DE3112970A1

DE3112970A1 - "waermetauscher fuer gasfoermige medien"

Info

Publication number: DE3112970A1
Application number: DE19813112970
Authority: DE
Inventors: Gregor 4441 Schapen Schniedergers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-04-01
Filing date: 1981-04-01
Publication date: 1982-10-14
Also published as: DE3112970C2

Description

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Schniedergers, Gregor, Hörstraße 23, 4441 Schapen

"Wärmetauscher für gasförmige Medien"

Die Erfindung bezieht sich auf einen regenerativen Wärmetausche |

d.h. einen Wärmetauscher, bei dem die Wärmeübertragung nicht I

ί allein durch das Temperaturgefälle zwischen Abwärme und Zuwärme ! wirksam ist, sondern bei dem zusätzlich eine Wärmeaufbereitung \ erfolgt, beispielsweise durch elektromotorische Kältekompressor' \ mit Wärmepumpenschaltung usw.

In der Veröffentlichung "AEL, Wärmetauscher für den Einsatz in Ställen, Merkblatt 18/198o" wird der Wärmetauschereinsatz im landwirtschaftlichen Bereich erläutert, wobei u.a. als regenerativer Wärmetauscher eine Anlage erläutert wird, bei welcher ein rotierendes Rad als Tauscherrad vorgesehen ist, das einerseits von der kalten Außenluft, andererseits von der warmen Abluft angeströmt wird, wobei aufgrund des Wärmeüberganges nunmehr die kalte Außenluft erwärmt und die warme Abluft gekühlt wird. Bei derartigen Anlagen besteht das Problem, daß die Abluft stark verschmutzt ist und korrosive Medien enthält, so daß eine stand Reinigung der Anlage erforderlich ist. Darüberhinaus sind spezielle Hochdruckreiniger mit Sprühlanze notwendig.

Das Reinigungswasser und das Kondensat müssen gesammelt und abg·. führt werden, wobei trotzdem eine vollständige Reinigung der An-

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lage nicht möglich ist, so daß im Laufe der Zeit derartige Einrichtungen hinsichtlich ihres Wärmeübertragungswirkungsgrades erheblich nachlassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärmerückgewinnung^ anlage zu schaffen, die einerseits für ein möglichst weitgehendes Austauschen der Wärmeenergie an ein. Tauschermedium Sorge trägt, andererseits leicht reinzuhalten ist und schließlich keine gesonderten Vorkehrungen benötigt, um Kondensatwasser zu sammeln und abzuleiten.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen genannten Maßnahmen gelöst, insbesondere dadurch, daß in einem Behälter ein Tauscherrad angeordnet ist, das aus gasdurchströmten Lamellen besteht, die in der Lage sind, die durch das gasförmige Medium zugeführte Energie aufzunehmen und bei der Drehung des Tauscherrades an ein Tauschermedium abzugeben, das im gleichen kastenförmigen Behälter angeordnet ist. Das Tauschermedium ist mit einer Wärmepumpe in an sich bekannter Weise verbunden.

Das zu kühlende gasförmige Medium wird über einen Radialförderer dem Inneren des Tauscherrades zugeführt und verläßt das Tauscherrad an dessen Umfang, wobei das Tauscherrad mit seiner umlaufenen Achse parallel zur Oberfläche des Tauschermediums angeordnet ist und bei seinem Umlauf in das Tauschermedium, vorzugsweise Wasser, eintaucht und dabei seine Wärme abgibt, gleichzeitig aber auch

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gereinigt wird, so daß stets bei Betrieb der Anlage automatisch ein sicherer Wärmeübergang erreicht wird, andererseits gleichzeitig das Ansammeln des sich bildenden Kondensats nicht zu Schwierigkeiten führt und Staubansammlungen verhindert werden.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist einfach herzustellen und weist gegenüber den ebenfalls zum Stand der Technik gehörenden sogenannten Glasrohr-Wärmetauschern den Vorteil auf, daß Beschädigungen so gut wie ausgeschlossen sind. Außerdem besteht der Vorteil, daß die erfindungsgemäße Einrichtung als geschlosse Einheit fertig vorinstalliert geliefert werden kann und vor jeden Lüftungsschacht eines Stalles od. dgl. in einfachster Weis eingebaut werden kann.

Da der Antrieb des Tauscherrades unabhängig vom Antrieb des Lüfters ist, sind beliebige Geschwindigkeiten des Tauscherrades einstellbar, die sich vorzugsweise nach der Temperaturdifferenz des Tauschermediums und der Abluft richtet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt dabei in

Fig. 1 eine Frontansicht auf die erfindungsgemäße Eir

richtung unter Wegbruch der vorderen Wand des

Behälters und in

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Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie A - B in Fig.

In der Zeichnung ist mit 1 ein kastenförmiger Behälter bezeichnet dem einTauscherrad 2 um eine. Achse 3 umlaufend angeordnet ist.

Der Antrieb des Tauscherrades erfolgt über einen gesonderten motorischen Antrieb 4, beispielsweise über einen Keilriemenahtriel

Der kastenförmige Behälter 1 ist an seiner Oberseite offen, während er an seiner Unterseite geschlossen ist und in diesem Bereich ein Tauschermedium aufnimmt, das allgemein mit 5 bezeichnet ist, beispielsweise aus Wasser bestehen kann. Die Höhe des Wasserspiegels des Tauschermediums 5 ist in der Zeichnung mit "WS" eingezeichnet.

Im Zentrum des Tauscherrades 2 ist ein Radiallüfter angeordnet, der das Bezugszeichen 6 trägt und dem die warme, zu kühlende Luft in Richtung des Pfeiles F zugeführt wird.

Das eigentliche Tauscherrad 2 besteht aus einer Vielzahl von konzentrisch zueinander angeordneten Lamellen 7, die aus einem gut leitenden Werkstoff bestehen und zwischen sich Durchströmöffnungen 8 freilassen, so daß das im Zentrum des Tauscherrades zugeführte gasförmige, zu kühlende Medium nach Durchströmen der öffnung 8 die Lamellen erwärmt hat und an der Oberseite des kasten förmigen Behälters in Richtung des Pfeiles F„ abströmen kann.

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Im unteren Teil des kastenförmigen Behälters ist unterhalb des Tauscherrades 2 eine Leitungsschlange 9 angeordnet, die in Verbindung mit einer Wärmepumpe steht. Anstelle der einfachen ü-förmigen Leitung ist es selbstverständlich hier möglich, auch eine sehr umfangreiche, eine große Tauscherfläche aufweisende Schlange 9 vorzusehen.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist wie folg

Das zuzuführende Medium, beispielsweise die Abluft eines Stalles wird über den Radiallüfter 6 in das Innere des Tauscherrades 2 geführt und durchströmt dabei den kastenförmigen Behälter 1 nach oben hin in Richtung des Pfeiles F- und gibt dabei seine Wärme an die in diesem oberen Bereich des kastenförmigen Behälters angeordneten Lamelle 7 ab. Da das Tauscherrad 2 ebenfalls angetrieben wird, tauchen nunmehr die derart erwärmten Lamellen des Tauscherrades 2 in das Medium 5 ein und geben, da dieses Medium kälter als die Abluft ist, die gespeicherte Wärme an das Medium ab, wobei das Kühlhalten des Mediums durch die Kältemaschine der Wärmepumpe erfolgt.

Beim Eintauchen der Lamellen 7 des Tauscherrades 2 in das Mediurc werden diese Lamellen automatisch gereinigt, so daß ein Wirkungs. loswerden durch Verschmutzen der Tauscherlamellen automatisch ausgeschaltet wird.

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Die Umlaufgeschwindigkeit des Tauscherrades wird in Abhängigkeit der Wärmeübergangszahlen eingeregelt, so daß dafür Sorge getragen wird, daß einerseits ein möglichst weitgehendes Erwärmen der Lamellen im oberen Teil des kastenförmigen Behälters erfolgt, andererseits ein möglichst vollständiges Abgeben der Wärme von den Lamellen an das Tauschermedium 5.

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Leerseite

Claims

PATENTANWALT -...' ..;, '. ^; ' postfach sm · D- 4400 MÜNSTER 31.o3. 1901

IK_l/~ IJ Γ· LJADDC! " AM KANONEN(JRAEEn 11 -TELEFON J02S1) 4Z931

-INC/. H.-t/. HABJJtL telex e«o»7i..B.d

MEINE AlCTE

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(bitte angeben) S1o8/8235 U/Sc

Schniedergers, Gregor, Hörstraße 23, 4441 Schapen

"Wärmetauscher für gasförmige Medien"

Patentansprüche:

Wärmetauscher für gasförmige Medien für eine Wärmerückgewinnungsanlage, gekennzeichnet durch einen kaster.= förmigen Behälter (1), ein in dem kastenförmigen Behälter angeordnetes umlaufend angetriebenes Tauseherrad (2), das im wesentlichen aus einer Vielzahl gut wärmeleitender, lamellenförmig angeordneter und dadurch luftdurchlässiger Metallstreifen (7) besteht, die in ümfangsrichtung des Rades verlaufen, ein im unteren Teil des kastenförmigen Behälters (1) angeordnetes Tauschermedium (5) und eine mit dem Tausehermedivun (5)

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in Verbindung stehende Wärmepumpenleitimg (9) , wobei die vom Tauscherrad (2) umlaufene Achse (3) parallel zur Oberfläche des Tauschermediums verläuft und im Abstand von der Oberfläche des Tauschermediums (5) liegt.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen das gasförmige Medium in das Innere des Tausche; rades führende Fördervorrichtung (6). :
3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung als Radiallüfter (6) ausgebildet ist.
4. Wärmetauscher nach einem oder mehreren der vorhergehen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (7 des Tauscherrades (2) aus Kupferblechstreifen bestehen !
5. Wärmetauscher wenigstens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Tauschermedium (5) durch Wasser gebildet wird.
6. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferlamellen (7) mit einer gut wärmeleitende korrosionsverhindernden Schutzschicht versehen sind.

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7. Wärmetauscher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet/ daß der kastenförmige Behälter (1) mit einer ein Wechseln des Tauschermediums leicht ermöglichenden Zu- und Abflußöffnung ausgerüstet ist.
8. Wärmetauscher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauscher rad durch einen gesonderten Antrieb (4) in eine umlaufende Bewegung versetzbar ist.

9- Wärmetauscher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (4) des Tauscherrades (2) durch einen Riementrieb gebildet ist.

1o. Wärmetauscher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherlamellen des Tauscherrades (2) in mehreren ringförmigen Bahnen konzentrisch zueinander angeordnet sind und zwischen sich Durchströmöffnungen (8) für das dem Zentrum des Tauscherrades zugeführte gasförmige Medium aufweisen.