DE112012004290T5

DE112012004290T5 - Entfeuchter mit verbesserten Wärmetauscherblöcken und damit verbundene Verfahren zur Verwendung und Herstellung

Info

Publication number: DE112012004290T5
Application number: DE112012004290.5T
Authority: DE
Inventors: Richard A. Black; Brett Bartholmey; Aaron Matthew Kiesser
Original assignee: Dri Eaz Products Inc
Current assignee: Dri Eaz Products Inc
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2014-07-31
Also published as: GB201406557D0; US8784529B2; GB2509039A; US20130091817A1; CA2851856A1; CA2851856C; AU2012323876A1; WO2013056260A1; AU2012323876B2; GB2509039B

Abstract

Es sind Entfeuchter mit verbesserten Wärmeaustauscherblöcken und die damit verbundenen Verfahren zur Verwendung und Herstellung offenbart. Ein Wärmetauschersystem gemäß einer besonderen Ausführungsform kann eine Vielzahl von Elementen mit einer Vielzahl von Luftstromkanälen umfassen. Mehrere Umfangsabstandshalter sind in Richtung benachbarter Kanten der Elemente angeordnet und erstrecken sich in eine erste Richtung. Ein erster Luftstrompfad erstreckt sich in die erste Richtung und ist zumindest teilweise durch die entsprechenden Elemente und die Umfangsabstandshalter definiert. Ein zweiter Luftstrompfad ist durch die Luftstromkanäle definiert und erstreckt sich in eine zweite Richtung, und eine Luftstromsperre ist an einem Eckabschnitt der Elemente angeordnet, um eine Fluidverbindung zwischen den ersten und zweiten Luftstrompfaden an den Elementen zu verhindern. In bestimmten Ausführungsformen kann das Wärmetauschsystem ferner einen Entfeuchter mit einem Verdampfer umfassen, der zwischen den ersten und zweiten Luftstrompfaden angeordnet ist.

Description

QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 14. Oktober 2011 eingereichten vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/547, 613, die hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die folgende Erfindung betrifft im Allgemeinen Entfeuchter und zugehörige Anordnungen und Verfahren, und insbesondere Entfeuchter mit Wärmetauscherblöcken mit verbesserten Luftströmungseigenschaften.
HINTERGRUND
Entfeuchter werden zur Entfernung von Feuchtigkeit aus der Luft eingesetzt. Ein herkömmlicher Entfeuchter leitet typischerweise einen Luftstrom quer durch mehrere Komponenten eines Kühlkreislaufs. Die Komponenten des Kühlkreislaufs kühlen den Luftstrom bis unterhalb der Taupunkttemperatur, so dass Wasserdampf im Luftstrom zu Flüssigkeit kondensiert und entfernt werden kann. Entfeuchter sind bei vielen verschiedenen Anwendungen nützlich. So werden beispielsweise Entfeuchter häufig im Wohnbereich verwendet, um den Feuchtigkeitsgrad in der Luft aus gesundheitlichen Gründen zu reduzieren, da feuchte Luft zu unerwünschter Schimmel- oder Pilzbildung in Häusern führen kann. Darüber hinaus verwenden viele Hausbesitzer Entfeuchter, um die Feuchtigkeit der Luft in ihren Häusern aus Komfortgründen zu verringern, da extrem feuchte Luft Unbehagen hervorruft. Entfeuchter werden auch häufig in kommerziellen oder industriellen Anwendungen, wie beispielsweise zur Trocknung der Luft bei Wasserschadensanierungsvorhaben, eingesetzt. Die Trocknerluft hilft Bauunternehmern bei der Sanierung von Gebäuden oder anderen Bauten, die überflutet wurden oder andere Arten von Wasserschäden erlitten haben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A ist eine schematische Seitenansicht eines Entfeuchters, der gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
1B zeigt eine isometrische Seitenansicht eines Abschnitts eines Wärmetauscherblocks, der gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
2A ist eine schematische isometrische Teilseitenansicht eines Abschnitts eines Wärmetauscherblocks, der gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
2B–2E sind schematische Teilseitenansichten der Elemente, die gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind.
3A ist eine schematische isometrische Teilseitenansicht eines Abschnitts eines Wärmetauscherblocks, der gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
3B ist eine Seitenansicht des Wärmetauscherblocks der 3A.
4 ist eine schematische isometrische Teilseitenansicht eines Abschnitts eines Wärmetauscherblocks, der gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Nachfolgenden unter Bezugnahme auf einen Entfeuchter beschrieben, der zur Entfernung von Feuchtigkeit aus einem Luftstrom, die durch den Entfeuchter entlang eines Gesamtluftstrompfades strömt, ausgebildet ist. Der Luftstrom fließt kontinuierlich entlang des Gesamtluftstrompfades, der mehrere an verschiedenen Stellen angeordnete Luftstromsegmente, -teile oder -innenpfade aufweisen kann. Spezielle Details werden in der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die 1A–4 zum vollständigen Verständnis der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Andere Einzelheiten zur Beschreibung gutbekannter Strukturen oder Prozesse, die häufig mit Entfeuchtern in Verbindung gebracht werden, werden im Nachfolgenden jedoch nicht beschrieben, um die Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht unnötig zu verkomplizieren. Obwohl darüber hinaus die folgende Technologie mehrere Ausführungsformen mit verschiedenen erfindungsgemäßen Aspekten darlegt, können andere Ausführungsformen verschiedene Konfigurationen und/oder andere Komponenten als die in diesem Abschnitt beschriebenen aufweisen. Darüber hinaus können weitere Ausführungsformen der Erfindung ohne der verschiedenen unten beschriebenen Details verwirklicht werden, während noch weitere Ausführungsformen der Erfindung mit zusätzlichen Details und/oder Merkmalen verwirklicht werden können.
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Entfeuchter mit verbesserten Luftströmungseigenschaften und damit verbundene Verfahren zur Herstellung und Verwendung der Entfeuchter. 1A ist beispielsweise eine schematische Seitenansicht eines Entfeuchters 100, die zur Beschreibung der verschiedenen Merkmale der Ausführungsformen der Erfindung verwendet wird. Wie in 1A gezeigt, umfasst der Entfeuchter 100 einen Kasten oder ein Gehäuse 102 mit einem Einlassabschnitt 103 und einem Auslassabschnitt 105. Der Entfeuchter 100 kann einen Kühlkreislauf mit mehreren Feuchtigkeit entfernende Vorrichtungen umfassen. Eine veranschaulichende Ausführungsform des Entfeuchters 100 weist einen Verdampfer 106 und einen Kondensator 108 auf, die jeweils benachbart zu einem Wärmetauscherblock 104, der ein Luft-zu-Luft Wärmetauscher ist, angeordnet sind. In anderen Ausführungsformen müssen jedoch der Verdampfer 106 und/oder der Kondensator 108 nicht neben dem Wärmetauscherblock 104 angeordnet sein. Der Wärmetauscherblock 104 kann dazu verwendet werden, zumindest teilweise einen Luftstrom vorzukühlen, bevor der Luftstrom den Verdampfer 106 erreicht. Unter bestimmten Bedingungen, beispielsweise unter relativ niedrigen Feuchtigkeitsbedingungen (z. B., etwa 40% und darunter), steigert das Vorkühlen des Luftstroms vor Erreichen des Verdampfers 106 die Effizienz des Entfeuchters 100 stark. Wie unten ausführlich beschrieben, wenn eine Luftbewegungsvorrichtung (beispielsweise ein Flügelrad, Ventilator, etc.) den Luftstrom durch den Entfeuchter zieht, leitet der Wärmetauscherblock 104 den Luftstrom der Reihe nach über oder durch den Verdampfer 106 und den Kondensator 108, um Feuchtigkeit aus dem Luftstrom zu entfernen. Wie in 1A gezeigt, strömt beispielsweise der Luftstrom entlang eines Luftstromeinlasssegments oder -pfades 110 und fließt in den Einlassabschnitt 103 des Entfeuchters 100. Der Wärmetauscherblock 104 leitet den Luftstrom entlang eines ersten Luftstromsegments oder -pfades 112 in eine erste Richtung, um über, durch, neben oder auf andere Weise in Wärmeverbindung mit dem Verdampfer 106 zu fließen.
Nach dem Passieren des Verdampfers 106, wird der Luftstrom entlang eines umgeleiteten Luftstrompfades 114 durch interne Komponenten des Entfeuchter 100 zu dem Wärmetauscherblock 104 weitergeleitet. Der Wärmetauscherblock leitet dann den Luftstrom entlang eines zweiten Luftstromsegments oder -pfades 116 in eine zweite Richtung weiter, um über, durch, neben oder auf andere Weise in Wärmeverbindung mit dem Kondensator 108 zu fließen. In bestimmten Ausführungsformen verläuft die zweite Richtung im Allgemeinen senkrecht zu der ersten Richtung. In anderen Ausführungsformen kann jedoch die zweite Richtung in anderen geeigneten Winkel relativ zu der ersten Richtung verlaufen.
Nach dem Austritt aus dem Kondensator 108, strömt der Luftstrom entlang eines entfeuchteten Luftstromsegments oder -pfades 118 durch das Gehäuse 102 zu dem Auslassabschnitt 105, und tritt entlang eines emittierten Luftstromsegments oder -pfades 120 aus dem Gehäuse 102. Obwohl die Luftstromsegmente oder -pfade schematisch in 1A dargestellt sind, weiß ein Fachmann auf dem Gebiet zu würdigen, dass die Luftzirkulation im Inneren des Entfeuchters 100 verschiedene Segmente oder Pfade beispielsweise gebogene, geschlungene, gerade, getrennte und/oder divergierende Segmente oder Pfade aufweisen können, die über, durch, neben oder auf andere Weise in Wärmeverbindung mit den verschiedenen Feuchtigkeit entfernenden Komponenten und/oder Kühlkreislaufkomponenten des Entfeuchters 100 fließen. Wie zudem der Fachmann erkennen wird, kann der in 1A dargestellte Entfeuchter 100 eine beliebige Art mehrerer geeigneter Arten von Entfeuchtern, wie beispielsweise einen tragbaren, gewerblichen, industriellen, privaten Entfeuchter und/oder Wohnungsentfeuchter, umfassen.
Wie in 1A gezeigt, kann der Wärmetauscherblock 104 eine erste Abmessung entlang einer ersten Achse oder Längsachse 133 und einer zweiten Abmessung entlang einer zweiten Achse oder Querachse 135, die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Achse 133 ist, aufweisen. In dieser Ausführungsform verläuft die erste Achse 133 im Allgemeinen parallel zu dem ersten Luftstrompfad 112, während die zweite Achse 135 im Wesentlichen parallel zu dem zweiten Luftstrompfad 116 verläuft. In anderen Ausführungsformen kann die erste Achse 133 im Allgemeinen nicht parallel zu dem ersten Luftstrompfad 112 sein, und die zweite Achse 135 kann im Allgemein nicht parallel zu dem zweiten Luftstrompfad 116 sein.
1B zeigt eine isometrische Seitenansicht eines Wärmetauscherblocks 104 gemäß bestimmten Ausführungsformen der Erfindung. Wie in 1B gezeigt, kann der Wärmetauscherblock 104 benachbart zu dem Verdampfer 106 und dem Kondensator 108 angeordnet werden. Der Luftstrom fließt entlang des ersten Luftstrompfades 112 durch den Wärmeaustauscherblock 104 (z. B., während des zuvor beschriebenen Vorkühlungsprozesses) zu dem Verdampfer 106. Dann wird der Luftstrom von einem Auslass des Verdampfers 106 umgeleitet, um entlang des umgeleiteten Luftstrompfades 114 zu der Wärmetauscherblock 104 zurückzufließen.
Der Luftstrom strömt dann entlang des zweiten Luftstrompfades 116 durch den Wärmetauscherblock 104 (z. B., während eines Vorheizprozesses, der das Erhitzen des Luftstroms in dem zweiten Luftstrompfad 116 durch die von dem ersten Luftstrompfad 112 aufgenommene Wärmeenergie umfasst) zu dem Kondensator 108. Die Luft in dem ersten Luftstrompfad 112 und die Luft in dem zweiten Luftstrompfad 116 sind innerhalb des Wärmetauscherblocks 104 in Wärmeverbindung, vermischen sich jedoch nicht.
Wie in 1B gezeigt, kann der Wärmeaustauscherblock 104 mehrere voneinander beabstandete Elemente 130, die durch durchgezogene Linien an den Außenflächen des Wärmetauscherblocks 104 in 1B dargestellt sind, umfassen. Detaillierte Darstellungen der veranschaulichenden Elemente 130 sind im Nachfolgenden mit Bezug auf die 2A–4 näher beschrieben. In der in 1B gezeigten Ausführungsform kann der Wärmetauscherblock 104 eine Luftstromsperre 150, die an einem Eckabschnitt 146 des Wärmetauscherblocks 104 angeordnet ist, umfassen. In anderen Ausführungsformen kann die Luftstromsperre 150 in anderen Eckabschnitten des Wärmetauscherblocks 104 angeordnet sein (nicht in 1B gekennzeichnet). Die Luftstromsperre 150 kann den Luftstrom innerhalb des Wärmetauscherblocks 104 lenken und eine Luftleckage zwischen den Luftströmen innerhalb des Wärmetauscherblocks 104 verhindern (z. B., zwischen den ersten und zweiten Luftstrompfaden 112, 116). Die Luftstromsperre 150 kann mit Leim, Kleber oder anderen geeigneten Mitteln am Wärmetauscherblock 104 angebracht werden.
2A ist eine schematische isometrische Teilseitenansicht eines Abschnitts eines Wärmetauscherblocks 204 gemäß einer Ausführungsform der offenbarten Erfindung. Wie in 2A gezeigt, umfasst der Wärmetauscherblock 204 mehrere beabstandete Elemente 230 (jeweils als 1 bis n-tes Element 230a–230n bezeichnet). Jedes Element 230 weist eine erste Fläche bzw. Seite 232 auf, die gegenüberliegend einer zweiten Fläche oder Seite 234 angeordnet ist. Jedes Element 230 umfasst zudem eine erste Abmessung entlang einer ersten Achse oder Längsachse 233 und eine zweite Abmessung entlang einer zweiten Achse oder Querachse 235, die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Achse 233 ist. Abstandshalter sind zwischen benachbarten Elementen 230, z. B., in Kontakt mit den entsprechenden ersten und zweiten Seiten 232, 234 der benachbarten Elemente 230, angeordnet. Zum Beispiel umfasst der Wärmetauscherblock 204 in den dargestellten Ausführungsformen mehrere Innenabstandshalter 236 sowie Außen- oder Umfangsabstandshalter 238. In den dargestellten Ausführungsformen erstrecken sich die einzelnen Abstandhalter 236, 238 entlang der entsprechenden Elementen 230 in eine im Allgemeinen parallele Richtung zur Längsachsenrichtung 233 der entsprechenden Elemente 230. Daher umfasst der Wärmetauscherblock 204 mehrere erste Luftstrompfade oder -kanäle 240, die sich im Allgemeinen parallel zu der Richtung der Längsachse 233 erstrecken. Die ersten Luftstrompfade 240 sind zumindest teilweise zwischen den gegenüberliegenden ersten und zweiten Flächen 232, 234 benachbarter Elemente 230 sowie den entsprechenden Abstandhaltern 236, 238 ausgebildet. Der erste Luftstrompfad 240 kann als Abschnitt des ersten Luftstrompfades 112 innerhalb des Wärmetauscherblocks 204 ausgebildet sein.
Gemäß weiterer Merkmale der dargestellten Ausführungsform, umfasst jedes Element 230 mehrere getrennte, interne zweite Luftstrompfade oder -kanäle 244, die sich in einer im Allgemeinen parallelen Richtung zu dessen Querachse 235 erstrecken. Genauer gesagt, weist jedes Element 230 mehrere Innenwände 242 auf, die sich quer zwischen der entsprechenden ersten Seite 232 und der zweiten Seite 234 davon erstrecken. Somit weist jedes Element 230 eine im Allgemeinen gewellte oder geriffelte Struktur auf, die wenigstens durch die Innenwände 242 definiert ist, die sich zwischen der ersten Seite 232 und der zweiten Seite 234 erstrecken. Die zweiten Luftstrompfade 244 sind an einer lateralen Seite 245 des Wärmetauscherblocks 204 freigelegt oder offen ausgebildet (z. B., als Öffnung für den Luftstrom entlang des zweiten Luftstrompfades 116). An der lateralen Seite 245 ist jedoch der Raum zwischen benachbarten Elementen 230 versperrt oder anderweitig zumindest teilweise durch die einzelnen Umfangsabstandshalter 238 verschlossen. Die zweiten Luftstrompfade 244 können als Teil des zweiten Luftstrompfades 116 innerhalb des Wärmetauscherblocks 204 ausgebildet sein.
Die 2B bis 2D sind schematische Teilseitenansichten der Elemente 230 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In 2B kann das Element 230 Innenwände 242 umfassen, die im Allgemeinen parallel zueinander sind und senkrecht zu dem Element 230 verlaufen. In jeder dieser Ausführungsformen können die Innenwände 242 integral mit dem Element 230 ausgebildet sein (z. B., durch ein Extrusionsverfahren), und in anderen Ausführungsformen können diese Innenwände 242 getrennt von den ersten und zweiten Seiten 232, 234 hergestellt und anschließend an die ersten und zweiten Seiten 232, 234 angebracht werden. In der dargestellten Ausführungsform sind die zweiten Luftstrompfade 244 durch die Innenwände 242 und die ersten und zweiten Seiten 232, 234 des Elements 230 definiert.
In einer in 2C gezeigten Ausführungsform, kann das Element 230 Innenwände 242 mit einer im Allgemeinen gewellten Struktur aufweisen. Die Innenwände 242 können eine gekrümmte oder gewellte Form haben. 2D zeigt eine andere Art einer gewellten Struktur, bei der die Innenwände 242 so angeordnet sein können, dass sie einen spitzen Winkel θ bezogen auf das Element 230 bilden. Einzelne Innenwände 242 können unterschiedliche spitze Winkel θ bezogen auf das Element 230 aufweisen. Zum Beispiel kann eine Innenwand 242 einen Winkel von 45° bezogen auf das Element 230 bilden, während eine andere Innenwand 242 einen Winkel von 30° bezogen auf das Element 230 bilden kann.
In einer in 2E gezeigten Ausführungsform kann das Element 230 Innenwände 242 umfassen, die eine im Allgemeinen geriffelte Struktur aufweisen. In der dargestellten Ausführungsform können die Innenwände 242 in Form mehrerer Rillen oder Nuten in dem Element 230 ausgebildet werden. In jeder der obigen Ausführungsformen können die Formen und Strukturen der Innenwände 242 so gewählt werden, dass sie bestimmte Flüssigkeitsströmungs- und/oder Wärmeübertragungssollvorgaben einhalten.
Mit erneutem Bezug auf die 2A, können die einzelnen Elemente 230 in bestimmten Ausführungsformen aus Polypropylen, das etwa 3 mm dick ist und rund 80 gewellte Rillen oder Luftstromkanäle 244 pro Fuß umfasst, gebildet sein. In anderen Ausführungsformen können die Elemente 230 aus anderen geeigneten Materialien, einschließlich beispielsweise PVC, Kunststoff, Thermoplast, Duroplast, Acryl, usw., gebildet sein. Zudem können die Elemente 230 gemäß weiterer Ausführungsformen dicker oder dünner als 3 mm sein und/oder mehr oder weniger Rillen oder Luftstromkanäle 244 pro Fuß umfassen. Zum Beispiel kann in einer Ausführungsform jedes Element 230 etwa 50 Rillen oder Luftstromkanäle 244 pro Fuß umfassen. Die Abstandshalter 236, 238 können in wenigstens einigen Ausführungsformen aus dem gleichen Material wie die Elemente 230 gebildet sein. In anderen Ausführungsformen können die Abstandshalter 236, 238 aus einem anderen Material als die Elemente 230 hergestellt werden.
Im Betrieb strömt der in den Wärmetauscherblock 204 fließende Luftstrom im Wesentlichen in Richtung der Längsachse 233 durch den ersten Luftstrompfad 240 zwischen benachbarten Elementen 230. In der dargestellten Ausführungsform fließt, nach dem Austreten aus dem Wärmetauscherblock 204 und nach dem Fließen durch der Verdampfer 106 (1A), der in den Wärmetauscherblock 204 fließende Luftstrom im Wesentlichen in Richtung der Querachse 235 durch die zweiten Luftstrompfade 244. In der dargestellten Ausführungsform blockieren, oder anderweitig verhindern, die Umfangsabstandhalter 238 den Luftstrom entlang des zweiten Luftstrompfades 116, sodass dieser nicht zwischen den gegenüberliegenden ersten und zweiten Flächen 232, 234 der benachbarten Elemente fließt. Somit wird der Luftstrom durch den Wärmetauscherblock 204 entlang des zweiten Luftstrompfades 116 von dem Luftstrom entlang des ersten Luftstrompfades 112 in dem Wärmetauscherblock 204 getrennt, oder ist anderweitig nicht in Fluidverbindung mit diesem. Wie in den 1A und 1B gezeigt, kann die Luft im zweiten Luftstrompfad 116 einen Teil der oder die gesamte Luft, die zuvor entlang des ersten Luftstrompfades 112 strömte, umfassen.
Bei herkömmlichen Systemen kann ein Luftstrom manchmal austreten, entweichen oder anderweitig von dem ersten und/oder zweiten Luftstrompfad 112, 116 an den Eckabschnitten oder Randabschnitte 246 der lateralen Seiten 245 des Wärmetauscherblocks 204 abgelenkt werden (z. B., an Eckkantenabschnitten 246, die sich in einer im Allgemeinen senkrechten Richtung zu der ersten Fläche 232 der einzelnen Elemente erstrecken). Insbesondere können Abweichungen in der Abmessung beim Schneiden einzelner Elemente und/oder bei der Montage der gestapelten Elemente zu nicht vollständig abgedichteten Eck- oder Kantenabschnitten 246 führen. So können beispielsweise beim Ablängen der Elemente 230 in Längsrichtung 233 die Endabschnitte der Elemente 230 unterschiedliche Abstände bezogen auf die freiliegende Innenwand 242 und einem entsprechenden oberen Randabschnitt 248 aufweisen. Wie im Nachfolgenden im Detail erläutert, sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf die Abdichtung, Blockierung, Verschließung, oder anderweitiges Absperren der Eckkantenabschnitte 246 des Wärmetauscherblocks 204 ausgerichtet.
3A ist eine schematische isometrische Teilseitenansicht eines Abschnitts eines Wärmetauscherblocks 304 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 3B ist eine schematische Teilseitenansicht des Wärmetauscherblocks 304 der 3A. Unter Bezugnahme auf sowohl 3A als auch 3B, umfasst der dargestellte Wärmetauscherblock 304 mehrere Merkmale, die im Allgemeinen ähnlich in der Struktur und Funktion zu den Wärmetauscherblöcken 104, 204 sind, die zuvor mit Bezug auf die 1A, 1B und 2 beschrieben wurden. Zum Beispiel umfasst der in 3A und 3B dargestellte Wärmetauscherblock 304 mehrere Elemente 330, die durch entsprechende Innenabstandhalter 336 und Umfangsabstandshalter 338 voneinander beabstandet sind (3B zeigt erste Umfangsabstandshalter 338a und zweite Umfangsabstandshalter 338b). Der Wärmetauscherblock 304 weist ferner erste Luftstrompfade oder -kanäle 340 zwischen benachbarten Elementen 330 auf, die sich in einer im Allgemeinen parallelen Richtung zu einer Längsachse 333 der einzelnen Elementen 330 erstrecken, um den Luftstrom entlang des ersten Luftstrompfades 112 aufzunehmen. Der Wärmetauscherblock 304 umfasst auch zweite Luftstrompfade oder -kanäle 344 zwischen einzelnen Elementen 330 in einer im Allgemeinen parallelen Richtung zu einer Querachse 335 der einzelnen Elemente 330, um den Luftstrom entlang des zweiten Luftstrompfades 116 aufzunehmen.
Wie in den 3A und 3B gezeigt, umfasst die dargestellte Ausführungsform ferner eine oder mehrere Dichtungen oder Luftstromsperren 350 (die in 3B als erste bis vierte Dichtungen 350a bis 350d bezeichnet sind), die an entsprechenden Kanten- oder Eckabschnitten 346 des Wärmetauscherblocks 304 angeordnet sind. Die Dichtungen 350 sind so geformt, angeordnet und ausgebildet, dass sie die Luft in den ersten und zweiten Luftstrompfaden 112, 116 (3A) daran hindern, oder auf andere Weise begrenzen, zu entweichen, indem sie sich über die Eckkantenabschnitte 346 des Wärmetauschblocks 304 erstrecken oder diese umspannen. Genauer gesagt, kann jedes Element 330 an jeder entsprechenden Ecke 354 davon (z. B., erste bis vierte Ecken 354a–354d in 3B) an der lateralen Seite 345 davon (in 3B als eine erste laterale Seite 345a und eine zweite laterale Seite 345b bezeichnet) einen eingekerbten oder ausgeschnittenen Abschnitt 352 umfassen. In bestimmten Ausführungsformen kann jeder eingekerbte Abschnitt 352 eine im Allgemeinen geradlinige Form aufweisen, wie in den 3A und 3B gezeigt. In anderen Ausführungsformen können jedoch die eingekerbten Abschnitte 354 auch andere geeignete Formen, wie beispielsweise im Allgemeinen gekrümmte Formen, aufweisen. In jeder dieser Ausführungsformen sind die eingekerbten Abschnitte 354 im Verhältnis zu den Gesamtabmessungen des Wärmetauscherblocks 304 im Allgemeinen klein, um so eine erhebliche Behinderung der Strömung durch und der Wärmeübertragung in dem Wärmeaustauscherblock 304 zu vermeiden. Die Dichtung 350 ist im Allgemeinen so ausgebildet, dass sie in den einzelnen eingekerbten Abschnitten 354 aufliegt oder anderweitig an deren Form angepasst ist, wodurch sich jede Dichtung 350 über die entsprechende Eckkantenabschnitte 346 des Wärmetauscherblocks 304 erstrecken kann. Beispielsweise können die Dichtungen 350 eine Querschnittsform aufweisen, die im Allgemeinen der Form der entsprechenden eingekerbten Abschnitte 354 der Elemente 330 entspricht oder anderweitig an deren Form angepasst ist. In der dargestellten Ausführungsform weisen die einzelnen Dichtungen 350 eine im Allgemeinen geradlinige oder rechteckige Querschnittsform auf. In anderen Ausführungsformen jedoch können die Dichtungen 350 auch andere geeignete Formen aufweisen. Zusätzlich können in bestimmten Ausführungsformen die Dichtungen 350 aus einem Schaummaterial, beispielsweise aus einem geschlossenporigen Schaumstoff, gebildet sein. In anderen Ausführungsformen können die Dichtungen 350 jedoch aus anderen geeigneten Materialien, wie beispielsweise aus Styrol, PVC, ABS, EPDM-Schaumstoff, Neopren, anderen offen- oder geschlossenporigen Schaumstoffen, Gummi, Ethylen-Vinylacetat (EVA), Kunststoffen, usw., hergestellt werden.
4 ist eine schematische isometrische Teilseitenansicht eines Abschnitts des Wärmetauscherblocks 404 gemäß einer weiteren Ausführungsform der offenbarten Erfindung. Der dargestellte Wärmetauscherblock 404 weist im Allgemeinen eine ähnliche Struktur und Funktion wie der zuvor mit Bezug auf 3A und 3B beschriebene Wärmetauscherblock 304 auf, mit der Ausnahme, dass der in der Ausführungsform der 4 gezeigte Wärmetauscherblock 404 mehrere einzelne Dichtungen oder Luftstromsperren 460 umfasst (als erste bis n-te Dichtungen 460a–460n bezeichnet), die entlang eines Eckkantenabschnitts 446 der einzelnen Elemente 430 angeordnet sind.
In bestimmten Ausführungsformen, können die Dichtungen 460 einen Kleber, wie beispielsweise einen Heißschmelzkleber, umfassen, der individuell an dem Eckkantenabschnitt 446 jedes einzelnen Elements 430 aufgetragen wird. In weiteren Ausführungsformen können die Dichtungen 460 aus anderen geeigneten Materialien, wie beispielsweise Schaum, Gummi, EVA, Kunststoff usw., hergestellt werden. Zum Beispiel umfassen die Elemente 430 in der in 4 dargestellten Ausführungsform keinen gekerbten oder ausgeschnittenen Abschnitt, wie beispielsweise die eingekerbten Abschnitte 352 mit den entsprechenden aufgenommenen Dichtungen 360 in den 3A und 3B.
Die Ausführungsformen der zuvor beschriebenen Wärmeaustauschblöcke und entsprechenden Dichtungen für das Abdichten der entsprechenden Eckkantenabschnitte bieten mehrere Vorteile. Zum Beispiel erhöhen Wärmetauscherblöcke mit den Dichtungen oder Luftstromsperren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Leistung eines Entfeuchter um etwa 5–10%, was in etwa 7–10 zusätzlichen aus der Umgebung entfernten Pints an Feuchtigkeit pro Tag entspricht.
Verschiedene Ausführungsformen und Aspekte der Wärmetauscherblöcke werden ferner in den beigefügten Figuren der Erfindung veranschaulicht und/oder beschrieben, die hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen sind. Obwohl verschiedene Abmessungen in den Figuren gezeigt sind, dienen die Abmessungen lediglich der Erläuterung einer Ausführungsform der offenbarten Erfindung, und dementsprechend ist die vorliegende Erfindung nicht auf einen der in den Figuren gezeigten Werte oder Merkmale beschränkt.
Aus dem Vorstehenden wird man erkennen, dass bestimmte Ausführungsformen hierin zum Zwecke der Veranschaulichung beschrieben worden sind, und das verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der offenbarten Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann ein hierin beschriebener Entfeuchter eine Dichtung oder Luftstromsperre in abgetrennten Bereichen oder Abschnitten eines entsprechenden Wärmetauscherblocks umfassen. Obwohl die Merkmale der Wärmeaustauschblöcke und der dazu gehörigen Dichtungen oder Luftstromumleitungsvorrichtungen zuvor mit Bezug auf Entfeuchter beschrieben wurden, können in anderen Ausführungsbeispielen die Merkmale und Verbesserungen in Bezug auf die hierin beschriebenen Wärmeaustauschblöcke auf Wärmeaustauscherblöcke angewendet werden, die für andere geeignete Anwendungen außer Entfeuchter verwendbar sind. Darüber hinaus können Aspekte, die im Zusammenhang mit speziellen Ausführungsformen beschrieben wurden, in anderen Ausführungsformen kombiniert oder weggelassen werden. Obwohl mit bestimmten Ausführungsformen verbundene Vorteile im Zusammenhang mit diesen Ausführungsformen beschrieben wurden, können andere Ausführungsformen auch diese Vorteile aufweisen, und nicht alle Ausführungsformen müssen unbedingt diese Vorteile aufweisen, um innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung zu fallen.

Claims

Entfeuchter, umfassend: wenigstens eine Feuchtigkeit entfernende Komponente; einen Wärmetauscherblock, der eine Luftstrom durch die Feuchtigkeit entfernende Komponente lenkt, wobei der Wärmetauscherblock umfasst – mehrere voneinander beabstandete Elemente mit mehreren Luftstromkanälen; mehrere Abstandshalter, die zwischen benachbarten Elementen angeordnet sind und sich in eine erste Richtung erstrecken, um die entsprechenden Elemente durch einen Spalt voneinander beabstandet anzuordnen; einen ersten Luftstrompfad, der sich in die erste Richtung durch die Spalten zwischen den entsprechenden Elementen erstreckt; einen zweiten Luftstrompfad, der sich durch die Luftstromkanäle in eine zweite Richtung erstreckt; und eine Luftstromsperre an einem Eckenabschnitt von einem oder mehreren der einzelnen Elemente, um zumindest teilweise das Strömen der Luft zwischen den ersten und zweiten Luftstrompfaden in dem Wärmetauscherblock zu blockieren.
Entfeuchter nach Anspruch 1, wobei die erste Richtung im Allgemeinen senkrecht zu der zweiten Richtung verläuft.
Entfeuchter nach Anspruch 1, wobei die Abstandshalter umfassen: einen Innenabstandhalter, der wenigstens teilweise den ersten Luftstrompfad definiert; und einen Umfangsabstandhalter, der zumindest teilweise den ersten Luftstrompfad zwischen den entsprechenden Elementen verschließt.
Entfeuchter nach Anspruch 1, wobei die einzelnen Elemente umfassen: eine erste Seite; eine der ersten Seite gegenüber liegende zweite Seite; und mehrere Innenwände, die sich zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite erstrecken, wobei die Innenwände zumindest teilweise eine im Allgemeinen gewellte Struktur der Luftstromkanäle definieren.
Entfeuchter nach Anspruch 1, wobei die einzelnen Elemente umfassen: eine erste Seite; eine der ersten Seite gegenüber liegende zweite Seite; und mehrere Innenwände, die sich zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite erstrecken, wobei die Innenwände zumindest teilweise eine im Allgemeinen geriffelte Struktur der Luftstromkanäle definieren.
Entfeuchter nach Anspruch 1, wobei die einzelnen Elemente eine Längsabmessung und eine Querabmessung aufweisen, und wobei die Längenabmessung im Allgemeinen parallel zu der ersten Richtung ist, und wobei die Querabmessung im Allgemeinen parallel zu der zweiten Richtung ist.
Entfeuchter nach Anspruch 1, wobei die Feuchtigkeit entfernende Komponente einen Verdampfer aufweist, der zwischen den ersten und zweiten Luftstrompfaden angeordnet ist, und wobei der erste Luftstrompfad außerhalb des Wärmetauscherblocks an den zweiten Luftstrompfad gekoppelt ist.
Entfeuchter nach Anspruch 1, wobei die einzelnen Elemente einen eingekerbten Abschnitt an dem Eckabschnitt des Wärmetauscherblocks umfassen, und wobei die Luftstromsperre eine Form aufweist, die einer Form des eingekerbten Abschnitts entspricht.
Entfeuchter nach Anspruch 1, wobei die Luftstromsperre eine Vielzahl von einzelnen Dichtungen umfasst.
Wärmetauschersystem, umfassend: mehrere Elemente mit mehreren Luftstromkanälen; mehrere Umfangsabstandshalter, die in Richtung von Kanten benachbarter Elemente angeordnet sind und sich in eine erste Richtung erstrecken; einen ersten Luftstrompfad, der sich in die erste Richtung erstreckt, wobei der erste Luftstrompfad zumindest teilweise durch die entsprechenden Elemente und die Umfangsabstandhalter definiert ist; einen zweiten Luftstrompfad, der durch die Luftstromkanäle definiert ist und sich in eine zweite Richtung erstreckt; und ein Luftstromsperre, die an einem Eckabschnitt der Elemente angeordnet ist, um eine Fluidverbindung zwischen den ersten und zweiten Luftstrompfaden an den Elementen zu begrenzen oder zu verhindern.
System nach Anspruch 10, ferner umfassend: einen Entfeuchter mit einem Verdampfer, der zwischen den ersten und zweiten Luftstrompfaden angeordnet ist; und mehrere Innenabstandhalter, die zwischen benachbarten Elementen angeordnet sind und sich in die erste Richtung erstrecken, wobei die Innenabstandhalter zumindest teilweise den ersten Luftstrompfad definieren.
System nach Anspruch 10, wobei die erste Richtung im Allgemeinen senkrecht zu der zweiten Richtung verläuft, und wobei die einzelnen Elemente eine Längsabmessung und eine Querabmessung aufweisen, und wobei die Längenabmessung im Allgemeinen parallel zu der ersten Richtung ist, und wobei die Querabmessung im Allgemeinen parallel zu der zweiten Richtung ist.
System nach Anspruch 10, wobei die einzelne Elemente umfassen: mehrere Innenabstandhalter, die innerhalb der einzelnen Elemente angeordnet sind und zumindest teilweise die Luftstromkanäle definieren; und einen eingekerbten Abschnitt an dem Eckabschnitt der Elemente, wobei die Luftstromsperre eine Form aufweist, die einer Form des eingekerbten Abschnitts entspricht.
System nach Anspruch 10, wobei die Luftstromsperre eine Vielzahl von einzelnen Dichtungen umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Entfeuchters, umfassend: Anordnen mehrerer Umfangsabstandshalter, die sich in eine erste Richtung erstrecken, in Richtung von Kanten benachbarter Elemente, wobei die Elemente mehrere Luftstromkanäle aufweisen; Bilden eines ersten Luftstrompfades in der ersten Richtung, wobei der erste Luftstrompfad zumindest teilweise durch die entsprechenden Elemente und der Umfangsabstandhalter definiert ist; Bilden eines zweiten Luftstrompfades, die sich in eine zweite Richtung erstreckt, wobei der zweite Luftstrompfad zumindest teilweise durch die Luftstromkanäle definiert ist; Anordnen einer Luftstromsperre an einem Eckabschnitt von einem oder mehreren der Elemente, um zumindest teilweise eine Fluidverbindung zwischen den ersten und zweiten Luftstrompfaden zu verhindern; und Anordnen einer Feuchtigkeit entfernenden Komponente zwischen den ersten und zweiten Luftstrompfaden
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die erste Richtung im Allgemeinen senkrecht zu der zweiten Richtung verläuft, und wobei die einzelnen Elemente eine Längsabmessung und eine Querabmessung aufweisen, und wobei die Längenabmessung im Allgemeinen parallel zu der ersten Richtung ist, und wobei die Querabmessung im Allgemeinen parallel zu der zweiten Richtung ist.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner das Bilden mehrerer Innenwände innerhalb einzelner Elemente umfasst, wobei die Innenwände zumindest teilweise die Luftstromkanäle definieren.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner das Anordnen mehrerer Innenabstandhalter zwischen benachbarten Elementen umfasst, wobei die mehreren Innenabstandhalter zumindest teilweise die Luftstromkanäle definieren.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner das Bilden eines eingekerbten Abschnitts an dem Eckabschnitt der Elemente umfasst, wobei die Luftstromsperre eine Form aufweist, die einer Form des eingekerbten Abschnitts entspricht.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Anordnen der Luftstromsperre ferner das Bilden einer Vielzahl einzelner Dichtungen umfasst.