CH649625A5

CH649625A5 - USE OF STEG DOUBLE PLATES for guiding FRESH AND AIR IN A HEAT EXCHANGER.

Info

Publication number: CH649625A5
Application number: CH76382A
Authority: CH
Inventors: Paul Stuber
Original assignee: Paul Stuber
Priority date: 1982-02-08
Filing date: 1982-02-08
Publication date: 1985-05-31
Also published as: EP0086175A3; EP0086175A2

Description

649 625 2 649 625 2

PATENTANSPRÜCHE mindestens die Nachteile des ziemlich grossen Gewichtes und PATENT CLAIMS at least the disadvantages of the rather large weight and

1. Verwendung von Stegdoppelplatten (1) aus Kunststoff der ziemlich hohen Herstellungskosten. 1. Use of double-wall sheets (1) made of plastic of the rather high manufacturing costs.

zum Führen von Frisch- und Abluft in einem für Landwirt- Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeschaft, Grossküchen oder Industriehallen bestimmten Gegen- tauscher aus einem solchen Material zu schaffen, das eine ström- (A) oder Kreuzstrom- (B) Wärmetauscher. 5 gute Stabilität hat, wärmebeständig und unempfindlich gegen for guiding fresh and exhaust air in a for farmer The object of the invention was to create a heat exchanger, canteen kitchens or industrial halls with specific exchangers made of such a material as a flow (A) or crossflow (B) heat exchanger . 5 has good stability, heat resistant and insensitive to

2. Verwendung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn- Kälte ist und im Unterdruck arbeiten kann. Die Herstellungszeichnet, dass jede einzelne Stegdoppelplatte (1) eine Dicke kosten eines solchen Materials sollen wesentlich niedriger ge-von höchstens 15 mm aufweist und die Stegdoppelplatten im halten werden als diejenigen der bekannten Materialien. Wärmetauscher (A, B) so untergebracht sind, dass der Ab- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Verwen-stand zwischen jeweils zwei benachbarten Stegdoppelplatten 10 dung von Stegdoppelplatten aus Kunststoff gelöst, die zum (1) höchstens 15 mm beträgt. Führen von Frisch- und Abluft in einem für Landwirtschaft, 2. Use according to claim 1, characterized is cold and can work in negative pressure. The manufacturing drawing shows that each individual double-wall sheet (1) should have a thickness of such a material that is substantially lower than 15 mm at most, and that the double-wall sheets will hold up than those of known materials. Heat exchangers (A, B) are housed in such a way that the object is achieved by the use between two adjacent web double plates 10 of plastic double wall plates, which (1) is at most 15 mm. Leading fresh and exhaust air in one for agriculture,

3. Verwendung nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn- Grossküchen oder Industriehallen bestimmten Gegenstrom-zeichnet, dass die Stegdoppelplatte (1) im Wärmetauscher (A, oder Kreuzstromwärmetauscher eingesetzt werden. 3. Use according to claim 2, characterized in large-scale kitchens or industrial halls certain counter-current that the web double plate (1) in the heat exchanger (A, or cross-flow heat exchanger are used.

B) nebeneinander vertikal angeordnet sind. Mit Vorteil hat jede solche Stegdoppelplatte eine Dicke B) are arranged vertically next to each other. Each such double-wall sheet advantageously has a thickness

4. Verwendung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, 15 von höchstens 15 mm und die Stegdoppelplatten sind im dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeweils zwei benach- Wärmetauscher so untergebracht, dass der Abstand zwischen barten Stegdoppelplatten eines Gegenstrom-Wärmetauschers jeweils zwei benachbarten Stegdoppelplatten höchstens 15 (A) an deren oberem Rand ein Kunststoffröhrchen (2) mit mm beträgt. 4. Use according to one of claims 1 to 3, 15 of at most 15 mm and the web double plates are characterized in that housed between two adjacent heat exchangers in such a way that the distance between beard double wall plates of a countercurrent heat exchanger each two adjacent double wall plates is at most 15 (A) at the upper edge of which is a plastic tube (2) with mm.

Löchern (3) zum Bespritzen mit Wasser der äusseren Wände Um die äusseren Wände der Stegdoppelplatten, an wei der Stegdoppelplatten (1) befestigt ist. 20 chen die Abluft mit Schmutzpartikeln strömt, reinigen zu Holes (3) for spraying with water from the outer walls Around the outer walls of the double-skin sheets, to which the double-skin sheets (1) are attached. 20 If the exhaust air flows with dirt particles, clean it

5. Verwendung nach Patentanspruch 4, dadurch gekenn- können, ist es vorteilhaft, zwischen jeweils zwei benachbarten zeichnet, dass die Löcher (3) in zwei Reihen in jeweils einem Stegdoppelplatten eines Gegenstrom-Wärmetauschers an deWinkel von annähernd 45° zur Mittelsenkrechten des Röhr- ren oberem Rand ein Kunststoffröhrchen mit Löchern zum chens (2) angeordnet sind. Bespritzen mit Wasser dieser äusseren Wände zu befestigen. 5. Use according to claim 4, characterized thereby, it is advantageous to draw between two adjacent ones in each case that the holes (3) in two rows in each case in a double-walled plate of a countercurrent heat exchanger at an angle of approximately 45 ° to the perpendicular to the tube. Ren upper edge of a plastic tube with holes for chens (2) are arranged. Splash with water to attach these outer walls.

6. Verwendung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, 25 Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnun-dadurch gekennzeichnet, dass die Frischluft durch die durch gen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen: 6. Use according to one of the claims 1 to 5, 25. The invention is described below with reference to the drawing, in which the fresh air is explained in more detail by the gene, for example. Show it:

die Stege (la) begrenzten Räume der Stegdoppelplatte (1) und Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Gegenstrom-die Abluft durch die Spalten zwischen den einzelnen Stegdop- Wärmetauschers, in welcher der Frischluft- und Abluftstrom pelplatten (1) strömt. angedeutet sind, the webs (la) delimited spaces of the web double plate (1) and Fig. 1 is a perspective view of a counterflow-the exhaust air through the gaps between the individual web dop heat exchanger, in which the fresh air and exhaust air flow pelplatten (1) flows. are indicated

30 Fig. 2 eine Ansicht eines Röhrchens des Gegenstromwär- 30 Fig. 2 is a view of a tube of countercurrent heat

metauschers, metauschers,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Einbaues eines Fig. 3 is a schematic representation of the installation of a

Insbesondere in Landwirtschaft, Industriehallen und Gegenstromwärmetauschers und Especially in agriculture, industrial halls and counterflow heat exchangers and

Grossküchen, wo Ablufttemperaturen von ca. 20 bis 30°C Fig. 4 eine schematische Darstellung des Einbaues eines herrschen, werden Wärmetauscher verwendet, um die warme 35 Kreuzstromwärmetauschers. Commercial kitchens, where exhaust air temperatures of approx. 20 to 30 ° C. Fig. 4 is a schematic representation of the installation of a heat exchanger are used to warm the 35 cross-flow heat exchanger.

Abluft nicht ungenutzt ins Freie auszulassen. Die Rückgewin- Die als Führungsplatten für Ab- und Frischluft in dem nung von Wärme aus der warmen Abluft wird durch Wärme- Wärmetauscher verwendeten Stegdoppelplatten aus Kunstabgabe an die durch den Wärmetauscher z.B. in Ställe oder Stoff sind bis 140 °C wärmebeständig und gegen Kälte bis Industriehallen eingeführte Frischluft erzielt. Dadurch wer- — 400 C unempfindlich. Sie haben eine ausgezeichnete Stabili-den die Betriebskosten bis zu ca. 60% reduziert. Die vorer- "o tät und können einen Unterdruck bis 50 mm Wassersäule wärmte, durch den Wärmetauscher zugeführte Frischluft ohne Leistungseinbusse aufnehmen. Solche Stegdoppelplat-wird dann mit einem kleinen Heizaufwand auf die Betriebs- ten sind marktüblich und preiswert. Do not let exhaust air out into the open unused. The return plates are used as guide plates for exhaust and fresh air in the heat of the warm exhaust air by means of heat-heat exchangers. in stables or fabric are heat resistant up to 140 ° C and fresh air introduced against cold to industrial halls. This makes - 400 C insensitive. They have an excellent stability which reduces operating costs by up to approx. 60%. The preliminary and can heat a negative pressure of up to 50 mm water column, take in fresh air supplied through the heat exchanger without loss of performance. Such double-walled webs are then used with a small amount of heating for the companies are customary and inexpensive.

temperato gebracht. Die Dicke der einzelnen Stegdoppelplatten 1 beträgt 4 bis brought temperato. The thickness of the individual web double plates 1 is 4 to

Es sind Wärmetauscher mit Metall- oder Glasplatten be- 15 mm. Die Doppelstegplatten sind nebeneinander vertikal zu kannt, welche in einem Gehäuse aus Stahlblech eingesetzt 45 einem Block zusammengebaut. Der Abstand zweier benach-sind. Die Platten sind im Gehäuse im geringen Abstand von- barter Doppelstegplatten 1 nebeneinander macht ebenfalls 4 einander und parallel zueinander in vertikaler Weise einge- bis 15 mm aus, je nach der Dicke der Stegdoppelplatte 1. They are heat exchangers with metal or glass plates of 15 mm. The double-wall sheets are vertically next to each other, which is used in a sheet steel housing and assembled 45 a block. The distance between two neighboring ones. The plates are in the housing at a short distance from each other double-wall sheets 1 also makes 4 each other and parallel to each other in a vertical manner up to 15 mm, depending on the thickness of the double-wall sheet 1.

baut. Die warme Abluft und die kalte Frischluft werden ge- Wie aus der ersten Figur ersichtlich ist, wird die kalte trennt zwischen den Glasplatten im Kreuzstrom so durchge- Frischluft durch die durch die Stege 1 a der Stegdoppelplatten führt, dass die Abluft z.B. seitlich und die Frischluft von oben 50 1 begrenzten Räume zugeführt. Die warme Abluft, die z.B. in zugeführt wird. Beim Durchströmen des Platten-Wärmetaus- Viehställen eine Temperatur von 20 °C hat und voll von Am-chers übernimmt der kältere Luftstrom den weitaus grössten moniak und Staub ist, wird durch die Spalten zwischen den Teil der im anderen Luftstrom vorhandenen Wärme. einzelnen zueinander parallel verlaufenden Stegdoppelplatten builds. The warm exhaust air and the cold fresh air are extracted. As can be seen from the first figure, the cold is separated between the glass plates in a cross flow so that fresh air passes through the webs 1 a of the double wall panels so that the exhaust air e.g. laterally and the fresh air from above 50 1 limited spaces. The warm exhaust air, e.g. is fed in. When flowing through the plate heat exchange cattle barn has a temperature of 20 ° C and is full of am-chers, the colder air flow takes on the largest moniac and dust is separated by the gaps between the part of the heat present in the other air flow. individual double-wall sheets running parallel to each other

Bei Metallplatten treten schon nach relativ kurzer Ge- 1 geführt. Wenn die kalte Frischluft eine Temperatur von brauchsdauer Reinigungs- und andere Schwierigkeiten auf. 55 etwa 0 °C und die Abluft eine Temperatur von etwa 20 °C Die aus Glas bestehenden Wärmetauscherplatten sind zer- aufweist, übernimmt die kältere Frischluft beim Durchströ-brechlich und weisen ein ziemlich grosses Gewicht auf. Auch men des Wärmetauschers vom grössten Teil die in der Abluft die Herstellungskosten dieser Glasplatten sind verhältnismäs- vorhandene Wärme. In the case of metal plates, 1 occurs after a relatively short time. When the cold fresh air has reached a temperature of cleaning and other difficulties. 55 approx. 0 ° C and the exhaust air a temperature of approx. 20 ° C. The heat exchanger plates, which are made of glass, are broken up, take over the colder fresh air when they flow through and are quite heavy. Most of the heat exchangers in the exhaust air are the manufacturing costs of these glass plates.

sig hoch. Dabei findet keine Mischung der Abluft mit der Frischluft sig high. There is no mixture of the exhaust air with the fresh air

In der CH-PS 611 701 ist ein Wärmetauscher mit Rohren 60 statt. In CH-PS 611 701 a heat exchanger with tubes 60 is held.

beschrieben, die aus Borsilikatglas bestehen. Die Glasrohre Die erwärmte Frischluft kann beim Austritt aus dem sind in einem Metallrahmen vertikal dicht aneinander gereiht Wärmetauscher eine Temperatur von etwa 10 °C haben. Der und haben einen Durchmesser von etwa 13 mm. Hier wird die Wirkungsgrad ist hier ungefähr 50%: er kann aber je nach Abluft durch die Spalten zwischen den Rohren und die dem Temperaturgefalle, der Luftfeuchtigkeit usw. bis zu 85% described, which consist of borosilicate glass. The glass tubes The heated fresh air can have a temperature of around 10 ° C when they exit from the heat exchangers, which are lined up vertically in a metal frame. The and have a diameter of about 13 mm. The efficiency here is about 50%: depending on the exhaust air, it can reach up to 85% through the gaps between the pipes and the temperature gradient, humidity, etc.

Frischluft durch den Innenraum der Rohre geführt. Ein sol- 65 gesteigert werden. Fresh air is led through the interior of the pipes. One should be increased 65.

eher Wärmetauscher soll für höhere Betriebstemperaturen als Die Stegdoppelplatten 1 sind in einem Gehäuse 7 unterge-30°C verwendbar sein. bracht. Bei einem Gegenstromwärmetauscher A besteht die- Rather heat exchanger should be used for higher operating temperatures than The double wall plates 1 are in a housing 7 below -30 ° C. brings. With a counterflow heat exchanger A there is

Auch diese aus Borsilikatglas bestehenden Rohre haben ses Gehäuse 7 aus zwei Seitenwänden 4, einer oberen Wand 6 These pipes made of borosilicate glass also have this housing 7 consisting of two side walls 4, an upper wall 6

3 3rd

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und einer abgekürzten unteren Wand 7. Wie aus den Figuren 1 und 3 ersichtlich ist, tritt die warme Abluft an einem Ende des Gehäuses 7, das von der unteren Wand 5 nicht abgedeckt ist, in den Gegenstromwärmetauscher und strömt dann durch die Spalten zwischen den einzelnen Stegdoppelplatten 1 im Gegenstrom zur Frischluft und tritt auf dem anderen Ende des Gehäuses 7 aus, welches Ende ebenfalls von der unteren Wand 5 nicht abgedeckt ist. Wie aus der Figur 3 weiter ersichtlich ist, wird der Abluftstrom durch einen Abluftventilator 8 erzeugt. Die kalte Abluft wird dann ins Freie ausgelassen. and an abbreviated lower wall 7. As can be seen from FIGS. 1 and 3, the warm exhaust air enters the countercurrent heat exchanger at one end of the housing 7, which is not covered by the lower wall 5, and then flows through the gaps between the individual Web double plates 1 in counterflow to the fresh air and exits at the other end of the housing 7, which end is also not covered by the lower wall 5. As can also be seen from FIG. 3, the exhaust air flow is generated by an exhaust air fan 8. The cold exhaust air is then released outside.

Die kalte Frischluft wird durch einen Zuluftventilator 9 in Zwangsstrom durch die durch die Stege la begrenzten Räume durchgeführt, wobei sie die Wärme von der Abluft übernimmt. Die erwärmte Frischluft wird in den Innenraum des Gehäuses 10 geblasen. The cold fresh air is conducted through a supply air fan 9 in a forced flow through the spaces delimited by the webs 1 a, where it takes over the heat from the exhaust air. The heated fresh air is blown into the interior of the housing 10.

Dieser Gegenstrom-Wärmetauscher A kann bei einer Ab-lufttemperatur von ca. 20 bis 30 °C und einer Frischlufttemperatur bis minus 12 °C verwendet werden, wobei sich kein Eis im Abluftteil bildet. This counterflow heat exchanger A can be used at an exhaust air temperature of approx. 20 to 30 ° C and a fresh air temperature of down to minus 12 ° C, whereby no ice forms in the exhaust air section.

Der in der Figur 4 dargestelle Kreuzstrom-Wärmetau-scher B kann bei einer Ablufttemperatur von ca. 20 bis 30 °C und einer Frischlufttemperatur bis minus 7 °C verwendet werden. Bei diesem Kreuzstrom-Wärmetauscher B bildet sich im Abluftteil viel schneller Eis als bei dem Gegenstrom-Wärmetauscher A. Bei dem Kreuzstrom-Wärmetauscher B weist das Gehäuse 7 nur die Seitenwände 4 auf, die miteinander durch Abschlusswinkel verbunden sind, so dass die Abluft durch den Wärmetauscher B von unten nach oben unbehindert strö-5 men kann. The cross-flow heat exchanger B shown in FIG. 4 can be used at an exhaust air temperature of approximately 20 to 30 ° C. and a fresh air temperature of down to minus 7 ° C. In this cross-flow heat exchanger B, ice forms much faster in the exhaust air section than in the counter-flow heat exchanger A. In the cross-flow heat exchanger B, the housing 7 has only the side walls 4, which are connected to one another by closing angles, so that the exhaust air through the Heat exchanger B can flow freely from bottom to top.

Die Aussenwände der Stegdoppelplatten 1 eines Gegen-strom-Wärmetauschers A sind an Ihren oberen Rändern mit Kunststoffröhrchen 2 mit Löchern 3 versehen, die zum Bespritzen mit Wasser der äusseren Wände der Stegdoppelplat-10 ten 1 dienen. Bei dem Kreuzstromwärmetauscher B sind zum Bespritzen von äusseren Wänden der Stegdoppelplatten 1 nicht dargestellte Düsen vorhanden. The outer walls of the double wall plates 1 of a countercurrent heat exchanger A are provided on their upper edges with plastic tubes 2 with holes 3, which are used for spraying water on the outer walls of the double wall plates 10th 1. In the cross-flow heat exchanger B, nozzles (not shown) are provided for spraying outer walls of the web double plates 1.

Das auf die Aussenwände der Doppelstegplatten 1 gespritzte Wasser, um diese von verschiedenen Schmutzabsätzen zu reinigen, geht als Kondenswasser mit der Abluft weg oder wird kanalisiert. The water sprayed onto the outer walls of the double-wall sheets 1 in order to clean them from various dirt deposits goes away as condensed water with the exhaust air or is channeled.

Durch die Verwendung der oben beschriebenen Stegdoppelplatten zum Führen von Frisch- und Abluft in Gegenstrom- oder Kreuzstrom-Wärmetauschern werden die Herstellungskosten derselben wesentlich gesenkt. Die Kunststoffstegdoppelplatten gewährleisten eine sehr gute Wärmeübertragung und das Gewicht derselben ist herabgesetzt. Solche Wärmetauscher werden ausser den eingangs erwähnten Gebieten überall dort verwendet, wo gelüftet wird, wie in Schwimmbädern, klimatisierten Wohnräumen usw. By using the above-described double wall plates for guiding fresh and exhaust air in counterflow or crossflow heat exchangers, the manufacturing costs of the same are significantly reduced. The plastic web double plates ensure very good heat transfer and the weight of the same is reduced. Except for the areas mentioned at the beginning, such heat exchangers are used wherever ventilation takes place, such as in swimming pools, air-conditioned living rooms, etc.

20 20th

C C.

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings