CS254722B1

CS254722B1 - Recuperation head for ventilation equipment

Info

Publication number: CS254722B1
Application number: CS851523A
Authority: CS
Inventors: Jan Balcar
Original assignee: Jan Balcar
Priority date: 1985-03-05
Filing date: 1985-03-05
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS152385A1

Abstract

Plášt rekuperační hlavice je mezi protilehlými hrdly rozšířen. Rozšíření je nejčastěji pravoúhlého průřezu, má u otvorů ve stěnách rozšíření například čtyři deskové výměníky tepla. Mezi horní mi hranami deskového výměníku tepla je upevněn usměrňovač a na dolní vnitřní hrany výměníku je připojen převaděč. Připojením ventilátorů na přírubu horní ho hrdla a přírubu převaděče se docílí výměny tepla mezi odcházejícím teplejším a přiváděným chladnějším vzduchem. Roz šíření může mít i tvar víceúhelnika s výměníkem u každé stěny nebo kruhový s mezikruhovým výměníkem nebo ploché uspořádání s jedním deskovým výměníkem.The shell of the heat recovery head is widened between the opposite necks. The widening is most often rectangular in cross-section, with widening at the openings in the walls, for example, four plate heat exchangers. A rectifier is mounted between the upper edges of the plate heat exchanger and a converter is connected to the lower inner edges of the exchanger. By connecting fans to the flange of the upper neck and the converter flange, heat exchange between the outgoing warmer and incoming cooler air is achieved. The widening can also have the shape of a polygon with an exchanger at each wall, or a circular one with an inter-circular exchanger, or a flat arrangement with one plate exchanger.

Description

Vynález se týká rekuperační hlavice pro vzduchotechnická zařízení s deskovým výměníkem tepla, jejíž účelem je zmenšit rozměry, hmotnost a cenu dosud užívaných deskových výměníků.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a recuperation head for air-conditioning systems having a plate heat exchanger, the purpose of which is to reduce the dimensions, weight and cost of the plate heat exchangers used hitherto.

Deskové výměníky tepla jsou všeobecně známé. Používají se k různým účelům, je známé i jejich využiti ve vzduchotechnice, kde zprostředkovávají výměnu tepla mezi odtahovaným znečištěným vzduchem o vyšší teplotě a přiváděným čerstvým chladnějším vzduchem z atmosféry.Plate heat exchangers are well known. They are used for various purposes, and their use in air conditioning is known, where they mediate heat exchange between exhausted polluted air of higher temperature and supplied fresh cool air from the atmosphere.

Je známa výměníková jednotka s deskovým výměníkem tepla umístěným ve skříni tvaru hranolu spolu s odtahovým a přívodním ventilátorem. Deskový výměník tepla je umístěn napříč skříně a je propojen krátkými vzduchovody s ventilátory. Čerstvý vzduch je nasáván žaluziemi v jedné stěně skříně. Skříň může být například umístěna na střeše. Rozměry zařízení jsou dány jednak délkou deskového výměníku tepla, jednak šířkou a výškou, které musí být předimensovány s ohledem na dosažení přiměřené rychlosti proudění. Z toho vyplynou velké rozměry skříně, zvyšuje se celková hmotnost a cena a omezuje používatelnost jednotky. Zbytečné výdaje nastávají především tam, kde deskový výměník tepla je nutno zhotovit z mědi, nerezu a podobně.A heat exchanger unit with a plate heat exchanger located in a prism-shaped housing together with an exhaust and supply fan is known. The plate heat exchanger is located across the cabinet and is connected by short air ducts to the fans. Fresh air is sucked through the blinds in one wall of the cabinet. For example, the housing may be located on a roof. The dimensions of the device are given both by the length of the plate heat exchanger and by the width and height, which must be oversized in order to achieve an adequate flow rate. This results in large cabinet dimensions, increases overall weight and cost, and limits unit usability. Unnecessary costs arise especially where the plate heat exchanger has to be made of copper, stainless steel and the like.

Uvedené nedostatky z větší části odstraňuje rekuperační hlavice podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že mezi dvěma protilehlými hrdly je provedeno rozšířeni pláště rekuperační hlavice a alespoň u jednoho otvoru v rozšíření pláště je uvnitř hlavice umístěn alespoň jeden deskový výměník tepla, na jehož jednu vnitřní hranu je upevněn usměrňovač a na druhou vnitřní hranu je připojen převaděč.These drawbacks are largely eliminated by the recuperative heads according to the invention, characterized in that between the two opposite throats, the housing of the recuperative head is widened and at least one aperture in the expansion of the casing has at least one plate heat exchanger inside it. the rectifier is fixed to the edge and the converter is connected to the other inner edge.

Dále bude uvedeno pět alternativ provedení rekuperační hlavice, různě použitelných podle jejího výkonu, umístění a nasazení.In the following, five alternatives of the regenerative head, which can be used according to its power, location and deployment, will be presented.

Podstatou prvého provedení je to, že v rozšíření pláště pravoúhlého průřezu jsou na protilehlých stranách umístěny dva deskové výměníky tepla.The essence of the first embodiment is that two plate heat exchangers are disposed on opposite sides in the extension of the rectangular shell.

Podstatou druhého provedení je to, že v rozšíření pláště pravoúhlého průřezu jsou umístěny čtyři deskové výměníky tepla.The essence of the second embodiment is that four plate heat exchangers are arranged in the extension of the rectangular shell.

Podstatou třetího provedení je to, že v rozšíření pláště víceúhelníkového průřezu je u každé stěny umístěn deskový výměník tepla.The essence of the third embodiment is that a plate heat exchanger is arranged at each wall in the expansion of the shell of the polygonal cross-section.

Podstatou čtvrtého provedení je to, že v rozšíření pláště kruhového průřezu je umístěn mezikruhový deskový výměník tepla.The essence of the fourth embodiment is that an annular plate heat exchanger is arranged in the extension of the circular cross section shell.

Konečně podstatou pátého provedení je to, že v rozšíření pláště pravoúhlého,průřezu je umístěn jeden deskový výměník tepla.Finally, the essence of the fifth embodiment is that a plate heat exchanger is arranged in the extension of the rectangular shell.

Dalším znakem je to, že na hrdle bližším usměrňovači je umístěn ventilátor.Another feature is that a fan is located on the throat of the closer rectifier.

Posledním znakem je to, že na převaděč je připevněn ventilátor.The last feature is that a fan is attached to the converter.

Výhodou rekuperační hlavice podle vynálezu je její kompaktnost. Ve srovnání se stávajícími výměníkovými jednotkami zcela odpadá krycí skříň, čímž se podstatně snižuje hmotnost zařízení a tím zvyšuje možnost ji instalovat na střeše s menší únosností. Další snížení hmotnosti vzniká při použití deskových výměníků tepla, jejichž desky jsou zhotoveny z folie z plastické hmoty. Za tohoto předpokladu se značně sníží hmotnost a cena rekuperační hlavice proti dosavadním známým zařízením 4 až 5krát. Přitom výměna desek výměníku není nákladná. Rozdělením deskového výměníku tepla na několik částí, to je dvě, čtyři, šest i více částí, případně mezikruhový výměník, skládající se případně z několika segmentů, umístěných kolem osy hrdel se docílí efektivnějšího využití prostoru při nejvyšším průtočném průřezu rekuperační hlavice.An advantage of the heat recovery head according to the invention is its compactness. Compared to the existing heat exchanger units, the casing completely falls off, thus significantly reducing the weight of the plant and thereby increasing the possibility of installing it on a roof with less load carrying capacity. Further weight reduction is achieved by using plate heat exchangers whose plates are made of plastic foil. Under this assumption, the weight and cost of the heat recovery head are significantly reduced 4 to 5 times compared to the prior art devices. Replacing the heat exchanger plates is not expensive. By dividing the plate heat exchanger into several parts, that is, two, four, six or more parts, or an annular heat exchanger consisting of several segments located around the axis of the necks, more space is used more efficiently at the highest flow cross section of the recovery head.

Provedení podle vynálezu také umožňuje napojení ventilátorů přímo na hrdla vzduchovodů.The embodiment of the invention also allows the fans to be connected directly to the ducts of the ducts.

Hlavice může být nasazena všude tam, kde je větrání světlíkem, lucernou nebo ventilátorem ve stropě či stěně. Bez zvýšení přívodu energií, jících vytápěcích soustav bude dosaženo úspor 50 při podstatném zlepšení čistoty ovzduší.The head can be used wherever ventilation is by skylight, lantern or fan in the ceiling or wall. Without increasing the energy supply of the heating systems, savings of 50 will be achieved while substantially improving air quality.

vážných stavebních úprav nebo úprav stává % i více na energii potřebné k vytápění,serious construction work or adjustments becomes% or more of the energy required for heating,

Dále budou popsána a zobrazena na obr. 1 až provedení rekuperačních hlavic podle vynálezu, kde obr. 1 představuje svislý řez osou rekuperační hlavice, obr. 2 znázorňuje vodorovný řez rekuperační hlavicí v rovině A-A z obr. 1 v provedení, kdy na protilehlých stranách jsou umístěny dva deskové výměníky tepla, obr. 3 vodorovný řez rekuperační hlavicí v rovině A-A z obr. 1 v provedení, kdy v plášti pravoúhlého průřezu jsou umístěny čtyři deskové výměníky tepla, obr. 4 vodorovný řez rekuperační hlavicí v rovině A-A z obr. 1 v provedení s víceúhelníkovým průřezem rozšíření pláště, obr. 5 vodorovný řez rekuperační hlavicí v rovině A-A z obr. 1 v provedení s rozšířením pláště kruhového průřezu, obr. 6 svislý řez rekuperační hlavicí, u které je v rozšíření pláště umístěn jeden deskový výměník tepla, a obr. 7 představuje lomený řez rekuperační hlavicí v rovině B-B z obr. 6.1 to 1 are embodiments of the heat recovery heads according to the invention, wherein FIG. 1 is a vertical section through the axis of the heat recovery head; FIG. 2 shows a horizontal section through the heat recovery head in plane AA of FIG. Fig. 3 is a horizontal cross-sectional view of the heat recovery head in plane AA of Fig. 1 in an embodiment wherein four plate heat exchangers are placed in a rectangular shell; Fig. 4 is a horizontal cross-sectional view of the heat recovery head in plane AA of Fig. 1; Fig. 5 is a horizontal cross-sectional view of the heat recovery head in plane AA of Fig. 1 in a circumferentially expanded shell design; Fig. 6 is a vertical cross-sectional view of the heat recovery head in which a plate heat exchanger is disposed in the housing extension; Fig. 7 is a broken cross-sectional view of the regenerative head in plane BB of Fig. 6.

Rekuperační hlavice podle obr. 1 se skládá z pláště 2 s horním hrdlem 2 ^a dolním hrdlem j4· Na plášti 2 j^e provedeno rozšíření 2· Jak 3^e patrno z obr. 2, rozšíření 2 pravoúhlý průřez. V jeho kratších svislých stěnách 2 jsou provedeny otvory 7_. K otvorům 7 přiléhá z vnitřní strany vždy jeden deskový výměník Q tepla, který je v nich utěsněn.Regenerative head of FIG. 1 comprises a housing 2 with a top spout 2 ^{and the} lower neck J4 On the housing 2 · ^e j · 2 made extension ^3e As shown in FIG. 2, the extension 2 a rectangular cross section. Holes 7 are provided in its shorter vertical walls 2. From the inside, the openings 7 each have a plate heat exchanger 6 which is sealed therein.

Na vnitřní horní hranu 2 deskového výměníku 2 tepla je na obou stranách vzduchotěsně připevněn usměrňovač 10 tvaru střechy. Na vnitřní dolní hranu 11 je opět vzduchotěsně připevněn převaděč 12. Na horní hrdlo 3_, které je bližší usměrňovači 10 je rozebíratelně připevněn horní axiální ventilátor 13, ^{a na} spodní přírubu 14 převaděče 12 je rozebíratelně připevněn spodní axiální ventilátor Η?.· Přírubou na dolním hrdle 4. je rekuperační hlavice 2 připevněna k' otvoru ve střeše 16 větraného prostoru.On the inner upper edge 2 of the plate heat exchanger 2 a roof-shaped rectifier 10 is airtightly mounted on both sides. The converter 12 is again airtightly mounted to the inner lower edge 11. The upper axial fan 3, which is closest to the rectifier 10, is detachably attached to the upper axial fan 13, ^{and the} lower axial fan 14 is detachably attached ^{to the} lower flange 14. 4, the heat recovery head 2 is attached to the opening in the roof 16 of the ventilated space.

Rekuperační hlavice 2 podle obr. 3 se od shora popsané liší jenom tím, že má na všech čtyřech stranách rozšíření umístěny deskové výměníky 2 tepla.The heat recovery head 2 of FIG. 3 differs from the one described above only in that it has plate heat exchangers 2 arranged on all four sides of the extension.

Rekuperační hlavice 2 podle obr. 4 je další variantou provedení, lišící se od posledně popsané tvarem průřezu rozšíření, který je šestiúhelníkový. Ke všem šesti otvorům Ί_ ve svislé stěně 6 jsou přiřazeny deskové výměníky 2 tepla.The heat recovery head 2 according to FIG. 4 is another variant of embodiment, differing from the latter described in the shape of the cross-sectional extension which is hexagonal. Plate heat exchangers 2 are assigned to all six openings 7 in the vertical wall 6.

Na předchozí rekuperační hlavici 2 úzce navazuje hlavice 2 ^s rozšířením 2 pláště 2 kruhového průřezu, do kterého je vestavěn mezikruhový deskový výměník 17 tepla, který se může skládat z několika segmentů.The previous recuperation head 2 is closely connected to the head 2 ^{with an} extension 2 of a circular cross-section shell 2 into which an inter-circular plate heat exchanger 17 is built, which may consist of several segments.

Odlišně je koncipována malá rekuperační hlavice 18 podle obr. 5 a 6. Rozšíření 50 pláště je provedeno pouze ve vodorovném směru a deskový výměník tepla 80 tepla přiléhá k otvorům 70 v horní i dolní stěně 22' 20 rozšíření 50. Převaděč 120 je shora napojen na deskový výměník 80 tepla, zatímco usměrňovač 100 tvoří šikmá stěna převaděče 120.A small heat recovery head 18 according to FIGS. 5 and 6 is designed differently. The jacket extension 50 is only horizontal and the plate heat exchanger 80 is adjacent to the holes 70 in the top and bottom walls 22 '20 of the extension 50. The converter 120 is connected from above to a plate heat exchanger 80, while the rectifier 100 forms the inclined wall of the converter 120.

Za provozu dopravuje horní axiální ventilátor 13 čerství vzduch prostorem mezi pláštěm a usměrňovačem 10 do deskového výměníku 2 tepla a dále prostorem mezi převaděčem 12 a pláštěm 2 do větrané místnosti. Spodní axiální ventilátor 15 tlačí naopak odtahovaný vzduch prostorem převaděče 12, omezeným shora usměrňovačem 10 z druhé strany do deskového výměníku tepla a odtud do atmosféry. Průchodem obou proudů deskovým výměníkem tepla 8 odevzdá teplejší proud odtahového vzduchu podstatnou část svého tepla čerstvému vzduchu, vstupujícímu do větraného prostoru.In operation, the upper axial fan 13 delivers fresh air through the space between the housing and the rectifier 10 to the plate heat exchanger 2 and further through the space between the converter 12 and the housing 2 to a ventilated room. The lower axial fan 15 in turn pushes the exhaust air through the space of the converter 12, limited from above by the rectifier 10 from the other side to the plate heat exchanger and from there to the atmosphere. By passing both streams through the plate heat exchanger 8, the warmer exhaust air stream delivers a substantial part of its heat to the fresh air entering the ventilated space.

U malé rekuperační hlavice 18 podle obr. 6 a 7 postup stejný. Ventilátor 13 nasává čerstvý vzduch a tlačí ho přes deskový výměník 80 tepla do větraného prostoru. Odtahový vzduch odsává u stropu axiální ventilátor 15 a převaděčem 120 je přiváděn z druhé strany do deskového výměníku 80 tepla a odtud dolů do atmosféry.In the case of the small recovery head 18 according to FIGS. 6 and 7, the procedure is the same. The fan 13 draws in fresh air and pushes it through the plate heat exchanger 80 into the ventilated space. The exhaust air sucks off the axial fan 15 at the ceiling and is fed via the converter 120 from the other side to the plate heat exchanger 80 and from there down to the atmosphere.

Rekuperační hlavice podle vynálezu nalezne uplatnění ve vzduchotechnických zařízeních výrobních hal, kuchyní, stájí, svařoven, sušáren a podobné. Je vhodná jak pro provoz s nucenou cirkulací, tak, kromě provedení podle obr. 6 a 7, pro přirozenou cirkulaci. Muže být montována i v jiných polohách než je nakresleno na obrázcích. Směr průchodu medií rekuperační hlavicí není rozhodující. Rozvěž tak je možné prodloužit vzduchovým potrubím vstup či výstup medií.The recuperation head according to the invention finds its application in air-conditioning equipment of production halls, kitchens, stables, welding plants, driers and the like. It is suitable for both forced circulation operation and, in addition to the embodiment of Figures 6 and 7, for natural circulation. It can be mounted in other positions than shown in the figures. The direction of passage of the media through the recovery head is not critical. The air inlet and outlet can thus be extended through the air duct.

Je vhodná pro lokální větrání i malých prostorů bez použití vzduchovodů a centrální strojovny.It is suitable for local ventilation even in small spaces without using air ducts and central engine room.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A heat recovery head for air-conditioning devices, comprising at least one plate heat exchanger disposed in a head shell having two opposing orifices and a rectifier, characterized in that an expansion (5, 50) is provided between two opposing orifices (3, 4). ) of the housing (2) of the heat recovery head (1, 18) and at least one aperture (7, 70) in the extension (5, 50) of the housing (2), there is at least one plate heat exchanger (8, 80), on which one rectifier (10, 100) is fixed to one inner edge (9) and to the second inner edge (11) is connected a converter (12, 120).

Recuperation head according to claim 1, characterized in that two plate heat exchangers (8) are arranged on opposite sides in the extension (5) of the shell (2) of rectangular cross-section.

Recuperation head according to claim 1, characterized in that four plate heat exchangers (8) are arranged in the extension (5) of the rectangular cross section (2).

Recuperation head according to claim 1, characterized in that a plate heat exchanger (8) is arranged at each wall (6) in the extension (5) of the shell (2) of polygonal cross-section.

Recuperation head according to claim 1, characterized in that an annular plate heat exchanger (17) is arranged in the extension (5) of the round cross-section (2).

Recuperation head according to claim 1, characterized in that a plate heat exchanger (80) is arranged in the extension (50) of the rectangular cross-section.

Recuperation head according to one of Claims 1 to 6, characterized in that a fan (13) is arranged on the neck (3) closer to the rectifier (10, 100).

Recuperation head according to one of Claims 1 to 7, characterized in that a fan (15) is attached to the converter (12, 120),