NL8100725A

NL8100725A - Warmtewisselaar en buis te gebruiken voor een warmtewisselaar.

Info

Publication number: NL8100725A
Application number: NL8100725A
Authority: NL
Original assignee: Wavin Bv
Priority date: 1981-02-13
Filing date: 1981-02-13
Publication date: 1982-09-01
Also published as: DK61882A; EP0058457A1

Description

✓ ί · t 80.5150/vdV/Rdm/sme

Korte aanduiding: Warmtewisselaar en buis te gebruiken voor een warmtewisselaar.

- *

Door Aanvraagster wordt als uitvinders genoemd: T.P.M Bontje te Dedemsvaart en H.E. Rensink te Hardenberg.

De uitvinding heeft betrekking op een warmtewisselaar omvattende een vat voor het opnemen van een eerste medium en tenminste één met dit vat samenwerkend samenstel van pijpen, waardoorheen een tweede medium kan stromen, welke pijpen aan hun respectie-5 ve einden in een elk einde overbruggende ruimte uitmonden.

Warmtewisselaar van deze soort zijn algemeen bekend en zij worden voor de meest uiteenlopende doeleinden gebruikt.

In de warmteverzorging tracht men steeds meer externe warmtebronnen toe te passen, in het bijzonder ook niet-continue 10 bronnen, terwijl er een behoefte bestaat de warmteopslag te vergroten. Mede door het inschakelen van niet-continue warmtebronnen, zoals bijvoorbeeld zonne-energie, neemt de opslagbehoefte toe. Naast de lange termijnopslag, gecombineerd met warmtepompen, zoals horizontale en verticale bodemwarmtewisselaars, gaat men ook de korte 15 termijnopslag, bijvoorbeeld in een dag-nachtcyclus in belangrijke mate toepassen, in het bijzonder voor het opslaan van warm water.

De uitvinding heeft dan ook tot doel een warmtewisselaar, in het bijzonder een warm water-opslagvat met geïntegreerde wisselaar te verschaffen, die op een eenvoudige manier zonder hoge investeringen 20 verkregen kan worden.

Volgens de uitvinding wordt dit bereikt met een warmtewisselaar van de aan het begin beschreven soort, die daardoor is gekenmerkt, dat het samenstel van pijpen bestaat uit een van doorgaande evenwijdige kanalen voorzien schotvormig element.

25 Het schotvormige element is de wand van een buis met 81 00 72 5 Αν - 2 - kanalen in deze wand, die uitmonden in een ruimte van een kap, die op een eind van de buis is bevestigd. Bij voorkeur is de buis met kanalen in zijn wand een deel van de wand van het vat.

Bij voorkeur wordt hierbij gebruik gemaakt van en de 5 uitvinding heeft ook betrekking op een buis te gebruiken voor een warmtewisselaar van de hierboven beschreven soort, welke buis van kunststof is vervaardigd en de buiswand van evenwijdig aan de hartlijn van de buis verlopende kanalen is voorzien. Er kan hierbij een groot volume voor het ene medium en een klein volume voor het 10 andere medium worden gebruikt doordat het vat is gevormd door de buis met kanalen in zijn wand en aan de beide einden van de buis aangebrachte kappen, die de inwendige ruimte van de buis begrenzen. Bij voorkeur is elke kap samengesteld uit twee elk van een axiaal gerichte omtreksflens voorziene schalen, waarvan de omtreksflens 15 van de ene schaal aanligt tegen de binnenomtrek van de buis en de omtreksflens van de andere schaal tegen de buitenomtrek van de buis aanligt. Hierdoor is het mogelijk de beide schalen van een doorlaat-opening te voorzien, waarin één de beide schalen met elkaar verbindende aansluitstomp voor een buisleiding past, terwijl de schaal 20 met de tegen de buitenomtrek van de buis aanliggende flens van een tweede doorlaatopening is voorzien voor het opnemen van een aansluitstomp voor een buisleiding, die in verbinding staat met de ruimte tussen de beide schalen. De warmtewisselaar volgens de uitvinding heeft vele voordelen. Zo kan het totale opslagvolume omge-25 ven zijn door warmteoverdragende vloeistof, die door de kanalen in de buiswand stroomt. De in- en uitwendig omhullende van het warmteoverdragende medium, zijn op elkaar afgestemd om een hogere bestendigheid tegen inwendige overdruk van het opslagvolume te verkrijgen bij een zo gering mogelijk materiaalverbruik. Doordat voor het ver-30 vaardigen van de warmtewisselaar volgens de uitvinding slechts een buis met kanalen afgekort behoeft te worden, kan de lengte en daarmee het opslagvolume variabel zijn en aan elke gewenste bouwmaat 8 1 00 7 2 5

C A

- 3 - aangepast worden. Voorts kan de lengte veel groter zijn dan de diameter van het vat, zodat de warmtewisselaar in de bouw bijvoorbeeld onder een dakbeschot, in een kruipruimte of dergelijke kan worden geplaatst. Voorts kan de warmtewisselaar geheel uit kunst-5 stof, zoals polyvinylchloride, worden vervaardigd en is dus volkomen corrosievrij. Ook de kopse einden van de buis zijn gelijk, zodat eenvoudige afsluitschalen met een groot hechtvlak door de omtreks-flenzen gebruikt kunnen worden.

Een warmtewisselaar volgens de uitvinding gebruikt 10 als opslagvat met geïntegreerde wisselaar, leent zich zeer goed voor gebruik als zonneboiler, waarbij het collectormedium door de kanalen in de buiswand stroomt, terwijl het opslagvolume voor het tapwater of voor een verwarmingssysteem wordt gevormd door de inwendige ruimte van de buis. Ook kan de warmtewisselaar voor een 15 verwarmingsketel/boilercombinatie gebruikt worden, waarbij het centrale verwarmingsmedium via een voorkeursschakeling door de kanalen van de buiswand kan stromen.

De uitvinding wordt aan de hand van een tekening nader toegelicht.

20 In de tekening is een aanzicht in perspectief, gedeel telijk in doorsnede van een warmtewisselaar volgens de uitvinding getoond.

De warmtewisselaar bestaat uit een huis voorzien van een wand 1, vervaardigd van een buis van kunststof, een folie of 25 coating. Aan de beide einden van de aldus gevormde omhulling is deze afgesloten door eindkappen 2a resp. 2b, die eveneens van een folie of coating dan wel van een slagvasti kunststof vervaardigd kunnen zijn. Deze eindkappen zijn voorzien van omtreksflenzen 3, die over de omhulling of buis 1 kunnen reiken. In de getekende uit-30 voeringsvorm bezitten de kappen 2a en 2b bij voorkeur in het midden een doorgediept gedeelte 4, zodat het huis stabiel kan worden neergezet. In het huis bevindt zich op een afstand van de omhulling 1, 2a, 2b de eigenlijke warmtewisselaar, die gevormd wordt door een 8 1 00 72 5 'w - 4 - buisvonnige zijwand 5 met twee eindkappen, die in het algemeen met 6 zijn aangegeven. In de ruimte tussen de warmtewisselaar en het de omhulling vormende huis is isolatiemateriaal aangebracht. Wanneer als isolatiemateriaal schuimstof wordt gebruikt, kan door het een-5 voudig opschuimen van dit materiaal een goede verankering van de warmtewisselaar in het huis worden verkregen. Er ontstaat op deze wijze een sterke sandwich-constructie. De schuimstof is in de tekening met het verwijzingscijfer 7 aangeduid.

De warmtewisselaar omvat een vat gevormd door de 10 wand 5, welke dient voor het opnemen van een eerste medium en tenminste één met dit vat samenwerkend'samenstel van pijpen, waardoorheen een tweede medium kan stromen, welke pijpen aan hun respectieve einden in een elk eind overbruggende ruimte uitmonden. Het samenstel van pijpen bestaat uit een van doorgaande evenwijdige kanalen 15 8 voorzien schotvormig element, dat uit één enkel stuk materiaal is gevormd. Het schotvormig element is hierbij de wand 5 van de warmtewisselaar. Het schotvormig element is dus de wand 5 van een buis met in deze wand kanalen 8, die uitmonden in een ruimte 9 van een kap 6, die op één eind van de buis is bevestigd. De buis met 20 kanalen in zijn wand is dus een deel van de wand van een vat. In het algemeen is het vat gevormd door de buis met kanalen 8 in zijn wand 5 en aan de beide einden van de buis aangebrachte kappen 6, die de inwendige ruimte van de buis begrenzen.

Elke kap 6 is samengesteld uit twee elk van een axiaal 25 gerichte omtreksflens 10 resp. 11 voorziene schalen 12 resp. 13, waarvan de omtreksflens 10 van de ene schaal 12 aanligt tegen de binnenomtrek van de buis gevormd door de wand 5 en de omtreksflens 11 van de andere schaal 13 tegen de buitenomtrek van de buis aanligt. De beide schalen 12 en 13 zijn voorzien van een doorlaatope-30 ning, waarin een de beide schalen 12 en 13 met elkaar verbindende aansluitstomp 14 voor een buisleiding 15 past. Op deze wijze wordt een sterke dubbelschaal verkregen, die bestand is tegen de inwendige 8 1 00 72 5 *tt—" _ ____________________ .... __—, — - 5 - overdruk in het vat. De schaal 13 met de tegen de buitenomtrek van de buis aanliggende flens 77, is van een tweede doorlaatopening voorzien voor het opnemen van een aansluitstomp 16 voor een buislei-ding 17, die in verbinding staat met de ruimte 9 tussen de beide 5 schalen 12 en 13. De schaal 13 met de tegen de buitenomtrek van de buis aanliggende omtreksflens 11 is in het midden in de richting naar de andere schaal 12 toe doorgezet en ligt hier tegenaan en de beide schalen 12 en 13 zijn met de door de met elkaar samenvallende doorlaatopeningen van de beide schalen passende aansluitstomp 14 10 voor de buisleiding 15 aan elkaar bevestigd. Hiertoe is de aansluitstomp 14 van een kop 19 voorzien met hieronder een afdichtingsring 20. Een moer of snapring 21 om een aansluitstomp 14 is onder tussenvoeging van een afdichtingsring 22 tegen de schaal 13 gedrukt. De buisleiding 15 en 17 die eveneens in het isolatiemateriaal 7 zijn 15 ingebed, monden uit in de omtreksflens 3 en zijn hier van een aan-sluitnippel voor een buitenleiding voorzien, waarbij de aansluit-nippel 23 van de leiding 17 in de doorsnede zichtbaar is. De leiding 17 kan bijvoorbeeld op een circulatieleiding van een centrale ver-warmingssysteem of van een zonnecollector zijn aangesloten, terwijl 20 de leiding 15 op een leiding voor tapwater is aangesloten. Afhankelijk van de toegevoerde of afgenomen hoeveelheid warmte is natuurlijk ook een omgekeerde aansluiting mogelijk.

Het grote voordeel ligt hierin dat als «hot gevormd, door de wand 5 een normale handelsbuis van kunststof kan worden toe-25 gepast, die in zijn wand van kanalen 8 is voorzien. Afhankelijk van de gewenste capaciteit, behoeft deze handelsbuis slechts op een bepaalde lengte te worden afgekort, waarbij ook de lengte van de buis 1 kan worden afgekort, terwijl de overige onderdelen steeds dezelfde zijn. Door de toepassing van de handelsbuis met de kanalen 30 8, die een grote sterkte heeft bij zo min mogelijk gewicht aan kunststof materiaal, waaruit de buis is vervaardigd, wordt nu een eenvoudige en goedkope oplossing gegeven voor een bij warmtewisselaars ingewikkeld en kostbaar samenstel van buizen.

8 1 00 72 5

Claims

1. Warmtewisselaar omvattende een vat voor het opnemen van een eerste medium en tenminste één met dit vat samenwerkend samenstel van pijpen waardoorheen een tweede medium kan stromen, welke pijpen aan hun respectieve einden in een elk einde overbrug- 5 gende ruimte uitmonden, met het kenmerk, dat het samenstel van pijpen bestaat uit een van doorgaande evenwijdige kanalen voorzien schotvormig element.

2. Warmtewisselaar volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het schotvormige element de wand van een buis is 10 met kanalen in deze wand, die uitmonden in een ruimte van een kap, die op een eind van de buis is bevestigd.

3. Warmtewisselaar volgens conclusies 1 enr 2, ® e t het kenmerk, dat de buis met kanalen in zijn wand een deel van de wand van het vat is.

4. Warmtewisselaar volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het vat is gevormd door de buis met kanalen in zijn wand en aan de beide einden van de buis aangebrachte kappen, die de inwendige ruimte van de buis begrenzen.

5. Warmtewisselaar volgens één of meer van de conclusies 20 1-4, met het kenmerk, dat elke kap is samengesteld uit twee, elk van een axiaal gerichte omtreksflens voorziene schalen, waarvan de omtreksflens van de ene schaal aanligt tegen de binnenomtrek van de buis en de omtreksflens van de andere schaal tegen de buitenomtrek van de buis aanligt.

6. Warmtewisselaar volgens conclusie 5, m e t het 8100725 - 7 - kenmerk, dat de beide schalen van een doorlaatopening zijn voorzien, waarin een de beide schalen met elkaar verbindende aansluitstomp voor een buisleiding past.

7. Warmtewisselaar volgens conclusies 5 en 6, met 5 het kenmerk, dat de schaal met de tegen de buitenomtrek van de buis aanliggende flens van een tweede doorlaatopening is voorzien voor het opnemen van een aansluitstomp voor een buisleiding, die in verbinding staat met de ruimte tussen de beide schalen.

8. Warmtewisselaar volgens conclusies 5-7, met het 10 kenmerk, dat de schaal met de tegen de buitenomtrek van de buis aanliggende omtreksflens in het midden in de richting naar de andere schaal toe is doorgezet en hiertegenaan ligt en de beide schalen met de door de- met elkaar samenvallende doorlaatopeningen van de beide schalen passende aansluitstomp voor de buisleiding 15 aan elkaar zijn bevestigd.

9. Warmtewisselaar volgens conclusies 1-4-en één of meer van de conclusies 5-8, met het kenmerk, dat de buis met de beide kappen en aansluitingen voor buisleidingen in een buisvormige omhulling is aangebracht, waarbij tussen de wanden 20 van het huis en de buis met de kappen isolatiemateriaal is aangebracht. *

10. Buis te gebruiken voor een warmtewisselaar volgens één of meer van de conclusies 1-9, met het kenmerk, dat deze van kunststof is vervaardigd en dat de buiswand van even- 25 wijdig aan de hartlijn van de buis verlopende kanalen is voorzien. 81 00 72 5