Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Wärmeübertrager der eingangs genannten Art ist allgemein bekannt (siehe zum Beispiel Wikipedia: http: //de.wikipe- dia.org/w/index.php?title=W%C3%A4rmerohr&oldid=119816894 ) . Ein solcher Wärmeübertrager besteht aus einem Wärmerohr, in dem ein fluides (teilweise flüssiges, teilweise gasförmiges) Kältemittel gespeichert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeübertrager der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll ein Wärmeübertrager geschaffen werden, dessen - unter Normalbedingungen angestrebte - Funktionsweise, nämlich Wärme vom einen (unteren) Ende des Wärmerohrs (also vom Verdampfer) zum anderen (oberen) Ende des Wärmerohrs (also zum Kondensator) zu übertragen, ab einer bestimmten, vorgegebenen Temperatur automatisch unterbrochen wird.

Diese Aufgabe ist mit einem Wärmeübertrager der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass zum räumlichen Verdrängen des fluiden Kältemittels im Wärmerohr ein ein Gas unterhalb einer vorgegebenen Temperatur sorbierendes und oberhalb der vorgegebenen Temperatur desorbierendes Speicherelement angeordnet ist. Mit anderen Worten zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung somit dadurch aus, dass im Wärmerohr ein Speicherelement, insbesondere ein so genanntes Molekularsieb (siehe hierzu auch Wikipedia : http : / /de .wikipedia . org/w/index . php?title=Moleku- larsieb&oldid=119272636 ) wie zum Beispiel ein Metallhydrid, angeordnet ist, das ab einer bestimmten Temperatur ein im Speicherelement gespeichertes Gas freisetzt ( desorbiert ) . Dieses Gas steigt im Wärmerohr nach oben, also in den Kondensator des Wärmerohres. Dementsprechend kann kein Kältemittel mehr in diesen Bereich des Wärmerohrs aufsteigen, d. h. die Wärmeübertragerfunktion wird unter- bzw. abgebrochen. Sinkt nun die Temperatur außerhalb des Wärmeübertragers bzw. des Speicherelements wieder ab, erhält dieses seine Fähigkeit zurück, das Gas aufzunehmen (zu sorbieren), d. h. die unter Normalbedingungen angestrebte Wärmeübertragerfunktion wird wieder fortgesetzt. Bezüglich der Auswahl des Gases ist dabei vorgesehen, dass dieses jedenfalls im Rahmen der vorgesehenen Betriebsbedingungen des Wärmeübertragers nicht kondensierbar ist bzw. nicht kondensiert.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Der Vollständigkeit halber wird noch auf das weiter abliegende Dokument DD 225 772 AI hingewiesen, in dem zwar ein in einem Wärmerohr gelagertes Adsorptionsmittel offenbart ist; dieses dient allerdings der Aufnahme von Verunreinigungen aus dem Kältemittel, d. h. eine wie für die vorliegende Erfindung wesentliche Desorptionsphase soll bei dieser Lösung gerade nicht stattfinden . Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager einschließlich seiner vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt

Figur 1 schematisch und im Schnitt den erfindungsgemäßen

Wärmeübertrager mit dem Speicherelement.

Der in Figur 1 dargestellte Wärmeübertrager besteht in bekannter Weise zunächst aus dem eigentlichen Wärmerohr 1. In diesem ist ein fluides (je nach Betriebszustand teilweise flüssiges, teilweise gasförmiges) Kältemittel gespeichert bzw. gelagert. Das Wärmerohr 1 weist an seinem unteren Ende einen zur Verdampfung des Kältemittels dienenden Verdampfungsbereich 1.1 und an seinem oberen Ende einen zum Kondensieren des Kältemittels dienenden Kondensationsbereich 1.2 auf.

Wesentlich für den Wärmeübertrager ist nun, dass zum räumlichen Verdrängen des fluiden Kältemittels im Wärmerohr 1 ein ein Gas unterhalb einer vorgegebenen Temperatur sorbierendes (aufnehmendes) und oberhalb der vorgegebenen Temperatur desor- bierendes (abgebendes) Speicherelement 2 angeordnet ist. Dieses Maßgabe führt, wie eingangs erläutert, dazu, dass bei Überschreiten der vorgegebenen Temperatur das Gas aus dem Speicherelement 2 austritt, im Wärmerohr 1 nach oben steigt und dort - bei entsprechender Volumenauslegung bzw. Dimensionierung der Komponenten und Fluide - den Kondensationsbereich 1.2 ausfüllt. Hierdurch wird verhindert, dass im Verdampfungsbereich 1.1 verdampftes Kältemittel in den Kondensationsbereich 1.2 aufsteigen und dort kondensieren kann, d. h. insge- samt erfolgt ab der vorgegebenen Temperatur eine Funktionsabschaltung des Wärmeübertragers .

Der Wärmeübertrager wird reaktiviert, sobald die genannte Temperatur unterschritten und das Speicherelement 2 das Gas, das im Rahmen der vorgesehenen Betriebsbedingungen des Wärmeübertragers nicht kondensierbar ausgebildet ist, wieder sorbiert bzw. aufnimmt.

Bezüglich des Speicherelements 2 ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass dieses als Molekularsieb, besonders bevorzugt als Metallhydrid, ausgebildet ist.

Ferner ist vorgesehen, dass das Wärmerohr 1 als Teil eines thermischen Solarkollektors ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang ist schließlich vorgesehen, dass der Verdampfungsbereich 1.1 des Wärmerohres 1 mit einem Absorber des Solarkollektors wahlweise verbunden oder in diesem integriert und dass der Kondensationsbereich 1.2 des Wärmerohres 1 mit einem Wärmeträgerkreislauf einer Solaranlage verbunden ausgebildet ist.

Bezugs zeichenliste

1 Wärmerohr

1.1 Verdampfungsbereich

1.2 Kondensationsbereich

2 Speicherelement