DE29724557U1

DE29724557U1 - Heat exchanger element

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Publication number: DE29724557U1
Application number: DE29724557U
Authority: DE
Original assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Viessmann Generations Group GmbH and Co KG
Priority date: 1997-01-21
Filing date: 1997-07-30
Publication date: 2001-12-06
Anticipated expiration: 2007-07-31
Also published as: WO1998031976A1

Description

Wärmetauscherelement (18 707)Heat exchanger element (18 707)

Die Erfindung betrifft ein Wärmetauscherelement für den Wärmetausch zwischen zwei Medien, bestehend aus einer Wand, die mit im wesentlichen quer zu ihr orientierten und im wesentlichen untereinander gleich beabstandeten Stabrippen versehen ist.The invention relates to a heat exchanger element for the heat exchange between two media, consisting of a wall which is provided with bar ribs which are oriented essentially transversely to it and are essentially equally spaced from one another.

Derartige Wärmetauscherelemente sind bspw. nach der DE-A-34 14 3 95 bekannt. Der die Wand bildende Träger ist dabei in Form einer Lochplatte ausgebildet, in deren Löcher im wesentlichen schlank-zylindrische Wärmeleitkörper einsetzbar sind. In Betracht gezogen ist dabei aber auch, die Wärmeleitkörper messerförmig auszubilden bei entsprechender Anpassung der Lochquerschnitte in der Wand. Zweck einer derartigen Ausbildung ist es, die Wärmeübergangsflache einer Wärmetauscherwand zu vergrößern, was sonst, soweit es sich bei den Wänden um Blech handelt, durch Blechprofilierung in Form von Rippen, Noppen od. dgl. bis hin zur Aufrauhung der Blechoberflächen praktiziert wird, und, soweit es sich bei den Wänden um gießtechnisch hergestellte handelt, ebenfalls durch gleiche oder ähnliche Oberflächenprofilierungen. Eingebunden sind derartige Wärmetauscherelemente dabei immer in entsprechend gestaltete Gehäuse zur Führung und Zu- und Ableitung der am Wärmetausch beteiligten Medien. Da es sich, abgesehen von den vorerwähnten Oberflächenaufrauhungen, die jedoch nur Grenzschichten der beteiligten Medien erfassen können, bei den anderen, vorerwähnten Wärmetauscherelementen um sehr grobe Strukturen handelt, stehen diese einer kompakten Bauweise von Wärmetauschern, d.h., einer möglichst geringen Raumbeanspruchung entgegen, da derartige Grobstrukturen von Wärmeübertragungsflächenvergrößerungen entsprechend große Abmessungen der mit den Übertragungsflächenvergrößerungen bestückten bzw. versehenen Wänden verlangen und damit auch entsprechend groß dimensionierte Gehäuse.Such heat exchanger elements are known, for example, from DE-A-34 14 3 95. The support forming the wall is designed in the form of a perforated plate, in the holes of which essentially slim, cylindrical heat conducting bodies can be inserted. However, it is also considered to design the heat conducting bodies in the shape of a knife with the hole cross-sections in the wall being adapted accordingly. The purpose of such a design is to increase the heat transfer surface of a heat exchanger wall, which is otherwise done, if the walls are made of sheet metal, by profiling the sheet metal in the form of ribs, knobs or the like, up to and including roughening the sheet metal surfaces, and, if the walls are made by casting, also by identical or similar surface profiling. Such heat exchanger elements are always integrated in appropriately designed housings for guiding and supplying and discharging the media involved in the heat exchange. Since, apart from the aforementioned surface roughenings, which can only affect boundary layers of the media involved, the other aforementioned heat exchanger elements are very coarse structures, they are contrary to a compact design of heat exchangers, i.e., the smallest possible space requirement, since such coarse structures of heat transfer surface enlargements require correspondingly large dimensions of the walls equipped or provided with the transfer surface enlargements and thus also correspondingly large dimensioned housings.

Daß es sich beim Wärmetauscherelement gemäß DE-A-34 14 395, von dem hier ausgegangen wird, nur um eine Grobstruktur handeln kann, ergibt!*'sicTft. jil*arcttis.;^#.cjaß iüc'
** · ··· · · · · · · · ··· ··· The fact that the heat exchanger element according to DE-A-34 14 395, which is used here, can only be a coarse structure is evident ^from the following:
** · ··· · · · · · · · ··· ···

fläche vergrößernden, die Wand durchgreifenden Wärmeleitkörper sogar in Betracht gezogen ist, diese hohl auszubilden und im inneren mit einer Scheidewand zu versehen, wobei dahingestellt bleiben muß, daß dies den Wärmeübergang wesentlich verbessert, da die Hohlräume strömungstechnisch Toträume darstellen. In Betracht gezogen ist diese Möglichkeit offenbar vielmehr unter dem Gesichtspunkt einer Gewichtsreduzierung, die mit Rücksicht auf das relativ hohe Gewicht derartiger Wärmetauscherelemente als von Interesse angesehen wurde. Bezüglich der "groben" Strukturierung solcher Wärmetauscherelemente ist auch noch auf die DE-A-37 34 009 zu verweisen, bei deren Gegenstand es sich um ein Wärmetauscherrohr handelt, das mit dessen Wandungen durchgreifenden Metallstiften bestückt ist.In order to increase the surface area of a heat-conducting body that passes through the wall, it has even been considered to make it hollow and to provide it with a partition on the inside, although it remains to be seen whether this significantly improves heat transfer, since the hollow spaces represent dead spaces in terms of flow. This possibility is apparently being considered more from the point of view of weight reduction, which was considered to be of interest in view of the relatively high weight of such heat exchanger elements. With regard to the "rough" structuring of such heat exchanger elements, reference should also be made to DE-A-37 34 009, the subject of which is a heat exchanger tube that is fitted with metal pins that pass through its walls.

Der Erfindung liegt, ausgehend von einem Wärmetauscherelement der eingangs genannten Art, die Aufgabe zugrunde, dieses dahingehend zu verbessern, daß, bezogen auf die Flächengröße der Wärmetauscherwand, deren wirksame Übertragungsflächenvergrößerung wesentlich erhöht ist, und damit Gewicht und Raumbeanspruchung eines damit ausgestatteten Wärmetauschers reduziert sind.The invention is based on the object of improving a heat exchanger element of the type mentioned at the outset in such a way that, in relation to the surface area of the heat exchanger wall, its effective transfer surface area is significantly increased, and thus the weight and space requirement of a heat exchanger equipped therewith are reduced.

Diese Aufgabe ist mit einem Wärmetauscherelement nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Stabrippenbesatz der Wand bürstenartig ausgebildet und dabei das Produkt aus Durchmesser und Abstand der auf mindestens einer Seite der Wand ange-This object is achieved with a heat exchanger element according to the invention in that the bar ribs of the wall are designed like a brush and thereby the product of the diameter and distance of the bars on at least one side of the wall

ordneten Stabrippen <. 4 mm und das Verhältnis von Durchmesser zur Höhe der Stabrippen ^. 0,3 ist. Vorteilhafte Weiterbildungen und besondere Ausführungsformen ergeben sich nach den Unteransprüchen und werden im einzelnen im speziellen Beschreibungsteil näher erläutert.arranged bar ribs <. 4 mm and the ratio of diameter to height of the bar ribs ^. 0.3. Advantageous further developments and special embodiments arise from the subclaims and are explained in more detail in the special description section.

Un,ter, "Stabrippen" sind dabei, was sich ebenfalls aus der speziellen Beschreibung ergeben wird, keineswegs grundsätzlich nur geometrisch genau zu definierende Gebilde im Sinne der vorerwähnten DE-A-34 14 395 oder DE-A-37 34 009, d.h. zylindrische Zapfen zu verstehen, sondern auch solche, dieThe term "rod ribs" is not to be understood as referring only to geometrically precisely defined structures in the sense of the aforementioned DE-A-34 14 395 or DE-A-37 34 009, i.e. cylindrical pins, as will also become clear from the specific description, but also to those that

-a.-a.

bspw. schlaufenförmig nach der einen und/oder anderen Seite aus der Wandfläche herausragen.e.g. protruding in a loop-like manner from the wall surface to one side and/or the other.

Durch den erfindungsgemäß bürstenartigen Besatz mit den Maßgaben bzgl. Durchmesser, Abstand und Höhe der Stabrippen kann im Grunde nicht mehr von einer Übertragungsflächenvergrößerung der Wärmetauscheerelemente die Rede sein, da der größere Teil der Wärmeübertragung und des Wärmetransportes bzw. der Wärmeleitung von den Stabrippen geleistet wird, ganz abgesehen vom Spezialfall, bei dem die Stabrippen ein besseres Wärmeleitvermögen haben als das Material, aus dem die Wand selbst gebildet ist, was in Sonderfällen von Interesse sein kann, wenn bspw. ein Wärmetransport in Wanderstreckungsrichtung unterbunden bzw. minimiert werden soll.Due to the brush-like trim according to the invention with the dimensions regarding diameter, spacing and height of the bar fins, there can basically no longer be any talk of an increase in the transfer surface of the heat exchanger elements, since the greater part of the heat transfer and heat transport or heat conduction is carried out by the bar fins, quite apart from the special case in which the bar fins have a better thermal conductivity than the material from which the wall itself is formed, which can be of interest in special cases, for example if heat transport in the direction of migration is to be prevented or minimized.

Um eine Vorstellung zu vermitteln, welche Dimensionierungen und Zuordnungen der Stabrippen nach den erfindungsgemäßen Maßgaben einen bürstenartigen Besatz repräsentieren, so kommen bspw. Stabrippen mit einem Durchmesser von 2 mm mit Abständen voneinander von ebenfalls maximal 2 mm in Betracht, wobei sich dabei die Höhe bzw. Länge der Stabrippen an der Bedingung zu orientieren hat, daß das Verhältnis von Durchmesser zu Höhe < 0,5 beträgt. Bei einem Durchmesser von 2 mm kann also die Höhe der Stabrippen 60 mm betragen, d.h., je dünner die Stabrippen werden, desto kürzer werden diese in ihrer Höhe bzw. Länge bemessen. Letztlich ist dabei die tatsächliche Längen- bzw. Höhenbemessung der Stabrippen aus dem Verhältnisbereich von Durchmesser zu Höhe < 0,3 von der Steifigkeit des verwendeten Materials abhängig.In order to give an idea of which dimensions and arrangements of the bar ribs represent a brush-like trim according to the inventive specifications, bar ribs with a diameter of 2 mm with spacing from each other of a maximum of 2 mm can be considered, whereby the height or length of the bar ribs must be based on the condition that the ratio of diameter to height is < 0.5. With a diameter of 2 mm, the height of the bar ribs can therefore be 60 mm, i.e. the thinner the bar ribs, the shorter they will be in height or length. Ultimately, the actual length or height dimension of the bar ribs from the ratio range of diameter to height < 0.3 depends on the rigidity of the material used.

Das erfindungsgemäße Wärmetauscherelement und dessen vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The heat exchanger element according to the invention and its advantageous developments and embodiments are explained in more detail below with reference to the drawings of exemplary embodiments.

> t > t

Es zeigt schematischIt shows schematically

Fig. l in Draufsicht einen Abschnitt des erfindungsgemäßen WärmetauschereJ-amentes; Fig. l shows a section of the heat exchanger device according to the invention in plan view;

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Fig. 2 den Abschnitt des Wärmetauscherelementes gemäß Fig. 1 in Seitenansicht;Fig. 2 shows the section of the heat exchanger element according to Fig. 1 in side view;

Fig. 3 perspektivisch eine besondere Ausführungsform eines Teiles des Wärmetauscherelementes;Fig. 3 shows in perspective a particular embodiment of a part of the heat exchanger element;

Fig. 4 perspektivisch ein aus der Ausführungsform nach Fig. 3 gebildetes Wärmetauscherelement;Fig. 4 shows in perspective a heat exchanger element formed from the embodiment according to Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt durch das Wärmetauscherelement gemäß Fig. 4;Fig. 5 is a section through the heat exchanger element according to Fig. 4;

Fig. 6 in Draufsicht eine andere Ausführungsform einesFig. 6 in plan view another embodiment of a

aus einem Band gemäß Fig. 3 gebildeten Wärmetauscherelementes; heat exchanger element formed from a strip according to Fig. 3;

Fig.7-9 weitere Ausführungsformen;Fig.7-9 further embodiments;

Fig.10,11 besondere Ausführungsformen der Stabrippen;Fig.10,11 special embodiments of the bar ribs;

Fig. 12 in Draufsicht eine weitere Ausführungsform des Wärmetauscherelementes;Fig. 12 shows a plan view of another embodiment of the heat exchanger element;

Fig.13,14 im Schnitt besondere Ausführungsformen des Wärmew tauscherelementes;Fig.13,14 show in section special embodiments of the heat exchanger element;

Fig. 15 im Schnitt und stark vergrößert das Wärmetauscherelement bei Wandausbildung aus Vliesmaterial;Fig. 15 in section and greatly enlarged the heat exchanger element with wall construction made of nonwoven material;

Fig. 16 im Schnitt und stark vergrößert einen Teilabschnitt eines Wärmetauscherelementes mit besonderer Ausführungsform der Stabrippen;Fig. 16 in section and greatly enlarged a partial section of a heat exchanger element with a special embodiment of the bar fins;

Fig. 17 im Schnitt eine beispielhafte Anordnung des Wärmetauscherelementes in einem Wärmetauschergehäuse undFig. 17 shows in section an exemplary arrangement of the heat exchanger element in a heat exchanger housing and

Fig. 18 einen Schnitt längs Linie I-I durch den Wärmetau-Fig. 18 a section along line I-I through the heat exchanger

&zgr;:&zgr;:

Das Wärmetauscherelement (nachfolgend kurz mit WT-Element bezeichnet) besteht nach wie vor aus einer Wand 1, die mit im wesentlichen quer zu ihr orientierten und im wesentlichen untereinander gleich beabstandeten Stabrippen 2 versehen ist.The heat exchanger element (hereinafter referred to as WT element) still consists of a wall 1 which is provided with bar ribs 2 which are oriented essentially transversely to it and essentially equally spaced from one another.

Für ein solches WT-Element ist nun, und dies gilt für alle Ausführungsbeispiele, wesentlich, daß der Stabrippenbesatz der Wand 1 bürstenartig ausgebildet und das Produkt aus Durchmesser d und Abstand s der auf mindestens einer Seite der Wand 1 angeordneten Stabrippen < 4 mm² und das Verhältnis von Durchmesser d zur Höhe h der Stabrippen < 0,3 ist.For such a WT element, and this applies to all embodiments, it is essential that the bar ribs of the wall 1 are designed in a brush-like manner and the product of diameter d and distance s of the bar ribs arranged on at least one side of the wall 1 is < 4 mm ² and the ratio of diameter d to height h of the bar ribs is < 0.3.

Hierzu wird auf die Fig. 1, 2 verwiesen, wobei Fig. 2 die bevorzugte Ausführungsform darstellt, die einen Rippenbesatz auf beiden Seiten der Wand 1 vorsieht. Die bürstenartige Besatzstruktur der WT-Elementes wird am besten aus Fig. 5 deutlich, obgleich es sich dabei um eine besondere Ausführungsform handelt.For this purpose, reference is made to Fig. 1, 2, wherein Fig. 2 shows the preferred embodiment, which provides a ribbed trim on both sides of the wall 1. The brush-like trim structure of the WT element is best seen in Fig. 5, although this is a special embodiment.

Im Vorgriff auf die nachfolgende Beschreibung sei auf die Fig. 17, 18 bezug genommen, die die bspw. Anordnung des WT-Elementes in einem Wärmetauschergehäuse G verdeutlichen, das mit Zu- und Abströmanschlüssen Z, A für die beiden am Wärmetausch beteiligten Medien versehen ist.In anticipation of the following description, reference is made to Fig. 17, 18, which illustrate the example arrangement of the WT element in a heat exchanger housing G, which is provided with inlet and outlet connections Z, A for the two media involved in the heat exchange.

Bevorzugt und vorteilhaft, da auf diese Weise besonders einfach und rationell herstellbar, ist die Wand 1 in Form eines Gewebes oder Gewirkes oder einer Lage aus Vliesmaterial gebildet, wobei die Stabrippen 2 Teile des Gewebes oder Gewirkes bilden. Sofern Vliesmaterial für die Wand 1 in Betracht gezogen wird, müssen, was noch näher erläutert wird, die Stabrippen in anderer Weise zugeordnet werden. Bei gleichzeitiger Ausbildung der Stabrippen 2 während des Web- oder Wirkvorganges muß das Ausgangsmaterial gut wärmeleitend sein, es sei denn, es wird nachträglich für gute Wärmeleiteigenschaften gesorgt. So kommt bspw, als Fadenmaterial solches auf Silizium/Kohlenstoff basis in Betracht, oder es erfolgt eine Behandlung (TrlrnJoitig) ."g^e^L^gtiefep: Fapseifmateepri^Llp .:mit MaterialPreferably and advantageously, since this is particularly simple and efficient to manufacture, the wall 1 is formed in the form of a woven or knitted fabric or a layer of nonwoven material, with the rod ribs 2 forming parts of the woven or knitted fabric. If nonwoven material is considered for the wall 1, the rod ribs must be assigned in a different way, as will be explained in more detail. If the rod ribs 2 are formed simultaneously during the weaving or knitting process, the starting material must be a good heat conductor, unless good heat conduction properties are subsequently ensured. For example, a silicon/carbon-based thread material can be considered, or a treatment (TrlrnJoitig) is carried out. "g^e^L^gtiefep: Fapseifmateepri^Llp .:mit Material

auf dieser Basis. Abgesehen davon kann zumindest das die Stabrippen 2 bildende Fadenmaterial aus gut wärmeleitendem, auf Web- oder Wirkmaschinen verarbeitbaren Draht gebildet sein. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß heute Web- und Wirktechniken und einschlägige Maschinen zur Verfügung stehen, die die Herstellung einer solchen bürstenartigen Struktur ohne weiteres zulassen, wobei es auch möglich ist, die Stabrippen 2 in Form von Frottierschlaufen entstehen zu lassen.on this basis. Apart from that, at least the thread material forming the bar ribs 2 can be made of wire that conducts heat well and can be processed on weaving or knitting machines. In this context, it should be noted that weaving and knitting techniques and relevant machines are available today that easily allow the production of such a brush-like structure, whereby it is also possible to create the bar ribs 2 in the form of terry loops.

Ebenfalls gestützt auf bekannte Web- und Wirktechniken und unter Verweis auf Fig. 8 ist es möglich, die Wand 1 in Form einer Doppelwand auszubilden, wobei zwischen den Doppelwandteilen l' die Stabrippen 2 angeordnet und mit diesen Teilen verwoben oder verwirkt sind.Also based on known weaving and knitting techniques and with reference to Fig. 8, it is possible to form the wall 1 in the form of a double wall, wherein the rod ribs 2 are arranged between the double wall parts 1' and are woven or knitted with these parts.

Da am Wärmetausch mindestens immer zwei Medien beteiligt sind, ist es für diese und die WT-Wand wesentlich, inwieweit diese strikt getrennt gehalten werden müssen, was in der Regel immer der Fall sein wird, wenn mindestens eines der Medien flüssig ist. Bei Wärmetausch von gasförmig zu gasförmig kann es dabei durchaus genügen, wenn das Gewebe oder Gewirke ausreichend dicht und fest geschlagen wird. Ist Dichtheit der Wand 1 erforderlich, so steht nichts entgegen, das gesamte Gebilde, wie vorerwähnt, mit einem Material ebenfalls auf Silizium/Kohlenstoffbasis zu tränken und damit gleichzeitig dicht zu machen. Dies würde im übrigen auch praktiziert werden, wenn es sich beim die Wand bildenden Material um Vliesmaterial handelte. Als Tränkungsmittel können dabei geeignete Harze, Keramikkleber od. dgl. ebenfalls in Betracht gezogen werden.Since at least two media are always involved in heat exchange, it is important for these and the heat exchanger wall to what extent they must be kept strictly separate, which will generally always be the case if at least one of the media is liquid. In the case of heat exchange from gaseous to gaseous, it may well be sufficient if the woven or knitted fabric is sufficiently dense and tightly pressed. If wall 1 needs to be impermeable, there is nothing to prevent the entire structure from being impregnated with a silicon/carbon-based material, as mentioned above, and thus made impermeable at the same time. This would also be practiced if the material forming the wall were nonwoven material. Suitable resins, ceramic adhesives or similar can also be considered as impregnating agents.

Da in der Regel ein flächig gewebtes oder gewirktes Gebilde als Wand für das WT-Element stützender Strukturen bedarf, wird eine Ausführungsform bevorzugt, bei der das die Wand 1 bildende Gewebe, Gewirke oder Vlies in Form eines Bandes 3 ausgebildet ist, das als Spirale 4 aufgerollt oder in Lagen 5 zusammengelegt oder schraubenlinienförmig gewickelt die Wand 1 bildet. Hiejr;zu..wircl au&..die. Eig...3 .Jaöe.. 6 .verwiesen, wobeiSince a flat woven or knitted structure as a wall for the WT element usually requires supporting structures, an embodiment is preferred in which the fabric, knitted fabric or fleece forming the wall 1 is designed in the form of a band 3 which forms the wall 1 when rolled up as a spiral 4 or folded in layers 5 or wound in a helical shape. For this purpose, reference is made to Eig...3 .Jaöe..6 ., where

die Fig. 3 ein solches fortlaufend hergestelltes Band 3 zeigt, aus dem schmalseitig die Stabrippen 2 herausragen. Aus einem solchen Band 3 wird dann einfach ein WT-Element bspw. in der in Fig. 4, 5 dargestellten Form gewickelt oder gemäß Fig. 6 in Lagen zusammengefaltet zu einem Flächenelement umgeformt. Außerdem lassen sich solche Bänder 3 auch gemäß Fig. 9 schraubenlinienförmig, ebenfalls mit ihren Flankenflächen F dicht aneinanderliegend, um einen Kern K wickeln, wobei, sofern das Ganze mit einem Hüllrohr HR umgeben ist, zwei koaxiale Durchströmkanäle DK entstehen, in die die Stabrippen 2 einragen. Ausgehend von zusammengefalteten Bändern gemäß Fig. 6 läßt sich auch ein Wärmetauscherelement gemäß Fig. 7 herstellen, das bspw. vier Durchströmkanäle DK aufweist.Fig. 3 shows such a continuously produced strip 3, from which the rod ribs 2 protrude on the narrow side. A WT element is then simply wound from such a strip 3, for example in the form shown in Fig. 4, 5, or folded together in layers according to Fig. 6 and formed into a surface element. In addition, such strips 3 can also be wound helically around a core K according to Fig. 9, also with their flank surfaces F lying close together, whereby, if the whole is surrounded by a casing tube HR, two coaxial flow channels DK are created, into which the rod ribs 2 protrude. Starting from folded strips according to Fig. 6, a heat exchanger element according to Fig. 7 can also be produced, which has, for example, four flow channels DK.

Die Bildung des WT-Elementes aus einem Gewebe oder Gewirke ist jedoch nicht zwingend, d.h., man kann auch von einem leicht biegsamen Metallband als Trägerband 6 ausgehen, an dem die Stabrippen 2 in geeigneter Weise seitlich appliziert sind (bspw. durch Lötverbindung), wie dies in Fig. 12 verdeutlicht ist, die als einzelne Drahtstücke, mäanderförmig verlaufend (Fig. 10) oder untereinander mittig verknüpft (Fig. 11) seitlich, d.h. an den Bandflanken F am Trägerband 6 anliegen. Fig. 10 ist dabei auch eine beispielhafte Darstellung für die vorerwähnte frottierschlaufenartige Gestaltung der Stabrippen 2. Um eine entsprechende Distanzierung der Stabrippen 2 untereinander in Querrichtung (Pfeil Q in Fig. 12) zu erreichen, sind zwischen dem Trägerband 6 Bandlagen 5" aus bspw. Vliesmaterial angeordnet.However, the formation of the WT element from a woven or knitted fabric is not mandatory, i.e. one can also start from a slightly flexible metal band as the carrier band 6, to which the bar ribs 2 are applied laterally in a suitable manner (e.g. by soldering), as is shown in Fig. 12, which are arranged as individual pieces of wire, running in a meandering manner (Fig. 10) or linked to one another in the middle (Fig. 11) laterally, i.e. on the band flanks F on the carrier band 6. Fig. 10 is also an example of the aforementioned terry loop-like design of the bar ribs 2. In order to achieve a corresponding spacing of the bar ribs 2 from one another in the transverse direction (arrow Q in Fig. 12), band layers 5" made of, for example, nonwoven material are arranged between the carrier band 6.

Das bürstenartig ausgebildete WT-Element kann aber auch, wie in Fig. 13 dargestellt, aus einem materialeinheitlichen, in sich massiven Grundkörper 7 aus wärmeleitendem Material gebildet werden, d.h., bspw. aus Aluspritzguß. Feinststrukturen des bürstenartigen Besatzes, wie sie mit Gewebe oder Gewirken darstellbar sind, sind hierbei jedoch nicht möglich, d.h., die Dimensionierung der Stabrippen 2 bewegt sich in den Größtabmessungen nach Maßgabe des Produktes aus d &khgr; s < 4 mm².The brush-like WT element can also, as shown in Fig. 13, be made from a uniform, solid base body 7 made of heat-conducting material, ie, for example, from injection-molded aluminum. However, very fine structures of the brush-like trim, as can be produced with woven or knitted fabrics, are not possible in this case, ie the dimensioning of the rod ribs 2 varies in the largest dimensions according to the product of d x s < 4 mm ² .

Gleiches gilt auch für die Ausführungsform nach Fig. 14, bei der die Wand 1 und die Stabrippen 2 einen materialeinheitlichen, in sich massiven Grundkörper 7' bilden, wobei der Wandteil 1' zwischen den Stabrippen 2 mit Durchgangsöffnungen 8 versehen und das Ganze mit einer wärmeleitenden, die Durchgangsöffnungen 8 ausfüllenden Beschichtung 9 überzogen ist. Der Grundkörper 7" besteht hierbei bspw. aus einem geeigneten Kunststoff und die Beschichtung 9 aus einem gut wärmeleitenden Metall, das auch die Durchgangsöffnungen 8 zusetzt, um zum einen Dichtheit der Wand 1 zu erreichen und zum anderen einen unbehinderten Wärmetransport durch die Wand.The same applies to the embodiment according to Fig. 14, in which the wall 1 and the bar ribs 2 form a solid base body 7' made of the same material, the wall part 1' between the bar ribs 2 being provided with through-openings 8 and the whole being covered with a heat-conducting coating 9 that fills the through-openings 8. The base body 7" consists, for example, of a suitable plastic and the coating 9 of a good heat-conducting metal that also blocks the through-openings 8 in order to achieve tightness of the wall 1 on the one hand and unhindered heat transport through the wall on the other.

Sofern für die Ausbildung der Wand 1 Vliesmaterial vorgesehen ist, wird diesbezüglich auf Fig. 15 verwiesen. Hiernach sind bei Ausbildung der Wand 1 aus einem Vlies 1" die Stabrippen 2 in Form von durch das Vlies 1" geschlagenen Nadeln N oder mit ihren Schenkeln S offenbleibenden, u-förmigen Krampen KR ausgebildet. Dargestellt ist dabei das Wärmetauscherelement in beidesitig berippter Form, d.h., die Wand 1 ist aus zwei gegeneinandergelegten Vliesen 1" gebildet, zwischen denen eine Lage L aus wärmeleitendem Material angeordnet ist, um die Wärmeleitung zwischen den Nadeln N bzw. Krampen K 12 von der einen zur anderen Seite nicht Zufallskontakten der Nadelköpfe bzw. der Basisstege der Krampen KR zu überlassen.If fleece material is provided for the formation of the wall 1, reference is made to Fig. 15 in this regard. According to this, when the wall 1 is formed from a fleece 1", the rod ribs 2 are designed in the form of needles N pierced through the fleece 1" or U-shaped staples KR with their legs S remaining open. The heat exchanger element is shown in a form ribbed on both sides, i.e. the wall 1 is formed from two fleeces 1" placed against each other, between which a layer L of heat-conducting material is arranged in order to prevent the heat conduction between the needles N or staples K 12 from one side to the other from being left to accidental contact between the needle heads or the base webs of the staples KR.

Eine besondere Ausführungsform der Stabrippen 2 ist schließlich noch in Fig. 16 verdeutlicht, die insbesondere dann vorgesehen wird, wenn gleichzeitig zum Wärmetausch ein Stoffaustausch zwischen den beteiligten Medien bewirkt werden soll (bspw. Feuchtigkeitstransport von der einen zur anderen Seite). Hierbei sind die Stabrippen 2 mit einer porösen, einen Stofftransport zulassenden Beschichtung B versehen. Abgesehen davon, daß bei durchlässig belassenem Wandmaterial ebenfalls per se schon ein Stofftransport bzw. Stoffaustausch erfolgen kann, würden durch eine solche Beschichtung B der Stabrippen 2 selbst die ganzen Stromungsquerschnxtte (siehe Fig. 17, 18) eines mit einem solchen Warmetauscherelement ausgerüsteten Wärmetauschers erfaßt. Eine solche Beschichtung B kann bspw.:*'e5.*nTactt. *3&dUl:c^\"fror^«*Mett*:wearcteia:, daß man beiFinally, a special embodiment of the rod fins 2 is shown in Fig. 16, which is particularly intended when a mass transfer between the media involved is to be effected at the same time as the heat exchange (e.g. moisture transport from one side to the other). In this case, the rod fins 2 are provided with a porous coating B that allows mass transfer. Apart from the fact that mass transfer or mass transfer can also take place per se if the wall material is left permeable, such a coating B of the rod fins 2 would cover the entire flow cross-sections (see Fig. 17, 18) of a heat exchanger equipped with such a heat exchanger element. Such a coating B can, for example, be used to:*'e5.*nTactt. *3&dUl:c^\"fror^«*Mett*:wearcteia:, that with

der Herstellung des Wärmetauschers von mit geeignetem Material umwebten oder umwickelten Drähten ausgeht.The manufacture of the heat exchanger involves using wires woven or wrapped with suitable material.

Da ara einfachsten auch hinsichtlich der Herstellbarkeit zu verwirklichen, wird, wie an; sich schon vorerwähnt, die Aus -Since it is also the easiest to implement in terms of manufacturability, as already mentioned, the design

fUhrungsform des Wärmetauscherelementes bevorzugt, bei der gleichzeitig beim Aufwickeln oder Zusammenfalten eines Ban^j~ des mit geeignten maschinellen Hilfsmitteln die Stabrippen 2 einzeln oder im Verbund gemäß der Fig. 10,11 zugeführt werden. A design of the heat exchanger element is preferred in which, at the same time as a ^strip is wound up or folded up using suitable mechanical aids, the bar ribs 2 are fed individually or in combination as shown in Fig. 10, 11.

Claims

1. Heat exchanger element for heat exchange between two media, consisting of a wall ( 1 ) which is provided with bar ribs ( 2 ) oriented essentially transversely to it and essentially equally spaced from one another, characterized in that
that the bar ribs of the wall ( 1 ) are brush-like and
the product of diameter (d) and spacing (s) of the bar ribs ( 2 ) arranged on at least one side of the wall ( 1 ) is 4 mm ² and the ratio of diameter (d) to height (h) of the bar ribs ( 2 ) is 0.3.

2. Heat exchanger element according to claim 1, characterized in that the wall ( 1 ) is formed in the form of a woven or knitted fabric or a layer of nonwoven material.

3. Heat exchanger element according to claim 2, characterized in that the rod ribs ( 2 ) form parts of the woven or knitted fabric.

4. Heat exchanger element according to claim 2, characterized in that when the wall ( 1 ) is made of a fleece ( 1 "), the rod ribs ( 2 ) are designed in the form of needles (N) driven through the fleece ( 1 ") or U-shaped staples (KR) with their legs (S) remaining open.

5. Heat exchanger element according to claim 4, characterized in that the wall ( 1 ) is formed from two nonwovens ( 1 ") placed against one another and a layer (L) of heat-conducting material is arranged between them.

6. Heat exchanger element according to claim 2 or 3, characterized in that at least the thread material forming the rod ribs ( 2 ) is a silicon/carbon-based material.

7. Heat exchanger element according to claim 2 or 3, characterized in that at least the thread material forming the rod ribs ( 2 ) is made of wire with good heat conductivity and which can be processed on weaving or knitting machines.

8. Heat exchanger element according to one of claims 3 and 7, characterized in that the bar ribs ( 2 ) are designed in the form of terry loops.

9. Heat exchanger element according to one of claims 2 to 8, characterized in that the bar ribs ( 2 ) are provided with a porous coating (B) allowing mass transport from one side to the other.

10. Heat exchanger element according to one of claims 2 to 9, characterized in that the woven, knitted or nonwoven fabric forming the wall ( 1 ) is in the form of a band ( 3 ) which forms the wall ( 1 ) when rolled up as a spiral ( 4 ) or folded together in layers ( 5 ) or wound in a helical manner.

11. Heat exchanger element according to one of claims 2 to 9, characterized in that the wall ( 1 ) is designed in the form of a double wall, wherein the rod ribs ( 2 ) are arranged between the double wall parts ( 1 ') and are woven or knitted with these parts.

12. Heat exchanger element according to one of claims 2 to 11, characterized in that the woven or knitted fabric or fleece forming the wall ( 1 ) is gas- and/or liquid-tight with a temperature-resistant filling material.

13. Heat exchanger element according to claim 1 and/or 9, characterized in that the wall ( 1 ) is formed from a plurality of adjacent strip layers ( 5 '), between which the bar ribs ( 2 ) are arranged in an integrated manner.

14. Heat exchanger element according to claim 13, characterized in that the bar ribs ( 2 ) are designed as a continuous, meandering thread strand ( 2 ').

15. Heat exchanger element according to claim 13 or 14, characterized in that the bar ribs ( 2 ) are arranged on a carrier strip ( 6 ) and this is arranged between the strip layers ( 5 ').

16. Heat exchanger element according to claim 1, characterized in that the wall ( 1 ) and the bar ribs ( 2 ) form a uniform, solid base body ( 7 ) made of heat-conducting material.

17. Heat exchanger element according to claim 1, characterized in that the wall ( 1 ) and the bar ribs ( 2 ) form a solid base body ( 7 ') made of uniform material, the wall part ( 1 ') between the bar ribs ( 2 ) being provided with through openings ( 8 ) and the whole being covered with a heat-conducting coating ( 9 ) filling the through openings ( 8 ).

18. Heat exchanger element according to one of claims 1, 2, 6 to 9 and 12, 14, characterized in that the wall ( 1 ) is formed from several layers (L) with their flank surfaces (F) abutting one another and the bar ribs ( 2 ) are arranged between the layers (L).