BE1010922A6 - Method and device for cooling air. - Google Patents

Method and device for cooling air. Download PDF

Info

Publication number
BE1010922A6
BE1010922A6 BE9700136A BE9700136A BE1010922A6 BE 1010922 A6 BE1010922 A6 BE 1010922A6 BE 9700136 A BE9700136 A BE 9700136A BE 9700136 A BE9700136 A BE 9700136A BE 1010922 A6 BE1010922 A6 BE 1010922A6
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
heat exchanger
duct
ducting
cooling
auxiliary
Prior art date
Application number
BE9700136A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Hecke Antonius Van
Berben Ernest
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hecke Antonius Van, Berben Ernest filed Critical Hecke Antonius Van
Priority to BE9700136A priority Critical patent/BE1010922A6/en
Priority to EP98200447A priority patent/EP0859203A3/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1010922A6 publication Critical patent/BE1010922A6/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0059Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007Indoor units, e.g. fan coil units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D5/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, using the cooling effect of natural or forced evaporation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0025Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being formed by zig-zag bend plates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

Werkwijze voor het koelen van lucht, daardoor gekenmerkt dat zij bestaat in, enerzijds, het koelen van een luchtstroom (11) door deze doorheen een primaire kanalisatie (3) van een warmtewisselaar (2) te sturen en, anderzijds, het in een secundaire kanalisatie (4) van deze warmtewisselaar (2) verdampen van vloeistof (6), meer speciaal water, met behulp van een hulpluchtstroom (12) die afgetakt is van de luchtstroom (11) die de primaire kanalisatie (3) verlaat.Method for cooling air, characterized in that it consists on the one hand of cooling an air stream (11) by passing it through a primary duct (3) of a heat exchanger (2) and, on the other hand, in a secondary duct (4) of this heat exchanger (2) evaporate liquid (6), more special water, using an auxiliary air stream (12) branched from the air stream (11) leaving the primary duct (3).

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Werkwijze en inrichting voor het koelen van lucht. 



  Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het koelen van lucht. 



  In de eerste plaats beoogt de uitvinding een werkwijze en inrichting die bijzonder geschikt zijn voor het koelen van stallen, doch meer algemeen kan de uitvinding ook in andere toepassingen worden aangewend. 



  Klassiek wordt voor het koelen van lucht gebruik gemaakt van compressie-koelinrichtingen. Dergelijke compressiekoelinrichting hebben echter als nadeel dat zij veel energie verbruiken. 



  In het geval dat zeer grote stallen dienen te worden gekoeld, heeft dit niet alleen als nadeel dat veel energie wordt verbruikt, doch ook een dure hoogspanningscabine, om in voldoende energietoevoer te kunnen voorzien, dient te worden geïnstalleerd. 



  De uitvinding beoogt dan ook een werkwijze en inrichting waarmee deze nadelen worden uitgesloten, met andere woorden waarmee lucht op een relatief goedkope wijze, met weinig energieverbruik, zeer doeltreffend kan worden gekoeld. 



  Hiertoe betreft de uitvinding een werkwijze voor het koelen van lucht, daardoor gekenmerkt dat zij bestaat in, enerzijds, het koelen van een luchtstroom door deze doorheen een primaire kanalisatie van een warmtewisselaar te sturen en, anderzijds, het in een secundaire kanalisatie van deze warmtewisselaar verdampen van vloeistof, meer speciaal water, met behulp van een hulpluchtstroom die afgetakt is 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 van de luchtstroom die de primaire kanalisatie verlaat. De te verdampen vloeistof wordt hierbij op de wanden van de secundaire kanalisatie gesproeid of verstoven. 



  Doordat in de secundaire kanalisatie een koeling geschiedt door het verdampen van het water, ontstaat in deze kanalisatie een koeleffect tot op nagenoeg de natteboltemperatuur, die het voordeel biedt dat een aanzienlijk koeleffect in de warmtewisselaar kan worden gerealiseerd, zelfs met een relatief gering debiet van de hulpluchtstroom. 



  Volgens de uitvinding geniet het de voorkeur dat gebruik wordt gemaakt van een platenwarmtewisselaar. Hierdoor ontstaat het voordeel dat zeer grote verdampingsoppervlakken ontstaan, waardoor de hulpluchtstroom tot een minimum kan worden beperkt en weinig energieverliezen optreden. Het gebruik van een warmtewisselaar met platen biedt ook het voordeel dat gemakkelijk grote oppervlakken door middel van 
 EMI2.1 
 éénzelfde sproei-inrichting kunnen worden bevochtigd, zodat in veel toepassingen reeds één warmtewisseleenheid kan vol- staan en er geen noodzaak bestaat om verschillende eenheden achter elkaar te koppelen. 



  Bij voorkeur wordt het vocht op de platen gesproeid, respectievelijk verstoven, met druppeltjes met afmetingen in de orde van grootte van 100 ä 300 micrometer, wat het beste verdampingseffect oplevert. 



  In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt de hulpluchtstroom gekoeld en/of gedroogd, alvorens hij door de secundaire kanalisatie wordt geleid. Hierdoor kan de lucht van de hulpluchtstroom meer vocht opnemen, wat de verdamping van de vloeistof bevorderd. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het koelen van lucht die toelaat om de voornoemde werkwijze te realiseren.

   Deze inrichting bestaat uit een platenwarmtewisselaar met een primaire kanalisatie en een secundaire kanalisatie ; sproeimiddelen die vloeistof op de wanden van de secundaire kanalisatie brengen om zodoende door verdamping een koeleffect te   creëren ;   leidingen die voorzien in een hoofdcircuit door de primaire kanalisatie en een nevencircuit door de secundaire kanalisatie, waarbij het nevencircuit een aftakking vormt op het hoofdcircuit, stroomafwaarts van de primaire kanalisatie ; en middelen om de voornoemde luchtstroom en hulpluchtstroom te creëren. 



  In de meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm zijn de platen van de platenwarmtewisselaar zodanig opgesteld of uitgevoerd dat de secundaire kanalisatie volgens de stromingsrichting vernauwt. Meer speciaal geniet het de voorkeur dat de platen spievormig staan opgesteld. Hierdoor wordt verkregen dat de vloeistof gemakkelijk over het volledige oppervlak van de platen kan worden gesproeid zonder dat de sproeiers daartoe tussen de platen dienen gemonteerd te zijn. 



  Met het inzicht de kenmerken volgens de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna als voorbeelden zonder enig beperkend karakter enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 schematisch een inrichting volgens de uitvinding weergeeft ; figuur 2 de warmtewisselaar uit de inrichting van figuur 1 in perspectief weergeeft, eveneens geschematiseerd ;

   

 <Desc/Clms Page number 4> 

 figuur 3 het verloop van temperatuur en vochtigheid in een diagram verduidelijkt, voor de inrichting van figuur   1 ;   figuur 4 schematisch een variante weergeeft van de inrichting van figuur   1 ;   figuur 5 het verloop van temperatuur en vochtigheid in een diagram verduidelijkt, voor de inrichting van figuur   4 ;   figuur 6 schematisch nog een variante weergeeft van de inrichting van figuur   1 ;   figuur 7 het verloop van temperatuur en vochtigheid in een diagram verduidelijkt, voor de inrichting van figuur   6 ;   figuur 8 een variante weergeeft van de warmtewisselaar uit figuur   2 ;   figuur 9 een geschematiseerde doorsnede weergeeft volgens lijn IX-IX in figuur   8 ;

     figuur 10 op een grotere schaal een doorsnede weergeeft volgens lijn X-X in figuur 9, voor een andere uitvoeringsvorm ; figuren 11 en 12 op een kleinere schaal zichten weergeven volgens pijlen F11 en F12 in figuur 10. 



  Zoals weergegeven in de figuren 1 en 2 bestaat de inrichting 1 volgens de uitvinding hoofdzakelijk uit een warmtewisselaar 2, in dit geval een platenwarmtewisselaar met een primaire kanalisatie 3 en een secundaire kanalisatie   4 ;   sproeimiddelen 5 die zeer fijn verdeelde vloeistof 6 op de wanden van de secundaire kanalisatie 4 brengen om zodoende door verdamping een koeleffect te   creëren ;   niet weergegeven leidingen die voorzien in een hoofdcircuit 7 door de primaire kanalisatie 3 en een nevencircuit 8 door de secundaire kanalisatie   4,   waarbij het nevencircuit 8 een aftakking vormt op het hoofdcircuit 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 7, waarvan het aftakpunt 9 zieh stroomafwaarts van de primaire kanalisatie 3 bevindt ;

   en middelen 10 om een luchtstroom 11 doorheen de primaire kanalisatie 3 en een hulpluchtstroom 12 doorheen de secundaire kanalisatie 4 te creëren. 



  De warmtewisselaar 2 bestaat uit een aantal naast elkaar gesitueerde platen 13-14, waartussen ruimtes 15-16 aanwezig zijn die afwisselend doorgangen vormen voor de luchtstroom 11 en de hulpluchtstroom 12. De ingangen, respectievelijk uitgangen van deze ruimtes 15-16 zijn zodanig gesitueerd dat, zoals weergegeven in de figuren, de luchtstroom 11 en de hulpluchtstroom 12 onderling kruiselings door de warmtewisselaar 2 gaan. 



  De middelen 10 om de luchtstroom 11 en de hulpluchtstroom 12 te creëren, bestaan in het weergegeven voorbeeld uit een gemeenschappelijke ventilator 17, doch het is duidelijk dat meerdere ventilators of dergelijke in het hoofdcircuit 7 en/of het nevencircuit 8 kunnen worden opgenomen. 



  De warmtewisselaar 2 is zodanig opgesteld dat de secundaire kanalisatie 4 zieh van boven naar onder uitstrekt. Onder de warmtewisselaar 2 is een vergaarbak 18 opgesteld voor het opvangen van naar beneden druipend vocht. 



  De voornoemde sproeimiddelen 5 bestaan uit een sproeier 19 die door middel van een pomp 20 of dergelijke wordt gevoed, die vloeistof 6, meer speciaal water, uit de vergaarbak 18 onttrekt. De vloeistof 6 in de vergaarbak 18 wordt op peil gehouden door een aansluiting op een toevoernet 21, bij voorkeur een leidingnet voor water. Het peil in de vergaarbak 18 kan hierbij worden geregeld door middel van een afsluiter 22 die bevolen wordt door een vlotter 23. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 De sproeier 19, die in werkelijkheid verschillende sproeimonden kan hebben, bevindt zieh boven het pakket van platen 13-14 en is zodanig uitgevoerd dat de betreffende vloeistof 6 verstoven wordt over het volledige oppervlak van de platen 13-14. 



  De werking van de inrichting   1,   alsmede de daarmee gepaard gaande werkwijze, bestaat erin dat door middel van de middelen 10 een luchtstroom 11 doorheen de primaire kanalisatie 3 wordt gestuurd. Deze luchtstroom 11 wordt opgesplitst in een hoofdluchtstroom 24 en een hulpluchtstroom 12. De hulpluchtstroom 12 voorziet in de verdamping van de door middel van de sproeimiddelen 5 op de platen 13-14 gesproeide vloeistof 6. 



  Het verkregen effect wordt verduidelijkt in het diagram van figuur 3, waarin in de abscis het watergehalte X in de lucht is uitgezet, terwijl in de ordinaat de temperatuur T is uitgezet. Verder zijn lijnen R van relatieve vochtigheid weergegeven, alsmede lijnen H van gelijke enthalpie. 



  De verschillende toestanden A, B en C die in het diagram van figuur 3 zijn aangeduid, zijn toestanden die zieh kunnen voordoen op de overeenstemmend aangeduide plaatsen A, B en C in figuur 1. Aan de platen 13-14 ontstaat een koeltemperatuur die de natteboltemperatuur in punt C van het diagram benadert. 



  In figuur 4 is een variante weergegeven waarbij tussen het voornoemde aftakpunt 9 en de secundaire kanalisatie 4 van de warmtewisselaar 2 een koeler 25 en een droger 26, die al dan niet gecombineerd zijn in   één   toestel, zijn opgenomen. 



  Bij voorkeur betreft het hierbij een klassieke koeler 25 die in een compressiekoeling voorziet. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



  Zoals uiteengezet in de inleiding wordt hierdoor een betere verdamping verkregen van de vloeistof 6 die zich op de platen 13-14 bevindt, wat in een beter koeleffect resulteert. 



  De verschillende toestanden A, B en Cl, C2 en C3 die hierbij optreden, zijn schematisch in het diagram van figuur 5 afgebeeld. 



  In figuur 6 is een variante van de inrichting 1 weergegeven waarbij gebruik wordt gemaakt van een droger 27 in het nevencircuit 8 die voorzien is van een regenereerbaar droogmiddel, bijvoorbeeld silicagel. De uit deze droger 27 tredende lucht wordt bij voorkeur gekoeld alvorens zij wordt aangewend voor de verdamping van de vloeistof 6 in de secundaire kanalisatie 4. Hiertoe is in de warmtewisselaar 2 een hulpkanalisatie 28 aangebracht voor het koelen van de hulpluchtstroom 12. 



  Tijdens het in gebruik zijn van de inrichting 1 van figuur 6 worden in wezen toestanden A, B, Cl, C2 en C3 verkregen zoals aangeduid in het diagram van figuur 7. 



  Uit de diagrammen van figuren 3,5 en 7 is het duidelijk dat lagere natteboltemperaturen kunnen worden gerealiseerd met de uitvoeringen van figuren 6 en 7 dan dit het geval is met de uitvoering van figuur   1,   waardoor het uiteindelijke koeleffect merkelijk beter is. 



  In figuur 8 is schematisch een variante weergegeven waarbij de platen 13-14 spievormig staan opgesteld, zodanig dat de secundaire kanalisatie 4 volgens de stromingsrichting vernauwt. Hierdoor wordt verkregen dat de tussen de platen 13-14 gesproeide vloeistof 6 doeltreffend het volledige 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 oppervlak van deze platen 13-14 kan bestrijken, zelfs wanneer de sproeier 19 zieh boven deze platen 13-14 bevindt. 



  Volgens de figuren 8 en 9 is de inrichting 1 eveneens voorzien van een element 29, zoals een geperforeerde plaat, voor het gelijkmatig verdelen van de lucht over de verschillende ruimtes 16 van de secundaire kanalisatie 4, waardoor de lucht optimaal wordt benut voor het verdampen en zodoende het debiet van de hulpluchtstroom 11 tot een minimum kan worden beperkt. 



  Figuur 9 maakt ook nog duidelijk hoe het geheel kan worden voorzien van leidingen of kanalen 30,31 en 32 om de toegevoerde luchtstroom 11, de hulpluchtstroom 12 en de hoofdluchtstroom 24 te geleiden. De hoofdluchtstroom 24 vormt hierbij het nuttige gedeelte aan gekoelde lucht. 



  In werkelijkheid zal de warmtewisselaar 2 uit een groot aantal platen 13-14 zijn opgebouwd, bijvoorbeeld in de orde van grootte van enkele tientallen. 



  Figuur 10 geeft nog een gedeelte van een praktische uitvoeringsvorm in doorsnede weer waarbij in de primaire kanalisatie 3 geleidingsmiddelen 33, in de vorm van ribben 34-35-36-37 zijn aangebracht die de lucht van de luchtstroom 11 naar het meest nauwe gedeelte 38 van de ruimtes 15 dwingen, om te bekomen dat een optimale warmte-overdracht ontstaat. De ribben 34-35 zijn hierbij aangebracht aan de platen 13. De ribben 36-37 zijn aangebracht aan de platen 14 en komen bij de montage van het geheel tussen de ribben 34-35 te zitten,   één   en ander zoals is aangeduid in de figuren 11 en 12. 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 



  Volgens de uitvoeringsvormen van de figuren 10 tot 12 zijn in de secundaire kanalisatie 4 eveneens geleidingsmiddelen aangebracht die de kruiselingse doorstroming bevorderen en die in dit geval bestaan uit ribben 39-40. 



  De ribben 34-35-36-37-39-40 vormen eveneens verstevigingen voor de platen 13-14. 



  Volgens de uitvinding worden deze platen 13-14 aan hun randen in elkaar geklikt. Hierdoor kan een groot aantal moeilijke verbindingen worden uitgesloten. 



  De spievormige ruimtes 15-16 vertonen bij voorkeur aan hun smalste zijde een opening van ongeveer 2, 5 mm breed en aan hun breedste zijde een opening van ongeveer 7, 5 mm breed. 



  Opgemerkt wordt dat de uitvinding ook betrekking heeft op uitvoeringen waarbij slechts een gedeelte van de hulpluchtstroom via de aftakking wordt aangevoerd, en bijvoorbeeld het overige gedeelte via een afzonderlijke aanzuiging uit de omgeving wordt onttrokken. 



  De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke werkwijze en inrichting voor het koelen van lucht kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



  Method and device for cooling air.



  This invention relates to a method and apparatus for air cooling.



  In the first place, the invention contemplates a method and device which are particularly suitable for cooling stables, but more generally the invention can also be used in other applications.



  Compression cooling devices are traditionally used for air cooling. However, such a compression cooling device has the drawback that it consumes a lot of energy.



  In the case that very large houses have to be cooled, this not only has the disadvantage that a lot of energy is consumed, but also an expensive high-voltage cabin, to be able to provide sufficient energy supply, must be installed.



  The object of the invention is therefore a method and device with which these drawbacks are excluded, in other words with which air can be cooled very efficiently in a relatively cheap manner, with little energy consumption.



  To this end, the invention relates to a method for cooling air, characterized in that it consists on the one hand of cooling an air stream by passing it through a primary ducting of a heat exchanger and, on the other hand, evaporating it in a secondary ducting of this heat exchanger. of liquid, more special water, with the help of an auxiliary air flow that has branched off

 <Desc / Clms Page number 2>

 of the airflow leaving the primary ducting. The liquid to be evaporated is sprayed or atomized on the walls of the secondary ducting.



  Since cooling takes place in the secondary ducting by evaporation of the water, a cooling effect is created in this ducting up to almost the wet bulb temperature, which offers the advantage that a considerable cooling effect can be realized in the heat exchanger, even with a relatively low flow rate of the auxiliary air flow.



  According to the invention, it is preferred to use a plate heat exchanger. This gives the advantage that very large evaporation surfaces are created, so that the auxiliary air flow can be kept to a minimum and few energy losses occur. The use of a plate heat exchanger also offers the advantage of easily covering large areas
 EMI2.1
 the same spraying device can be wetted, so that in many applications one heat exchange unit can suffice and there is no need to couple several units in succession.



  Preferably, the moisture is sprayed or atomized on the plates with droplets with dimensions of the order of 100 to 300 micrometers, which gives the best evaporation effect.



  In a preferred embodiment, the auxiliary air stream is cooled and / or dried before passing through the secondary ducting. This allows the air in the auxiliary airflow to absorb more moisture, which promotes the evaporation of the liquid.

 <Desc / Clms Page number 3>

 The invention also relates to a device for cooling air which allows to realize the aforementioned method.

   This device consists of a plate heat exchanger with a primary ducting and a secondary ducting; spraying means which apply liquid to the walls of the secondary ducting in order to thereby create a cooling effect by evaporation; conduits providing a main circuit through the primary channel and a secondary circuit through the secondary channel, the secondary circuit branching from the main circuit downstream of the primary channel; and means for creating said airflow and auxiliary airflow.



  In the most preferred embodiment, the plates of the plate heat exchanger are arranged or designed such that the secondary ducting narrows according to the flow direction. More specifically, it is preferable that the plates are arranged wedge-shaped. This ensures that the liquid can be easily sprayed over the entire surface of the plates without the nozzles having to be mounted between the plates.



  With the insight to better demonstrate the features according to the invention, some preferred embodiments are described below as examples without any limiting character, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 schematically represents a device according to the invention; figure 2 shows the heat exchanger from the device of figure 1 in perspective, also schematized;

   

 <Desc / Clms Page number 4>

 Figure 3 illustrates the temperature and humidity trend in a diagram for the device of Figure 1; figure 4 schematically represents a variant of the device of figure 1; Figure 5 illustrates the temperature and humidity profile in a diagram for the device of Figure 4; figure 6 schematically represents another variant of the device of figure 1; Figure 7 illustrates the temperature and humidity trend in a diagram for the device of Figure 6; figure 8 represents a variant of the heat exchanger of figure 2; figure 9 represents a schematic section according to line IX-IX in figure 8;

     figure 10 shows, on a larger scale, a section according to line X-X in figure 9, for another embodiment; figures 11 and 12 represent views on a smaller scale according to arrows F11 and F12 in figure 10.



  As shown in Figures 1 and 2, the device 1 according to the invention mainly consists of a heat exchanger 2, in this case a plate heat exchanger with a primary duct 3 and a secondary duct 4; spraying means 5 which apply very finely divided liquid 6 to the walls of the secondary duct 4 so as to create a cooling effect by evaporation; conduits (not shown) providing a main circuit 7 through the primary channel 3 and a side circuit 8 through the secondary channel 4, the side circuit 8 forming a branch on the main circuit

 <Desc / Clms Page number 5>

 7, the branch point 9 of which is downstream of the primary channel 3;

   and means 10 for creating an air stream 11 through the primary duct 3 and an auxiliary air stream 12 through the secondary duct 4.



  The heat exchanger 2 consists of a number of plates 13-14 situated next to each other, between which spaces 15-16 are present which alternately form passages for the air flow 11 and the auxiliary air flow 12. The entrances and exits of these spaces 15-16, respectively, are situated such that as shown in the figures, the airflow 11 and the auxiliary airflow 12 pass mutually through the heat exchanger 2.



  The means 10 for creating the airflow 11 and the auxiliary airflow 12 consist in the shown example of a common fan 17, but it is clear that several fans or the like can be included in the main circuit 7 and / or the secondary circuit 8.



  The heat exchanger 2 is arranged such that the secondary channel 4 extends from top to bottom. A receptacle 18 is arranged under the heat exchanger 2 for collecting moisture dripping down.



  The aforementioned spraying means 5 consist of a sprayer 19 which is fed by means of a pump 20 or the like, which extracts liquid 6, more especially water, from the receptacle 18. The liquid 6 in the receptacle 18 is kept up to date by a connection to a supply network 21, preferably a pipe network for water. The level in the receptacle 18 can be controlled here by means of a valve 22, which is ordered by a float 23.

 <Desc / Clms Page number 6>

 The sprayer 19, which in reality can have different nozzles, is located above the package of plates 13-14 and is designed such that the relevant liquid 6 is atomized over the entire surface of the plates 13-14.



  The operation of the device 1, as well as the associated method, consists in that an air flow 11 is guided through the primary duct 3 by means of the means 10. This air flow 11 is split into a main air flow 24 and an auxiliary air flow 12. The auxiliary air flow 12 provides for the evaporation of the liquid 6 sprayed on the plates 13-14 by means of the spraying means 5.



  The effect obtained is illustrated in the diagram of Figure 3, in which the water content X in the air is plotted in the abscissa, while in the ordinate the temperature T is plotted. Furthermore, lines R of relative humidity are shown, as well as lines H of equal enthalpy.



  The different states A, B and C indicated in the diagram of figure 3 are states that can occur at the correspondingly indicated places A, B and C in figure 1. A cooling temperature is created on the plates 13-14 which is the wet bulb temperature in point C of the diagram.



  Figure 4 shows a variant in which a cooler 25 and a dryer 26, which may or may not be combined in one appliance, are included between the aforementioned branch point 9 and the secondary ducting 4 of the heat exchanger 2.



  This is preferably a classic cooler 25 which provides a compression cooling.

 <Desc / Clms Page number 7>

 



  As explained in the introduction, this achieves better evaporation of the liquid 6 located on the plates 13-14, resulting in a better cooling effect.



  The different states A, B and Cl, C2 and C3 that occur here are shown schematically in the diagram of figure 5.



  Figure 6 shows a variant of the device 1, in which use is made of a dryer 27 in the secondary circuit 8 which is provided with a regenerable drying agent, for example silica gel. The air leaving this dryer 27 is preferably cooled before it is used for the evaporation of the liquid 6 in the secondary duct 4. For this purpose an auxiliary duct 28 is provided in the heat exchanger 2 for cooling the auxiliary air stream 12.



  While the device 1 of figure 6 is in use, states A, B, Cl, C2 and C3 are essentially obtained as indicated in the diagram of figure 7.



  From the diagrams of Figures 3.5 and 7 it is clear that lower wet-bulb temperatures can be achieved with the embodiments of Figures 6 and 7 than this is the case with the embodiment of Figure 1, so that the final cooling effect is markedly better.



  Fig. 8 schematically shows a variant in which the plates 13-14 are arranged wedge-shaped, such that the secondary channel 4 narrows according to the flow direction. Hereby it is obtained that the liquid 6 sprayed between the plates 13-14 is effectively complete

 <Desc / Clms Page number 8>

 surface of these plates 13-14, even when the nozzle 19 is above these plates 13-14.



  According to Figures 8 and 9, the device 1 is also provided with an element 29, such as a perforated plate, for evenly distributing the air over the different spaces 16 of the secondary ducting 4, whereby the air is optimally utilized for evaporation and thus the flow rate of the auxiliary airflow 11 can be kept to a minimum.



  Figure 9 also makes clear how the whole can be provided with pipes or channels 30, 31 and 32 for guiding the supplied air flow 11, the auxiliary air flow 12 and the main air flow 24. The main airflow 24 hereby forms the useful part of cooled air.



  In reality, the heat exchanger 2 will be built up from a large number of plates 13-14, for example on the order of a few tens.



  Figure 10 shows another part of a practical embodiment in cross-section, in which in the primary channel 3 guide means 33, in the form of ribs 34-35-36-37, are arranged which transfer the air from the air stream 11 to the narrowest part 38 of force the spaces 15 to ensure that optimum heat transfer is achieved. The ribs 34-35 are hereby mounted on the plates 13. The ribs 36-37 are fitted on the plates 14 and during assembly of the assembly are placed between the ribs 34-35, all this as indicated in the figures. 11 and 12.

 <Desc / Clms Page number 9>

 



  According to the embodiments of Figs. 10 to 12, in the secondary channel 4, guide means are also provided which promote the cross-flow and which in this case consist of ribs 39-40.



  Ribs 34-35-36-37-39-40 also form reinforcements for plates 13-14.



  According to the invention, these plates 13-14 are snapped together at their edges. This allows a large number of difficult connections to be excluded.



  The wedge-shaped spaces 15-16 preferably have an opening about 2.5 mm wide on their narrowest side and an opening about 7.5 mm wide on their widest side.



  It is noted that the invention also relates to embodiments in which only a part of the auxiliary air flow is supplied via the branch, and for example the remaining part is extracted from the environment via a separate suction.



  The present invention is by no means limited to the exemplary embodiments described in the figures, but such air cooling method and apparatus can be realized in various variants without departing from the scope of the invention.


    

Claims (1)

Conclusies. Conclusions. 1. - Werkwijze voor het koelen van lucht, daardoor gekenmerkt dat zij bestaat in, enerzijds, het koelen van een luchtstroom (11) door deze doorheen een primaire kanalisatie (3) van een warmtewisselaar (2) te sturen en, anderzijds, het in een secundaire kanalisatie (4) van deze warmtewisselaar (2) verdampen van vloeistof (6), meer speciaal water, met behulp van een hulpluchtstroom (12) die afgetakt is van de luchtstroom (11) die de primaire kanalisatie (3) verlaat.   1. - Method for cooling air, characterized in that it consists on the one hand of cooling an air stream (11) by passing it through a primary duct (3) of a heat exchanger (2) and, on the other hand, in a secondary duct (4) of this heat exchanger (2) evaporates liquid (6), more special water, using an auxiliary air stream (12) branched from the air stream (11) leaving the primary duct (3). 2.-Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat een platenwarmtewisselaar (2) wordt aangewend.   Method according to claim 1, characterized in that a plate heat exchanger (2) is used. 3.-Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat de te verdampen vloeistof (6) op de wanden van de secundaire kanalisatie (4) wordt gesproeid, respectievelijk verstoven. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid (6) to be evaporated is sprayed or atomized on the walls of the secondary ducting (4). 4.-Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de vloeistof (6) in de warmtewisselaar (2) wordt gesproeid, respectievelijk verstoven, met druppeltjes met afmetingen in de orde van grootte van 100 ä 300 micrometer. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid (6) is sprayed or atomized in the heat exchanger (2), with droplets with dimensions of the order of 100 to 300 micrometers. 5.-Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de hulpluchtstroom (12) alvorens hij door de secundaire kanalisatie (4) wordt gestuurd, wordt gekoeld en/of gedroogd. <Desc/Clms Page number 11> 6.-Werkwijze volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat de hulpluchtstroom (12) wordt gekoeld en/of gedroogd door middel van een klassieke compressiekoeling.   Method according to one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary air flow (12) is cooled and / or dried before it is passed through the secondary ducting (4).  <Desc / Clms Page number 11>  Method according to claim 5, characterized in that the auxiliary air flow (12) is cooled and / or dried by means of a classic compression cooling. 7.-Werkwijze volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat de hulpluchtstroom (12) wordt gedroogd door middel van een droger met een regenereerbaar droogmiddel, bij voorkeur silicagel. Method according to claim 5, characterized in that the auxiliary air stream (12) is dried by means of a dryer with a regenerable desiccant, preferably silica gel. 8.-Werkwijze volgens conclusie 7, daardoor gekenmerkt dat de hulpluchtstroom (12) na het drogen wordt gekoeld alvorens hij door de secundaire kanalisatie (4) wordt geleid, door hem eerst doorheen een hulpkanalisatie (28), die zich eveneens in de voornoemde warmtewisselaar (2) bevindt, te leiden. Method according to claim 7, characterized in that the auxiliary air stream (12) is cooled after drying before it is passed through the secondary duct (4), first passing through an auxiliary duct (28), which is also located in the aforementioned heat exchanger (2). 9.-Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de luchtstroom (11) door de primaire kanalisatie (3) en de hulpluchtstroom (12) door de secundaire kanalisatie (4) kruiselings door de warmtewisselaar (2) worden geleid. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the air flow (11) through the primary duct (3) and the auxiliary air flow (12) through the secondary duct (4) are passed crosswise through the heat exchanger (2). 10.-Inrichting voor het koelen van lucht, die de werkwijze van één van voorgaande conclusies toepast, daardoor gekenmerkt dat zij bestaat uit een platenwarmtewisselaar (2) met een primaire kanalisatie (3) en een secundaire kanalisatie (4) ; sproeimiddelen (5) die vloeistof (6) op de wanden van de secundaire kanalisatie (4) brengen om zodoende door verdamping een koeleffect te creëren ; leidingen (30-31-32) die voorzien in een hoofdcircuit (7) door de primaire kanalisatie (3) en een nevencircuit (8) door de secundaire kanalisatie (4), waarbij het nevencircuit (8) een aftakking vormt op het hoofdcircuit (7), stroomafwaarts van de primaire kanalisatie (3) ; en <Desc/Clms Page number 12> middelen (10) om de voornoemde luchtstroom (11) en hulpluchtstroom (12) te creëren. Air cooling device according to the method of any one of the preceding claims, characterized in that it consists of a plate heat exchanger (2) with a primary duct (3) and a secondary duct (4); spraying means (5) which apply liquid (6) to the walls of the secondary ducting (4) so as to create a cooling effect by evaporation; lines (30-31-32) providing a main circuit (7) through the primary ducting (3) and a secondary circuit (8) through the secondary ducting (4), the secondary circuit (8) branching off from the main circuit ( 7), downstream of the primary duct (3); and  <Desc / Clms Page number 12>  means (10) for creating said airflow (11) and auxiliary airflow (12). 11.-Inrichting volgens conclusie 10, daardoor gekenmerkt dat in het nevencircuit (8), tussen het aftakpunt (9) en de secundaire kanalisatie (4) van de warmtewisselaar (2) een koeler (25) en droger (26) zijn opgenomen, waarbij voorzien wordt in een compressiekoeling. Device according to claim 10, characterized in that in the secondary circuit (8), between the tap point (9) and the secondary ducting (4) of the heat exchanger (2), a cooler (25) and a dryer (26) are included, whereby compression cooling is provided. 12.-Inrichting volgens conclusie 10, daardoor gekenmerkt dat in het nevencircuit (8), tussen het aftakpunt (9) en de secundaire kanalisatie (4) van de warmtewisselaar (2) een droger (27) is opgenomen die voorzien is van een regenereerbaar droogmiddel. Device according to claim 10, characterized in that the secondary circuit (8), between the branch point (9) and the secondary ducting (4) of the heat exchanger (2), includes a dryer (27) which is provided with a regenerable desiccant. 13.-Inrichtng volgens conclusie 12, daardoor gekenmerkt dat de warmtewisselaar (2) is voorzien van een hulpkanalisatie (28) voor het koelen van de hulpluchtstroom (12) alvorens deze in de secundaire kanalisatie (4) wordt gebracht.   Device according to claim 12, characterized in that the heat exchanger (2) is provided with an auxiliary duct (28) for cooling the auxiliary air flow (12) before it is introduced into the secondary duct (4). 14.-Inrichting volgens een van de conclusies 10 tot 13, daardoor gekenmerkt dat de warmtewisselaar (2) is voorzien van platen (13-14) die zodanig zijn opgesteld of uitgevoerd dat de secundaire kanalisatie (4) volgens de stromingsrichting vernauwt.   Device according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the heat exchanger (2) is provided with plates (13-14) arranged or designed such that the secondary ducting (4) narrows in the direction of flow. 15.-Inrichting volgens conclusie 14, daardoor gekenmerkt dat de warmtewisselaar (2) is voorzien van platen (13-14) die spievormig staan opgesteld. Device according to claim 14, characterized in that the heat exchanger (2) is provided with plates (13-14) which are arranged wedge-shaped. 16.-Inrichting volgens conclusie 15, daardoor gekenmerkt dat in de primaire kanalisatie (3) geleidingsmiddelen zijn aangebracht die de luchtstroom naar het meest nauwe <Desc/Clms Page number 13> gedeelte (40) dwingen en/of in de secundaire kanalisatie (4) geleidingsmiddelen zijn aangebracht die een kruiselingse doorstroming bevorderen. Device according to claim 15, characterized in that guide means are arranged in the primary duct (3), which direct the air flow to the  <Desc / Clms Page number 13>  section (40) and / or guide means are provided in the secondary ducting (4) which promote a cross-flow. 17.-Inrichting volgens een van de conclusies 10 tot 16, daardoor gekenmerkt dat aan de ingang van de secundaire kanalisatie (4) een element (29) is aangebracht zoals een geperforeerde plaat voor het gelijkmatig verdelen van de lucht doorheen de secundaire kanalisatie (4). Device according to any one of claims 10 to 16, characterized in that an element (29) such as a perforated plate for uniformly distributing the air through the secondary ducting (4) is arranged at the entrance of the secondary ducting (4). ). 18.-Inrichting volgens één van de conclusies 10 tot 17, daardoor gekenmerkt dat de secundaire kanalisatie (4) zieh van boven naar onder uitstrekt ; dat onder de warmtewisselaar (2) een vergaarbak (18) is opgesteld voor het opvangen van naar beneden druipende vloeistof (6) ; dat de sproeimiddelen (5) bestaan uit een sproeier (19) die door middel van een pomp (20) wordt gevoed die vloeistof (6) uit de vergaarbak (18) onttrekt ; en dat de vloeistof (6) in de vergaarbak (18) op peil wordt gehouden door een aansluiting op een toevoernet (21), bij voorkeur een leidingnet voor water. Device according to any one of claims 10 to 17, characterized in that the secondary channel (4) extends from top to bottom; that a receptacle (18) is arranged under the heat exchanger (2) for collecting liquid dripping down (6); that the spray means (5) consist of a sprayer (19) which is fed by means of a pump (20) which extracts liquid (6) from the receptacle (18); and that the liquid (6) is maintained in the receptacle (18) by a connection to a supply network (21), preferably a water supply network.
BE9700136A 1997-02-13 1997-02-13 Method and device for cooling air. BE1010922A6 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9700136A BE1010922A6 (en) 1997-02-13 1997-02-13 Method and device for cooling air.
EP98200447A EP0859203A3 (en) 1997-02-13 1998-02-13 Method and device for cooling air

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9700136A BE1010922A6 (en) 1997-02-13 1997-02-13 Method and device for cooling air.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1010922A6 true BE1010922A6 (en) 1999-03-02

Family

ID=3890341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE9700136A BE1010922A6 (en) 1997-02-13 1997-02-13 Method and device for cooling air.

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0859203A3 (en)
BE (1) BE1010922A6 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10329764A1 (en) * 2003-07-01 2005-02-03 Frank Zegula Water evaporation air cooler with hermetic isolation of coolant from air being cooled, especially for vehicles and rooms, has high thermal conductivity material (e.g. copper plate) as heat exchanger
WO2005019739A1 (en) * 2003-08-20 2005-03-03 Oxycell Holding Bv Heat exchange element
DE10357307A1 (en) * 2003-12-05 2005-07-14 2H Kunststoff Gmbh Contact body, in particular for an evaporation humidifier, and method for producing a contact body
EP1887303A3 (en) * 2006-08-08 2013-04-10 Behr GmbH & Co. KG Heat exchanger and method for manufacturing same
DE102012004900A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-22 Kampmann Gmbh Device for cooling and / or for heat recovery
RU2741182C1 (en) * 2020-09-17 2021-01-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный горный университет» Air plate-type recuperative heat exchanger

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE383777B (en) * 1973-07-18 1976-03-29 Munters Ab Carl KIT AND DEVICE FOR AIR COOLING
FI67259C (en) * 1983-03-21 1990-09-17 Ilmateollisuus Oy VENTILATIONSSYSTEM.
US4660390A (en) * 1986-03-25 1987-04-28 Worthington Mark N Air conditioner with three stages of indirect regeneration

Also Published As

Publication number Publication date
EP0859203A2 (en) 1998-08-19
EP0859203A3 (en) 1998-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2825210A (en) Heat exchange apparatus
US5187946A (en) Apparatus &amp; Method for indirect evaporative cooling of a fluid
US5800595A (en) Spaced evaporative wicks within an air cooler
FI57478B (en) SAETT FOER KYLNING AV LUFT
US5301518A (en) Evaporative air conditioner unit
CN1985129B (en) Heat exchange device
US7802774B2 (en) Cooling tower air inlet and drain pan
US6776001B2 (en) Method and apparatus for dew point evaporative product cooling
US4926656A (en) Integrated wet bulb depression air cooler
US20180231264A1 (en) Modulated water flow for once-through adiabatic cooling
BE1010922A6 (en) Method and device for cooling air.
US4022853A (en) Installation for changing the temperature of fluid media, particularly for cooling liquids and condensing vapors with air
CA2173722A1 (en) Intensification of evaporation and heat transfer
EP0552690A1 (en) Cooled ceiling for rooms
WO2020074587A1 (en) Heat exchanger device with adiabatic air cooler
CN111058329B (en) Air recirculation system and method for a dryer section of a board or paper machine
US5931017A (en) Arrangement for cooling supply air in an air-conditioning installation
WO1999041552A1 (en) Method and device for cooling air
DeJong et al. A wet plate heat exchanger for conditioning closed greenhouses
NL1006665C2 (en) Humidification system with ultrasonic evaporator.
JP2985822B2 (en) Low temperature humidification air conditioner
RU1781511C (en) Apparatus for indirectly transpiration cooling of air
RU2173820C2 (en) Device for indirect evaporative cooling of air
JPH0142743Y2 (en)
AU694262B2 (en) Spaced evaporative wicks within an air cooler

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: BERBEN ERNEST

Effective date: 20010228

Owner name: VAN HECKE ANTONIUS

Effective date: 20010228