DE102008019829A1 - Mass transport between two fluids, for dehumidifying air in an air conditioning system, uses a membrane absorber formed by permeable and impermeable films - Google Patents

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Abstract

The mass transport between two fluids (A,L) through a membrane uses a membrane absorber, e.g. for dehumidifying air in an air conditioning system. Two films (FM1,FM2,AF1,AF2) are bonded together along strips (S) to form a channel (K) between two strips (S1,S2) for the first fluid as an absorber (A). One film acts as a porous membrane, permeable for the absorber to pass into the masses to be absorbed in the other fluid (L). One of the other impermeable films (AF1,AF2) acts as the outer wall against an adjacent heat exchanger plate. The impermeable films are coupled (Z) together at the strips.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Massentransport zwischen zwei Fluida durch eine Membran, insbesondere einen Membranabsorber, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a device for mass transport between two fluids through a membrane, in particular a membrane absorber, after the preamble of claim 1.

Zur Entfeuchtung der Zuluft bei Raumklimatisierung können flüssige Absorbermedien verwendet werden, z. B. in Wasser gelöste Salze wie LiCl oder CaCl2. Diese werden mit der Luft in Kontakt gebracht; aufgrund des Wasser-Partialdampfdruckgefälles hin zu den hydrophilen Salzlösungen nehmen diese Wasserdampf aus der Luft auf.For dehumidifying the supply air in air conditioning liquid absorber media can be used, for. B. dissolved in water salts such as LiCl or CaCl 2 . These are brought into contact with the air; due to the water partial vapor pressure gradient towards the hydrophilic salt solutions, these absorb water vapor from the air.

Techniken, bei denen eine solche Lösung als Rieselfilm oder versprüht direkt mit der Zuluft in Kontakt kommt, haben den Nachteil der mangelnden Hygiene; es besteht die Gefahr, ätzende Salztröpfchen mit in die Raumluft zu reißen.Techniques, in which such a solution as a trickle film or sprayed directly in contact with the supply air have the disadvantage of lacking Hygiene; there is a risk of having corrosive salt droplets to tear into the room air.

Trennt man nun die Salzlösung von der Luft durch eine mikroporöse Membran (vgl. EP 0 013 075 B1 ), so besteht diese Gefahr nicht mehr, die Entfeuchtungsleistung nimmt jedoch aufgrund des Diffusionswiderstandes der Membran für Wasserdampf ab. Daher ist bei entsprechenden Bauteilen ein besonderes Augenmerk auf große Austauschflächen und auf Geometrie und Material der Wärme-/Stoffüberträger zu legen.Now separating the salt solution from the air through a microporous membrane (see. EP 0 013 075 B1 ), so this danger no longer exists, but the dehumidification performance decreases due to the diffusion resistance of the membrane for water vapor. Therefore, special attention must be paid to large exchange surfaces and to the geometry and material of the heat / substance carrier in the case of corresponding components.

Grundsätzlich gilt: Je kälter die Salzlösung ist, desto mehr Wasser kann sie absorbieren. Beim Absorptionsprozess wird jedoch Wärme frei, die Lösung würde sich also erwärmen. Um diesen Effekt auszugleichen, kann man vorgekühlte Lösung in den Absorber führen ( EP 532 368 A2 ). Dies ist aufgrund der dann notwendigen tiefen Temperatur jedoch meist nicht sinnvoll.Basically, the colder the saline solution is, the more water it can absorb. However, during the absorption process, heat is released, so the solution would heat up. To compensate for this effect, you can lead precooled solution in the absorber ( EP 532 368 A2 ). However, this is usually not useful due to the then necessary low temperature.

Es bleibt die Möglichkeit, simultan zur Absorption die Lösung beispielsweise über einen Kühlwasserkreislauf zu kühlen, man benötigt also einen Wasser-Salzlösung-Luft-Wärme- und -Stofftauscher.It the possibility remains, simultaneous to the absorption the solution for example via a cooling water circuit to cool, so you need a water-salt solution-air-heat and cloth exchanger.

Verwirklicht und teilweise auf dem Markt verfügbar sind dazu folgende Techniken:

  • 1. Senkrecht im Luftstrom stehende Röhrchen, abwechselnd
  • – einmal aus stabilen porösen Polypropylen-Röhrchen, die von der Lösung durchflossen sind,
  • – einmal aus Edelstahl, von Kühlwasser durchflossen, jeweils in Kunststoffrahmen, diese hintereinander gestapelt.
  • 2. Matrix aus Polyvinylidenfluorid, bei der benachbarte Kanäle senkrecht zueinander von den unterschiedlichen Medien durchströmt werden.
Implemented and partly available on the market are the following techniques:
  • 1. Tubes standing vertically in the airstream, alternating
  • - once from stable porous polypropylene tubes, which are flowed through by the solution,
  • - Once made of stainless steel, flowed through by cooling water, each in plastic frame, these stacked one behind the other.
  • 2. matrix of polyvinylidene fluoride, in which adjacent channels are flowed through perpendicular to each other by the different media.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung mit hoher Massentransportleistung zum Massentransport zwischen zwei Fluida durch eine Membran (insbesondere einen Membranabsorber mit hoher Entfeuchtungsleistung) zu schaffen, die sich mit geringem Aufwand herstellen lässt.It Object of the invention, a device with high mass transport performance for mass transport between two fluids through a membrane (in particular a membrane absorber with high dehumidification performance), which can be produced with little effort.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.These Task is solved by a device with the features of claim 1

Dabei ist von der Überlegung ausgegangen geworden, dass einerseits simultan zur Absorption eine Kühlung erfolgen muss und dass andererseits der Aufbau der Einrichtung aus Folienbahnen die Serienfertigung erleichtern kann.there has started from the idea that on the one hand cooling must take place simultaneously with absorption and that on the other hand, the structure of the device of film webs the Can facilitate series production.

Vorteilhafte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Embodiments of an inventive Device are specified in the subclaims.

Anhand zweier Ausführungsbeispiele für einen Membranabsorber wird die Erfindung nun näher erläutert. Dabei deuten gleiche Bezugszeichen in unterschiedlichen Figuren auf einander entsprechende Teile und/oder Funktionen hin.Based two embodiments of a membrane absorber The invention will now be explained in more detail. there the same reference numerals in different figures indicate each other corresponding parts and / or functions.

Es zeigen schematisch:It show schematically:

1: Einen Querschnitt durch einen Grundbaustein eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Membranabsorbers, 1 FIG. 2: a cross section through a basic building block of a first exemplary embodiment of a membrane absorber according to the invention, FIG.

2: Eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes von einem Grundbaustein eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Membranabsorbers, 2 : A perspective view of a section of a basic building block of a second embodiment of a membrane absorber according to the invention,

3: Einen Stapel mit mehreren Grundbausteinen entsprechend 2, 3 : A stack with several basic building blocks 2 .

4: Einen Teil eines Querschnittes von einer Variante (zu 1), die es erlaubt, den Herstellungsprozess mit untereinander gleich langen Folien durchzuführen. 4 : Part of a cross section of a variant (to 1 ), which allows to carry out the manufacturing process with films of equal length.

Gemäß 1 enthält ein Grundbaustein des ersten Ausführungsbeispiels wenigstens eine Wärmetauscherplatte und angrenzende Kanäle K (für ein Absorbermedium A) zwischen der Wärmetauscherplatte und einer Flächenmembran FM1, die an das Fluid (z. B. Luft L) grenzt, von dem Massen (z. B. Feuchtigkeit) durch die Flächenmembran hindurch in das Absorbermedium A (z. B. Salzlösung) zu transportieren sind. Dabei besteht die Wärmetauscherplatte aus zwei Außenwand-Folien AF1, AF2, die entlang von zueinander parallelen Streifen S miteinander verschweißt oder verklebt sind, so dass zwischen den Streifen S Tunnel T entstehen, durch welche ein Wärmetauschermedium W (beispielsweise Kühlwasser) in Längsrichtung der Tunnel (also senkrecht zur Zeichnungsebene) fließen kann. Dabei werden die Folien AF1, AF2 jeweils zwischen den Streifen S durch den Betriebsdruck des Wärmetauschermediums zu den Tunneln T aufgebläht.According to 1 For example, a basic building block of the first embodiment includes at least one heat exchanger plate and adjacent channels K (for an absorber medium A) between the heat exchanger plate and a surface membrane FM1 adjacent to the fluid (eg, air L) from the mass (eg, moisture ) are to be transported through the surface membrane into the absorber medium A (eg saline solution). In this case, the heat exchanger plate consists of two outer wall films AF1, AF2, which are welded or glued together along mutually parallel strips S, so that between the strip S tunnels T arise through which a heat exchange medium W (for example, cooling water) in the longitudinal direction of the tunnel ( ie perpendicular to the plane of the drawing) can flow. The foils AF1, AF2 in each case between the strips S inflated to the tunnels T by the operating pressure of the heat exchanger medium.

Eine Alternative (auf die sich weitere Details in 1 beziehen) besteht darin, dass die beiden Außenwand-Folien AF1, AF2 entlang der Streifen S derart lückenhaft miteinander verschweißt oder verklebt sind, dass das Wärmetauschmedium W quer zu den Streifen S von einem Zuflusskanal Wz zu einem Abflusskanal Wa durch Lücken der Schweiß- bzw. Klebenaht und quer durch die Tunnel T fließen kann, wobei die Tunnel wiederum dadurch entstanden sind, dass die Folien AF1, AF2 jeweils zwischen den Streifen S durch den Betriebsdruck des Wärmetauschmediums aufgebläht sind.An alternative (to which further details in 1 refer) is that the two outer-wall films AF1, AF2 along the strips S are so patchy welded or glued together that the heat exchange medium W across the strips S from an inflow channel Wz to a drainage Wa through gaps in the welding or Adhesive seam and across the tunnel T can flow, the tunnels in turn are created by the fact that the films AF1, AF2 are inflated in each case between the strips S by the operating pressure of the heat exchange medium.

Zwischen zwei Tunneln sind längs den Streifen S Furchen F entstanden, die in Richtung senkrecht zur Zeichenebene gewellt sind, weil verschweißte/verklebte Stellen und Durchlässe für das Wärmetauschmedium W einander abwechseln.Between two tunnels have been created along the strips S furrows F, which are corrugated in the direction perpendicular to the plane, because welded / glued Points and passages for the heat exchange medium W alternate with each other.

Von den drei Linien, die im Bereich der Streifen S in der Zeichnung dargestellt sind, verdeutlicht die mittlere Linie eine geschnittene Schweiß-/Klebestelle, wo wenigstens die Außenwand-Folien AF1, AF2 miteinander verbunden sind (im Folgenden Koppelelement Z genannt); die beiden äußeren Linien zeigen in der Ansicht die zwischen zwei (senkrecht zur Zeichenebene aufeinander folgenden) Schweiß-/Klebestellen aufgeblähten Folien FM2 mit AF2 und FM1 mit AF1, wobei dort zwischen AF1 und AF2 ein Durchlass für das Wärmetauschmedium W entstanden ist.From the three lines that are in the area of the strip S in the drawing are shown, the middle line illustrates a cut Welding / splice where at least the outer wall foils AF1, AF2 are interconnected (hereinafter coupling element Named Z); the two outer lines point in the view between two (perpendicular to the plane of each other following) welding / splices bloated Slides FM2 with AF2 and FM1 with AF1, where between AF1 and AF2 a passage for the heat exchange medium W emerged is.

Prinzipiell brauchen nur auf einer Seite der Wärmetauscherplatte (AF1 mit AF2) Kanäle für das Absorbermedium A angeordnet zu sein. Bevorzugt und hier dargestellt sind aber Kanäle K beidseits der Wärmetauscherplatte.in principle need only on one side of the heat exchanger plate (AF1 with AF2) channels for the absorber medium A arranged to be. Preferred and shown here but are channels K on both sides of the heat exchanger plate.

Unterhalb des oberen Grundbausteins (Wz, T, Z, K, S, F, AF2, FM2, AF1, FM1, Wa) ist in der Zeichnung noch ein zweiter Grundbaustein derselben Art angeordnet. In der Praxis wird man weitere solche Grundbausteine ergänzen.Below of the upper basic module (Wz, T, Z, K, S, F, AF2, FM2, AF1, FM1, Wa) is in the drawing, a second basic building block of the same Kind arranged. In practice, you will be more such basic building blocks complete.

In 2 sind zwei Folien FM1, AF1 entlang von Streifen S, S1, S2 aneinander geheftet, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, so dass sich zwischen jeweils zwei Streifen S1, S2 ein Kanal K zum Durchleiten eines Absorbermediums A ergibt.In 2 two foils FM1, AF1 are stitched to one another along strips S, S1, S2, which run essentially parallel to one another, so that a channel K for passing through an absorber medium A results between each two strips S1, S2.

Eine der Folien ist als poröse Flächenmembran FM1 ausgebildet und damit durchlässig für das vom Absorbermedium A zu absorbierende Medium, also beispielsweise für Wasser, das sich in Luft L befindet, welche unterhalb der Flächenmembran FM1 an dieser entlang strömt.A of the films is formed as a porous surface membrane FM1 and thus permeable to that of the absorber medium A medium to be absorbed, for example for water, which is located in air L, which is below the surface membrane FM1 flows along this.

Die zweite Folie AF1 dient als erste von zwei flüssigkeitsdichten Außenwand-Folien AF1, AF2 einer angrenzenden Wärmetauscherplatte. Diese besteht (wie sich aus dem Folgenden noch ergeben wird) aus drei miteinander verbundenen Folien AF1, G, AF2.The second film AF1 serves as the first of two liquid-tight Exterior wall foils AF1, AF2 of an adjacent heat exchanger plate. This consists (as will be apparent from the following) three interconnected foils AF1, G, AF2.

Bei Betriebsdruck eines Wärmetauschmediums W, das zwischen die Außenwand-Folien AF1, AF2 einbringbar ist (um dort strömend Wärme zu transportieren), bildet wenigstens eine Außenwand-Folie AF1 mit ihrer Außenfläche Furchen F aus, die zueinander parallel und längs den Streifen S verlaufen.at Operating pressure of a heat exchange medium W, the between the outer wall films AF1, AF2 can be introduced (around there flowing heat), at least forms an outer wall film AF1 with its outer surface Furrows F off, parallel to each other and along the strips S lost.

Die beiden Außenwand-Folien AF1, AF2 sind durch Abstand haltende Koppelelemente Z miteinander verbunden, die jeweils an zwei benachbarten Furchen F unterschiedlicher Außenwand-Folien angreifen.The both outer wall foils AF1, AF2 are spaced apart Coupling elements Z connected to each other, each at two adjacent Furrows F attack different outer wall films.

Die Koppelelemente Z sind so gestaltet, dass das Wärmetauschmedium W vorwiegend quer zu den Furchen F zwischen den Außenwand-Folien AF1, AF2 hindurch an den Koppelelementen vorbei strömen kann.The Coupling elements Z are designed so that the heat exchange medium W mainly transverse to the grooves F between the outer wall foils AF1, AF2 can flow past the coupling elements over.

Einer relativ leichten Herstellbarkeit kommt zugute, dass die Koppelelemente Z Bestandteile eines Foliengitters G sind, das an den Furchenbereichen der Außenwand-Folien AF1, AF2 befestigt ist.one Relatively easy manufacturability benefits that the coupling elements Z components of a foil grid G are those at the furrow areas the outer wall foils AF1, AF2 is attached.

Weiterhin wirkt es sich erleichternd auf den Herstellungsprozess aus, dass das Foliengitter G aus einer gelochten Folie besteht.Farther it makes a relief on the manufacturing process that the foil grid G consists of a perforated foil.

Bei kontinuierlicher Herstellung eines erfindungsgemäßen Membranabsorbers aus Folien, ist es von Vorteil, dass das Foliengitter G – quer zu den Furchen F einer Folge von Furchen F der einen (AF1) oder der anderen (AF2) Außenwand-Folie gemessen – die gleiche Länge aufweist wie jener Bereich der entsprechenden Außenwand-Folie, welcher die entsprechende Folge von Furchen F aufweist. Mit anderen Worten: Im nicht aufgeblähten Zustand (also bei der Herstellung sowie noch vor Inbetriebnahme) sind die Folien AF1, G und AF2 untereinander gleich lang in Richtung senkrecht zu den Streifen/Furchen. Die porösen Flächenmembranen FM1, FM2 sind dagegen länger, damit sie sich im Betrieb stärker wölben als die Außenwand-Folien, so dass durch die Zwischenräume (Kanäle K) das Absorbermedium A fließen kann.at continuous production of an inventive Membrane absorber made of films, it is advantageous that the foil grid G - transverse to the furrows F of a series of furrows F of one (AF1) or the other (AF2) outer wall film measured - the Same length as that area of the corresponding Exterior wall foil, which has the corresponding sequence of furrows F has. In other words, when not bloated (ie in the production as well as before commissioning) are the Foils AF1, G and AF2 are mutually equal in direction perpendicular to the stripes / furrows. The porous surface membranes FM1, FM2, on the other hand, are longer to operate bulge more than the outer wall foils, so that through the spaces (channels K) the Absorber medium A can flow.

Es ist aber gemäß 4 auch möglich, Flächenmembranen FM1, FM2 zu verwenden, die ebenso lang sind wie die Folien AF1, AF2, wenn die Breite der Streifen S (welche jeweils die Folien FM.. mit den Außenwand-Folien AF.. verbinden) geringer ist als die Breite der Furchen F (welche die Außenwand-Folien AF.. für sich allein gesehen bei Betriebsdruck ausbilden, weil sie im Furchenbereich miteinander verbunden sind).It is according to 4 It is also possible to use surface membranes FM1, FM2 which are as long as the foils AF1, AF2 if the width of the strips S (which respectively connect the foils FM .. to the outside wall foils AF ..) is less than the width the furrows F (which the outer wall Fo In their own right, AF .. are self-sufficient at operating pressure because they are interconnected in the furrow area).

Als Absorbermedium A dient bevorzugt eine hygroskopische Salzlösung.When Absorber medium A is preferably a hygroscopic saline solution.

Als Wärmetauschmedium W kann Kühlwasser dienen.When Heat exchange medium W can serve cooling water.

Der Grundbaustein nach 2 kann auch als Wärmetauscherplatte (bestehend aus den Elementen AF1, AF2, Z) mit aufgesattelten Kanälen K für das Absorbermedium verstanden werden. Obwohl das Prinzip der vorliegenden Erfindung schon gegeben ist, wenn nur auf einer Seite der Wärmetauscherplatte (also auf der ersten Außenwand-Folie AF1) Kanäle K vorgesehen sind, zeigt 2 die bevorzugte Ausführung eines erfindungsgemäßen Membranabsorbers, bei dem beidseits der Wärmetauscherplatte AF1, AF2, Z Kanäle K für ein Absorbermedium A vorgesehen sind, die abseits von der Wärmetauscherplatte jeweils von einer porösen Flächenmembran FM1, FM2 begrenzt sind, welche jeweils längs der Streifen S bzw. Furchen F mit der Wärmetauscherplatte verbunden ist.The basic building block after 2 can also be understood as a heat exchanger plate (consisting of the elements AF1, AF2, Z) with saddled channels K for the absorber medium. Although the principle of the present invention is already given, if only K on one side of the heat exchanger plate (ie on the first outer wall film AF1) channels K are provided, shows 2 the preferred embodiment of a membrane according to the invention, in which both sides of the heat exchanger plate AF1, AF2, Z channels K are provided for an absorber medium A, which are bounded away from the heat exchanger plate in each case by a porous surface membrane FM1, FM2, respectively along the strips S and Furrows F is connected to the heat exchanger plate.

3 deutet an, wie ein Stapel von mehreren Grundbausteinen angeordnet sein kann. Der Stapel ist in an sich bekannter Weise in ein Gehäuse einzubauen, und die Räume zwischen den Grundbausteinen werden im Betrieb von dem Massen an das Absorbermedium abgebenden Medium (beispielsweise Luft, die zu entfeuchten ist) durchspült. 3 indicates how a stack of several basic building blocks can be arranged. The stack is to be installed in a conventional manner in a housing, and the spaces between the basic blocks are flushed during operation of the mass to the absorber medium donating medium (for example, air to be dehumidified).

Bei der Herstellung eines Grundbausteins wird mit der Herstellung einer Wärmetauscherplatte begonnen. Dafür kann die EP 0 952 913 B1 (= DE 698 01 982 T2 ) Anregungen geben.In the production of a basic building block, the production of a heat exchanger plate is started. For that, the EP 0 952 913 B1 (= DE 698 01 982 T2 ) Give suggestions.

In der Wärmetauscherplatte des erfindungsgemäßen Membranabsorbers dient Wasser als Wärmetauschmedium, so dass sie auch als Wasser-Flächenkanal bezeichnet werden kann. Dieser besteht grundlegend aus drei ursprünglich ebenen Folienlagen, die in Richtung senkrecht zu den Streifen S untereinander gleich lang sind, nämlich:

  • – Foliengitter G: Dickere Trägerfolie (z. B. 150–200 μm), mit regelmäßigem Lochmuster (z. B. 4 mm Lochdurchmesser, 6 mm Lochmittenabstand in beiden Dimensionen), welche die Koppelelemente Z enthält,
  • – Zwei Außenwand-Folien AF1, AF2: evtl. dünner (z. B. 50–100 μm), einfache Folien.
In the heat exchanger plate of the membrane absorber according to the invention, water serves as a heat exchange medium, so that it can also be referred to as a water surface channel. This consists basically of three originally flat film layers which are equal to each other in the direction perpendicular to the strips S, namely:
  • Foil foil G: thicker carrier foil (eg 150-200 μm), with regular hole pattern (eg 4 mm hole diameter, 6 mm hole center distance in both dimensions), which contains the coupling elements Z,
  • - Two outer wall foils AF1, AF2: possibly thinner (eg 50-100 μm), simple foils.

Die zwei ursprünglich ebenen Außenwand-Folien werden entlang der Streifen S1, S2, S und den (sich erst im Betrieb bildenden) Furchen F in einer Dimension zwischen den Löchern des Foliengitters mit diesem fest, dauerhaft und durchgehend dicht verbunden (z. B. Klebe- oder Schweißnaht, z. B. 1 mm breit). Dies geschieht mit einer der Außenwand-Folien auf einer Seite nach jeder zweiten Lochreihe (d. h. z. B. Linien-Nähte, jeweils im Abstand von z. B. 12 mm), mit der anderen Außenwand-Folie auf der anderen Seite des gelochten Foliengitters an jeder vorher frei gebliebenen Linie.The to become two originally flat exterior wall foils along the strips S1, S2, S and the (forming during operation) Furrows F in one dimension between the holes of the foil lattice firmly, permanently and consistently tightly connected to it (eg. Glued or welded seam, z. B. 1 mm wide). this happens with one of the outer wall slides on one side after each second row of holes (i.e., for example, line seams, each in the Distance from z. B. 12 mm), with the other outer wall film on the other side of the perforated foil grid at each before free line.

Dadurch entstehen Tunnel T jeweils zwischen dem Foliengitter- und der Außenwand-Folie entlang der Nähte. Diese Tunnel sind nun in Querrichtung durch die Löcher im Foliengitter G miteinander verbunden; es entsteht ein Flächenkanal für das Wärmetauschmedium W (Wasser). Prinzipiell kann dieser Flächenkanal in jeder Richtung durchströmt werden.Thereby arise tunnel T between the Foliengitter- and the outer wall film along the seams. These tunnels are now in the transverse direction the holes in the film grid G connected together; it creates a surface channel for the heat exchange medium W (water). In principle, this surface channel in each Be flowed through the direction.

Um jedoch einen Kreuzstrom zu verwirklichen, wird Wasser in diesem Flächenkanal durch die Löcher senkrecht zu den Nahtlinien fließen, das zu kühlende Absorbermedium (Salzlösung) hingegen außerhalb, und zwar jeweils zwischen zwei Nahtlinien (Streifen S/Furchen F) und parallel zu diesen in den Kanälen K.Around However, to realize a cross flow, water is in this Surface channel through the holes perpendicular to the Seam lines flow, the absorbent medium to be cooled (Salt solution), however, outside, and in each case between two seam lines (strip S / furrows F) and parallel to this in the channels K.

Durch den Wasserdruck stabilisiert sich ein Folienstapel gemäß 2 von selbst; es genügt daher, wenn man die Ränder in einen geeigneten Rahmen mit geringer mechanischer Beanspruchung spannt.The water pressure stabilizes a film stack according to 2 by itself; It is therefore sufficient to clamp the edges in a suitable frame with low mechanical stress.

Alle Nähte sollen nicht durchgehend bis zum Rand einer Folienfläche gehen, sondern von den Außenwand-Folien muss auf allen Seiten ein Rand stehen bleiben. Aus diesem kann man einerseits, evtl. in Verbund mit einer stärkeren Folie oder einem stabilen U-Profilrahmen die Zuflusskanäle/Verteilung der Flüssigkeit herstellen und andererseits durch nachträgliches Verschweißen/Verkleben auf den Seiten, auf denen keine Flüssigkeits-Zuleitung nötig ist, den Flächenkanal auf sehr einfache Weise dicht abschließen.All Seams should not be continuous to the edge of a foil surface go, but from the outside wall slides must be at all Pages stop one edge. On the one hand, this one can possibly in combination with a thicker foil or a sturdy U-profile frame establish the inflow channels / distribution of the liquid and on the other hand by subsequent welding / gluing on the sides, on which no liquid supply line is necessary, the surface channel on very simple Close tightly.

Zur Schaffung der Kanäle K für das Absorbermedium A wird je eine flache, poröse Flächenmembran FM1, FM2 mit jeder der beiden Außenwand-Folien AF1, AF2 entlang der vorhandenen Nähte (Streifen S) verbunden. Allerdings soll danach im Betrieb ein kleiner (z. B 1 mm dicker) Abstand zwischen der Außenwand-Folie und der zugehörigen Flächenmembran vorhanden sein; daher müssen während des Verbindens geeignete Abstandshalter verwendet werden.to Creation of channels K for the absorber medium A is a flat, porous surface membrane FM1, FM2 with each of the two outer wall foils AF1, AF2 along the existing seams (strip S) connected. Indeed After that, a small (eg 1 mm thicker) distance should be used during operation the outer wall foil and the associated surface membrane to be available; therefore, must while connecting suitable spacers are used.

Da der Salzlösungskreislauf durch die Kanäle K nahezu drucklos sein soll, muss der einen Kanal K bildende Zwischenraum schon in der Konstruktion begründet sein und nicht etwa durch unterschiedliches Dehnverhalten der Außenwand-Folie und der Flächenmembran entstehen.There the saline cycle through the channels K almost should be depressurized, the channel K forming a gap already be founded in the construction and not about by different stretching behavior of the outer wall film and the surface membrane arise.

Beim Verschweißen der Folien können bevorzugt jeweils alle drei Schichten (Foliengitter, Außenwand-Folie, Flächenmembran) gleichzeitig miteinander verbunden werden, und die Materialien müssen den gleichen Schmelzpunkt haben (z. B. alles aus Polypropylen).At the Welding of the films may preferably each all three layers (foil lattice, outer wall foil, surface membrane) be connected at the same time, and the materials have to have the same melting point (eg all polypropylene).

Beim Verkleben kann die Flächenmembran nachträglich aufgeklebt werden, jedoch wird das nicht mehr flach in einer Ebene möglich sein, wegen des oben erwähnten nötigen Abstandes zwischen Außenwand-Folie und Flächenmembran.At the Gluing the surface membrane can subsequently However, this will not be flat in a plane be possible because of the above-mentioned necessary Distance between outer wall foil and surface membrane.

Somit kann im inneren Flachkanal Kühlwasser fließen, in den parallel zum Luftstrom darauf liegenden, ganz dünnen Kanälen K die Salzlösung. Die Kontaktflächen Wasser-Salzlösung (dicht) und Salzlösung-Luft (mikroporös) sind dabei maximal groß.Consequently can flow cooling water in the inner flat channel, in the parallel to the air stream lying on it, very thin Channels K the saline solution. The contact surfaces Water-salt solution (dense) and saline-air (microporous) are maximum size.

Der Membranabsorber wird so angeordnet, dass die Beaufschlagung der Kanäle mit der Salzlösung von oben erfolgt, d. h. in den meisten Fällen entlang der Luftaustrittsseite.Of the Membrane absorber is arranged so that the admission of the Channels with the saline solution from above, d. H. in most cases along the air outlet side.

Die Beengung des Luftströmungsquerschnitts (also der Abstand zwischen den Grundbausteinen in 3) kann dabei sehr gering gehalten werden, da die Breite des an dieser Stelle bereits verschlossenen Wasserkanals für einen Kanal zur Querverteilung der Lösung auf die einzelnen flachen Zwischenräume ausreicht. Dazu wird die Endnaht der Wasserkanäle ausreichend breit bzw. doppelt ausgeführt, die poröse Flächenmembran dann nur am äußersten Ende mit den verklebten/verschweißten Außenwand-Folien verbunden.The constriction of the air flow cross section (ie the distance between the basic building blocks in 3 ) can be kept very low, since the width of the already closed at this point water channel sufficient for a channel for transverse distribution of the solution to the individual flat spaces. For this purpose, the final seam of the water channels is made sufficiently wide or double, the porous surface membrane then connected only at the extreme end with the bonded / welded outer wall films.

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Claims (15)

Einrichtung zum Massentransport zwischen zwei Fluida (A, L) durch eine Membran (FM1), insbesondere Membranabsorber, mit folgenden Merkmalen: a) Zwei Folien (FM1, AF1) sind entlang von Streifen (S), die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, aneinander geheftet, so dass sich zwischen jeweils zwei Streifen (S1, S2) ein Kanal (K) zum Durchleiten eines Absorbermediums (A) ergibt, welches das erste Fluid bildet; b) eine der Folien ist als poröse Flächenmembran (FM1) ausgebildet und damit durchlässig für die vom Absorbermedium zu absorbierenden Massen, die im zweiten Fluid (L) enthalten sind, das an der Flächenmembran vorbei führbar ist, und zwar an der den Kanälen (K) abgewandten Seite; c) die zweite Folie dient als erste (AF1) von zwei flüssigkeitsdichten Außenwand-Folien (AF1, AF2) einer angrenzenden Wärmetauscherplatte; d) bei Betriebsdruck eines Wärmetauschmediums (W), das zwischen die Außenwand-Folien einbringbar ist, bildet wenigstens eine Außenwand-Folie (AF2) mit ihrer Außenfläche Furchen (F) aus, die längs den Streifen (S) verlaufen; e) die beiden Außenwand-Folien sind durch Koppelelemente (Z) miteinander verbunden, die an den Streifen (S) angreifen;Device for mass transport between two Fluids (A, L) through a membrane (FM1), in particular membrane absorbers, with the following features: a) Two foils (FM1, AF1) are along of strips (S) which run essentially parallel to one another, stapled together so that between each two strips (S1, S2) a channel (K) for passing through an absorber medium (A) results, which forms the first fluid; b) one of the films is designed as a porous surface membrane (FM1) and thus permeable to the absorber medium to be absorbed masses contained in the second fluid (L), which can be guided past the surface membrane, on the side facing away from the channels (K); c) the second film serves as the first (AF1) of two liquid-tight Outer wall foils (AF1, AF2) of an adjacent heat exchanger plate; d) at operating pressure of a heat exchange medium (W), the between the outer wall films can be introduced forms at least an outer wall foil (AF2) with its outer surface Furrows (F) extending along the strips (S); e) the two outer wall films are connected by coupling elements (Z) connected to each other, which attack the strip (S); Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (S) schmaler sind als die Furchen (F).Device according to claim 1, characterized the strips (S) are narrower than the grooves (F). Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: die Koppelelemente (Z) sind so gestaltet, dass das Wärmetauschmedium (W) vorwiegend quer zu den Furchen (F) zwischen den Außenwand-Folien (AF1, AF2) hindurch an den Koppelelementen vorbei strömen kann.Device according to claim 1 or 2, characterized by the following feature: the coupling elements (Z) are designed that the heat exchange medium (W) mainly transverse to the furrows (F) between the outer wall foils (AF1, AF2) can flow past the coupling elements. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelelemente (Z) jeweils längs den Streifen (S) angeordnet sind und durch eine mehrfach unterbrochene Verbindungsnaht zwischen den Außenwand-Folien (AF1, AF2) gebildet sind.Device according to claim 3, characterized that the coupling elements (Z) each along the strip (S) are arranged and by a multi-interrupted connection seam formed between the outer wall films (AF1, AF2). Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vebindungsnaht als unterbrochene Schweißnaht ausgebildet ist.Device according to Claim 4, characterized that the connecting seam is formed as a broken weld is. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vebindungsnaht als unterbrochene Klebenaht ausgebildet ist.Device according to Claim 4, characterized that the Vebindungsnaht formed as a broken adhesive seam is. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Abstand haltende Koppelelemente (Z) vorgesehen sind und diese jeweils an zwei benachbarten Furchen (F) unterschiedlicher Außenwand-Folien angreifen.Device according to claim 1, 2 or 3, characterized that distance-holding coupling elements (Z) are provided and these each at two adjacent furrows (F) of different outer wall films attack. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelelemente (Z) Bestandteile eines Foliengitters (G) sind, das abwechselnd an Furchenbereichen der einen (AF1) oder der anderen Außenwand-Folie (AF2) befestigt ist.Device according to claim 7, characterized that the coupling elements (Z) components of a foil grid (G) are alternately at furrow areas of the one (AF1) or the other outer-wall film (AF2) is attached. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Foliengitter (G) aus einer gelochten Folie besteht.Device according to claim 8, characterized in that in that the foil grid (G) consists of a perforated foil. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Foliengitter (G) – quer zu den Furchen (F) einer Folge von Furchen (F) einer Außenwand-Folie (AF1 bzw. AF2) gemessen – die gleiche Länge aufweist wie jener Bereich dieser Außenwand-Folie, welcher die entsprechende Folge von Furchen F aufweist.Device according to claim 8 or 9, characterized that the foil grid (G) - transverse to the furrows (F) of a Sequence of grooves (F) of an outer wall foil (AF1 or AF2) measured - the same length as that Area of this outer wall film, which is the corresponding Sequence of furrows F has. Folienwärmetauscher nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass Foliengitter (G) dicker ist als eine Außenwand-Folie.A film heat exchanger according to claim 9 or 10, characterized in that foil grid (G) is thicker than a Outer wall film. Folienwärmetauscher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand-Folien untereinander gleich dick sind.A film heat exchanger according to claim 11, characterized characterized in that the outer wall foils with each other are the same thickness. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Absorbermedium (A) eine hygroskopische Salzlösung dient.Device according to one of the preceding claims, characterized in that as the absorber medium (A) a hygroscopic Saline solution is used. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmetauschmedium (W) Kühlwasser dient.Device according to one of the preceding claims, characterized in that as the heat exchange medium (W) Cooling water is used. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits der Wärmetauscherplatte (AF1, AF2, Z) Kanäle (K) für wenigstens ein Absorbermedium (A) vorgesehen sind, die abseitig von der Wärmetauscherplatte jeweils von einer porösen Flächenmembran (FM1, FM2) begrenzt sind, welche jeweils längs der Streifen (S) bzw. Furchen (F) mit der Wärmetauscherplatte verbunden ist, wobei jeweils beidseitig eines Streifens verlaufende, einander benachbarte Kanäle (K) nicht notwendigerweise vollständig gegeneinander abgedichtet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that on both sides of the heat exchanger plate (AF1, AF2, Z) channels (K) for at least one absorber medium (A) are provided, the side of the heat exchanger plate each of a porous surface membrane (FM1, FM2) are limited, which respectively along the strip (S) or Furrows (F) is connected to the heat exchanger plate, each extending on both sides of a strip, adjacent to each other Channels (K) are not necessarily complete sealed against each other.
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