmt wird.

Fig. 2a bis c zeigen den erfindungsgemäßen Wärmetauscher 20, 20' 20" in unterschiedlichen Längen, die dadurch erzeugt werden, dass zwei Endstücke unmittelbar aneinander oder über ein oder zwei oder mehrere Mittelstücke miteinander verbunden werden. Je nach der Anzahl der eingefügten Mittelstücke zwischen zwei Endstü- cken kann die Länge des Wärmetauschers beliebig variiert und den gewünschten Verhältnissen angepasst werden.

Fig. 3 zeigt in einer Explosionsdarstellung die Befestigung des Wärmetauschergehäuses an einer Wand 32. Der Wärmetauscher 30 besitzt hierzu an seinem Außenmantel hervorstehende Laschen 301 mit einer Durchbrechung, wie beispielsweise einer Bohrung oder einem Langloch zum Durchgriff einer Befestigungsschraube 31. Um zu verhindern, dass sich der Wärmetauscher allmählich aus der Befestigung, hervorgerufen durch Vibrationen beim Wärmetauscherbetrieb, löst, ist ein Bügel 32 vorgesehen, der an seinen Enden 33, 34 um 180° umgebogen ist. Der Bügel 32 besteht aus einem dünnwandigen Blech, das im Bereich der 180°-Umbiegungen zwei kongruent liegende Bohrungen aufweist, durch welche der Schaft der Schraube 31 hindurchführbar ist. Diese Schraube greift ferner in Dübel 35, die in der Wand 32 verankert sind.

Wird die Schraube 31 angezogen, wird schließlich auf das U-Profil des Bügels an seinen Enden 33, 34 ein Druck ausgeübt, der nach dem Fixieren der Schraube 31 permanent auf den Schraubenkopf wirkt, dessen Rotation damit behindert wird. Zusätzlich können noch eine Kontermutter 36 und eine Unterlegscheibe 37 (jeweils pro Schraubverbindung) als weitere Drehsicherungen verwendet werden.

Der Bügel 32 besitzt einen konkav geformten Mittelabschnitt 38, dessen Formgestaltung der Außenkontur bzw. dem jeweiligen Krümmungsradius des Wärmetauschers angepasst ist.

Das System ist so ausgerichtet, dass sowohl fremdwärmende Medien als auch elektrische Heizspiralen installiert werden können, die auch mit Solarwärme betrieben werden können. In Fig. 4 ist ein Durchlauferhitzer 41 dargestellt, der über elektrisch beheizbare Heizschlangen 42 aufweist, die am linken Gehäuseteil angebracht sind. Die dargestellte Ausführungsform umfasst lediglich ein Mittelelement in dem zwei Umlenkelemente angeordnet sind. Aufgrund des stirnseitig angeordneten Stromanschlusses ist der Wasseranschluss 44 nicht stirnseitig, sondern seitlich am Durch- Iauferhitzer41 angeordnet. Ferner ist ein möglicher kreiseiförmiger Strömungsverlauf 45 des zu erwärmenden Wassers dargestellt. Es ist natürlich auch ein wellenförmiger Strömungsverlauf denkbar, wie er beispielsweise in Fig. 1 c dargestellt ist.

Fig. 5 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung der Umlenkelemente 18, die schraffiert dargestellt sind. Die Umlenkelemente bilden ein Segment, das sich aus dem Mantel des Wärmetauschers nach innen erstreckt. Vom tiefsten Punkt beträgt die Höhe des Umlenkelementes bezogen auf den größten (hier vertikal angeordneten) Durchmesser des Wärmetauschers zwischen 1/5 und %. Die Oberkante der Umlenkelemente 18 ist konkav ausgebildet.

Claims

Ansprüche

1. Wärmetauscher (10), insbesondere für Schwimmbäder, mit einem länglichen Hohlkörper mit Anschlüssen zum Zulauf und Ablauf eines ersten und eines zweiten Mediums, bei dem das erste Medium im Gegenstrom oder Gleichstrom zu einem zweiten Medium durch den länglichen Hohlkörper geführt wird und das zweite Medium ein wendeiförmiges Rohr (11) durchströmt, dass sich längsaxial zwischen den Stirnseiten des Hohlkörpers erstreckt und worin vom Hohlkörperinnenmantel mehrere Umlenkelemente (18) in den Hohlkörperinnenraum hineinragen, welche die Strömung des ersten Mediums umlenken, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Umlenkelemente (18) in alternierender Reihenfolge von jeweils gegenüberliegenden Hohlkörperseiten in den Hohlkörperinnenraum bis in den Bereich des wendeiförmigen Rohres (11) so hineinragen, dass sie zwischen zwei Wendeln enden und dass der Hohlkörperinnenmantel abschnittsweise mehrere konkav geformte Einschnürungen (17) aufweist.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Hohlkörper im Querschnitt oval oder länglich-rund ausgebildet ist, wobei die Umlenkelemente (18) vorzugsweise an den Schmalseiten des Ovals angeordnet sind.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei benachbarten Umlenkelementen (18) zwei bis drei 360°-Windun- gen des wendeiförmigen Rohres (11 ) angeordnet sind.

4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wendeiförmige Rohr (11) ein Wellrohr ist.

5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörperinnenmantel eine glatte Oberfläche aufweist.

6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkelemente (18) Flachkörper sind, die vorzugsweise eine konkav gekrümmte Innenkante aufweisen.

7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Hohlkörper, vorzugsweise einschließlich der Umlenkelemente, aus Kunststoff, insbesondere Polyamid besteht.

8. Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Hohlkörper aus mehreren ineinander steckbaren Rohrstücken besteht, die lösbar miteinander verbunden sind.

9. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Hohlkörper an seinem Außenmantel hervorstehende Laschen (301) mit einer Durchbrechung zum Durchgriff einer Befestigungsschraube (31) aufweist.

10. Wärmetauscher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung des längliche Hohlkörpers an einer Wand (32) ein Bügel (39) vorgesehen ist, dessen Enden (33, 34) um 180° umgebogen sind und die in einer Draufsicht betrachtet kongruent angeordnete Bohrungen zum Durchgriff eines Bolzen- oder Schraubenschaftes aufweisen.

11. Wärmetauscher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (39) einen konkav geformten Mittelabschnitt (38) aufweist, der vorzugsweise denselben Krümmungsradius bzw. Krümmungsverlauf wie der längliche Hohlkörper (30) aufweist.

12. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkelemente (18) aus einzelnen vertikal oder um 2° bis 3° gegenüber der Vertikalen geneigt in den Hohlkörperinnenraum hineinragende Wandstücke sind.

13. Wärmetauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkelemente in alternierender Reihenfolge von jeweils gegenüberliegenden Seiten in das Hohlkörperinnere hineinragen, vorzugsweise um ein Randmaß von 1/3 bis 1/7, weiterhin vorzugsweise 1/5, des Innendurchmessers des Hohlkörpers.

14. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörperinnenmantel in Richtung der Längsachse zumindest teilweise ein wellenförmiges Profil aufweist, wobei die Einschnürungen des Durchmessers vorzugsweise 5% bis 10% des Gehäuseinneren betragen.

15. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse für das erste und zweite Medium stirnseitig angeordnet sind.

16. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das wendeiförmige Rohr (11) eine elektrisch beheizbare Heizschlange ist.

17. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher als Durchlauferhitzer ausgebildet ist.