AT514832B1 - Enthalpieübertrager- und Speicherblock - Google Patents

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AT514832B1
AT514832B1 ATA944/2013A AT9442013A AT514832B1 AT 514832 B1 AT514832 B1 AT 514832B1 AT 9442013 A AT9442013 A AT 9442013A AT 514832 B1 AT514832 B1 AT 514832B1
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Techeffekt Anstalt
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Übertrager- und Speicherblock für sensible und latente Wärme sowie für Stoffe bei erzwungener Strömung eines Fluides durch eine Vielzahl von Kanälen. Der Übertrager- und Speicherblock wird dabei abwechselnd von einem Fluid mit hohem Potential (Temperatur, Stoffkonzentration) und einem Fluid mit niederem Potential im Gegenstrom durchströmt. Die spezifische Übertragungsleistung soll verbessert und die ungewünschte Stoffübertragung, z.B. Gerüche, reduziert werden. Der erfindungsgemässe Übertrager- und Speicherblock ( 1) ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (2) eine für die Anwendung und Herstellung optimierte Geometrie aufweisen und die Kanalwände durch wenigstens eine sorptiv wirkende Funktionsschicht (7) erzeugt werden. Die zweite Funktionsschicht (8) ist z.B. ein Binder, welcher auf die Art des Sorptionsmaterials und das Speichermaterial (9) abgestimmt ist. Die Funktionsschichten (7, 8) sind dabei die verlorene Schalung für das Speichermaterial (9).

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Übertrager- und Speicherblock für sensible undlatente Wärme sowie für Stoffe bei erzwungener Strömung eines Fluides durch eine Vielzahlvon Kanälen. Der Übertrager- und Speicherblock wird dabei abwechselnd von einem Fluid mithohem Potential (Temperatur, Stoffkonzentration) und einem Fluid mit niederem Potential imGegenstrom durchströmt. Dieser Übertrager- und Speicherblock ist auch als Rotationswärme¬übertrager mit Sorption oder als Umschaltspeicher bekannt und wird z.B. zur regenerativenWärme- und Feuchterückgewinnung in Lüftungs- und Klimaanlagen verwendet.
[0002] Es sind mehrere gattungsgemässe Übertrager sowie Speicher von Wärme und Stoffenbekannt.
[0003] Die Patentschriften EP 0 957 320 Heat exchanger element, EP 1 796 819 Production ofwound storage material for rotational heat exchangers und DE 10 2005 003 543 Feuchtigkeits-und/oder Wärmeaustauschvorrichtung z.B. Plattenwärmeaustauscher, Sorptionsrotor, Adsorpti¬onsentfeuchtungsrotor od. dgl., beschreiben Wärmerückgewinnungselemente, hergestellt ausdünnwandigen Bändern, einmal glatt und einmal gewellt. Diese mit Sorptionsmaterial beschich¬teten Bänder werden zu einem Rotor gewickelt. Nachteile dieser Ausführung sind der schlechteWärmeübergang bezogen auf die Brutto-Bandoberfläche und die ungünstige Kanalform. DieLuftkanäle werden dabei durch die 2 Bänder gebildet. Bei den Verbindungsstellen dieser Bän¬der entstehen relevante Anteile von nicht genutzten Oberflächen. In diesen Kanalecken ist dieSpülung bei laminarer Strömung unvollständig. Dies führt zu einer ungewünschten Stoffübertra¬gung, z.B. Gerüche, von der Abluft auf die Zuluft. Speziell bei kleinem hydraulischem Durch¬messer sind diese Nachteile stark ausgeprägt. Diese Kanalecken sind zudem ungünstig bezüg¬lich dem Verschmutzungsverhalten des Wärmeaustauschers. Bei Verwendung von metallischenBändern, z.B. Aluminium, mit der für die Wärmespeicherung notwendigen Materialdicke, wirdzudem der Wirkungsgrad infolge der axialen Wärmeleitung reduziert.
[0004] Die Patentschrift DE 10 2011 0 011 181 Wärme- und/oder Feuchteaustauschelementbeschreibt einen Plattenwärmeübertrager als Umschaltspeicher. Dünnwandige Platten oderBänder mit Abstandsleisten aus Kunststoff werden zu einem Wärmeübertrager gestapelt undverklebt. Der Feuchteaustausch erfolgt über die Kondensatphase beim Abkühlzyklus. Nachteiledieser Ausführung sind der geringe Feuchtewirkungsgrad, speziell bei einem geringen Konden¬sationspotential, sowie der Materialaufwand für die Erreichung eines druckstabilen Wärmeüber¬tragers. Bei einem Feuchteaustausch mit freiem Wasser besteht der Nachteil, dass wasserlösli¬che Stoffe und Gerüche übertragen werden. Bei dieser Ausführung sind Massnahmen für dieKondensatableitung und gegen die Vereisung notwendig. Der Druckverlust ist wegen der vielenAbstandshalter und der ungünstigen Kanalform nicht vorteilhaft.
[0005] Obiges gilt auch für die bekannten Ausführungen mit spiralförmig aufgerollten Bändern.
[0006] Die Patentschriften WO 2004 113 816 Wabenkörper für thermische Abgasbehandlung,KR10 2012 025 057 Continuity turning type regenerative heat exchanger und CN 000 101 898498 Evapuration type automobile parking ventilating and cooling System, beschreiben Übertra¬ger aus Keramik mit wabenförmigen Kanälen für Fluide mit hohen Temperaturen und für Stoffemit korrosiven Eigenschaften. Keramik ist für die Stoffübertragung von z.B. Wasser im Tempe¬raturbereich kleiner 0*0 nicht geeignet. Das in den Poren gespeicherte H20 vereist und sprengtdas keramische Material beim Auftauprozess. Der Feuchteaustausch erfolgt über die Konden¬satphase. Die vorgängig beschriebenen Nachteile geringer Feuchtewirkungsgrad, Geruchs¬übertragung, Kondensatableitung und Vereisungsschutzmassnahmen gelten auch für dieseAusführung. Zudem ist die Herstellung dieser Übertrager mit Kanälen mit kleinem hydrauli¬schem Durchmesser aufwändig.
[0007] Die Patentschrift CH 700 341, Wärmeübertrager mit einem Helix-Kanal für eine erzwun¬gene Strömung, beschreibt einen helixförmigen Fluidkanal mit 3 Kanalabschnitten für die ver¬besserte Wärme- und Stoffübertragung. Die Kanaloberfläche ist mit einer Funktionsschicht für die Stoffübertragung ausgeführt. Diese Ausführung beschreibt eine vorteilhafte Ausführung füreine hohe spezifische Übertragungsleistung. Die Herstellung der helixförmigen Kanäle ist aberrecht aufwändig und nur für Anwendungen, bei welchen eine hohe Leistungsdichte gefordertwird, gerechtfertigt.
[0008] Die Erfindung hat die Aufgabe, eine verbesserte Ausführung eines gattungsgemässenregenerativen Übertrager- und Speicherblocks bereitzustellen. Insbesondere soll für die Ausfüh¬rungen, bei welchen die Kanäle mit einem hydraulischen Durchmesser von kleiner als 3 mmnotwendig sind, die spezifische Übertragungsleistung verbessert und die ungewünschte Stoff¬übertragung, z.B. Gerüche, reduziert werden.
[0009] Der erfindungsgemässe Übertrager- und Speicherblock ist dadurch gekennzeichnet,dass die Kanäle eine für die Anwendung und Herstellung optimierte Geometrie aufweisen unddie Kanalwände durch wenigstens eine Funktionsschicht erzeugt werden. Der erfindungsge¬mässe Übertrager- und Speicherblock besteht nicht wie bisher bekannt aus einzelnen Bändernoder Platten mit Beschichtung, sondern ist ein Block aus einem Speichermaterial mit einerVielzahl von Kanälen. Die Funktionsschichten erzeugen dabei die verlorene Schalung für dasSpeichermaterial. Die erste Funktionsschicht ist sorptiv wirksam. Die zweite Funktionsschicht istz.B. ein Binder, welcher auf die Art des Sorptionsmaterials und das Speichermaterial abge¬stimmt ist. Für Anwendungen mit hohen hygienischen Anforderungen kann in das Ausgangsma¬terial für die erste oder zweite Funktionsschicht mit einem antimikrobiell wirkenden Stoff, z.B.Silberionen oder Nanosilber, gemischt werden.
[0010] Diese vorteilhafte Ausführung des Übertrager- und Speicherblocks ermöglicht eineeinfache Herstellung ohne aufwändige Verbindungen von Bändern oder Platten. Es sind keineAbstandsprofile (Plattenwärmeübertrager) oder Naben (Rotoren) notwendig. Die Kanalgeomet¬rie kann dabei je nach Aufgabenstellung beliebig gewählt werden und wird nicht durch verform¬te und gestapelte Bleche gebildet. Die Funktionsschichten können z.B. mit einem mehrstufigenTauchverfahren aufgebaut werden. Dabei besteht der Tauchkern aus einer Vielzahl von Stä¬ben, welche die gewünschte Kanalgeometrie aufweisen. Bei einer vorteilhaften Kanalform, z.B.kreisförmig oder wabenförmig, entstehen keine Ecken, welche nur schwer gespült werdenkönnen. Durch die Wahl der Dicke und der spez. Wärme des Speichermaterials kann der Spei¬cher je nach Anforderung dimensioniert werden. Bei Verwendung von Kunststoffen als Spei¬chermaterial ist die Wärmeleitung in axialer Richtung geringer als bei einem metallischen Trä¬germaterial.
[0011] Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen nähererläutert. Es zeigen: [0012] Fig. 1a die Vorderansicht auf einen erfindungsgemässen Übertrager- und Speicher¬ block, [0013] Fig. 1b einen Längsschnitt von Fig. 1a, [0014] Fig. 2 ein Detail aus Fig. 1a mit kreisförmigen Kanälen, [0015] Fig. 3 ein Detail aus Fig. 1a mit wabenförmigen Kanälen.
[0016] In Fig. 1a ist der Übertrager- und Speicherblock 1 in einer kreisförmigen Aussenformdargestellt. Die Kanäle 2 sind gleichmässig über die Stirnfläche verteilt. Die Aussenform sowiedie Anzahl, Position und Verteilung der Kanäle 2 kann je nach Aufgabenstellung dimensioniertwerden.
[0017] In Fig. 1b sind die Kanäle 2 im Schnitt sichtbar. Der Fluideintritt 3, 5 und Austritt 4, 6wechselt je Verfahrenszyklus. Es wird zwischen dem Lade- und Entladezyklus im Gegenstromunterschieden.
[0018] In Fig. 2 wird ein vergrösserter Ausschnitt aus Fig. 1a gezeigt. Die Kanäle 2 sind kreis¬förmig und versetzt angeordnet. Die Funktionsschichten 7 und 8 bilden den Kanal 2. Diese
Funktionsschichten sind mit dem Speichermaterial 9 verbunden. In Fig. 3 wird eine Variante zuFig. 2 mit einer wabenförmiger Kanalgeometrie (2) gezeigt.

Claims (6)

  1. Patentansprüche 1. Übertrager- und Speicherblock (1) mit einer Vielzahl von Kanälen (2) für sensible undlatente Wärme sowie für Stoffe bei erzwungener und abwechselnder Durchströmung einesFluides mit hohem Potential, insbesondere mit hoher Temperatur und/oder Stoffkonzentra¬tion, und eines Fluides mit niederem Potential, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanal¬wände aus wenigstens einer sorptiv wirkenden Funktionsschicht (7) bestehen und dieseFunktionsschicht die verlorene Schalung für das Speichermaterial (9) ist.
  2. 2. Übertrager- und Speicherblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass derÜbertrager- und Speicherblock (1) eine zweite Funktionsschicht (8) aufweist, welche alsBinder zwischen der ersten Funktionsschicht (7) und dem Speichermaterial (9) wirkt.
  3. 3. Übertrager- und Speicherblock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diezweite Funktionsschicht (8) ein Elastomere ist, welche die Volumenänderung der sorptivwirkenden ersten Funktionsschicht (7) gegenüber dem Speichermaterial ausgleicht.
  4. 4. Übertrager- und Speicherblock nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieerste oder die zweite Funktionsschicht (7, 8) antimikrobiell ausgerüstet ist.
  5. 5. Übertrager- und Speicherblock nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dassdas Speichermaterial (9) aus einem giessfähigen Polymer mit geringem Schwund herge¬stellt ist.
  6. 6. Übertrager- und Speicherblock nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dassder Übertrager- und Speicherblock (1) in Richtung der Kanäle (2) aus mehreren Übertra¬ger- und Speicherblockschichten zusammengesetzt ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
ATA944/2013A 2013-01-11 2013-12-09 Enthalpieübertrager- und Speicherblock AT514832B1 (de)

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AT514832A1 AT514832A1 (de) 2015-04-15
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105115338B (zh) * 2015-08-31 2017-08-25 东南大学 一种相变蓄热装置
CN108310949B (zh) * 2018-03-15 2021-01-12 成都百特万合医药科技有限公司 制药车间用尾气回收设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH609140A5 (de) * 1976-05-18 1979-02-15 Sulzer Ag
AT410479B (de) * 1998-03-25 2003-05-26 Eichelmann Franz Wärmespeicher
DE102004059098A1 (de) * 2004-12-06 2006-06-08 Rainer Müller-Hahn Energiecontainer hoher Energiedichte und Verfahren zur Betreibung
DE102008048655A1 (de) * 2008-09-24 2010-03-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Transport von Wärme, Transportsystem für einen Wärmeträger sowie dessen Verwendung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69939040D1 (de) 1998-05-14 2008-08-21 Seibu Giken Kk Wärmeaustauscherelement
EP1634030A1 (de) 2003-06-23 2006-03-15 Porzellanfabrik Frauenthal GmbH Wabenkörpereinrichtung für die thermische abgasbehandlung
DE102004049418B4 (de) 2004-10-08 2007-09-27 R. Scheuchl Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Speichermassenwickels für einen Rotationswärmeaustauscher
DE102005003543A1 (de) 2005-01-26 2006-08-03 Klingenburg Gmbh Feuchtigkeits- und/oder Wärmeaustauschvorrichtung, z.B. Plattenwärmetauscher, Sorptionsrotor, Adsorptionsentfeuchtungsrotor oder dgl.
CN101898498B (zh) 2010-07-14 2011-12-07 西华大学 一种水蒸发式汽车驻车时通风及降温系统
KR20120025057A (ko) 2010-09-06 2012-03-15 주식회사세진환경 연속 회전형 축열식 열교환기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH609140A5 (de) * 1976-05-18 1979-02-15 Sulzer Ag
AT410479B (de) * 1998-03-25 2003-05-26 Eichelmann Franz Wärmespeicher
DE102004059098A1 (de) * 2004-12-06 2006-06-08 Rainer Müller-Hahn Energiecontainer hoher Energiedichte und Verfahren zur Betreibung
DE102008048655A1 (de) * 2008-09-24 2010-03-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Transport von Wärme, Transportsystem für einen Wärmeträger sowie dessen Verwendung

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