CZ37536U1 - A countercurrent cylindrical recuperative heat exchanger, intended for ventilation of buildings - Google Patents
A countercurrent cylindrical recuperative heat exchanger, intended for ventilation of buildings Download PDFInfo
- Publication number
- CZ37536U1 CZ37536U1 CZ2023-41375U CZ202341375U CZ37536U1 CZ 37536 U1 CZ37536 U1 CZ 37536U1 CZ 202341375 U CZ202341375 U CZ 202341375U CZ 37536 U1 CZ37536 U1 CZ 37536U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- exchanger
- involute
- countercurrent
- cylindrical
- air
- Prior art date
Links
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 title claims description 14
- 241000446313 Lamella Species 0.000 claims description 70
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 26
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 22
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/103—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of more than two coaxial conduits or modules of more than two coaxial conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F12/00—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
- F24F12/001—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
- F24F12/006—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an air-to-air heat exchanger
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/04—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being spirally coiled
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-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
- F28D9/0012—Heat-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 apparatus having an annular form
- F28D9/0018—Heat-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 apparatus having an annular form without any annular circulation of the heat exchange media
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
- F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
- F28F3/046—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being linear, e.g. corrugations
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)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
Protiproudý válcový rekuperační výměník tepla určený pro větrání budovCountercurrent cylindrical heat recovery exchanger intended for ventilation of buildings
Oblast technikyField of technology
Technické řešení se týká protiproudého válcového rekuperačního výměníku tepla, určeného zejména pro větrání budov. Výměník zahrnuje válcovou protiproudou část, navazující na dva protilehle uspořádané rozdělovače. Protiproudá část obsahuje souose uspořádanou vnitřní a vnější trubku, mezi nimiž jsou uspořádány lamely. Vstupy vzduchu jsou uspořádány radiálně, případně semiradiálně, na rozdělovačích výměníku a paprskovitě vzhledem k podélné ose výměníku a navazují na vstupní kanály, uspořádané mezi vnější trubkou a vnitřní trubkou protiproudé části výměníku. Výstupy vzduchu jsou uspořádány axiálně na koncových rozdělovačích výměníku paprskovité vzhledem k podélné ose a navazují na výstupní kanály mezi vnější trubkou a vnitřní trubkou protiproudé části výměníku. Pokud se směry proudění otočí, stávají se vstupy vzduchu výstupy vzduchu a výstupy vzduchu vstupy vzduchu.The technical solution refers to a counter-current cylindrical heat recovery exchanger, intended mainly for ventilation of buildings. The exchanger includes a cylindrical countercurrent part, connected to two oppositely arranged distributors. The counterflow part contains a coaxially arranged inner and outer tube, between which the slats are arranged. The air inlets are arranged radially, or semi-radially, on the manifolds of the exchanger and radially relative to the longitudinal axis of the exchanger and connect to the inlet channels, arranged between the outer pipe and the inner pipe of the upstream part of the exchanger. The air outlets are arranged axially on the end distributors of the exchanger in a radial manner with respect to the longitudinal axis and connect to the outlet channels between the outer pipe and the inner pipe of the upstream part of the exchanger. If the flow directions are reversed, air inlets become air outlets and air outlets become air inlets.
Dosavadní stav technikyCurrent state of the art
Patent CZ 300999 B6 (publ. 08.04.2009) popisuje protiproudý rekuperační výměník šestiúhelníkového tvaru. Protiproudý rekuperační výměník, zahrnuje rám, v němž jsou uloženy vrstvy tenkých lamel, s vrcholky a prohlubněmi. Je použit jeden tvar lamely se středovou částí a protilehlými koncovými částmi. Protiproudá středová část, přednostně pravoúhlá, slouží pro přívod a odvod proudů média. Protilehle uspořádané koncové části, přednostně trojúhelníkové, jsou opatřeny distančními prvky. Protiproudá středová část má paralelně uspořádané drážky, vedené v podélném směru mezi protilehlými koncovými částmi lamely, které vykazují zaoblený harmonikovitý profil v průřezu středovou částí, vedenou kolmo na podélný směr lamely. Všechny ve vrstvách uspořádané lamely mají vždy sousední lamely k sobě navzájem přivrácené svými lícovými stranami a svými rubovými stranami. Všechny přivrácené strany sousedních lamel na sebe dosedají ve středové části pouze v kontaktních oblastech drážek s co nejmenší plochou. Mezi kontaktními oblastmi drážek přivrácených stran sousedních lamel v protiproudé středové oblasti je vymezen volný meziprostor pro proudění jednoho proudu média. Drážky středové části vykazující trajektorii zvlnění drážek ve tvaru na sebe navazujících vln či tečně navazujících kruhových oblouků za sebou, případně sinusovky. Zvlněné drážky mají amplitudu zvlnění trajektorie drážek větší nebo rovnou rozteči sousedních vrcholků či prohlubni drážek. Zvlněné drážky přivrácených stran sousedních lamel jsou vůči sobě fázově posunuty v podélném směru do půl periody včetně. Volný meziprostor, v kolmém řezu k podélnému směru ve smyslu vedení obou proudů, vykazuje průřez o konstantní velikosti plochy, avšak proměnlivého tvaru průřezu, v podélném směru ve smyslu obou proudů média mezi přivrácenými drážkami.Patent CZ 300999 B6 (publ. 08.04.2009) describes a hexagonal-shaped counter-current recuperation exchanger. A counter-flow recovery heat exchanger includes a frame in which layers of thin lamellae are stored, with peaks and valleys. A single slat shape is used with a center section and opposite end sections. The counter-current central part, preferably rectangular, is used for the supply and discharge of media streams. Oppositely arranged end parts, preferably triangular, are provided with spacers. The countercurrent central part has parallel arranged grooves, guided in the longitudinal direction between the opposite end parts of the lamella, which show a rounded accordion-like profile in the cross-section of the central part, guided perpendicularly to the longitudinal direction of the lamella. All lamellas arranged in layers always have adjacent lamellas facing each other with their front sides and their reverse sides. All facing sides of adjacent lamellas abut one another in the central part only in the contact areas of the grooves with the smallest possible area. Between the contact areas of the grooves of the facing sides of the adjacent slats in the counter-current central area, a free intermediate space is defined for the flow of one stream of medium. Grooves of the central part showing the trajectory of the undulations of the grooves in the form of waves connected to each other or circular arcs connected tangentially one behind the other, or sine waves. Wavy grooves have an amplitude of the undulation of the groove trajectory greater than or equal to the pitch of the neighboring peaks or the depression of the grooves. The wavy grooves of the facing sides of the adjacent lamellae are phase-shifted with respect to each other in the longitudinal direction by half a period inclusive. The free intermediate space, in a cross-section perpendicular to the longitudinal direction in the direction of the two streams, shows a cross-section with a constant area size, but a variable cross-sectional shape, in the longitudinal direction in the sense of the two streams of the medium between the facing grooves.
Výhodou tohoto řešení je zlepšení tvaru lamel, kdy se využívá téměř celá plochy lamel jakožto teplosměnných ploch a nevyužívají se jen kontaktní oblasti s co nejmenší plochou. Volný meziprostor mezi lamelami je průchozí pro média po celé ploše lamel, v podélném směru a ve směru na něj kolmém.The advantage of this solution is the improvement of the shape of the slats, when almost the entire surface of the slats is used as heat exchange surfaces and not just the contact areas with the smallest possible surface. The free space between the lamellas is passable for media over the entire surface of the lamellas, in the longitudinal direction and in the direction perpendicular to it.
Nevýhodou je šestiboký hranolovitý tvar při aplikaci výměníku do zdi budovy. Další nevýhodu představují distanční prvky koncových trojúhelníkových částí, které slouží k udržení vzdálenosti dvou sousedních lamel a které při proudění způsobují nadbytečnou takovou ztrátu.The disadvantage is the hexagonal prismatic shape when applying the heat exchanger to the wall of the building. Another disadvantage is represented by the distance elements of the end triangular parts, which serve to maintain the distance between two adjacent slats and which cause an excessive such loss during the flow.
Patent CZ 303626 B6 (publ. 16.01.2013), korespondující s přihláškou WO 2013/041066 A2 a patentm EP 2758738 B1, má téhož majitele 2VV s.r.o. Pardubice CZ, a tytéž původce Chlup Jaroslav a Hazuka Pavel, jako u předchozího patentu CZ 300999 B6. Patent CZ 303626 B6 popisuje protiproudý rekuperační výměník s vícechodými šroubovité stočenými teplosměnnými plochami, určenými zejména pro větrací zařízení budov a představuje zlepšené technické řešení vzhledem k předchozímu patentu CZ 300999 B6. Rekuperační výměník podle patentuPatent CZ 303626 B6 (publ. 16.01.2013), corresponding to application WO 2013/041066 A2 and patent EP 2758738 B1, has the same owner 2VV s.r.o. Pardubice CZ, and the same originators Chlup Jaroslav and Hazuka Pavel, as in the previous patent CZ 300999 B6. Patent CZ 303626 B6 describes a counter-current recovery heat exchanger with multi-pass helical coiled heat exchange surfaces, intended especially for building ventilation equipment and represents an improved technical solution compared to the previous patent CZ 300999 B6. Recuperation heat exchanger according to the patent
- 1 CZ 37536 U1- 1 CZ 37536 U1
CZ 303266 B6 má válcový tvar, vnější trubku se souose uspořádanou vnitřní trubkou, mezi nimiž jsou situovány teplosměnné plochy šroubovité tvarované. Na obou koncích rekuperačního výměníku jsou situovány rozdělovače pro vstup a výstup médií. Pokud se směry proudění otočí, stávají se vstupy média výstupy a výstupy média vstupy média. Šroubovice teplosměnné plochy je pravotočivá nebo levotočivá a je stočena pod úhlem stoupání, který je větší než 0 stupňů a menší než 90 stupňů vzhledem k podélné ose rekuperačního výměníku. Teplosměnné plochy jsou vzájemně oddělené, souosé, vícechodé, šroubovité stočené mezi vnější trubkou a vnitřní trubkou.Teplosměnné plochy mají tvar plochy vzniklé tažením tvořícího profilu po vnějších šroubovicích a vnitřních šroubovicích, kde profil má jeden tvar, v příčném řezu kolmém na podélnou osu rekuperačního výměníku, ze skupiny zahrnující části přímky, kružnice, spirály, evolventy, paraboly a hyperboly. Jednotlivé teplosměnné plochy, a tedy vstupní kanály a výstupní kanály, mohou mít konstantní stoupání šroubovice. Teplosměnné plochy mohou být spojeny na vnitřním a vnějším povrchu do vložek, přičemž jsou střídavě spojeny vždy dvě sousední teplosměnné plochy na vnější válcovité ploše a následující dvě sousední teplosměnné plochy na vnitřní válcovité ploše. S výhodou je vložena do vnitřní válcovité plochy vnitřní trubka a na vnější válcovitou plochu ochranná trubka. Každý rozdělovač může být opatřen vnější oddělovací plochou a/nebo vnitřní oddělovací plochou pro oddělování vstupu a výstupu médií. Vnější trubka nebo vložky, případně rekuperační výměník, mohou být vloženy do ochranné trubky. S výhodou je vnější trubka opatřena otvory pro odvod kondenzátu a ochranná trubka prostředkem na sběr kondenzátu.CZ 303266 B6 has a cylindrical shape, an outer tube with a coaxially arranged inner tube, between which are located helical shaped heat exchange surfaces. Distributors for media input and output are located at both ends of the recovery exchanger. If the flow directions are reversed, media inputs become media outputs and media outputs become media inputs. The helix of the heat exchange surface is right-handed or left-handed and is twisted at a pitch angle that is greater than 0 degrees and less than 90 degrees relative to the longitudinal axis of the recovery exchanger. The heat exchange surfaces are separated from each other, coaxial, multi-pass, helically twisted between the outer tube and the inner tube. The heat exchange surfaces have the shape of the surface created by pulling the forming profile along the outer helices and the inner helices, where the profile has one shape, in a cross section perpendicular to the longitudinal axis of the heat exchanger , from the group including parts of straight lines, circles, spirals, involutes, parabolas and hyperbolas. Individual heat exchange surfaces, and therefore inlet channels and outlet channels, can have a constant helix pitch. The heat exchange surfaces can be connected on the inner and outer surfaces into inserts, whereby two adjacent heat exchange surfaces on the outer cylindrical surface and the following two adjacent heat exchange surfaces on the inner cylindrical surface are alternately connected. An inner tube is preferably inserted into the inner cylindrical surface and a protective tube is inserted into the outer cylindrical surface. Each distributor can be provided with an external separation surface and/or an internal separation surface for separating media input and output. The outer pipe or inserts, or the recovery exchanger, can be inserted into the protective pipe. Advantageously, the outer pipe is provided with holes for draining condensate and the protective pipe with means for collecting condensate.
Výhodou tohoto výměníku je jeho válcová plocha, představující konstrukčně jednoduché uspořádání. Velkou předností výměníku jsou koncové rozdělovače pro radiální nebo semiradiální vstup média a axiální výstup média vzhledem k podélné ose rekuperačního výměníku, umožňující spolehlivé oddělení obou proudů médií.The advantage of this exchanger is its cylindrical surface, representing a structurally simple arrangement. A great advantage of the exchanger are the end distributors for radial or semi-radial media input and axial media output relative to the longitudinal axis of the recovery exchanger, enabling reliable separation of both media streams.
Nevýhodu tohoto řešení představuje vícechodé šroubovicové uspořádání teplosměnných ploch lamel, teplosměnné vložky a oddělovací plochy rozdělovačů, jejichž výroba je finančně nákladná, zdlouhavá a nerentabilní a navíc obtížně vyrobitelná běžnými technologiemi.The disadvantage of this solution is the multi-pass helical arrangement of the heat exchange surfaces of the slats, the heat exchange insert and the separating surfaces of the distributors, the production of which is financially expensive, lengthy and unprofitable, and moreover difficult to produce with conventional technologies.
Přihláška DE 2543326 A1 (publ. 07.04.1977) popisuje deskový výměník tepla, který obsahuje válcový plášť pro vedení plynného teplo pohlcujícího média. Ve válcovém plášti jsou umístěny paralelní průtokové kanály pro vedení plynného, teplo uvolňujícího média, probíhající souběžně s podélnou osou válcového pláště. Každý průtokový kanál je tvořen dvěma evolventně zakřivenými deskami. Desky jsou na svém horním a spodním konci přivařeny ke kolektorům. Uvnitř tepelného výměníku je rovnoběžně s podélnou osou pláště umístěna centrální trubka, která spolu s evolventně zakřivenými deskami a pláštěm vymezuje průtokové kanály. Evolventní desky mohou být svařeny z jednotlivých evolventně tvarovaných lisovaných segmentů. Průtokové kanály jsou vyztuženy distančními vložkami, které plní funkci rozpěrek. Distanční vložky mají tvar kruhový nebo eliptický. Kolem pláště výměníku tepla je uspořádán další vnější válcový plášť pro vytvoření v průřezu prstencového kanálu. Prstencový kanál je zaslepen dvěma čelními plochami ve své středové oblasti. Prstencový kanál je spojen s evolventními průtokovými kanály štěrbinami v plášti protiproudé části.Application DE 2543326 A1 (publ. 07.04.1977) describes a plate heat exchanger which contains a cylindrical shell for conducting a gaseous heat-absorbing medium. Parallel flow channels for conducting the gaseous, heat-releasing medium, running parallel to the longitudinal axis of the cylindrical shell, are located in the cylindrical shell. Each flow channel is formed by two involute curved plates. The plates are welded to the collectors at their upper and lower ends. Inside the heat exchanger, a central tube is placed parallel to the longitudinal axis of the shell, which, together with the involutely curved plates and the shell, defines the flow channels. Involute plates can be welded from individual involute shaped pressed segments. The flow channels are reinforced with spacers that act as spacers. Spacers have a circular or elliptical shape. An additional outer cylindrical shell is arranged around the heat exchanger shell to form an annular channel in cross-section. The annular channel is blinded by two end surfaces in its central region. The annular channel is connected to the involute flow channels through slits in the casing of the upstream part.
Tento protiproudý výměník je zvláště vhodný pro použití v systémech, kde se na teplosměnných plochách vyskytují vysoké teploty, např. v jaderných elektrárnách. Tento tepelný výměník je vystaven velmi vysokým teplotám, protože vstupní teplota primárního nebo chladicího plynu je až 950 °C. Výstupní teplota média cirkulujícího v sekundárním okruhu je až 900 °C. K výrobě evolventně zakřivených desek, které slouží jako teplosměnné plochy, se používají válcované plechy z vysoce tepelně odolného materiálu. Jako teplosměnné médium je užito s výhodou inertní helium pro primární i sekundární okruh.This countercurrent heat exchanger is particularly suitable for use in systems where high temperatures occur on the heat exchange surfaces, e.g. in nuclear power plants. This heat exchanger is exposed to very high temperatures, as the inlet temperature of the primary or cooling gas is up to 950 °C. The outlet temperature of the medium circulating in the secondary circuit is up to 900 °C. Rolled sheets of highly heat-resistant material are used to produce involutely curved plates that serve as heat exchange surfaces. Inert helium is preferably used as a heat exchange medium for the primary and secondary circuit.
Tento robustní válcový protiproudý výměník je určen pro uvedené speciální průmyslové aplikace. Tento výměník má zřejmě nákladnou výrobu i provoz. Výměník má složitou konstrukci, např. zahrnuje tři válcové souosé trubky, respektive potrubí, přičemž ve vnějším prstenci je vedenoThis robust cylindrical counter-current heat exchanger is designed for the specified special industrial applications. This exchanger is apparently expensive to manufacture and operate. The heat exchanger has a complex construction, e.g. it includes three cylindrical coaxial tubes, or pipelines, while the outer ring is
- 2 CZ 37536 U1 médium z kolektorů do protiproudé části výměníku. Tento výměník je naprosto nevhodný pro větrání budov při běžných teplotách.- 2 CZ 37536 U1 medium from the collectors to the upstream part of the exchanger. This exchanger is completely unsuitable for ventilation of buildings at normal temperatures.
Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution
Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u protiproudého válcového rekuperačního výměníku tepla, určeného pro větrání budov. Protiproudý válcový rekuperační výměník tepla zahrnuje válcovou protiproudou část, navazující na dvě protilehle uspořádané rozdělovače. Výměník obsahuje souose uspořádanou vnitřní trubku a vnější trubku, mezi nimiž jsou uspořádány lamely. Vstupy vzduchu jsou uspořádány radiálně případně semiradiálně na rozdělovačích výměníku a paprskovitě vzhledem k podélné ose výměníku a navazují na vstupní kanály uspořádané mezi vnější trubkou a vnitřní trubkou protiproudé části výměníku. Výstupy vzduchu jsou uspořádány axiálně na koncových rozdělovačích výměníku paprskovitě vzhledem k podélné ose a navazují na výstupní kanály mezi vnější trubkou a vnitřní trubkou protiproudé části výměníku. Pokud se směry proudění otočí, stávají se vstupy vzduchu výstupy vzduchu a výstupy vzduchu vstupy vzduchu.The mentioned disadvantages are eliminated or substantially reduced in the case of a counter-flow cylindrical recuperative heat exchanger intended for building ventilation. The counter-current cylindrical heat recovery exchanger includes a counter-current cylindrical part connected to two oppositely arranged distributors. The heat exchanger contains a coaxially arranged inner tube and an outer tube, between which the lamellae are arranged. The air inlets are arranged radially or semi-radially on the manifolds of the exchanger and radially relative to the longitudinal axis of the exchanger and connect to the inlet channels arranged between the outer tube and the inner tube of the upstream part of the exchanger. The air outlets are arranged axially on the end distributors of the exchanger radially relative to the longitudinal axis and connect to the outlet channels between the outer pipe and the inner pipe of the upstream part of the exchanger. If the flow directions are reversed, air inlets become air outlets and air outlets become air inlets.
Podstata tohoto technického řešení spočívá v tom, že lamely jsou stočeny do evolventního tvaru v průřezu kolmém na podélnou osu výměníku, evolventní lamely jsou uspořádány paralelně a souose za sebou vzhledem k ose výměníku a se stejnou vzájemnou roztečí mezi sebou navzájem. Párem evolventních lamel je vymezen oddělený protiproudý evolventní kanál přívodu vzduchu a sousedním párem evolventních lamel je vymezen oddělený protiproudý evolventní kanál odvodu vzduchu. Každý protiproudý evolventní kanál přívodu vzduchu navazuje na vnější evolventní vstup vzduchu a každý protiproudý evolventní kanál odvodu vzduchu navazuje na vnitřní evolventní výstup vzduchu. Všechny evolventní kanály s přívodem a odvodem vzduchu, a všechny evolventní vstupy a evolventní výstupy vzduchu jsou uspořádány do evolventního tvaru v průřezu kolmém na podélnou osu výměníku. Každý rozdělovač je opatřen napojovací mezitrubkou.The essence of this technical solution lies in the fact that the lamellas are twisted into an involute shape in a cross-section perpendicular to the longitudinal axis of the exchanger, the involute lamellas are arranged parallel and coaxially behind each other with respect to the axis of the exchanger and with the same mutual distance between each other. A separate countercurrent involute air supply channel is defined by a pair of involute lamellas, and a separate countercurrent involute air outlet channel is defined by an adjacent pair of involute lamellas. Each countercurrent involute air supply channel connects to an external involute air inlet, and each countercurrent involute air outlet channel connects to an internal involute air outlet. All involute channels with air supply and exhaust, and all involute inlets and involute air outlets are arranged in an involute shape in a cross-section perpendicular to the longitudinal axis of the exchanger. Each distributor is equipped with an intermediate connecting pipe.
Hlavní výhodou tohoto technického řešení je maximální účinnost protiproudého válcového rekuperačního výměníku tepla s minimální tlakovou ztrátou za minimální cenu, díky vyplnění velké části protiproudé části výměníku profilovanými a zvlněnými evolventně stočenými lamelami, evolventním kanálům mezi nimi, evolventním vstupům a výstupům vzduchu a též díky tuhým a předepnutým evolventním lamelám. Získá se tak malá, levná a dostupná rekuperační jednotka pro větrání budov s nenáročnou instalací, s jednoduchým a jasným ovládáním, s dlouhodobou životností a s jednoduchou a funkční konstrukcí. Rekuperace spoří náklady na vytápění a snižuje energetické ztráty větráním. Evolventní kanály s v podstatě shodnou vzájemnou roztečí umožňují stejnou tlakovou ztrátu v obou směrech proudění vzduchu. Napojovací mezitrubka bezpečně odděluje vstupy a výstupy vzduchu v rozdělovačích. Zvlněný povrch protiproudé části výměníku způsobuje zintenzivnění prostupu tepla.The main advantage of this technical solution is the maximum efficiency of the counter-current cylindrical heat recovery exchanger with minimum pressure loss at minimum cost, thanks to the filling of a large part of the counter-current part of the exchanger with profiled and wavy involute coiled lamellae, involute channels between them, involute air inlets and outlets, and also thanks to rigid and prestressed involute lamellas. This results in a small, cheap and available recuperation unit for ventilation of buildings with undemanding installation, simple and clear control, long service life and a simple and functional construction. Recovery saves heating costs and reduces energy losses through ventilation. Involute channels with essentially the same spacing allow the same pressure loss in both directions of air flow. The connecting intermediate pipe safely separates the air inlets and outlets in the manifolds. The wavy surface of the upstream part of the exchanger causes heat transfer to intensify.
S výhodou je protiproudá část výměníku zvlněna v příčném i podélném směru vůči podélné ose výměníku, což přispívá ke zvýšení účinnosti výměníku a ke zmenšení tlakových ztrát.Advantageously, the countercurrent part of the exchanger is corrugated in the transverse and longitudinal direction relative to the longitudinal axis of the exchanger, which contributes to increasing the efficiency of the exchanger and reducing pressure losses.
Je výhodné, rozdělovače jsou zkoseny a jsou zúženy směrem k podélné ose výměníku a směrem k napojovacím mezitrubkám, což napomáhá příznivému vedení proudů vzduchu na vstupu a výstupu rozdělovačů.Advantageously, the distributors are beveled and are narrowed towards the longitudinal axis of the exchanger and towards the connecting intermediate pipes, which helps the favorable conduction of the air currents at the inlet and outlet of the distributors.
Též je výhodné, když rozdělovače jsou ploché, což představuje levný a dostupný výměník za přijatelnou cenu.It is also advantageous if the distributors are flat, which represents a cheap and available exchanger at an acceptable price.
Také je výhodné, když každá evolventní lamela je svými konci přichycena k vnitřní trubce a k vnější trubce v protiproude části a k rozdělovači části rozdělovačů, nejlépe vzduchotěsně, což zajišťuje bezpečné oddělení evolventních kanálů v protiproudé části výměníku a na vstupech a výstupech vzduchu v rozdělovačích.It is also advantageous if each involute lamella is attached at its ends to the inner tube and to the outer tube in the upstream part and to the distributor part of the distributors, preferably airtight, which ensures a safe separation of the involute channels in the upstream part of the exchanger and at the air inlets and outlets in the distributors.
- 3 CZ 37536 U1- 3 CZ 37536 U1
S výhodou je každá evolventní lamela samonosná, je předepjatá, a tak udržuje svůj tvar při výrobě i provozu.Advantageously, each involute lamella is self-supporting, is pre-tensioned, and thus maintains its shape during production and operation.
Dále je výhodné, když evolventní lamela má střední protiproudou část i obě protilehlé koncové křížové části s hladkým povrchem, což přináší snadnou konstrukci i výrobu a zlevňuje výměník.Furthermore, it is advantageous if the involute lamella has a central countercurrent part and both opposite end cross parts with a smooth surface, which brings about easy construction and production and makes the heat exchanger cheaper.
Rovněž je výhodné, když každá evolventní lamela má střední protiproudou část profilovanou a zvlněnou a obě protilehlé koncové křížové části mají hladký povrch. Ukázalo se, že toto uspořádání přináší velmi dobré výsledky v prostupu tepla a snížení tlakových ztrát.It is also preferred that each involute slat has a central upstream section profiled and corrugated and both opposite end cross sections have a smooth surface. This arrangement has been shown to yield very good results in heat transfer and pressure loss reduction.
Kromě toho je výhodné, když evolventní lamela má svou protiproudou část obdélníkového tvaru, který zaplní protiproudou část a přispívá k její větší účinnosti. Protilehlé koncové křížové části lamely ve tvaru trojúhelníku nebo obdélníku jsou snadno vyrobitelné, přičemž neobsahují navíc distanční prvky jako lamely u patentu CZ 303626 B1.In addition, it is advantageous if the involute lamella has its counterflow part of a rectangular shape, which fills the counterflow part and contributes to its greater efficiency. Opposite end cross parts of the lamella in the shape of a triangle or a rectangle are easy to manufacture, while they do not additionally contain spacer elements like the lamellas in patent CZ 303626 B1.
Mimoto je výhodné, když vstupy přívodu vzduchu a výstupy vzduchu rozdělovacích částí nebo rozdělovačů jsou opatřeny vnitřními záslepkami, které zajišťují bezpečné oddělení vstupů a výstupů vzduchu, navíc mohou působit i jako distanční prvky.In addition, it is advantageous if the air supply inlets and air outlets of the distribution parts or distributors are equipped with internal blanks that ensure a safe separation of the air inlets and outlets, and they can also act as spacers.
Vnější záslepky na obou koncích vnitřní trubky zamezují prouděné falešného vzduchu do výměníku.External plugs at both ends of the inner tube prevent fake air from flowing into the exchanger.
Drážky na vnitřním povrchu vnitřní trubky a případně na vnějším povrchu vnější trubky případně na vnějším povrchu napojovací mezitrubky umožňují snadnější fixaci evolventních lamel během výroby i provozu.Grooves on the inner surface of the inner tube and possibly on the outer surface of the outer tube or on the outer surface of the connecting intermediate tube enable easier fixation of the involute slats during production and operation.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Technické řešení je podrobně popsán dále na neomezujících konkrétních příkladných provedeních válcového protiproudého rekuperačního výměníku, objasněných na připojených schematických výkresech.The technical solution is described in detail further on in non-limiting concrete exemplary embodiments of the cylindrical countercurrent recuperation exchanger, clarified in the attached schematic drawings.
Příklad 1 ilustruje na připojených výkresech výměník s válcovou protiproudou částí, navazující integrálně na protilehlé rozdělovače se zkosenými vstupy a výstupy vzduchu, ve kterých představuje:Example 1 illustrates in the attached drawings an exchanger with a cylindrical counterflow part, connected integrally to opposite distributors with beveled air inlets and outlets, in which it represents:
obr. 1 axonometrický pohled se základními konstrukčními prvky na výměník s průhledy na jednu hladkou evolventně stočenou lamelu, šestiúhelníkového tvaru, tvořenou obdélníkovou hladkou protiproudou částí lamely, integrálně navazující na protilehlé hladké křížové části trojúhelníkového tvaru;Fig. 1 is an axonometric view with basic structural elements of the heat exchanger with views of one smooth involutely curved lamella, hexagonal in shape, formed by a rectangular smooth countercurrent part of the lamella, integrally connected to opposite smooth triangular cross sections;
obr. 2 axonometrický pohled na výměník s rozdělovači a s naznačenými směry proudění a v průhledu protiproudé části výměníku se dvěma hladkými evolventně stočenými lamelami;Fig. 2 is an axonometric view of the heat exchanger with dividers and indicated flow directions and a view of the countercurrent part of the heat exchanger with two smooth involute curled lamellae;
obr. 3 čelní pohled na levý rozdělovač výměníku z obr. 2, se zvýrazněnými evolventními vstupy a výstupy vzduchu a s uzavřenými oblastmi rozdělovačů;Fig. 3 is a front view of the left exchanger manifold of Fig. 2, with the involute air inlets and outlets highlighted and with the manifold areas closed;
obr. 4 čelní pohled na přední rozdělovač z obr. 2 bez zvýrazněných vstupů- a výstupů vzduchu; obr. 5 boční pohled na výměník z obr. 4 s přerušením jeho válcové protiproudé části; a obr. 6 příčný řez A-A z obr. 5 protiproudé části výměníku.Fig. 4 is a front view of the front distributor from Fig. 2 without highlighted air inlets and outlets; Fig. 5 is a side view of the exchanger from Fig. 4 with its cylindrical countercurrent part cut away; and Fig. 6 is a cross section A-A from Fig. 5 of the upstream part of the exchanger.
- 4 CZ 37536 U1- 4 CZ 37536 U1
Příklad 2 je znázorněn na připojených výkresech výměníku se zvlněnými lamelami, z nichž každá lamela sestává z profilované zvlněné protiproudé části ve tvaru obdélníku a na ni navazujících protilehlých koncových hladkých křížových částí ve tvaru trojúhelníku, a se zkosenými vstupy a výstupy rozdělovačů, ve kterých představuje:Example 2 is shown in the attached drawings of a corrugated plate heat exchanger, each plate consisting of a profiled corrugated countercurrent section in the shape of a rectangle and adjacent opposite end smooth cross sections in the shape of a triangle, and with beveled manifold inlets and outlets, in which it represents:
obr. 7 axonometrický pohled na výměník s jednou zvlněnou evolventně stočenou lamelou v průhledu a v levé části v pohledu na přední rozdělovač;Fig. 7 is an axonometric view of the heat exchanger with one wavy involute coiled lamella in the view and in the left part in the view of the front distributor;
obr. 8 čelní pohled na přední rozdělovač výměníku z obr. 7, se zobrazenými vstupy a výstupy vzduchu a s uzavřenými oblastmi předního rozdělovače;Fig. 8 is a front view of the front manifold of the exchanger of Fig. 7, with the air inlets and outlets shown and with the front manifold areas closed;
obr. 9 boční pohled na výměník z obr. 8 s přerušením protiproudé části výměníku válcového tvaru;Fig. 9 is a side view of the heat exchanger from Fig. 8 with a cut-away of the upstream part of the cylindrical heat exchanger;
obr. 10 příčný řez B-B protiproudé části výměníku z obr. 9;Fig. 10 cross-section B-B of the upstream part of the exchanger from Fig. 9;
obr. 11 axonometrický pohled na vnitřní trubku s drážkami a s jednou rovinnou zvlněnou lamelou; obr. 12 axonometrický pohled na vnitřní trubku s drážkami a se dvěma rovinnými zvlněnými lamelami;Fig. 11 is an axonometric view of an inner tube with grooves and with one planar corrugated lamella; Fig. 12 is an axonometric view of an inner tube with grooves and with two planar corrugated lamellae;
obr. 13 axonometrický pohled na vnitřní trubku se všemi rovinnými zvlněnými lamelami;Fig. 13 is an axonometric view of an inner tube with all planar corrugated lamellae;
obr. 14 axonometrický pohled na vnitřní trubku s drážkami a se dvěma zvlněnými stočenými evolventními lamelami;Fig. 14 is an axonometric view of an inner tube with grooves and with two wavy coiled involute lamellae;
obr. 15 axonometrický pohled na vnitřní trubku se všemi evolventně stočenými lamelami;Fig. 15 is an axonometric view of the inner tube with all the involute coiled lamellae;
obr. 16 axonometrický pohled na vnitřní trubku se všemi zvlněnými evolventně stočenými lamelami vloženými do vnější trubky;Fig. 16 is an axonometric view of the inner tube with all corrugated involute coiled lamellae inserted into the outer tube;
obr. 17 axonometrický pohled na vnitřní trubku s drážkami se dvěma zvlněnými evolventně stočenými lamelami a s předním a zadním rozdělovačem;Fig. 17 is an axonometric view of an inner tube with grooves with two wavy involute curled fins and with a front and rear splitter;
obr. 18 axonometrický pohled na vnitřní trubku se všemi evolventně stočenými lamelami a oběma rozdělovači; a obr. 19 axonometrický pohled na kompletní výměník.Fig. 18 is an axonometric view of the inner tube with all involute coiled fins and both manifolds; and Fig. 19 is an axonometric view of the complete exchanger.
Příklad 3 ilustruje na připojených výkresech výměník se zvlněnými lamelami šestiúhelníkového tvaru, z nichž každá sestává z obdélníkové profilované protiproudé části a trojúhelníkových koncových křížových částí, a s rovinnými rozdělovači (bez zkosení), ve kterých představuje:Example 3 illustrates in the accompanying drawings a heat exchanger with corrugated hexagonal fins, each consisting of a rectangular profiled counterflow section and triangular end cross sections, and with planar manifolds (without chamfers) in which it represents:
obr. 20 axonometrický pohled na hladkou vnitřní trubku s jednou rovinnou zvlněnou lamelou v rozvinutém stavu;Fig. 20 is an axonometric view of a smooth inner tube with a single planar corrugated lamella in the developed state;
obr. 21 axonometrický pohled na hladkou vnitřní trubku se dvěma zvlněnými rovinnými lamelami v rozvinutém stavu;Fig. 21 is an axonometric view of a smooth inner tube with two corrugated planar fins in the developed state;
obr. 22 axonometrický pohled na vnitřní trubku se všemi zvlněnými rovinnými lamelami v rozvinutém stavu;Fig. 22 is an axonometric view of the inner tube with all corrugated planar fins in the developed state;
obr. 23 axonometrický pohled na hladkou vnitřní trubku se dvěma zvlněnými evolventně stočenými lamelami;Fig. 23 is an axonometric view of a smooth inner tube with two undulating involute coiled lamellae;
obr. 24 axonometrický pohled na vnitřní trubku se všemi zvlněnými evolventně stočenými lamelami;Fig. 24 is an axonometric view of the inner tube with all corrugated involute coiled fins;
obr. 25 axonometrický pohled na vnitřní trubku se všemi zvlněnými evolventně stočenými lamelami, vloženými do vnější trubky;Fig. 25 is an axonometric view of the inner tube with all corrugated involute coiled lamellae inserted into the outer tube;
obr. 26 axonometrický pohled na hladkou vnitřní trubku s dvěma stočenými zvlněnými lamelami s oběma plochými rozdělovači;Fig. 26 is an axonometric view of a smooth inner tube with two curled corrugated fins with both flat dividers;
obr. 27 axonometrický pohled na vnitřní trubku se všemi zvlněnými evolventně stočenými lamelami a s oběma plochými rozdělovači; a obr. 28 axonometrický pohled na kompletní výměník s hladkou vnitřní trubkou se všemi zvlněnými evolventně stočenými lamelami, vloženými do vnější trubky a s oběma plochými rozdělovači.Fig. 27 is an axonometric view of the inner tube with all corrugated involute fins and with both flat manifolds; and Fig. 28 is an axonometric view of a complete heat exchanger with a smooth inner tube with all corrugated involute fins inserted into the outer tube and with both flat manifolds.
- 5 CZ 37536 U1- 5 CZ 37536 U1
Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of implementing a technical solution
Protiproudé rekuperační výměníky (1, 1a, 1b), určené zejména pro větrání místností v budovách, mají za úkol vyměňovat znečištěný vzduch v místnosti za čistý venkovní vzduch a přitom převádět teplo ze znečištěného odváděného vzduchu do přicházejícího čistého vzduchu.Counterflow recovery heat exchangers (1, 1a, 1b), intended mainly for the ventilation of rooms in buildings, have the task of exchanging the polluted air in the room for clean outdoor air, while transferring heat from the polluted exhaust air to the incoming clean air.
Příklad 1 (Obr. 1 až 6)Example 1 (Figs. 1 to 6)
Protiproudy válcový rekuperační výměník 1 tepla s hladkými evolventně stočenými lamelami 6 a se zkosenými vstupy 11 a výstupy 12 vzduchu rozdělovačů 17, 18.Countercurrent cylindrical heat recovery exchanger 1 with smooth involutely curled lamellae 6 and with beveled inlets 11 and outlets 12 of air distributors 17, 18.
Nejjednodušší příkladné provedení protiproudého válcového rekuperačního výměníku 1 tepla podle tohoto technického řešení představuje řešení, zobrazené na obr. 1 až 6.The simplest exemplary embodiment of the countercurrent cylindrical heat recovery exchanger 1 according to this technical solution is the solution shown in Fig. 1 to 6.
Na obr. 1 jsou vyobrazeny základní konstrukční prvky výměníku 1, sestávající z válcové protiproudé části 2 a na ni integrálně navazujících dvou křížových koncových rozdělovacích částí 3 rozdělovačů 17, 18 předního rozdělovače 17 a zadního rozdělovače 18. Protiproudá část 2 výměníku 1 obsahuje vnitřní trubku 4 s hladkým vnějším povrchem, souose uspořádanou vnější trubku 5 a šestiúheníkovou lamelu 6. Hladká vnitřní trubka 4 představuje centrální nosný konstrukční prvek výměníku 1, kterým neproudí žádné médium, v příkladných provedeních vždy vzduch. Vnější trubka 5 představuje další nosný konstrukční prvek a má funkci vnějšího pláště výměníku 1. Lamela 6 je stočená v příčném řezu, kolmém na osu 8 výměníku 1, do evolventního tvaru 7, vyznačeného na obr. 1 dvojitě čerchovanou čarou. V tomto příkladném provedení evolventně stočená lamela 6 sestává z obdélníkové protiproudé části 15, na niž integrálně navazují dvě protilehle uspořádané trojúhelníkové koncové křížové části 16.Fig. 1 shows the basic structural elements of the heat exchanger 1, consisting of a cylindrical counterflow part 2 and integrally following it two cross end distribution parts 3 of the distributors 17, 18 of the front distributor 17 and the rear distributor 18. The counterflow part 2 of the heat exchanger 1 contains an inner pipe 4 with a smooth outer surface, a coaxially arranged outer tube 5 and a hexagonal lamella 6. The smooth inner tube 4 represents the central supporting structural element of the exchanger 1, through which no medium flows, always air in exemplary embodiments. The outer tube 5 represents another supporting structural element and has the function of the outer shell of the exchanger 1. The lamella 6 is twisted in a cross-section, perpendicular to the axis 8 of the exchanger 1, into an involute shape 7, indicated in Fig. 1 by a double dashed line. In this exemplary embodiment, the involutely curled lamella 6 consists of a rectangular countercurrent part 15, which is integrally connected by two oppositely arranged triangular end cross parts 16.
V dalším textu se používá termín „evolventně stočená lamela 6“ nebo „evolventní lamela 6“ podle vhodnosti použití v textu, přičemž oba tyto termíny odpovídají shodnému řešení lamel 6.In the following text, the term "involute coiled lamella 6" or "involute lamella 6" is used as appropriate in the text, both of which correspond to the same lamella 6 solution.
Evolventní lamela 6 v tomto příkladném provedení má hladké teplosměnné plochy své protiproudé části 15 bez zvlnění. Představuje výrobně nejjednodušší tvar lamely 6 snadno vyrobitelný. Vnitřní trubka 4 a vnější trubka 5 jsou souosé s podélnou osou 8 výměníku 1. Rozdělovací část 3 obsahuje napojovací mezitrubku 9 pro připojení jednoho proudu vzduchu.The involute lamella 6 in this exemplary embodiment has smooth heat exchange surfaces of its upstream part 15 without undulations. It represents the simplest form of lamella 6, easy to manufacture. The inner pipe 4 and the outer pipe 5 are coaxial with the longitudinal axis 8 of the exchanger 1. The distribution part 3 contains a connecting intermediate pipe 9 for connecting one air stream.
Obr. 2 ukazuje axonometrický pohled na výměník 1 se všemi lamelami 6 a se dvěma čárkovaně naznačenými hladkými evolventními lamelami 6 v průhledu protiproudé části 2 výměníku 1. V levé části obr. 2 je perspektivně zobrazen přední rozdělovač 17, který zahrnuje rozdělovači část 3, evolventně stočené koncové křížové části 16 lamel 6, napojovací mezitrubku 9, záslepky 10 a koncové části vnitřní trubky 4 a vnější trubky 5, vše integrálně spojené.V přední rozdělovací části 3 jsou zobrazeny evolventně stočené lamely 6, z nichž každé dvě sousední evolventně stočené lamely 6 jsou prostřídané zaslepeny záslepkami 10, mezi nimiž jsou vytvořeny vnější evolventní vstupy 11 vzduchu a vnitřní evolventní výstupy 12 vzduchu, které jsou tak bezpečně odděleny.Giant. 2 shows an axonometric view of the heat exchanger 1 with all lamellas 6 and with two dashed smooth involute lamellas 6 in the view of the upstream part 2 of the heat exchanger 1. In the left part of Fig. 2, the front distributor 17 is shown in perspective, which includes the distributor part 3, involutely curled end the cross parts 16 of the lamellas 6, the connecting intermediate pipe 9, the plugs 10 and the end parts of the inner tube 4 and the outer tube 5, all integrally connected. In the front distribution part 3, involutely coiled lamellas 6 are shown, each of which two adjacent involutely coiled lamellas 6 are interspersed blinded by blanks 10, between which the outer involute air inlets 11 and the inner involute air outlets 12 are created, which are thus safely separated.
Na obr. 2 je znázorněn šipkami (rovně ukončenými) zvlášť směr proudění přívodu 13 vzduchu a jinými šipkami (ukončenými ve tvaru písmene „V“) zvlášť směr proudění odvodu 14 vzduchu, po celé délce výměníku 1.In Fig. 2, the direction of flow of air supply 13 is shown separately by arrows (ended straight) and by other arrows (ended in the shape of the letter "V") the direction of flow of air outlet 14 is shown separately, along the entire length of exchanger 1.
Obr. 3 znázorňuje nárysný pohled na přední rozdělovač 17, kde jsou označeny záslepky 10 pro zaslepení vnějších otvorů vnitřní trubky 4 křížovým šrafováním, vnější evolventní vstupy 11 vzduchu šrafováním směrem zleva-zdola doprava-nahoru a vnitřní evolventní výstupy 12 vzduchu šrafováním směrem zleva-shora doprava-dolů.Giant. 3 shows a plan view of the front distributor 17, where blanks 10 for blinding the outer openings of the inner tube 4 are marked with cross hatching, external involute air inlets 11 with hatching from left-bottom to right-up and internal involute air outlets 12 with hatching from left-top to right- down.
Vnější evolventní vstupy 11 vzduchu jsou uspořádány radiálně, případně semiradiálně na koncových rozdělovačích 17, 18 paprskovitě vzhledem k podélné ose 8 výměníku 1, navazují na vstupní evolventní kanály přívodů 13 vzduchu uspořádané odděleně mezi vnitřní trubkou 4 a vnější trubkou 5.The external involute air inlets 11 are arranged radially or semi-radially on the end distributors 17, 18 in a radial manner with respect to the longitudinal axis 8 of the heat exchanger 1, they connect to the involute air inlet channels 13 arranged separately between the inner tube 4 and the outer tube 5.
- 6 CZ 37536 U1- 6 CZ 37536 U1
Vnitřní evolventní výstupy 12 vzduchu jsou uspořádány axiálně na koncových rozdělovačích 17, 18 a paprskovitě vzhledem k podélné ose 8 výměníku 1, navazují na výstupní evolventní kanály odvodu 14 vzduchu a jsou uspořádány navzájem oddělené mezi vnitřní trubkou 4 vnější trubkou 5.The internal involute air outlets 12 are arranged axially on the end distributors 17, 18 and radially relative to the longitudinal axis 8 of the heat exchanger 1, they connect to the outlet involute channels of the air outlet 14 and are arranged separated from each other between the inner pipe 4 and the outer pipe 5.
Na obr. 3 jsou dále označeny vnitřní trubka 4 s vnější záslepkou 10 k uzavření její dutiny, vnější trubka 5 a mezi nimi uspořádaná napojovací mezitrubka 9, přičemž všechny tyto trubky 4, 5, 9 jsou souose uspořádané vzhledem k ose 8 výměníku 1.In Fig. 3, the inner pipe 4 with the outer plug 10 to close its cavity, the outer pipe 5 and the connecting intermediate pipe 9 arranged between them are further marked, while all these pipes 4, 5, 9 are arranged coaxially with respect to the axis 8 of the exchanger 1.
Obr. 4 odpovídá obr. 3 s tím rozdílem, že jsou zvýrazněny pouze záslepky 10, a to jednak vnější záslepka 10 pro zaslepení dutiny vnitřní trubky 4 a jednak vnitřní záslepky 10, zajišťující a oddělující evolventními vstupy 11 a výstupy 12 vzduchu v rozdělovači 17. Mezi záslepkami 10 jsou patrné volné vnější evolventní vstupy 11 vzduchu a vnitřní evolventní výstupy 12 vzduchu.Giant. 4 corresponds to Fig. 3 with the difference that only the blanks 10 are highlighted, namely the outer blank 10 for blanking the cavity of the inner tube 4 and the inner blank 10, which secures and separates the involute inlets 11 and outlets 12 of the air in the distributor 17. Between the blanks 10, the free external involute air inlets 11 and the internal involute air outlets 12 are visible.
Obr. 5 znázorňuje boční pohled na výměník 1 z obr. 4 s přerušením protiproudé části 2, se dvěma protilehlými koncovými rozdělovači 17, 18 s vnější trubkou 5 a s napojovacími mezitrubkami 9, se zobrazenými konci evolventních lamel 6, s vnějšími záslepkami 10 a s osou 8.Giant. 5 shows a side view of the heat exchanger 1 from Fig. 4 with the interruption of the upstream part 2, with two opposite end distributors 17, 18 with the outer tube 5 and with the connecting intermediate tubes 9, with the ends of the involute lamellas 6 shown, with the outer plugs 10 and with the axis 8.
Obr. 6 znázorňuje příčný řez A-A z obr. 5 protiproudé části 2 výměníku 1 s vnější trubkou 5 a vnitřní trubkou 4, mezi nimiž jsou evolventními lamelami 6 vymezeny oddělené protiproudé evolventní kanály přívodu 13 vzduchu šrafované směrem zleva-zdola doprava-nahoru a protiproudé evolventní kanály odvodu 14 vzduchu šrafované směrem zleva-shora doprava-dolů. Evolventní kanály jsou vzájemně bezpečně odděleny a mezi sebou navzájem vykazují shodnou rozteč.Giant. 6 shows the cross-section A-A from Fig. 5 of the countercurrent part 2 of the exchanger 1 with the outer tube 5 and the inner tube 4, between which the involute lamellas 6 define separate countercurrent involute air supply channels 13 hatched in the direction from left-bottom to right-up and countercurrent involute discharge channels 14 air hatched from left-top to right-bottom. The involute channels are safely separated from each other and have the same spacing between them.
Z obr. 2 až 6 je zřejmé, že každý vstupní protiproudý evolventní kanál s přívodem 13 vzduchu je uspořádán mezi vnější trubkou 5 a napojovací mezitrubkou 9 ave směru proudění vzduchu mezi vnější trubkou 5 a vnitřní trubkou 4. Každý výstupní protiproudý evolventní kanál s odvodem 14 vzduchu je uspořádán mezi vnější trubkou 5 a napojovací mezitrubkou 9 a ve směru proudění vzduchu mezi vnější trubkou 5 a vnitřní trubkou 4.From Fig. 2 to 6, it is clear that each inlet countercurrent involute channel with air supply 13 is arranged between the outer pipe 5 and the connecting intermediate pipe 9 and in the direction of air flow between the outer pipe 5 and the inner pipe 4. Each outlet countercurrent involute channel with discharge 14 of air is arranged between the outer pipe 5 and the connecting intermediate pipe 9 and in the direction of the air flow between the outer pipe 5 and the inner pipe 4.
Všechny evolventní kanály s přívodem 13 a odvodem 14 vzduchu, a všechny evolventní vstupy 11 a evolventní výstupy 12 vzduchu jsou uspořádány do evolventního tvaru 7 v průřezu kolmém na podélnou osu 8 výměníku 1 Všechny evolventní lamely 6 jsou samonosné a předepjaté.All involute channels with air supply 13 and air outlet 14, and all involute air inlets 11 and involute air outlets 12 are arranged in an involute shape 7 in a cross-section perpendicular to the longitudinal axis 8 of the heat exchanger 1. All involute slats 6 are self-supporting and prestressed.
Evolventně stočené lamely 6 jsou svými konci pevně a vzduchotěsně připojeny k vnitřní trubce 4, k vnější trubce 5 a k napojovací mezitrubce 9.The ends of the involutely twisted slats 6 are firmly and airtightly connected to the inner tube 4, to the outer tube 5 and to the connecting intermediate tube 9.
Tento typ válcového protiproudého výměníku 1 s hladkými teplosměnnými plochami evolventně stočených lamel 6 představuje technicky, výrobně a obchodně nejjednodušší provedení výměníku 1 k využití pro větrání obytných budov se zpětným zpětným získáváním tepla.This type of cylindrical counter-flow exchanger 1 with smooth heat exchange surfaces of involutely curled lamellae 6 represents the technically, manufacturing and commercially simplest design of the exchanger 1 for use in ventilation of residential buildings with heat recovery.
Příklad 2 (Obr. 7 až 19)Example 2 (Fig. 7 to 19)
Protiproudý válcový rekuperační výměník 1a tepla se stočenými zvlněnými evolventními lamelami 6a a s vnějšími zkosenými evolventními vstupy 11 vzduchu a vnitřními evolventními výstupy 12 vzduchu rozdělovačů 17a, 18a.Countercurrent cylindrical heat recovery exchanger 1a with curled wavy involute fins 6a and with external beveled involute air inlets 11 and internal involute air outlets 12 of distributors 17a, 18a.
Nejvýhodnější příkladné provedení protiproudého válcového rekuperačního výměníku 1a tepla podle tohoto technického řešení představuje řešení, zobrazené na obr. 7 až 19.The most advantageous exemplary embodiment of the countercurrent cylindrical heat recovery exchanger 1a according to this technical solution represents the solution shown in Fig. 7 to 19.
Na obr. 7 znázorněný výměník 1a v axonometrickém pohledu má válcovou středovou protiproudou část 2a, a na ni navazující dvě křížové koncové rozdělovači částí 3a. Protiproudá část 2a obsahuje vnitřní trubku 4a s drážkovaným vnějším povrchem, vnější trubku 5 a všechny zvlněné, evolventně 5 stočené lamely 6a-2. Napojovací mezitrubka 9 a vnější trubka 5 může být na vnějším povrchu opatřena neznázorněnými drážkami. V průhledu je čárkovaně znázorněna jednaThe exchanger 1a shown in Fig. 7 in an axonometric view has a cylindrical central countercurrent part 2a, and two cross end distributors of parts 3a connected to it. The counterflow part 2a comprises an inner tube 4a with a grooved outer surface, an outer tube 5 and all corrugated, involute 5 coiled fins 6a-2. The connecting intermediate pipe 9 and the outer pipe 5 can be provided with grooves not shown on the outer surface. One is shown as a dashed line in the viewport
- 7 CZ 37536 U1 lamela 6a-2, stočená v příčném řezu, kolmém k podélné ose 8 výměníku 1a, do evolventního tvaru 7. Vnitřní trubka 4a a vnější trubka 5 jsou souosé s podélnou osou 8 výměníku 1a. Obě rozdělovací části 3a obsahují 10 napojovací mezitrubku 9 pro připojení vzduchu. Na obr. 7 je perspektivně zachycen vlevo přední rozdělovač 17a a vpravo částečně zadní rozdělovač 18a. Na rozdíl od předchozího příkladu 1 nejsou oba rozdělovače 17a, 18a integrální s protiproudou částí 2a výměníku 1a. Oba rozdělovače 17a, 18a se vyhotoví zvlášť a poté se přední rozdělovač 17a a zadní rozdělovač 18a připojí k válcové protiproudé části 2a tak, aby evolventní vstupy 11 a výstupy 12 vzduchu navazovaly na přívody 13 a odvody 14 vzduchu navazujících evolventních kanálů.- 7 CZ 37536 U1 lamella 6a-2, twisted in a cross-section, perpendicular to the longitudinal axis 8 of the exchanger 1a, into an involute shape 7. The inner tube 4a and the outer tube 5 are coaxial with the longitudinal axis 8 of the exchanger 1a. Both distribution parts 3a contain 10 connecting intermediate pipe 9 for air connection. In Fig. 7, the front distributor 17a is captured in perspective on the left and partially the rear distributor 18a on the right. Unlike the previous example 1, the two distributors 17a, 18a are not integral with the countercurrent part 2a of the exchanger 1a. Both distributors 17a, 18a are made separately, and then the front distributor 17a and the rear distributor 18a are connected to the cylindrical counterflow part 2a so that the involute air inlets 11 and outlets 12 connect to the air inlets 13 and air outlets 14 of the connected involute channels.
Obr. 8 znázorňuje čelní pohled na přední rozdělovač 17a, kde jsou označeny vnější záslepky 10a pro uzavření vnitřní trubky 4a křížovým šrafováním, vnější evolventní vstupy 11 vzduchu a vnitřní evolventní výstupy 12 vzduchu zobrazené v průhledech s viditelným dotykem zvlněných částí lamel 6a-2. Na obr. 8 jsou dále znázorněny vnitřní trubka 4a se záslepkami 10a, vnější trubka 5 a napojovací mezitrubka 9.Giant. 8 shows a front view of the front distributor 17a, where the outer blanks 10a for closing the inner tube 4a are marked with cross-hatching, the outer involute air inlets 11 and the inner involute air outlets 12 shown in the views with a visible touch of the wavy parts of the slats 6a-2. Fig. 8 further shows the inner pipe 4a with plugs 10a, the outer pipe 5 and the connecting intermediate pipe 9.
Obr. 9 znázorňuje boční pohled na výměník 1a z obr. 7, pro snadnější orientaci čtenáře, zjednodušením a s přerušením protiproudé části 2a, se dvěma koncovými rozdělovacími částmi 3a, s vnější trubkou 5, s napojovacími trubkami 9, se zobrazenými konci evolventních lamel 6a, s vnitřními záslepkami 10a a s osou 8 výměník 1a.Giant. 9 shows a side view of the heat exchanger 1a from Fig. 7, for easier orientation of the reader, by simplification and with interruption of the upstream part 2a, with two end distribution parts 3a, with the outer tube 5, with the connecting tubes 9, with the ends of the involute slats 6a shown, with the inner with blanks 10a and with axis 8 exchanger 1a.
Obr. 10 znázorňuje příčný řez B-B z obr. 9 protiproudé části 2a výměníku 1a s vnější trubkou 5 a vnitřní trubkou 4a, mezi nimiž jsou evolventními lamelami 6a-2 vymezeny neznázorněné oddělené protiproudé evolventní kanály přívodu 13 vzduchu a kanály odvodu 14 vzduchu.Giant. 10 shows a cross-section B-B from Fig. 9 of the countercurrent part 2a of the exchanger 1a with the outer tube 5 and the inner tube 4a, between which the involute lamellas 6a-2 define separate countercurrent involute air supply channels 13 and air outlet channels 14.
Na obr. 11 je znázorněna jedna lamela 6a-1 v rozvinutém stavu, přichycená na vnitřní trubce 4a s drážkami. Lamela 6a-1 obsahuje tři části, a to prostřední profilovanou a zvlněnou protiproudou část 15a-1 ve tvaru obdélníku a dvě protilehlé koncové křížové části 16a-1 trojúhelníkového tvaru s hladkým povrchem.Fig. 11 shows one lamella 6a-1 in the unfolded state, attached to the inner tube 4a with grooves. The lamella 6a-1 comprises three parts, namely a middle profiled and wavy countercurrent part 15a-1 in the shape of a rectangle and two opposite end cross parts 16a-1 of a triangular shape with a smooth surface.
Protiproudá část 15a-1 plně odpovídá protiproudé části lamel podle patentu CZ 303626 B6. Takže, protiproudá část 15a lamely 6a-1 obsahuje drážky harmonikovitého profilu, mající v průřezu vrcholek na lícové straně, odpovídající prohlubni na rubové straně. Drážky vykazují jak na lícové straně, tak na rubové straně zvlněnou trajektorii drážek v podélném směru mezi protilehlými koncovými hladkými křížovými částmi 16a-1 každé lamely 6a-1. Tak je vytvořena protiproudá část 15a-1, která je profilovaná a zvlněná.The counter-flow part 15a-1 fully corresponds to the counter-flow part of the slats according to patent CZ 303626 B6. Thus, the upstream part 15a of the lamella 6a-1 contains grooves of an accordion profile, having in cross-section a peak on the front side, corresponding to a depression on the reverse side. The grooves show both on the front side and on the reverse side a wavy trajectory of the grooves in the longitudinal direction between the opposite end smooth cross parts 16a-1 of each lamella 6a-1. Thus, the countercurrent portion 15a-1 is formed, which is profiled and corrugated.
Na obr. 12 je znázorněna trubka 4a s drážkami, na niž jsou přichyceny dvě lamely 6a-1 v rozvinutém stavu. Každá tato lamela 6a-1 má prostřední protiproudou část 15a-1 ve tvaru obdélníku a dvě protilehlé koncové křížové části 16a-1 trojúhelníkového tvaru.Fig. 12 shows a tube 4a with grooves to which two lamellae 6a-1 are attached in the unfolded state. Each of these slats 6a-1 has a central countercurrent part 15a-1 in the shape of a rectangle and two opposite end cross parts 16a-1 in a triangular shape.
Na obr. 13 je znázorněna trubka 4a s drážkami se všemi lamelami 6a-1v rozvinutém stavu, které jsou přichyceny v drážkách trubky 4a a paprskovitě uspořádány ke středu podélné osy 8.Fig. 13 shows a grooved tube 4a with all lamellae 6a-1 in the unfolded state, which are clamped in the grooves of the tube 4a and radially arranged to the center of the longitudinal axis 8.
Na obr. 14 je znázorněna trubka 4a s drážkami, na niž jsou přichyceny 2 lamely 6a-2 stočené do evolventního tvaru 7. Každá tato evolventně stočená lamela 6a-2 má prostřední protiproudou část 15a-2 ve tvaru obdélníku a dvě protilehlé koncové křížové části 16a-2 trojúhelníkového tvaru.Fig. 14 shows a grooved tube 4a to which 2 lamellas 6a-2 twisted into an involute shape 7 are attached. Each of these involutely twisted lamellas 6a-2 has a middle counter-current part 15a-2 in the shape of a rectangle and two opposite end cross parts 16a-2 triangular shape.
Na obr. 15 je znázorněna trubka 4a s drážkami se všemi lamelami 6a-2, stočenými do evolventního tvaru 7, přichycenými v drážkách trubky 4a a paprskovitě uspořádanými ke středu podélné osy 8.Fig. 15 shows a grooved tube 4a with all lamellae 6a-2, twisted into an involute shape 7, clamped in the grooves of the tube 4a and radially arranged to the center of the longitudinal axis 8.
Obr. 16 znázorňuje uspořádání z obr. 15 doplněné o vnější trubku 5.Giant. 16 shows the arrangement from Fig. 15 supplemented by an outer tube 5.
Obr. 17 znázorňuje uspořádání z obr. 14 doplněné o přední rozdělovač 17a a zadní rozdělovač 18a.Giant. 17 shows the arrangement from Fig. 14 supplemented with a front distributor 17a and a rear distributor 18a.
Obr. 18 znázorňuje uspořádání z obr. 15 doplněné o přední rozdělovač 17a a zadní rozdělovač 18a.Giant. 18 shows the arrangement from Fig. 15 supplemented with a front distributor 17a and a rear distributor 18a.
- 8 CZ 37536 U1- 8 CZ 37536 U1
Na obrázku je viditelné zvlnění evolventních lamel 6a-2 v protiproudé části 2a výměníku 1a.The picture shows the undulation of the involute lamellas 6a-2 in the upstream part 2a of the exchanger 1a.
Vnější evolventní vstupy 11 vzduchu rozdělovačů 17a, 18a vnější evolventní výstupy 12 rozdělovačů 17a, 18a, přívody 13 vzduchu a odvody 14 vzduchu do evolventních kanálů protiproudé části 2a výměníku 21a, jsou uspořádány obdobně jako v předchozím Příkladu 1. Evolventně stočené lamely 6a-2 jsou pevně a vzduchotěsně přichyceny svými konci k vnitřní trubce 4a, k vnější trubce 5 a k napojovací mezitrubce 9.The external involute air inlets 11 of the distributors 17a, 18a, the external involute outputs 12 of the distributors 17a, 18a, the air inlets 13 and the air outlets 14 into the involute channels of the countercurrent part 2a of the exchanger 21a, are arranged similarly to the previous Example 1. The involute coiled lamellas 6a-2 are firmly and air-tightly attached at their ends to the inner tube 4a, to the outer tube 5 and to the connecting intermediate tube 9.
Obr. 19 znázorňuje uspořádání z obr. 16 doplněné o přední rozdělovač 17a a zadní rozdělovač 18a a představuje tak kompletní výměník 1a.Giant. 19 shows the arrangement from Fig. 16 supplemented with a front distributor 17a and a rear distributor 18a and thus represents a complete exchanger 1a.
V příkladném provedení je výměník 1b zhotoven z tvrdého plastu.In an exemplary embodiment, the exchanger 1b is made of hard plastic.
Evolventní lamela 6a-2 má tloušťku 0,1 až 0,5 mm, s výhodou 0,2 až 0,4 mm, nejvýhodněji 0,25 mm.The involute lamella 6a-2 has a thickness of 0.1 to 0.5 mm, preferably 0.2 to 0.4 mm, most preferably 0.25 mm.
Rozteč mezi lamelami je s výhodou 1 až 5 mm, s výhodou 3,5 mm. Počet lamel 6a-2 je 20 až 50, s výhodou 20 až 40, nejvýhodněji 30.The pitch between the lamellae is preferably 1 to 5 mm, preferably 3.5 mm. The number of lamellae 6a-2 is 20 to 50, preferably 20 to 40, most preferably 30.
Vnitřní trubka 4a má vnitřní průměr 20 až 100 mm, s výhodou 30 až 70 mm, nejvýhodněji 50 mm.The inner tube 4a has an inner diameter of 20 to 100 mm, preferably 30 to 70 mm, most preferably 50 mm.
Vnější trubka 5 má vnitřní průměr 100 až 300 mm, s výhodou 200 mm.The outer tube 5 has an inner diameter of 100 to 300 mm, preferably 200 mm.
Délka vnitřní trubky 4a a vnější trubky 5 je 200 až 600 mm, s výhodou 300 až 15 500 mm, nejvýhodněji 250 mm.The length of the inner tube 4a and the outer tube 5 is 200 to 600 mm, preferably 300 to 15,500 mm, most preferably 250 mm.
Příklad 3 (Obr. 20 až 28)Example 3 (Figs. 20 to 28)
Protiproudy válcový rekuperační výměník tepla 1b se stočenými zvlněnými evolventními lamelami 6b a s plochými vstupy 11 vzduchu a výstupy 12 vzduchu rozdělovačích částí 3.Countercurrent cylindrical heat recovery exchanger 1b with curled wavy involute lamellas 6b and with flat air inlets 11 and air outlets 12 of distributor parts 3.
Příkladné provedení protiproudého válcového rekuperačního výměníku 1b tepla podle tohoto technického řešení představuje optimální řešení tohoto výměníku 2b, zobrazené na obr. 20 až 28. Konstrukční uspořádání odpovídá předchozímu Příkladu 2 s tím rozdílem, že vnitřní trubka 4 má hladký povrch, lamely 6b-1, 6b-2 mají koncové křížové části 16b-1. 16b-2 obdélníkového tvaru s hladkým povrchem, takže lamely 6b-1, 6b-2 mají obdélníkový tvar a dále je podstatné, že oba rozdělovače, přední rozdělovač 17b a zadní rozdělovač 18b jsou ploché, nejsou zkosené jako v předchozích Příkladech 1 a 2.An exemplary embodiment of the counter-current cylindrical heat recovery exchanger 1b according to this technical solution represents the optimal solution of this exchanger 2b, shown in Fig. 20 to 28. The structural arrangement corresponds to the previous Example 2 with the difference that the inner tube 4 has a smooth surface, the lamellae 6b-1, 6b-2 have end cross sections 16b-1. 16b-2 of a rectangular shape with a smooth surface, so that the slats 6b-1, 6b-2 have a rectangular shape, and furthermore it is essential that both distributors, the front distributor 17b and the rear distributor 18b are flat, not beveled as in the previous Examples 1 and 2.
Na obr. 20 je znázorněna jedna lamela 6b-1 v rozvinutém stavu, přichycená vzduchotěsně na hladké trubce 4. Lamela 6b-1 obsahuje tři části, a to prostřední profilovanou zvlněnou protiproudou část 15b-1 ve tvaru obdélníku, a dvě protilehlé koncové křížové části 16b-1 obdélníkového tvaru s hladkým povrchem.Fig. 20 shows one lamella 6b-1 in the unfolded state, air-tightly attached to the smooth tube 4. The lamella 6b-1 comprises three parts, namely a middle profiled wavy counter-current part 15b-1 in the shape of a rectangle, and two opposite end cross parts 16b-1 rectangular shape with a smooth surface.
Na obr. 21 je znázorněna hladká trubka 4, na niž jsou přichyceny dvě lamely 6b-1 v rozvinutém stavu. Každá tato lamela 6b-1 má prostřední protiproudou část 15b-1 ve tvaru obdélníku a dvě protilehlé koncové křížové části 16b-1 obdélníkového tvaru.Fig. 21 shows a smooth tube 4 to which two lamellae 6b-1 are attached in the unfolded state. Each of these slats 6b-1 has a middle countercurrent portion 15b-1 of rectangular shape and two opposite end cross portions 16b-1 of rectangular shape.
Na obr. 22 je znázorněna hladká trubka 4 se všemi lamelami 6b-1 v rozvinutém stavu, které jsou vzduchotěsně přichyceny na hladké trubce 4 a paprskovitě uspořádány ke středu podélné osy 8 výměníku 2b.Fig. 22 shows a smooth tube 4 with all lamellae 6b-1 in the unfolded state, which are hermetically attached to the smooth tube 4 and radially arranged to the center of the longitudinal axis 8 of the exchanger 2b.
Na obr. 23 je znázorněna hladká trubka 4, na niž jsou přichyceny dvě lamely 6b-2. stočené do evolventního tvaru 7. Každá tato evolventní lamela 6b-2 io má prostřední protiproudou část 15b-2 ve tvaru obdélníku a dvě protilehlé koncové křížové části 16b-2 obdélníkového tvaru.Fig. 23 shows a smooth tube 4 to which two lamellae 6b-2 are attached. curled into an involute shape 7. Each of these involute lamellas 6b-2 10 has a middle countercurrent portion 15b-2 in the shape of a rectangle and two opposite end cross portions 16b-2 in a rectangular shape.
- 9 CZ 37536 U1- 9 CZ 37536 U1
Na obr. 24 je znázorněna hladká trubka 4 se všemi lamelami 6b-2 stočenými do evolventního tvaru 7, které jsou přichyceny na hladké trubce 4 a paprskovitě uspořádány k podélné ose 8 výměníku 2b.Fig. 24 shows a smooth tube 4 with all lamellae 6b-2 twisted into an involute shape 7, which are attached to the smooth tube 4 and radially arranged to the longitudinal axis 8 of the exchanger 2b.
Obr. 25 znázorňuje uspořádání z obr. 24 doplněné o vnější trubku 5.Giant. 25 shows the arrangement from Fig. 24 supplemented by the outer tube 5.
Obr. 26 znázorňuje uspořádání z obr. 23 doplněné o přední rozdělovač 17b a zadní rozdělovač 18b, které nejsou zkosené, jsou hladké. Oba rozdělovače 17b, 18b obsahují napojovací mezitrubku 9, vnitřní záslepky 10b zajišťující a oddělující evolventní vstupy 11 a výstupy 12 vzduchu v rozdělovačích 17b, 18b. Mezi záslepkami 10b jsou patrné volné vnější evolventní vstupy 11 vzduchu a vnitřní evolventní výstupy 12 vzduchu. Do obou rozdělovačů 17b, 18b zasahují v tomto případě přivrácené konce vnější trubky 5 a vnitřní trubky 4b.Giant. 26 shows the arrangement of Fig. 23 supplemented by the front splitter 17b and the rear splitter 18b, which are not bevelled, they are smooth. Both distributors 17b, 18b contain a connecting intermediate pipe 9, internal plugs 10b securing and separating the involute inlets 11 and outlets 12 of air in the distributors 17b, 18b. Between the blanks 10b, free external involute air inlets 11 and internal involute air outlets 12 are visible. In this case, the opposite ends of the outer tube 5 and the inner tube 4b extend into both distributors 17b, 18b.
Obr. 27 znázorňuje uspořádání z obr. 24 se všemi evolventními lamelami 6b-2 doplněné o přední rozdělovač 17b a zadní rozdělovač 18b.Giant. 27 shows the arrangement from Fig. 24 with all the involute lamellas 6b-2 supplemented by the front distributor 17b and the rear distributor 18b.
Obr. 28 znázorňuje uspořádání z obr. 27 doplněné vnější trubku 5 a představuje tak kompletní výměník 1b.Giant. 28 shows the arrangement from Fig. 27 supplemented with the outer tube 5 and thus represents a complete exchanger 1b.
Příklad 4 (Obr. 11, 12, 13, 15, 16, 19)Example 4 (Fig. 11, 12, 13, 15, 16, 19)
Výroba protiproudého válcového rekuperačního výměníku tepla 1a se zvlněnými evolventními lamelami 6a a se zkosenými evolventními vstupy 11 vzduchu a evolventními výstupy 12 vzduchu rozdělovačích částí 3.Production of a counter-current cylindrical heat recovery exchanger 1a with wavy involute fins 6a and with bevelled involute air inlets 11 and involute air outlets 12 of distributor parts 3.
Výroba tohoto výměníku 1a dle Příkladu 2 spočívá v několika krocích.The production of this exchanger 1a according to Example 2 consists of several steps.
Nejprve se připraví jednotlivé součásti výměníku 1a, např. z termoplastu.First, the individual components of the exchanger 1a are prepared, e.g. from thermoplastic.
Vnitřní trubka 4a a vnější trubka 5 se na požadovanou délku připraví, např. řezáním.The inner tube 4a and the outer tube 5 are prepared to the desired length, e.g. by cutting.
Lamely 6a-1 v rozvinutém stavu se připraví za tepla, např. vakuovým vstřikováním a lisováním za tepla do formy, včetně ostřihu.The lamellas 6a-1 in the developed state are prepared while hot, e.g. by vacuum injection and hot pressing into a mold, including trimming.
Poté následuje montáž těchto jednotlivých součástí do polotovaru sestavy.This is followed by the assembly of these individual components into the semi-finished assembly.
Jednotlivé lamely 6a-1 v rozvinutém stavu se nalepí paprskovitě na vnitřní trubku 4a, a to prostřídané levé a pravé lamely 6a-1. líc k líci, rub k rubu lamely 6a-1.The individual lamellas 6a-1 in the unfolded state are glued radially to the inner tube 4a, namely the left and right lamellas 6a-1 interspersed. face to face, reverse to reverse of lamella 6a-1.
Následné se tento polotovar sestavy vloží do speciálního stáčecího přípravku, pomocí něhož se stočí všechny lamely 6a-1 najednou do požadovaného evolventního tvaru 7.Subsequently, this assembly semi-finished product is inserted into a special rolling device, with the help of which all lamellas 6a-1 are rolled at once into the desired involute shape 7.
Takto získaný polotovar sestavy se vloží dovnitř vnější trubky 5, zevnitř opatřené lepidlem k fixaci všech evolventních lamel 6a-2 mezi vnitřní trubku 4a a vnější trubku 5. Potom se oba konce této sestavy opatří předním rozdělovačem 17a a zadním rozdělovačem 18a pomocí lepidla tak, že přední rozdělovač 17a a zadní rozdělovač 18a se musí umístit tak, aby vnější evolventní vstupy 11 vzduchu obou rozdělovačů 17a, 18a a vnitřní evolventní výstupy 12 vzduchu ústily do odpovídajících evolventních kanálů protiproudé části 2a výměníku 1a. Tím je výměník 1a hotov.The assembly blank thus obtained is placed inside the outer tube 5, internally provided with glue to fix all the involute lamellae 6a-2 between the inner tube 4a and the outer tube 5. Then both ends of this assembly are provided with the front distributor 17a and the rear distributor 18a using glue so that the front distributor 17a and the rear distributor 18a must be positioned so that the outer involute air inlets 11 of both distributors 17a, 18a and the inner involute air outlets 12 open into the corresponding involute channels of the countercurrent part 2a of the exchanger 1a. This completes exchanger 1a.
3D tisk je alternativním způsobem výroby výměníku 1, 1a, 1b. Představuje nákladnější způsob výroby.3D printing is an alternative way of manufacturing exchanger 1, 1a, 1b. It represents a more expensive method of production.
V případě kovového materiálu pro výměník 1, 1a, 1b, jako je např. hliník, je možná výroba svařováním jednotlivých součástí. Kovové evolventní lamely 6, 6a-2, 6b-2 je možno lisovat z tenké fólie tvářením za studena.In the case of metal material for the exchanger 1, 1a, 1b, such as e.g. aluminum, production by welding individual components is possible. Metal involute lamellas 6, 6a-2, 6b-2 can be pressed from a thin foil by cold forming.
- 10 CZ 37536 U1- 10 CZ 37536 U1
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Rekuperační výměník 1, 1a, 1b představuje vzduchotechnický prvek větracího systému, udržujícího teplo nebo chlad v místnosti při větrání v budově. Jedná se o výměník 1, 1a, 1b typu vzduch-vzduch, který je určen pro zabudování zejména do obvodové zdi budovy, ale též do VZT potrubí.The recovery exchanger 1, 1a, 1b represents an air-technical element of the ventilation system, maintaining heat or cold in the room during ventilation in the building. It is an air-to-air heat exchanger 1, 1a, 1b, which is intended for installation mainly in the perimeter wall of the building, but also in the ventilation duct.
Claims (23)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2023-41375U CZ37536U1 (en) | 2023-10-12 | 2023-10-12 | A countercurrent cylindrical recuperative heat exchanger, intended for ventilation of buildings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2023-41375U CZ37536U1 (en) | 2023-10-12 | 2023-10-12 | A countercurrent cylindrical recuperative heat exchanger, intended for ventilation of buildings |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ37536U1 true CZ37536U1 (en) | 2023-12-01 |
Family
ID=89072966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2023-41375U CZ37536U1 (en) | 2023-10-12 | 2023-10-12 | A countercurrent cylindrical recuperative heat exchanger, intended for ventilation of buildings |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ37536U1 (en) |
-
2023
- 2023-10-12 CZ CZ2023-41375U patent/CZ37536U1/en active IP Right Grant
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20150300745A1 (en) | Counterflow helical heat exchanger | |
WO2009013802A9 (en) | Plate laminate type heat exchanger | |
EP2199703A2 (en) | Spiral heat exchanger for producing heating and/or sanitary use hot water, specifically designed for condensation applications | |
WO2008093411A1 (en) | Spiral fin tube type heat exchanger | |
WO2018059443A1 (en) | Heat exchange assembly for heat exchanger, heat exchanger, and mold | |
CZ261396A3 (en) | Heat-exchanging pipe for heating boilers, particularly for gas heating boilers with high efficiency | |
WO1999053253A1 (en) | Parallel-disposed integral heat exchanger | |
US20080257534A1 (en) | Heat Exchanger | |
CN103608639B (en) | Fin tube heat exchanger | |
EP2962055B1 (en) | Fin solution related to micro channel based heat exchanger | |
CN108603730B (en) | Staggered groove configuration for spacing heat transfer fins | |
US20200318855A1 (en) | Heat exchanger pipe, method of manufacturing heat exchanger pipe, heat exchanger fin, elliptical heat exchanger pipe, and hot water storage type heat exchanger having elliptical heat exchanger pipe | |
JP2020094791A5 (en) | ||
CN114136127A (en) | Three-medium plate heat exchanger | |
CN211855020U (en) | Heat exchange tube and heat exchanger with same | |
CZ37536U1 (en) | A countercurrent cylindrical recuperative heat exchanger, intended for ventilation of buildings | |
CZ310143B6 (en) | A counter-flow cylindrical recuperative heat exchanger, designed for the ventilation of buildings, and a method of its manufacture | |
CN111043894A (en) | Pipe assembly and heat exchanger | |
WO2010125017A1 (en) | Microchannel exchanger | |
CN113310215A (en) | Heat exchanger and water heating device comprising same | |
JP4810242B2 (en) | Plate stack heat exchanger | |
WO2000028271A1 (en) | Cylindrical plate-type heat exchanger | |
CN210051023U (en) | Heat exchanger and air conditioner | |
WO2016065988A1 (en) | Heat exchanger | |
EP2926072B1 (en) | Tubing element for heat exchanger means |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20231201 |