DE10203229C1

DE10203229C1 - Heat exchanger, for cooling towers and room ventilation, has an assembly of tubes to carry one fluid through them and a second fluid around them in a counter flow, with an air flow against the second fluid flow

Info

Publication number: DE10203229C1
Application number: DE10203229A
Authority: DE
Inventors: Donald Herbst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2003-04-17
Anticipated expiration: 2022-01-22

Abstract

The heat exchanger has at least one assembly of tubes (4), where a fluid flows through them to be heated or cooled. A second fluid flows over the tubes for heat exchange, in a counter flow to the first fluid. Air flows through the heat exchanger, in a counter flow to the second fluid, for a heat exchange with it. The heat exchange action is separated between the two fluids on one side, and between the second fluid and the air flow on the other side. The heat exchange zone between the second fluid and the air flow is filled with foam (2), at least partially, to prevent the formation of aerosols. The first fluid is brine, and the second fluid is water containing a surfactant.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a heat exchanger according to the Preamble of claim 1.

Aus der WO 97/46845 ist ein Wärmetauscher mit einem Rohrregister bekannt, durch welches ein zu kühlendes oder zu erwärmendes Fluid geführt wird. Das Rohrregi ster wird im Gleichstrom mit dem Fluid mit Wasser be rieselt und im Gegenstrom zum Fluid von Luft durch strömt. Das Rohrregister besteht aus parallel geführ ten Kapillarrohren, welche lageweise gefaltet sind. Die Räume zwischen den Kapillarrohren sind mit Schaumstoff ausgefüllt. An der Oberfläche der Kapil larrohre findet ein Wärmeaustausch in ganz überwie gendem Maße (ca. 98%) zwischen dem Fluid und dem Was ser und in zu vernachlässigendem Maße (ca. 2%) zwi schen dem Fluid und der Luft statt. Anschließend er folgt im Schaumstoff ein Wärmeübergang nur zwischen dem Wasser und der Luft. Durch geeignete Dimensionie rung kann erreicht werden, daß das Wasser im Schaum stoff zwischen zwei Kapillarrohrlagen so viel Wärme an die Luft abgibt, wie es vorher an einem Kapillar rohr aufgenommen hat. Hierdurch ist es am folgenden Kapillarrohr wieder zur Aufnahme von Wärme bereit. Auf diese Weise besteht der Wärmetauscher aus einer Vielzahl von Stufen, beispielsweise 100, in denen das Wasser jeweils Wärme von dem Fluid aufnimmt und eine gleich große Wärmemenge an die Luft wieder abgibt. Das Wasser kann nach dem Durchgang durch den Schaum stoff wieder in diesen zurückgeleitet werden.WO 97/46845 describes a heat exchanger with a Pipe register known through which a to be cooled or fluid to be heated is guided. The Rohrregi ster is co-current with the fluid with water trickles through and in counterflow to the fluid of air flows. The pipe register consists of parallel capillary tubes, which are folded in layers. The spaces between the capillary tubes are with Foam filled. On the surface of the Kapil larrohre finds a heat exchange throughout enough (approx. 98%) between the fluid and the what water and to a negligible extent (approx. 2%) between fluid and air. Then he there is only a heat transfer in the foam between the water and the air. Through suitable dimensions tion can be achieved that the water in the foam so much heat between two layers of capillary tube releases to the air like it did before on a capillary pipe has recorded. This is what follows Capillary tube ready to absorb heat again. In this way, the heat exchanger consists of a Variety of stages, for example 100, in which the Water each absorbs heat from the fluid and one releases the same amount of heat back into the air. The water can pass through the foam material are returned to this.

Jedoch ist der Wirkungsgrad dieses Wärmetauschers noch nicht zufriedenstellend, so daß, um diesen zu erhöhen, ein zusätzlicher Rekuperator verwendet wer den muß, in welchem ein zusätzlicher Wärmeübergang zwischen dem zurückgeleiteten Wasser und einem abge zweigten Teil des Fluids stattfindet. Dies erhöht den gerätemäßigen Aufwand für den Wärmetauscher. Auch ist der Aufwand bei der Herstellung dieses Wärmetauschers beträchtlich, da zwischen jeweils zwei Kapillarrohr lagen eine Schaumstoffschicht angeordnet werden muß.However, the efficiency of this heat exchanger is not yet satisfactory, so that to this increase, an additional recuperator is used which must have an additional heat transfer between the returned water and an abge part of the fluid takes place. This increases the equipment expenditure for the heat exchanger. Is too the effort involved in manufacturing this heat exchanger considerable, since between two capillary tubes lay a foam layer must be arranged.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmetauscher mit mindestens einem Rohrregi ster, in dessen Rohren ein zu kühlendes oder zu er wärmendes erstes Fluid geführt wird, und das außer halb der Rohre zum Zwecke eines Wärmeaustauschs mit dem ersten Fluid von einem zweiten Fluid durchströmt wird, wobei der Wärmetauscher zum Zwecke eines Wärme tausches mit dem zweiten Fluid im Gegenstrom zu die sem von Luft durchströmt wird, zu schaffen, der ein fach herzustellen ist und trotz geringem gerätemäßgem Aufwand einen hohen Wirkungsgrad aufweist.It is therefore the object of the present invention a heat exchanger with at least one pipe controller ster, in the pipes of which to be cooled or to warming first fluid is guided, and that except half of the pipes for the purpose of heat exchange a second fluid flows through the first fluid being, the heat exchanger for the purpose of heat exchange with the second fluid in countercurrent to the through which air flows, to create the one is to manufacture and despite low equipment Effort has a high efficiency.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Wärmetauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vor teilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Wär metauschers ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by a Heat exchanger with the features of claim 1. Before partial further developments of the heat according to the invention metauschers result from the subclaims.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Be reiche des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten und dem zweiten Fluid einerseits und dem zweiten Fluid und der Luft andererseits voneinander getrennt sind und daß das erste und das zweite Fluid im Gegenstrom zueinander durch das Rohrregister geführt sind. Durch die Trennung der beiden Bereiche ist es möglich, die Führung der jeweiligen Ströme in diesen unabhängig voneinander einzustellen, so daß einerseits das erste und das zweite Fluid und andererseits das zweite Fluid und die Luft jeweils im Gegenstrom zueinander gerichtet sein können, was bei dem bekannten Wärme tauscher nicht möglich ist. Auch findet im Rohrregi ster ein engerer Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten Fluid statt als bei dem bekannten Wärmetau scher, da bei diesem zusätzlich Luft an die Kapillar rohre gelangt. Schließlich läßt die getrennte Bauwei se der beiden Bereiche eine größere Freiheit bei de ren Gestaltung zu und vereinfacht deren Herstellung sowie auch Wartungs- und Reparaturarbeiten.The invention is characterized in that the loading realms of heat exchange between the first and the second fluid on the one hand and the second fluid and the air on the other hand are separated and that the first and second fluids are countercurrent are guided to each other through the pipe register. By the separation of the two areas makes it possible to Management of the respective currents in these independently from each other, so that on the one hand the first and the second fluid and on the other hand the second Fluid and the air in countercurrent to each other can be directed at what is known heat exchanger is not possible. Also takes place in the Rohrregi a closer contact between the first and the second fluid instead of than in the known heat rope shear, because with this additional air to the capillary pipes arrives. Finally, the separate Bauwei se of the two areas greater freedom in de design and simplifies its manufacture as well as maintenance and repair work.

Die genannten Vorteile sind besonders ausgeprägt, wenn die Bereiche des Wärmeaustausches zwischen dem ersten und dem zweiten Fluid einerseits und dem zwei ten Fluid und der Luft andererseits jeweils einstufig sind.The advantages mentioned are particularly pronounced if the areas of heat exchange between the first and second fluids on the one hand and the two fluid and air on the other hand each in one stage are.

Für eine optimale Betriebsweise des Wärmetauschers ist es wesentlich, wenn die Zuführung des zweiten Fluids geregelt ist, und insbesondere so, daß die Differenz zwischen der Eintritts- und der Austritts temperatur in den Bereich des Wärmeaustauschs zwi schen dem zweiten Fluid und der Luft für diese einan der gleich ist.For optimal operation of the heat exchanger it is essential when feeding the second Fluid is regulated, and in particular so that the Difference between the entry and exit temperature in the range of heat exchange between the second fluid and the air for them which is the same.

Um einen hohen Wirkungsgrad für den Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Fluid und der Luft zu erzielen, ist der hierfür vorgesehene Bereich zumindest teil weise mit Schaumstoff ausgefüllt.To ensure high efficiency for heat exchange between the second fluid and the air the area provided for this is at least partially filled with foam.

Da der Druckverlust für das erste Fluid im Rohrregi ster vom Quadrat der jeweiligen Rohrlänge abhängt, kann diese nicht beliebig groß gewählt werden. Es empfiehlt sich daher, mehrere Rohrregister in paral leler Zuordnung zueinander vorzusehen.Because the pressure loss for the first fluid in the pipe control depends on the square of the respective pipe length, it cannot be chosen to be of any size. It It is therefore advisable to have several pipe registers in parallel Allocation to each other.

Das mindestens eine Rohrregister ist zweckmäßig in eine Ausnehmung in dem den Bereich des Wärmetausches zwischen dem zweiten Fluid und der Luft bildenden Schaumstoff eingesetzt oder oberhalb von oder neben diesem angeordnet.The at least one pipe register is useful in a recess in the area of heat exchange between the second fluid and the air forming Foam used or above or next to arranged this.

Das zweite Fluid ist vorteilhaft in gleichmäßger Ver teilung in den Schaumstoff einführbar und durch die sen hindurchführbar.The second fluid is advantageous in even Ver insertable into the foam and through the passable.

Weiterhin ist es sinnvoll, Mittel zur Verhinderung einer Aerosolbildung bei der Einleitung des zweiten Fluids in den Schaumstoff und/oder der Ableitung des zweiten Fluids aus dem Schaumstoff vorzusehen.Furthermore, it makes sense to use prevention tools aerosol formation during the introduction of the second Fluids in the foam and / or the derivative of the to provide second fluids from the foam.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher kann bevorzugt in Kühltürmen eingesetzt werden. Wegen seines hohen Wir kungsgrades ist es jedoch auch möglich, ihn bei Kühl decken für die Klimatisierung von Räumen oder bei der Belüftung von Räumen zu verwenden. Hierdurch kann auf den aufwendigen Einsatz von elektromotorisch ange triebenen Kältemaschinen verzichtet werden.The heat exchanger according to the invention can preferably be in Cooling towers are used. Because of its high us degree of efficiency, it is also possible to cool it ceilings for the air conditioning of rooms or at the Use ventilation of rooms. This makes it possible to the complex use of electric motors driven chillers.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Fi guren dargestellten Ausführungsbeispielen näher er läutert. Es zeigen:The invention is described in the following with the aid of FIGS guren illustrated embodiments he closer purifies. Show it:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Wärmetau schers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 1 is a schematic view of a Wärmetau exchanger according to one embodiment of the invention,

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Wärmetau schers nach einem weiteren Ausführungsbei spiel der Erfindung, Fig. 2 is a schematic view of a Wärmetau exchanger according to a further Ausführungsbei game of the invention,

Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Wärmetau schers in einer Abwandlung des Ausführungs beispiels nach Fig. 2, und Fig. 3 is a schematic view of a Wärmetau shear in a modification of the embodiment example of FIG. 2, and

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Wärme tauschers mit zwei Wärmetauschereinheiten für die Belüftung von Räumen. Fig. 4 is a schematic representation of a heat exchanger with two heat exchanger units for the ventilation of rooms.

In einem Gehäuse 1 befindet sich ein Schaumstoffkör per 2 aus Schaumstoff mit beispielsweise 1.200 Po ren/m. Der Schaumstoffkörper 2 enthält drei Hohlräume von vorzugsweise rechteckigem horizontalem Quer schnitt, in die jeweils ein wasserdichtes Gehäuse 3 eingesetzt ist. Die Gehäuse 3 enthalten jeweils ein Rohrregister 4 aus horizontal parallel zueinander verlaufenden Kapillarrohren aus Kunststoff, die einen Durchmesser bis zu etwa 5 mm aufweisen können. Die einzelnen Kapillarrohre sind mäanderförmig gefaltet, so daß sie jeweils eine Vielzahl von übereinander liegenden Lagen bilden. Am jeweils in Fig. 1 oberen Ende der Kapillarrohre wird diesen warme Sole zuge führt, die das jeweilige Kapillarrohr an dessen unte rem Ende in gekühltem Zustand wieder verläßt.In a housing 1 is a Schaumstoffkör by 2 of foam with, for example, 1200 Po ren / m. The foam body 2 contains three cavities of preferably rectangular horizontal cross section, in each of which a waterproof housing 3 is inserted. The housings 3 each contain a tube register 4 made of plastic capillary tubes running horizontally parallel to one another, which can have a diameter of up to approximately 5 mm. The individual capillary tubes are folded in a meandering shape so that they each form a large number of layers one above the other. At the top of the capillary tubes in FIG. 1, this warm brine is supplied, which leaves the respective capillary tube at its lower end in the cooled state again.

Den geschlossenen Gehäusen 3 wird jeweils von unten über eine Leitung 5 kaltes Wasser zugeführt, das die Kapillarrohre der jeweiligen Rohrregister 4 dicht um strömt und so eine Wärmeübertragung zwischen der Sole und dem Wasser mit einem Wirkungsgrad von über 80% stattfindet. Am oberen Ende der Gehäuse 3 tritt das erwärmte Wasser wieder aus diesen aus und wird dann von oben in möglichst gleichmäßiger Verteilung auf die obere Oberfläche des Schaumstoffkörpers 2 gege ben.The closed housings 3 are each supplied with cold water from below via a line 5 , which flows tightly around the capillary tubes of the respective tube registers 4 and so heat transfer takes place between the brine and the water with an efficiency of over 80%. At the upper end of the housing 3 , the heated water emerges from this and is then from above in a uniform distribution as possible onto the upper surface of the foam body 2 .

Das Wasser rieselt aufgrund seines Gewichts von oben nach unten durch den Schaumstoffkörper 2, wobei ihm von unten in den Schaumstoffkörper 2 eingeblasene Luft entgegenströmt. Die Luft ist kälter als das her ab rieselnde Wasser, so daß zwischen diesen ein Wär meaustausch erfolgt. Der Schaumstoff bietet eine gro ße innere Wärmetauscherfläche, so daß auch hier ein Wärmeaustausch mit sehr hohem Wirkungsgrad stattfin det. Vorzugsweise wird die gesamte in den Rohrregi stern 4 von der Sole abgegebene und vom Wasser aufge nommene Wärme von diesem im Schaumstoffkörper 2 wie der an die Luft abgegeben. Dabei sollte die Wärmeab gabe an die Luft bereits vollständig erfolgt sein, bevor das Wasser die untere Oberfläche des Schaum stoffkörpers 2 erreicht. Dieser aktive Bereich sollte etwa in Höhe des dünnen horizontalen Striches im Schaumstoffkörper 2 beendet sein, so daß sich unter diesem ein adiabater Bereich anschließt, in welchem kein Wärmeaustausch mehr stattfindet, die hochströ mende Luft jedoch befeuchtet und abgekühlt wird.Because of its weight, the water trickles from top to bottom through the foam body 2 , with air blown into it from below into the foam body 2 . The air is colder than the water trickling down, so that heat exchange takes place between them. The foam offers a large inner heat exchanger surface, so that heat exchange takes place here with very high efficiency. Preferably, the entire star in the Rohrregi 4 released by the brine and absorbed by the water is released from this in the foam body 2 as that to the air. The heat should be given to the air completely before the water reaches the lower surface of the foam body 2 . This active area should end approximately at the height of the thin horizontal line in the foam body 2 , so that an adiabatic area follows below this, in which no heat exchange takes place, but the high-flow air is humidified and cooled.

Das abgekühlte Wasser tritt aus der unteren Oberflä che des Schaumstoffkörpers 2 aus und wird gesammelt, so daß es wieder der Leitung 5 zugeführt werden kann. Eine in die Leitung 5 eingesetzte Pumpe 6 befördert das Wasser wieder zum unteren Einlaß der Gehäuse 3 und drückt es in diesen nach oben. The cooled water emerges from the lower surface of the foam body 2 and is collected so that it can be fed back to the line 5 . A pump 6 inserted in line 5 conveys the water back to the lower inlet of the housing 3 and presses it upwards in the latter.

Die räumliche Anordnung der Rohrregister 4 gegenüber dem Schaumstoffkörper 2 ist frei einstellbar, sofern die funktionsmäßige Hintereinanderschaltung gewahrt bleibt. So können die Rohrregister auch über, neben oder sogar unter dem Schaumstoffkörper angeordnet sein.The spatial arrangement of the pipe register 4 relative to the foam body 2 is freely adjustable, provided that the functional connection in series is maintained. The pipe registers can also be arranged above, next to or even below the foam body.

Die Menge des durch die Rohrregister 4 und den Schaumstoffkörper 2 geleiteten Wassers wird so gere gelt, daß ein optimaler Betrieb möglich ist. Bei die sem optimalen Betrieb ist die Temperaturdifferenz des Wassers gleich der Temperaturdifferenz der Luft je weils zwischen Eintritt und Austritt aus dem Schaum stoffkörper 2. Ist dagegen die Wassermenge zu gering, ist die Temperaturdifferenz bei der Luft kleiner als beim Wasser, und bei zu großer Wassermenge ist umge kehrt die Temperaturdifferenz beim Wasser kleiner als bei der Luft; in beiden Fällen sinkt der Wirkungs grad.The amount of water passed through the pipe register 4 and the foam body 2 is so regulated that optimal operation is possible. In the sem optimal operation, the temperature difference of the water is equal to the temperature difference of the air each Weil between entry and exit from the foam body 2 . If, on the other hand, the amount of water is too small, the temperature difference in air is smaller than in water, and if the amount of water is too large, the temperature difference in water is conversely smaller than in air; in both cases the efficiency drops.

Das im Schaumstoffkörper 2 herabrieselnde Wasser soll möglichst gleichmäßig über dessen horizontalen Quer schnitt verteilt sein. Dies wird in erster Linie da durch erreicht, daß möglichst viele gleichmäßig ver teilte Einleitstellen für das Wasser in den Schaum stoff geschaffen werden. Darüber hinaus kann die Oberfläche des Schaumstoffes durch besondere Be schichtung hydrophiliert werden. Stattdessen oder zu sätzlich können dem Wasser auch Tenside beigegeben werden. Schließlich kann auch ein Schaumstoff verwen det werden, der längliche Poren aufweist, welche sich in horizontaler Richtung erstrecken, so daß sich das Wasser in dieser Richtung besser verteilt. Im adiaba ten Bereich des Schaumstoffs sollte dieser jedoch besser eine saugende Oberfläche aufweisen, weil hier kein Gegenstrom benötigt wird, da kein Wärmeaustausch stattfindet und die Wassertemperatur sich nicht än dert. Die saugende Oberfläche ergibt eine erhöhte Verdunstungsleistung.The water trickling down in the foam body 2 should be distributed as evenly as possible over its horizontal cross section. This is primarily achieved by creating as many evenly distributed inlet points for the water in the foam material. In addition, the surface of the foam can be hydrophilized by special coating. Instead or in addition, surfactants can also be added to the water. Finally, a foam can be used which has elongated pores which extend in the horizontal direction, so that the water is better distributed in this direction. In the adiaba th area of the foam, however, it should better have an absorbent surface, because no counterflow is required here, since no heat exchange takes place and the water temperature does not change. The absorbent surface results in an increased evaporation rate.

Man ist bei freien Wasseroberflächen bestrebt, die Bildung von Aerosolen zu verhindern, insbesondere wenn das Wasser salzhaltig ist, da sich hierdurch die Korrosionsgefahr extrem erhöht. Aerosole entstehen, wenn Flüssigkeiten versprüht werden oder Tropen fal len oder auch, wenn Luft mit hoher Geschwindigkeit über eine Flüssigkeitsoberfläche strömt.One strives for free water surfaces that Prevent formation of aerosols, in particular if the water is saline, as this Risk of corrosion extremely increased. Aerosols are formed when liquids are sprayed or tropics fall len or if air at high speed flows over a liquid surface.

Um bei dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher die Ent stehung von Aerosolen zu vermeiden, wenn das Wasser aus dem Schaumstoffkörper 2 austritt, ist dessen Un terseite wie in Fig. 2 gezeigt mit pyramidenförmigen Vorsprüngen ausgebildet, deren Spitze jeweils nach unten zeigt. Wenn der Neigungswinkel der Oberfläche der Vorsprünge gegenüber der Horizontalen größer als etwa 50 Grad ist, tropft das Wasser nicht mehr aus der Schaumstoffoberfläche heraus, sondern rinnt an dieser entlang bis zur Spitze des Vorsprungs. Unter halb dieser Spitzen befindet sich ein Behälter 7, der so weit mit Wasser gefüllt ist, daß die Spitzen der Vorsprünge in dieses eintauchen. Es findet somit kein Herabtropfen des Wassers statt, sondern dieses fließt unmittelbar aus dem Schaumstoff in das im Behälter 7 gesammelte Wasser. Die Pumpe 6 wird beispielsweise mittels eines Wasserstandssensors gesteuert.In order to avoid the formation of aerosols in the heat exchanger according to the invention when the water emerges from the foam body 2 , the underside thereof is formed as shown in FIG. 2 with pyramidal projections, the tips of which point downward. If the angle of inclination of the surface of the protrusions from the horizontal is greater than about 50 degrees, the water no longer drips out of the foam surface, but runs along it to the tip of the protrusion. Below half of these tips is a container 7 which is filled with water to such an extent that the tips of the projections dip into it. There is therefore no dripping of the water, but this flows directly from the foam into the water collected in the container 7 . The pump 6 is controlled, for example, by means of a water level sensor.

Um zusätzlich zu verhindern, daß Aerosole durch die über die Wasseroberfläche im Behälter 7 strömende Luft gebildet werden, ist das Wasser mit einer Schaumstoffmatte 8 abgedeckt. Im übrigen ist der Wär metauscher nach Fig. 2 wie derjenige in Fig. 1 aus gebildet.To additionally prevent aerosols from being formed by the air flowing over the water surface in the container 7 , the water is covered with a foam mat 8 . Otherwise, the heat exchanger according to FIG. 2 is formed from that in FIG. 1.

Fig. 3 zeigt eine gegenüber Fig. 2 abgewandelt Aus führungsform, bei der die Spitzen der Vorsprünge nicht in einen mit Wasser gefüllten Behälter ragen, sondern in Sammelrohre 9 münden, die das Wasser sam meln, wobei dieses anschließend über Leitungen 10 zu einem Sammelbecken 11 befördert wird, aus dem es dann mit Hilfe der Pumpe 6 den Gehäusen 3 zugeführt wird. Das Sammelbecken 11 befindet sich außerhalb des Be reichs der Luftströmung. Auch die Sammelrohre 9 kön nen im oberen Bereich mit Schaumstoff gefüllt sein. Fig. 3 shows a modified from Fig. 2 From the form in which the tips of the projections do not protrude into a container filled with water, but open into collecting pipes 9 , which collect the water, this then via lines 10 to a collecting basin 11th is conveyed from which it is then supplied to the housings 3 with the aid of the pump 6 . The collection basin 11 is outside the range of the Be air flow. The header tubes 9 can be filled with foam in the upper area.

Auch beim Eintritt des Wassers in den Schaumstoffkör per 2 entstehen normalerweise zwangsläufig Aerosole. Um dieses zu verhindern, werden die Leitungen, die das Wasser aus den Gehäusen 3 von oben in den Schaum stoffkörper 2 leiten so ausgebildet, daß ihre Ausga beenden in den Schaumstoff hineinragen oder so dicht über diesem enden, daß sich keine vollständigen Tro pen ausbilden können.Even when water enters the Schaumstoffkör by 2 , aerosols are normally inevitable. To prevent this, the lines that conduct the water from the housings 3 from above into the foam body 2 are formed so that their output end protrude into the foam or end so close above it that no complete pen can form ,

Der vorliegende Wärmetauscher kann in Kühltürmen ein gesetzt werden.The present heat exchanger can be used in cooling towers be set.

Er kann jedoch auch zur Klimatisierung von Räumen verwendet werden, welche Kühldecken aufweisen, auf denen von kaltem Wasser durchströmte Kapillarrohre verlegt sind. Dieses kalte Wasser wird in der Regel von elektromotorisch angetriebenen Kältemaschinen er zeugt. Nur in Ausnahmefällen werden die Kapillarrohre an Verdunstungskühltürme angeschlossen, in denen das Wasser durch Verdunstung ohne Zwischenschaltung einer Kältemaschine gekühlt wird. Der Grund dafür, daß die se energiesparende Methode nicht häufiger angewendet wird, liegt im schlechten Wirkungsgrad der bisherigen Wärmetauscher, welcher zwischen 40 und 60% liegt. Der vorliegende Wärmetauscher mit einem Wirkungsgrad bis zu 98% kann jedoch die Kühlleistung etwa verdoppeln und damit den Anwendungsbereich, in welchem keine Kältemaschine mehr erforderlich ist, beträchtlich er weitern. Durch eine mehrstufige Kühlung kann die Tem peratur des durch die Kapillarrohre strömenden Was sers bzw. der Sole unter den Taupunkt der Außenluft gekühlt werden.However, it can also be used to air-condition rooms are used, which have cooling ceilings those with cold water flowing through capillary tubes are misplaced. This cold water is usually of electric motor-driven chillers testifies. The capillary tubes are only used in exceptional cases connected to evaporative cooling towers, in which the Water by evaporation without interposing one Chiller is cooled. The reason that the This energy-saving method is not used more often is due to the poor efficiency of the previous ones Heat exchanger, which is between 40 and 60%. The present heat exchanger with an efficiency up to However, 98% of the cooling capacity can double and thus the area of application in which none Chiller is required more, he considerably farther. The tem temperature of the what flows through the capillary tubes sers or the brine below the dew point of the outside air be cooled.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel für die Verwendung des vorliegenden Wärmetauschers bei der Belüftung eines Raumes 12. Eingesetzt sind zwei Wärmetauscher der in Fig. 3 dargestellten Ausbildung, wobei der eine Wär metauscher der Kühlung der Zuluft dadurch dient, daß dem Rohrregister zugeführte kalte Sole erwärmt wird, während der andere Wärmetauscher im Rohrregister die erwärmte Sole mit Hilfe der Abluft des Raumes 12 wie der abkühlt. Die beiden Rohrregister sind über Lei tungen 15 und 16 sowie eine Umwälzpumpe 17 für die Sole miteinander verbunden. FIG. 4 shows an example of the use of the present heat exchanger in the ventilation of a room 12 . 3, two heat exchangers of the design shown in FIG. 3 are used, one heat exchanger serving to cool the supply air by heating the cold brine supplied to the pipe register, while the other heat exchanger in the pipe register is used to heat the brine using the exhaust air from room 12 that cools down. The two pipe registers are connected by lines 15 and 16 and a circulating pump 17 for the brine.

Der Wärmetauscher in der Abluft wird mit Wasser be rieselt. Er wirkt damit wie ein Kühlturm und kühlt die Sole im Rohrregister auf die Taupunkttemperatur der Raumluft, die typischerweise zwischen 14 und 16 Grad Celsius liegt.The heat exchanger in the exhaust air is filled with water trickles. It acts like a cooling tower and cools the brine in the pipe register to the dew point temperature of indoor air, typically between 14 and 16 degrees Celsius is.

Der Wärmetauscher in der Zuluft wird mit einer Was ser-Salz-Lösung berieselt, die die Taupunktlinie der Luft in den trockenen Bereich hinein verschiebt. Die Zuluft wird damit entfeuchtet und gekühlt. Die zuge führte kalte Sole nimmt die hierbei frei gewordene Wärme auf und erwärmt sich dabei wieder auf die Ein trittstemperatur in das Rohrregister des Wärmetau schers in der Abluft.The heat exchanger in the supply air comes with a what this salt solution sprinkles the the dew point line of the Moves air into the dry area. The This dehumidifies and cools the supply air. The supplied led cold brine takes the released Warm up and warm up again to the on temperature in the pipe register of the heat rope schers in the exhaust air.

Claims

1. Heat exchanger with at least one pipe register ( 4 ), in the pipes of which a first fluid to be cooled or heated is guided and which is flowed through outside of the pipes for the purpose of heat exchange with the first fluid by a second fluid, the heat exchanger for the purpose a heat exchange with the second fluid in counterflow to this air flows through, characterized in that the loading areas of the heat exchange between the first and the second fluid on the one hand and the second fluid and the air on the other hand are separated from one another and the first and that second fluid in countercurrent to each other through the pipe register ( 4 ).

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized records that the areas of heat exchange between the first and the second fluid one hand and the second fluid and air others are each one-stage.

3. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the feeding of the second Fluid is regulated.

4. Heat exchanger according to claim 3, characterized records that the supply of the second fluid is regulated so that the difference between the Entry and exit temperature in the Area of heat exchange between the second Fluid and air are the same for each other is.

5. Heat exchanger according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the direction of flow the air behind the area of heat exchange between the second fluid and the air rich for adiabatic cooling of the air see is.

6. Heat exchanger according to one of claims 1 to 5, characterized in that the region of the heat exchange between the second fluid and the air is at least partially filled with foam ( 2 ).

7. Heat exchanger according to claim 5 or 6, characterized in that the area for adiabatic cooling of the air is at least partially filled with foam ( 2 ).

8. Heat exchanger according to one of claims 1 to 7, characterized in that a plurality of pipe registers ( 4 ) arranged parallel to one another are provided.

9. Heat exchanger according to one of claims 1 to 8, characterized in that the at least one tube register ( 4 ) is inserted into a recess in the loading area of the heat exchange between the second fluid and the air.

10. Heat exchanger according to one of claims 1 to 8, characterized in that the at least one tube register ( 4 ) above or next to the loading area of the heat exchange between the second fluid and the air is arranged.

11. Heat exchanger according to one of claims 1 to 10, characterized in that the second fluid in Cycle.

12. Heat exchanger according to one of claims 1 to 11, characterized in that the first fluid is brine and the second fluid is water.

13. Heat exchanger according to one of claims 6 to 12, characterized in that the second fluid can be introduced into the foam ( 2 ) in a uniform distribution.

14. Heat exchanger according to claim 13, characterized in that the surface of the foam ( 2 ) is hydrophilized.

15. Heat exchanger according to one of claims 6 to 14, characterized in that the pores of the foam ( 2 ) have an elongated shape and extend perpendicular to the direction of flow of the second fluid.

16. Heat exchanger according to one of claims 6 to 15, characterized in that the second fluid Contains surfactants.

17. Device according to one of claims 6 to 16, characterized in that means for preventing formation of an aerosol during the introduction of the second fluid into the foam ( 2 ) and / or the derivation of the second fluid from the foam material ( 2 ) are provided ,

18. A heat exchanger according to claim 17, characterized in that several pipes are provided for introducing the second fluid into the foam (2) which extend in a uniform distribution over the entry surface of the foam (2) in this or surface so close to the initiation end that no drop formation is possible.

19. Heat exchanger according to claim 17 or 18, characterized in that the foam ( 2 ) on the outlet side of the second fluid to form defined outlet points has pyramidal projections.

20. Heat exchanger according to claim 19, characterized in that the tips of the pyramidal projections in a contain the second fluid, the container ( 7 ) protrude below the fluid surface.

21. Heat exchanger according to claim 20, characterized in that the surface of the second fluid in the container ( 7 ) is covered with foam ( 8 ).

22. Heat exchanger according to claim 19, characterized in that the tips of the pyramid-shaped projections protrude into manifolds ( 9 ) for the discharge of the second fluid.

23. Heat exchanger according to claim 22, characterized in that the collecting tubes ( 9 ) in the upper loading area are filled with foam.

24. Heat exchanger according to one of claims 1 to 23, characterized in that it is in a cooling tower is used.

25. Heat exchanger according to one of claims 1 to 23, characterized in that it is for cooling of room ceilings.

26. Heat exchanger according to one of claims 1 to 23, characterized in that it is for ventilation is used by rooms.

27. Heat exchanger according to claim 26, characterized records that it consists of two heat exchanger units exists, the pipe register of the two on units are so coupled that the the first unit with the help of the exhaust air Room cooled first fluid for cooling the zu air into this room in the second unit is reversible.

28. Heat exchanger according to claim 27, characterized records that as the second fluid in the first Unit water and in the second unit one Water-salt solution can be used.