DE102021114408A1 - heat exchanger and ventilation unit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Regenerator-Wärmeübertrager (100) mit einem inneren ersten Ende (100a) und einem äußeren zweiten Ende (100b) und einer Mehrzahl von Wärmeübertrager-Blechen (110), die jeweils ein erstes und zweites Blech-Ende (100a, 11 0b) und einen in radialer Richtung gewölbten oder gekrümmten Blechabschnitt (116) aufweisen. Die Wärmeübertrager-Bleche (110) dienen dabei als Wärme-Speichermasse. The invention relates to a regenerator heat exchanger (100) with an inner first end (100a) and an outer second end (100b) and a plurality of heat exchanger plates (110), each of which has a first and second plate end (100a, 11 0b) and have a sheet metal section (116) that is arched or curved in the radial direction. The heat exchanger plates (110) serve as a heat storage mass.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager sowie ein Lüftungsgerät.The present invention relates to a heat exchanger and a ventilation device.
Ein Lüftungsgerät wird beispielsweise dazu verwendet, einen Raum zu be- und/oder entlüften. Zur Steigerung der Effizienz ist es wünschenswert, eine Wärmerückgewinnung mit vorzusehen. Dies kann beispielsweise durch das Vorsehen von einem Wärmeübertrager in dem Lüftungsgerät gelöst werden. Durch den Wärmeübetrager kann damit eine Wärmerückgewinnung erreicht werden.A ventilation device is used, for example, to aerate and/or ventilate a room. To increase efficiency, it is desirable to include heat recovery. This can be solved, for example, by providing a heat exchanger in the ventilation device. Heat recovery can thus be achieved by the heat exchanger.
Regenerative Wärmeübertrager werden typischerweise in Kombination mit Lüftern zur dezentralen Wohnraumbelüftung verwendet. Derartige Wärmeübertrager bestehen typischerweise aus einer Mehrzahl von aufeinander gestapelten Platten. Die Vorteile derartiger Wärmeübertrager besteht insbesondere in den geringen Kosten für die Herstellung.Regenerative heat exchangers are typically used in combination with fans for decentralized living space ventilation. Such heat exchangers typically consist of a plurality of plates stacked on top of one another. The advantages of such heat exchangers are, in particular, the low production costs.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Wärmeübertrager vorzusehen. Es ist insbesondere eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Wärmeübertrager für (Raum)Lüftungsgeräte vorzusehen.It is an object of the present invention to provide an improved heat exchanger. It is in particular an object of the present invention to provide an improved heat exchanger for (room) ventilation devices.
Diese Aufgabe wird durch einen Regenerator-Wärmeübertrager nach Anspruch 1 sowie durch ein Lüftungsgerät nach Anspruch 7 gelöst.This object is achieved by a regenerator heat exchanger according to claim 1 and by a ventilation device according to claim 7.
Diese Aufgabe wird durch einen Regenerator-Wärmeübertrager gelöst, welcher optional einen kreisförmigen oder rechteckigen Querschnitt mit einem Mittelpunk M aufweist. Der Wärmeübertrager weist ein inneres erstes Ende und ein äußeres zweites Ende sowie eine Mehrzahl von Wärmeübertrager-Blechen auf, welche jeweils ein erstes und zweites Blechende sowie einen in radialer Richtung gewölbten oder gekrümmten Blechabschnitt aufweisen. Die Wärmeübertrager-Bleche dienen als Wärme-Speichermasse für den Regenerator-Betrieb. Durch die radiale oder gekrümmte Ausgestaltung des Blechabschnittes kann der Wärmeübertrager besser an eine drallbehaftete An- oder Abströmung angepasst sein. Die Wärmeübertrager-Bleche erstrecken sich in axialer Richtung und erstrecken sich im Querschnitt in radialer Richtung.This object is achieved by a regenerator heat exchanger, which optionally has a circular or rectangular cross section with a center M. The heat exchanger has an inner first end and an outer second end as well as a plurality of heat exchanger plates, which each have a first and second plate end and a plate section that is arched or curved in the radial direction. The heat exchanger plates serve as a heat storage mass for regenerator operation. Due to the radial or curved configuration of the sheet metal section, the heat exchanger can be better adapted to an inflow or outflow with a twist. The heat exchanger plates extend in the axial direction and in cross section extend in the radial direction.
Ein Regenerator ist ein Wärmeübertrager mit einem Kurzzeit-Wärmespeicher, der abwechselnd mit einem warmen und einem kalten Medium, hier Luft, umströmt wird.A regenerator is a heat exchanger with a short-term heat accumulator around which a warm and a cold medium, in this case air, flows alternately.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Regenerator-Wärmeübertrager für (Raum)Lüftungsgeräte vorgesehen. Der Wärmeübertrager weist optional einen runden oder kreisförmigen Querschnitt auf. Der Wärmeübertrager besteht aus einer Mehrzahl von Wärmeübertrager-Blechen. Die Wärmeübertrager-Bleche weisen jeweils ein erstes und zweites Ende auf. Die ersten Enden der Wärmeübertrager-Bleche sind miteinander im Bereich der Mitte (d. h. eines ersten inneren Endes) des kreisförmigen oder ringförmigen Querschnitts des Wärmeübertragers gekoppelt. Die zweiten Enden der Wärmeübertrager-Bleche sind am zweiten bzw. äußeren Ende des Wärmeübertragers miteinander gekoppelt oder zusammengesteckt. Somit kann der Wärmeübertrager aus einer Mehrzahl von Wärmeübertrager-Blechen zusammengebaut oder zusammengesteckt werden. Optional sind die Wärmeübertrager-Bleche identisch ausgeführt. Die Wärmeübertrager-Bleche dienen als Kurzzeit-Wärmespeicher, die dazu geeignet sind, Wärme aus einem vorbeiströmenden warmen Luftstrom zu entziehen und zu speichern und die gespeicherte Wärme später an einen vorbeiströmenden kalten Luftstrom zu übertragen.According to one aspect of the present invention, a regenerator heat exchanger for (room) ventilation devices is provided. The heat exchanger optionally has a round or circular cross-section. The heat exchanger consists of a number of heat exchanger plates. The heat exchanger plates each have a first and second end. The first ends of the heat exchanger laminations are coupled to each other in the region of the center (i.e. a first inner end) of the circular or annular cross-section of the heat exchanger. The second ends of the heat exchanger plates are coupled or plugged together at the second or outer end of the heat exchanger. The heat exchanger can thus be assembled or plugged together from a plurality of heat exchanger metal sheets. Optionally, the heat exchanger plates are identical. The heat exchanger plates serve as short-term heat accumulators, which are suitable for extracting and storing heat from a warm airflow flowing past and later transferring the stored heat to a cold airflow flowing past.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weisen die Wärmeübertrager-Bleche ein erstes Ende, einen anschließenden geraden Blechabschnitt, einen gekrümmten Blechabschnitt sowie einen zweiten geraden Blechabschnitt auf. Der erste Blechabschnitt ist leicht gebogen ausgeführt. Der letzte Blechabschnitt ist ebenfalls gerade ausgeführt. Mittels der ersten Enden der Wärmeübertrager-Bleche werden benachbarte Wärmeübertrager-Bleche miteinander gekoppelt bzw. ineinander gesteckt. Der Abschnitt am zweiten Ende der Wärmeübertrager-Bleche wird dazu verwendet, mit anderen zweiten Enden der Wärmeübertrager-Bleche gekoppelt bzw. ineinander gesteckt zu werden. Damit besteht der Wärmeübertrager sowohl an seiner Innen- als auch an seiner Außenseite aus einer Mehrzahl von Wärmeübertrager-Blechen, welche sowohl an ihrer Innen- als auch an ihrer Außenseite ineinander gesteckt sind. Damit kann ein Wärmeübertrager bestehend aus einer Mehrzahl von Blechen stabil zusammengesetzt oder zusammengesteckt werden.According to one aspect of the present invention, the heat exchanger sheets have a first end, an adjoining straight sheet section, a curved sheet section and a second straight sheet section. The first sheet metal section is slightly curved. The last sheet metal section is also straight. Adjacent heat exchanger plates are coupled to one another or plugged into one another by means of the first ends of the heat exchanger plates. The section at the second end of the heat exchanger plates is used to be coupled to other second ends of the heat exchanger plates or to be plugged into one another. The heat exchanger thus consists, both on its inside and on its outside, of a plurality of heat exchanger sheets, which are plugged into one another both on their inside and on their outside. A heat exchanger consisting of a plurality of metal sheets can thus be assembled or plugged together in a stable manner.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weisen die Wärmeübertrager-Bleche Ausnehmungen wie beispielsweise Rillen entlang einer Längsrichtung der Wärmeübertrager-Bleche auf. Dies ist vorteilhaft, weil damit Wärmeübertrager-Kapazität verbessert werden kann.According to one aspect of the present invention, the heat exchanger sheets have recesses such as grooves along a longitudinal direction of the heat exchanger sheets. This is advantageous because it allows the heat exchanger capacity to be improved.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist am äußeren Ende der Wärmeübertrager-Bleche eine Nase vorgesehen, welche in eine Ausnehmung an einem benachbarten Wärmeübertrager-Blech insbesondere im Bereich des zweiten Endes gesteckt werden kann.According to another aspect of the present invention, at the outer end is the heat exchanger plates provided a nose which can be inserted into a recess on an adjacent heat exchanger plate in particular in the region of the second end.
Ein Wärmeübertrager-Blech kann eine längliche Ausdehnung bzw. eine Längsausdehnung (Länge) zwischen dem ersten und zweiten Ende aufweisen. Senkrecht zur Längsausdehnung weist das Blech eine Breitenausdehnung (Breite) auf.A heat exchanger sheet may have an elongate dimension or longitudinal extent (length) between the first and second ends. Perpendicular to the longitudinal dimension, the sheet metal has a width dimension (breadth).
Der Wärmeübertrager kann beispielsweise bei einem Einraumlüftungsgerät verwendet werden. Hierbei kann beispielsweise wenigstens eine Bohrung in einer Mauer vorgesehen werden, wobei jeweils ein Wärmeübertrager und mindestens ein Lüfter in der Bohrung vorgesehen werden.The heat exchanger can be used, for example, in a one-room ventilation device. In this case, for example, at least one hole can be provided in a wall, with one heat exchanger and at least one fan being provided in each hole.
Durch den kreisförmigen Querschnitt des Wärmeübertragers kann dieser besser in einer nachträglich eingefügten runden Bohrung einer Mauer eingesetzt werden. Beispielsweise kann beim Betrieb der Einraumlüftung ein Lüfter in einer ersten Betriebsart betrieben werden, um Luft aus dem Raum nach außen herauszudrücken. Hierbei werden die Bleche des Wärmeübertragers von der nach außen ausströmenden Luft erwärmt. Anschließend kann eine zweite Betriebsart des Lüfters aktiviert werden, um Luft von außen nach innen zu befördern. Diese Luft streicht dann an den Wärmeübertrager-Blechen vorbei und kann die in den Blechen gespeicherte Wärme aufnehmen, so dass diese Luft vorerwärmt wird, bevor sie in den Raum eintritt.Due to the circular cross-section of the heat exchanger, it can be better used in a round hole in a wall that was subsequently added. For example, when operating the one-room ventilation, a fan can be operated in a first operating mode in order to force air out of the room to the outside. The metal sheets of the heat exchanger are heated by the air flowing out. A second operating mode of the fan can then be activated in order to transport air from outside to inside. This air then sweeps past the heat exchanger plates and can absorb the heat stored in the plates, so that this air is preheated before it enters the room.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Querschnitt des Wärmetauschers kreisförmig, oval, vieleckig (z. B. 8 bis 20-eckig) oder rechteckig sein.In accordance with one aspect of the invention, the cross-section of the heat exchanger may be circular, oval, polygonal (e.g., 8-20 sided), or rectangular.
Der Wärmeübertrager gemäß der Erfindung ist insbesondere gut an eine drallbehaftete An- oder Abströmung von einem Lüfter angepasst.The heat exchanger according to the invention is particularly well adapted to a swirling inflow or outflow from a fan.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein erstes Ende bzw. ein erster Blechabschnitt des Bleches mehrere Biegungen und/oder Stanzungen aufweisen. Damit kann eine Bewegung der Bleche zueinander eingeschränkt werden, wenn die ersten Enden miteinander gekoppelt sind. Der zweite Blechabschnitt wird vorgesehen, um einen gewünschten Abstand zwischen den einzelnen Blechen bei kleinstmöglichem Radius zu gewährleisten. Damit kann der Radius des ersten Abschnitts des Wärmeübertragers reduziert werden. Der dritte Abschnitt weist eine Wölbung auf. Diese Wölbung kann beispielsweise einer logarithmischen Spirale folgen, um den gleichen Abstand zwischen den einzelnen Blechen zu gewährleisten. Der vierte Blechabschnitt kann aus einer oder mehreren Biegungen und/oder Stanzungen aufgebaut sein. Dieser Bereich dient der Befestigung mit benachbarten Blechen. Eine Nase oder Stecker kann dabei in einen Schlitz oder eine Öffnung eines benachbarten Blechs eingeführt werden, so dass das zweite Ende der Bleche sicher in oder an einem zweiten Ende eines benachbarten Bleches befestigt sein kann.According to one aspect of the present invention, a first end or a first sheet metal section of the sheet metal can have a plurality of bends and/or stampings. A movement of the metal sheets relative to one another can thus be restricted when the first ends are coupled to one another. The second sheet metal section is provided in order to ensure a desired distance between the individual sheets with the smallest possible radius. The radius of the first section of the heat exchanger can thus be reduced. The third section has a bulge. This curvature can, for example, follow a logarithmic spiral in order to ensure the same distance between the individual sheets. The fourth sheet metal section can be made up of one or more bends and/or stampings. This area is used for attachment to adjacent metal sheets. A tab or plug may be inserted into a slot or opening in an adjacent panel so that the second end of the panel may be securely fastened in or to a second end of an adjacent panel.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Blech eine Länge und eine Breite sowie optional zumindest teilweise Längsrillen auf.According to one aspect of the present invention, the metal sheet has a length and a width and optionally at least partially longitudinal grooves.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein (Raum)Lüftungsgerät L mit mindestens einem oben beschriebenen Wärmeübertrager.The invention also relates to a (room) ventilation device L with at least one heat exchanger as described above.
Das Lüftungsgerät weist ein zylinderförmiges Gehäuse auf, in welchem mindestens ein Lüfter (mit kreisförmigem Querschnitt) und mindestens einer der oben beschriebenen Wärmeübertrager vorgesehen ist. Optional kann mehr als ein Lüfter vorgesehen sein. Der Lüfter kann optional im Pendelbetrieb betrieben werden.The ventilation device has a cylindrical housing in which at least one fan (with a circular cross section) and at least one of the heat exchangers described above is provided. More than one fan can optionally be provided. The fan can optionally be operated in alternating mode.
Derartige Lüftungsgeräte können insbesondere als dezentrale Lüftungsgeräte eingesetzt werden.Such ventilation devices can be used in particular as decentralized ventilation devices.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung erstrecken sich die Bleche des Wärmeübertragers von einem ersten inneren Ende des Wärmeübertragers radial nach außen, wobei ein Abschnitt der Bleche gewölbt oder gekrümmt ist.According to one aspect of the present invention, the laminations of the heat exchanger extend radially outward from a first inner end of the heat exchanger, with a portion of the laminations being arched or curved.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die gewölbten Blechabschnitte im Wesentlichen parallel zueinander ausgestaltet sein.According to one aspect of the present invention, the arched sheet metal sections can be designed essentially parallel to one another.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung folgt eine Mittellinie einer Wölbung des Blechs im dritten Blechabschnitt einer Spirale, einer archimedischen Spirale oder einer logarithmischen Spirale.According to an aspect of the present invention, a center line of a curvature of the sheet metal in the third sheet metal section follows a spiral, an Archimedean spiral or a logarithmic spiral.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Abstand zwischen benachbarten Blechen zumindest teilweise in radialer Richtung konstant.According to a further aspect of the present invention, the distance between adjacent sheets is at least partially constant in the radial direction.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Wölbung des dritten Bereichs ≤ 180°.According to a further aspect of the present invention, the curvature of the third area is ≦180°.
Mit dem ersten Ende der Bleche kann eine Fixierung zwischen mehreren Lamellen erfolgen.With the first end of the metal sheets, a fixation between several slats can take place.
Ferner können Abstandshalter zur Sicherstellung des Abstands zwischen den Lamellen vorgesehen sein.Furthermore, spacers can be provided to ensure the spacing between the slats.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Wärmeübertragerbleche aus beschichtetem Stahl oder aus einer Aluminiumlegierung.According to one aspect of the present invention, the heat exchanger plates are made of coated steel or an aluminum alloy.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Regenerator verwendet, um Wärme zwischen zu speichern. Dies kann insbesondere in einem diskontinuierlichen Betrieb (Luft rein/Luft raus, ca. alle 40 sec) erfolgen. Ein erfindungsgemäßer Regenerator stellt einen Kurzzeit-wärmespeicher für den diskontinuierlichen Betrieb dar, wobei die Wärmeübertrager-Bleche als Kurzzeit-Wärmespeicher dient.According to one aspect of the invention, a regenerator is used to temporarily store heat. In particular, this can be done in discontinuous operation (air in/air out, approx. every 40 seconds). A regenerator according to the invention represents a short-term heat accumulator for discontinuous operation, with the heat exchanger plates serving as a short-term heat accumulator.
Die Lüfterleistung des Lüfter kann optional kleiner als 200 W, und insbesondere kleiner als 50 W sein.The fan power of the fan can optionally be less than 200 W, and in particular less than 50 W.
Bei einem Volumenstrom von 100 m2/h und in einem Intervall von 40 Sekunden (Wechsel der Luftströmungsrichtung) ergibt sich eine Wärmespeicherung oder Übertragung auf den Wärmeübertrager von ca. 1,3 kJ/K bei trockener Luft und bei feuchter Luft entsprechen mehr.With a volume flow of 100 m 2 /h and in an interval of 40 seconds (change of air flow direction) there is heat storage or transfer to the heat exchanger of approx. 1.3 kJ/K in dry air and more in humid air.
Somit ergeben sich folgende beispielhafte Speicherkapazitäten: Sauna in Sibirien außen Temp.-40/ Innentemperatur. +100 ergibt eine Speicherkapazität von 171 KJ. Bei einem Wohngebäude im WinterAußentemperatur-5 / Innentemp +21 -> 32 KJ oder Außentemp -30 / Innentemp + 30 -> 74 kJ. Mit anderen Worten bei hohen Außentemperaturen und niedrigen Innentemperaturen kann die Wärmespeicherung ausreichend gut arbeiten.This results in the following exemplary storage capacities: Sauna in Siberia outside temp.-40/ inside temperature. +100 gives a storage capacity of 171 KJ. For a residential building in winter, outside temperature -5 / inside temp +21 -> 32 kJ or outside temp -30 / inside temp + 30 -> 74 kJ. In other words, when the outside temperature is high and the inside temperature is low, the heat storage can work sufficiently well.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further configurations of the invention are the subject matter of the dependent claims.
Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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1 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Wärmeübertragers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, -
2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Wärmeübertragers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, -
3 zeigt einen Querschnitt eines Wärmeübertrager-Bleches gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und -
4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Wärmeübertrager-Bleches von3 , -
5A zeigen verschiedene Ansichten eines Lüftungsgerätes gemäß einem bis 5E zweiten Ausführungsbeispiel, -
6A zeigen verschiedene Ansichten eines Wärmeübertragers gemäß und 6B einem dritten Ausführungsbeispiel, und -
7 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Wärmeübertragers gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
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1 shows a schematic cross section of a heat exchanger according to a first embodiment, -
2 shows a perspective view of a heat exchanger according to a first embodiment, -
3 shows a cross section of a heat exchanger plate according to a first embodiment, and -
4 shows a perspective view of the heat exchanger plate from FIG3 , -
5A show different views of a ventilation device according to a second embodiment to 5E, -
6A show different views of a heat exchanger according to 6B and 6B a third embodiment, and -
7 shows a schematic sectional view of a heat exchanger according to a fourth embodiment.
Der Wärmeübertrager 100 weist einen Mittelpunkt M und eine Mehrzahl von sich radial erstreckenden Wärmeübertrager-Blechen 110 auf. Die Wärmeübertrager-Bleche erstrecken sich ebenfalls in axialer Richtung. Der Wärmeübertrager weist ein erstes (radial) inneres Ende 100a, einen ersten und zweiten Abschnitt 100c, 100d und ein (radial) äußeres (kreisförmiges) Ende 100b auf. Der Wärmeübertrager 100 besteht aus einer Mehrzahl von Wärmeübertrager-Blechen 110, welche an ihren jeweiligen ersten und zweiten Enden 110a, 110b miteinander gekoppelt oder ineinander gesteckt werden, so dass sowohl deren erste als auch deren zweite Enden 110a, 110b (fest) mit den ersten und zweiten Enden 110a, 110b eines benachbarten Wärmeübertrager-Bleches 110 verbunden sind. Damit kann erreicht werden, dass der Wärmeübertrager 100 auf einfache Art und Weise zusammengebaut bzw. zusammengesteckt werden kann und von sich aus ohne weitere Hilfsmittel über eine gute Stabilität verfügt.The
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist der Wärmeübertrager als Regenerator-Wärmeübertrager ausgestaltet. Ein Regenerator ist ein Wärmeübertrager mit einem Kurzzeit-Wärmespeicher, der abwechselnd mit einem warmen und einem kalten Medium, hier Luft, umströmt wird.According to one aspect of the invention, the heat exchanger is designed as a regenerator heat exchanger. A regenerator is a heat exchanger with a short-term heat accumulator around which a warm and a cold medium, in this case air, flows alternately.
Die jeweiligen Wärmeübertrager-Bleche 110 weisen ein erstes und zweites Ende 110a, 110b auf. Die ersten Enden 110a der Wärmeübertrager-Bleche 110 können im Bereich des ersten Endes 110a des Wärmeübertragers 100 mit benachbarten ersten Enden 110a von benachbarten Wärmeübertrager-Blechen 110 gekoppelt sein. Die zweiten Enden 110b der Wärmeübertrager-Bleche 110 können im Bereich des äußeren Endes 100b des Wärmeübertragers 100 vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die zweiten Enden 110b der jeweiligen Wärmeübertrager-Bleche 110 in benachbarten Wärmeübertrager-Blechen 110 gekoppelt bzw. mit denen zusammengesteckt.The respective
Die Wärmeübertrager-Bleche 110 weisen somit ein erstes Blechende 110a mit einem ersten Blechabschnitt 114, einen zweiten Blechabschnitt 115, einen dritten Blechabschnitt 116 sowie einen vierten Blechabschnitt 117 auf, wobei der vierte Blechabschnitt am zweiten Ende 110b der Wärmeübertrager-Bleche 110 vorgesehen ist. Der zweite Blechabschnitt 115 ist gerade ausgestaltet. Der dritte Blechabschnitt 116 ist gekrümmt oder gebogen ausgestaltet. Der dritte Blechabschnitt 117 ist ebenfalls im Wesentlichen gerade ausgestaltet.The
Die zusammengesteckten bzw. gekoppelten ersten Blechanden 110a können das erste (radial) innere Ende 100a des Wärmeübertragers 100 ausbilden. Die gekoppelten zweiten Blechenden 110b der Bleche 110 können das zweite äußere Blechende 100b des Wärmeübertragers ausbilden.The first sheet metal ends 110a that are plugged together or coupled can form the first (radially)
Der Wärmeübertrager 100 weist einen ersten Abschnitt 100c angrenzend an das erste (radial) innere Ende 100a (mit den zweiten Blechabschnitten 115) und einen zweiten Abschnitt 100d zwischen dem zweiten (radial) äußeres Ende 100b und dem ersten Abschnitt 100c auf. Die dritten Blechabschnitte 116 sind im Bereich des zweiten Abschnitts 110d vorgesehen.The
Ferner weist das Wärmeübertrager-Blech 110 eine Nase 111 in oder an dem vierten Blechabschnitt 117 auf. Ferner weist das Blech optional eine Mehrzahl von Rillen 113 zwischen dem ersten und zweiten Ende 110a, 110b auf. Die Rillen 113 können durchgehend oder unterbrochen ausgestaltet sein (d. h. es können eine oder mehrere Rillen sein). Ferner kann ein Loch oder eine Öffnung 112 im Bereich des zweiten Endes 110b vorgesehen sein.Furthermore, the heat
Das Blech 110 weist eine Länge 100f und eine Breite 100e auf.
Die Öffnung 112 und die Nase 111 sind aufeinander abgestimmt, so dass eine Nase 111 eines Wärmeübertrager-Bleches 110 in eine Öffnung 112 eines benachbarten Wärmeübertrager-Bleches 110 gesteckt oder gekoppelt werden kann, so dass die zweiten Enden 110b von benachbarten Wärmeübertrager-Blechen 110 ineinander gesteckt werden können.The
Optional kann die Neigung oder Wölbung der Bleche 110 eines ersten Wärmeübertragers im Uhrzeigersinn ausgerichtet sein. Ein weiterer Wärmeübertrager 100 in dem Lüftungsgerät 200 kann Bleche 110 mit einer Wölbung aufweisen, welche gegen den Uhrzeigersinn ausgerichtet ist.Optionally, the inclination or curvature of the
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der gekrümmte oder gewölbte Blechabschnitt 116 optional die Form einer Spirale annähern:
Hierbei entspricht r dem Radius und Φ dem Umfangswinkel. Optional beträgt der Umfangswinkel Φ maximal 180°.Here, r corresponds to the radius and Φ to the circumferential angle. Optionally, the circumferential angle Φ is a maximum of 180°.
Wenn die Spirale als logarithmische Spirale ausgestaltet ist, dann gilt:
Hierbei ist r der Radius, Φ der Umfangswinkel und a und k sind jeweils Konstanten. Hierbei kann k zwischen 20 und 400 sein und a kann zwischen 0,3 und 3 liegen. Mit dieser Formel kann der Abstand der Wärmeübertrager-Bleche zueinander eingestellt werden. Die Wärmeübertrager-Bleche können somit so ausgelegt werden, dass der Abstand im spiralen Verlauf konstant ist oder im äußeren oder inneren Bereich etwas zunimmt oder abnimmt.Here, r is the radius, Φ is the circumferential angle, and a and k are constants. Here, k can be between 20 and 400 and a can be between 0.3 and 3. With this formula, the distance between the heat exchanger plates can be adjusted will. The heat exchanger plates can thus be designed in such a way that the distance in the spiral course is constant or slightly increases or decreases in the outer or inner area.
Alternativ kann der gewölbte oder gekrümmte Blechabschnitt 116 auch durch einen Kreisbogen mit einem Radius zwischen 20 und 100 mm entstehen.Alternatively, the arched or curved
Der minimale Innenradius der Wärmeübertrager-Bleche ergibt sich aus der Anzahl der Bleche multipliziert mit der Dicke der Bleche. Der maximale Innenradius sollte maximal 10 % größer sein als der minimale Innenradius. Der Außenradius beträgt optional zwischen 60 und 250 mm. Das Verhältnis von Außenradius zu Innenradius kann zwischen 1,5 und 30 liegen.The minimum inner radius of the heat exchanger plates results from the number of plates multiplied by the thickness of the plates. The maximum inner radius should be a maximum of 10% larger than the minimum inner radius. The outer radius is optionally between 60 and 250 mm. The ratio of the outer radius to the inner radius can be between 1.5 and 30.
Das Verhältnis zwischen Außenradius und dem Radius des Abschnitts 115 liegt zwischen 0,05 und 0,5.The ratio between the outer radius and the radius of
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Querschnitt des Wärmetauschers kreisförmig, oval, vieleckig (z. B. 8 bis 20-eckig) oder rechteckig sein.In accordance with one aspect of the invention, the cross-section of the heat exchanger may be circular, oval, polygonal (e.g., 8-20 sided), or rectangular.
Bei einem Wärmeübertrager mit einem vieleckigen Querschnitt (z. B. ein 16-Eck) können Bleche mehrfach abgekantet sein.In the case of a heat exchanger with a polygonal cross-section (e.g. a 16-corner), sheets can be bent several times.
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 3037709 [0003]DE 3037709 [0003]
Claims (10)
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Applications Claiming Priority (1)
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ID=81748400
Family Applications (1)
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| DE102021114408.6A Pending DE102021114408A1 (en) | 2021-06-03 | 2021-06-03 | heat exchanger and ventilation unit |
Country Status (3)
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1517690A (en) | 1966-01-07 | 1968-03-22 | Productions Ind Et De Distrib | rotary heat exchanger or the like and its various applications |
| DE2717462A1 (en) | 1977-04-20 | 1978-10-26 | Schrag Heizungs Lueftungs Klim | Double entry air conditioning centrifugal fan - has housing scroll with central partition to form two fans with separate outlets |
| DE3037709A1 (en) | 1980-10-06 | 1982-04-22 | Jago-Kunststoff-Gesellschaft mbH & Co KG, 4730 Ahlen | Recuperative or regenerative heat recovery system - has thin plates close together on common rotor forming exchange surfaces |
Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| DE416332C (en) * | 1923-06-19 | 1925-07-14 | Erik Sigfrid Lynger | Heat exchange device |
| US6991023B2 (en) * | 2003-04-24 | 2006-01-31 | Sunpower, Inc. | Involute foil regenerator |
-
2021
- 2021-06-03 DE DE102021114408.6A patent/DE102021114408A1/en active Pending
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1517690A (en) | 1966-01-07 | 1968-03-22 | Productions Ind Et De Distrib | rotary heat exchanger or the like and its various applications |
| DE2717462A1 (en) | 1977-04-20 | 1978-10-26 | Schrag Heizungs Lueftungs Klim | Double entry air conditioning centrifugal fan - has housing scroll with central partition to form two fans with separate outlets |
| DE3037709A1 (en) | 1980-10-06 | 1982-04-22 | Jago-Kunststoff-Gesellschaft mbH & Co KG, 4730 Ahlen | Recuperative or regenerative heat recovery system - has thin plates close together on common rotor forming exchange surfaces |
Also Published As
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