DE202018103813U1

DE202018103813U1 - Heterogene Membran und heterogene Membranpatrone

Info

Publication number: DE202018103813U1
Application number: DE202018103813.3U
Authority: DE
Original assignee: NINGBO DONGDA AIR CONDITIONING EQUIPMENT CO Ltd; Ningbo Dongda Air-conditioning Equipment Co Ltd
Current assignee: NINGBO DONGDA AIR CONDITIONING EQUIPMENT CO Ltd; Ningbo Dongda Air-conditioning Equipment Co Ltd
Priority date: 2018-07-04
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2018-07-23
Anticipated expiration: 2028-07-05

Abstract

Heterogene Membran, dadurch gekennzeichnet, dass die heterogene Membran eine Basismembranschicht und eine Zusatzstoff-Membranschicht umfasst, wobei die Basismembranschicht unten und die Zusatzstoff-Membranschicht oben angeordnet sind und zwischen der Basismembranschicht und der Zusatzstoff-Membranschicht eine Sprühkleber-Verbindung vorliegt.

Description

Gebiet des Gebrauchsmusters
Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft eine Wärmeübertragungsmembran und eine Wärmeübertragungsmembranpatrone, insbesondere eine heterogene Membran und eine heterogene Membranpatrone und gehört zu dem Gebiet allgemeiner Wärmeaustauschteile.
Technischer Hintergrund
Mit der globalen Klimaerwärmung, der schweren Umweltverschmutzung durch Baumaterialien und dem Ausstoß von Fahrzeugabgasen und industriellen Abgasen werden die Lebensräume für die Menschen wesentlich beeinträchtigt und eine kohlenstoffarme Wirtschaft mit guter Umweltfreundlichkeit ist bereits zu einem gemeinsamen Anliegen der Menschen geworden. Zur Verbesserung der menschlichen Lebensräume finden Klimaanlagen weltweit mehr Verbreitung, wobei jedoch die Verwendung von Klimaanlagen wesentliche negative Einflüsse auf die Luftqualität der menschlichen Lebensräume ausübt. Eine Klimaanlage muss bei einem geschlossenen Raum eingesetzt werden. Ansonsten ist ein großer Energieverlust zu erwarten, der einem Vielfachen oder selbst einem Dutzendfachen des Energieverbrauchs der Klimaanlage entsprechen kann. Bei einem geschlossenen Raum sind Probleme hinsichtlich der Luftqualität wie z.B. unzureichender Sauerstoff, zunehmende Kohlendioxidmenge und die Zunahme der von Gebäuden abgegebenen Stoffe wie Formaldehyd und Schwefeldioxid, die die menschliche Gesundheit beeinträchtigen, anzutreffen, so dass eine „Klimaanlagenkrankheit“ zu erwarten ist. 2002 veröffentlichte die staatliche Behörde den Luftqualitätsstandard ( GB/T18883-2002 ), der die Anforderung hinsichtlich der Qualität der Innenraumluft und eine strenge Vorgabe für die Frischluftmenge, also 30 m³/(h pro Person) festlegt. Zum Einleiten von Frischluft muss verbrauchte Abluft abgeführt werden. Für einen Raum mit einer Fläche von 15 m² wird eine Klimaanlage mit einer Kühlleistung von ungefähr 3200 W benötigt, die eine Luftkreislaufkapazität von ungefähr 500 m³/h aufweist. Bei einer maximalen Personenzahl von fünf in dem Raum wird eine Frischluftmenge von 150 m³/h benötigt und das Abführen einer derartigen Luftmenge führt zu einem 30% Energieverlust. Zurzeit wird eine Luftenergie-Rückgewinnungseinrichtung zur teilweisen Rückgewinnung verlorener Energie verwendet. Nach der Festlegung des staatlichen Standards muss mindestens 55% der Energie zurückgewinnt werden, womit also der Energieverlust um 55% verringert werden kann.
Die Gebrauchsmusterschrift „Austauschpatrone mit einem Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten für eine Lüftungsanlage“ mit der Offenbarungsnummer von CN101532708 umfasst einen prismenförmigen Stützrahmen, einen vorderen Enddeckel, einen hinteren Enddeckel, eine Rahmenbaugruppe wellenförmiger Leisten und eine papierartige Wärme- und Stoffaustauschmaterial-Baugruppe. Damit wird die Konvektions-Übertragungseffizienz zwischen Innen- und Außenluft innerhalb eines Kanals erhöht und somit der Wärmeaustauschwirkungsgrad eines Luftenergieaustauschers um mehr als 15% gesteigert, womit die Vorgabe des staatlichen Standards erfüllt wird. Jedoch aufgrund beschränkter Leistung des papierartigen Wärme- und Stoffaustauschmaterials weist diese eine geringe Entlüftungsrate und einen niedrigen Heizungs-Enthalpie-Austauschwirkungsgrad sowie eine unzureichende Leistungsfähigkeit gegenüber japanischen Produkten auf.
Die Gebrauchsmusterschrift „Klimaanlage mit einer einsteckbaren Patrone und einer Austauschpatrone mit einer Filtersiebschiene“ mit der Offenbarungsnummer von CN201387088 umfasst ein Gehäuse, eine Luftaustauschpatrone, zwei Enddeckel, eine obere Führungsschiene, eine linke sowie rechte Führungsschiene, eine untere Führungsschiene, eine Dichtscheibe und ein linkes sowie rechtes Filtersieb und ermöglicht ein komfortables Einschieben einer Luftenergie-Austauschpatrone und eines Filters entlang einer Führungsnut, was für eine komfortable Montage sorgt. Bei der Verwendung lassen sich die Patrone und der Filter auch komfortabel herausziehen, um eine Reinigung und Wartung zu erleichtern. Somit kann eine Filtereffizienz von 70% bis 90% beim Staub mit einer Größe von mehr als 0,5 µm erzielt werden, wobei jedoch trotz der erheblich verbesserten Auswirkung ein Abstand zu japanischen Produkten vorliegt.
Bei ähnlichen japanischen Produkten bestehen ebenfalls unerwünschte Nachteile. Japanische Membranen sind entzündlich und unsicher und weisen eine hohe Luftdurchlässigkeit und eine Entlüftungsporengröße von mehr als 5 nm auf, so dass Viren diese leicht durchdringen können. Des Weiteren weisen japanische Membranen eine hohe Feuchtigkeitsaufnahme auf und sind daher für Schimmelbildung anfällig. Solche Probleme beeinträchtigen auch die umfassende Leistung eines Gesamtwärmetauschers.
Offenbarung des Gebrauchsmusters
Dem vorliegenden Gebrauchsmuster liegt die Aufgabe zugrunde, angesichts der Nachteile im Stand der Technik, also eines geringen Wärmeaustauschwirkungsgrads, einer niedrigen Staubfiltereffizienz, einer unzureichenden Sterilisierungswirkung und der Entzündbarkeit der Wärmeübertragungsmembran bei einer Wärmeübertragungspatrone eines Gesamtwärmetauschers für eine Klimaanlage eine heterogene Membran mit einer Verbundschicht und eine heterogene Membranpatrone mit einer Verbundschicht bereitzustellen, womit die Aufgaben eines hohen Wärmewirkungsgrads, einer hohen Staubfiltereffizienz, einer guten Sterilisierungswirkung und einer flammhemmenden Wärmeübertragungsmembran erfüllt werden können.
Gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster wird die Aufgabe gelöst durch eine heterogene Membran, die eine Basismembranschicht und eine Zusatzstoff-Membranschicht umfasst, wobei die Basismembranschicht unten und die Zusatzstoff-Membranschicht oben angeordnet sind und zwischen der Basismembranschicht und der Zusatzstoff-Membranschicht eine Sprühkleber-Verbindung vorliegt.
Bei der Basismembranschicht handelt es sich um eine flammhemmende PP-Membranschicht.
Dabei weisen die Basismembranschicht eine Dicke von 0,03 bis 0,05 mm, die Zusatzstoff-Membranschicht eine Dicke von 0,01 bis 0,03 mm und die heterogene Membran eine Gesamtdicke von 0,04 bis 0,08 mm auf.
Dabei weisen die Basismembranschicht eine Dicke von 0,04 mm, die Zusatzstoff-Membranschicht eine Dicke von 0,02 mm und die heterogene Membran eine Gesamtdicke von 0,06 mm auf.
Eine eine heterogene Membran mit einer Verbundschicht aufweisende Wärmeübertragungspatrone eines Gesamtwärmetauschers, nachfolgend kurz als heterogene Membranpatrone bezeichnet, umfasst eine Positioniersäule, einen Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten und einen Enddeckel, wobei die Positioniersäule in einer Anzahl von vier und der Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten in einer Anzahl von zwei oder mehr bereitgestellt werden, wobei der Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten über ein in seiner Ecke ausgebildetes Loch A so auf den vier Positioniersäulen aufgeschoben ist, dass vertikal benachbarte Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten um 90 Grad versetzt zueinander angeordnet sind, wobei der Enddeckel einen oberen Enddeckel und einen unteren Enddeckel umfasst, die jeweils in Schmelzverbindung mit dem oberen bzw. dem unteren Ende der vier Positioniersäulen stehen, wobei sie ferner eine heterogene Membran umfasst, die in einer Anzahl von eins oder mehr bereitgestellt wird, wobei jede der heterogenen Membranen zwischen zwei Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten, die vertikal benachbart und um 90 Grad versetzt zueinander angeordnet sind, angebracht und über ein in ihrer Ecke ausgebildetes Loch B auf den vier Positioniersäulen aufgeschoben ist.
Die heterogene Membran wird in einer Anzahl von 25, 360 oder 800 bereitgestellt, während dementsprechend der Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten jeweils in einer Anzahl von 26, 361 oder 801 bereitgestellt wird.
Die Form und Größe der vier Seiten der heterogenen Membran entsprechen der Form und Größe des Kunststoffrahmens wellenförmiger Leisten.
Zwischen den heterogenen Membranen liegt ein bestimmter Membranabstand vor und der Umfang der heterogenen Membran steht in Pressverbindung mit dem Rahmen wellenförmiger Leisten und dem oberen und dem unteren Enddeckel.
Das vorliegende Gebrauchsmuster zeichnet sich gegenüber dem Stand der Technik vorteilhafterweise durch Folgendes aus:

1. Hocheffiziente Wärmeübertragungswirkung. Unter Verwendung einer aus einer heterogenen Membran hergestellten Gesamtwärmeaustauschpatrone in einem Gesamtwärmetauscher wird bei einem gleichen Zustand erzielt, dass der Enthalpie-Austauschwirkungsgrad das Niveau eines Gesamtwärmetauschers mit einer japanischen Mitsubishi-Membranpatrone erreicht und überschreitet.

Leistungsvergleich zwischen einer heterogenen Membranpatrone und einer japanischen Mitsubishi-Membranpatrone bei einer Lüftungsanlage mit einer Nenn-Frischluftmenge und -Entlüftungsrate von 400:

Patrone	Frischluftmen ge, Entlüftungsrat e	Heizungsleistu ng	Heizungs-Energiewirkungsg rad	Heizungs-Enthalpie-Austauschwirkungs grad %
Patrone	m³/h	w	EER w/w
GB/T 21087-2007 Standardvorgabe	400/400	Keine Festlegung	Keine Festlegung	>55
Heterogene Membranpatrone (16416480; Membranabstand - 2,5; Dicke - 0,06 mm)	402/395	1805	10,03	57,2
Mitsubishi-Membranpat rone (164164900; Membranabstand - 2,5; Dicke - 0,08 mm)	399/397	1776	9,72	56,9

2. Die heterogene Membran nach dem vorliegenden Gebrauchsmuster enthält ein Sterilisierungsmittel, das zur Sterilisierung dienen kann, so dass Bakterien in der Luft, die mit der Frischluft eingeschleust werden, in der Patrone abgetötet werden. Diese Funktion entfällt bei sowohl japanischen Membranen als auch chinesischen Wärmeübertragungspapieren.
3. Die heterogene Membran nach dem vorliegenden Gebrauchsmuster weist Entlüftungsporen mit einem Durchmesser von geringer als 2,5 nm auf, so dass selbst die kleinsten Viren, also die Schweinegrippenviren nicht die heterogene Membran durchdringen können und keine Viren von außen in den Raum eingeschleust werden.
4. Die heterogene Membran nach dem vorliegenden Gebrauchsmuster weist eine bestimmte wasserabweisende Wirkung auf und Wassermoleküle haften schwer an der heterogenen Membran an, so dass eine Schimmelbildung an der heterogenen Membran und eine Einschleusung von Schimmel in den Raum ausgeschlossen werden. Hingegen weisen japanische Membranen und chinesische Wärmeübertragungspapiere eine große Feuchtigkeitsaufnahmekapazität auf, so dass beim Austauschen zwischen warmer und kühler Luft Wasserkondensat an dem Papier oder der Membran anhaftet und bei einer langzeitigen Verwendung an dem Papier oder der Membran Schimmel gebildet wird, der mit der Frischluft in den Raum eindringt und eine Innenraumverschmutzung verursacht.
5. Da die heterogene Membranpatrone kein Wasser aufnimmt, lassen sich anhaftender Staub und anderer Feststoff nach einer langzeitigen Verwendung mit klarem oder schwach alkalischem Wasser abwaschen. Hingegen nimmt die Festigkeit chinesischer Wärmeübertragungspapiere nach Berührung mit Wasser ab und somit tritt eine Beschädigung leicht auf, was zu einer inneren Leckage und einer verringerten Wärmeübertragungsleistung führt.
6. Die heterogene Membran nach dem vorliegenden Gebrauchsmuster ist flammhemmend, wobei nach Entfernen eines offenen Feuers die Flamme sofort erlischt, obwohl ein offenes Feuer den Werkstoff verkohlen kann. Hingegen können sowohl japanische Membranen und chinesische Wärmeübertragungspapiere brennen und auch nach Entfernen eines offenen Feuers geht der Brennvorgang weiter.

Figurenliste
Es zeigen

1-1 eine Frontansicht der heterogenen Membranstruktur in einer Schnittdarstellung,
1-2 eine Draufsicht auf die heterogene Membranstruktur,
2-1 die heterogene Membranpatrone in einer diagonalen strukturellen Schnittdarstellung,
2-2 die Stelle A gemäß 4-1 in einer vergrößerten Detail-Darstellung,
3 die heterogene Membranpatrone in einer dreidimensionalen strukturellen Darstellung,
4 die heterogene Membranpatrone in einer schematischen Montagezeichnung,

Bezugszeichenliste
1-heterogene Membran, 101 -Basismembranschicht, 102-Zusatzstoff-Membranschicht, 2-heterogene Membranpatrone, 201-Positioniersäule, 202-Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten, 203-Loch A, 204-oberer Enddeckel, 205-unterer Enddeckel, 206-Loch B.
Konkrete Ausführungsformen
Nachfolgend wird anhand konkreter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen auf das vorliegende Gebrauchsmuster näher eingegangen, ohne das Gebrauchsmuster einzuschränken.
Erstes Ausführungsbeispiel:
Wie aus 1-1 und 1-2 zu entnehmen ist, umfasst eine heterogene Membran 1 eine Basismembranschicht 101 und eine Zusatzstoff-Membranschicht 102, wobei die Basismembranschicht 101 unten und die Zusatzstoff-Membranschicht 102 oben angeordnet sind und zwischen der Basismembranschicht 101 und der Zusatzstoff-Membranschicht 102 eine Sprühkleber-Verbindung vorliegt.
Bei der Basismembranschicht 101 handelt es sich um eine flammhemmende PP-Membranschicht.
Dabei weisen die Basismembranschicht 101 eine Dicke von 0,04 mm, die Zusatzstoff-Membranschicht 102 eine Dicke von 0,02 mm und die heterogene Membran 1 eine Gesamtdicke von 0,06 mm auf.
Wie sich aus 2-1 bis 4 ergibt, umfasst eine eine heterogene Membran mit einer Verbundschicht aufweisende Wärmeübertragungspatrone eines Gesamtwärmetauschers, nachfolgend kurz als heterogene Membranpatrone 2 bezeichnet, eine Positioniersäule 201, einen Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten 202 und einen Enddeckel. Die Positioniersäule 201 wird in einer Anzahl von vier und der Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten 202 wird in einer Anzahl von 26 bereitgestellt. Der Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten 202 ist über ein in seiner Ecke ausgebildetes Loch A203 so auf den vier Positioniersäulen 201 aufgeschoben, dass vertikal benachbarte Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten um 90 Grad versetzt zueinander angeordnet sind. Der Enddeckel umfasst einen oberen Enddeckel 204 und einen unteren Enddeckel 205, die jeweils in Schmelzverbindung mit dem oberen bzw. dem unteren Ende der vier Positioniersäulen 201 stehen. Sie umfasst ferner eine heterogene Membran 1, die in einer Anzahl von 25 bereitgestellt wird, wobei jede der heterogenen Membranen 1 zwischen zwei Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten 202, die vertikal benachbart und um 90 Grad versetzt zueinander angeordnet sind, angebracht und über ein in ihrer Ecke ausgebildetes Loch B206 auf den vier Positioniersäulen 201 aufgeschoben ist.
Die Form und Größe der vier Seiten der heterogenen Membran 1 entsprechen der Form und Größe des Kunststoffrahmens wellenförmiger Leisten 202.
Zwischen den heterogenen Membranen 1 liegt ein bestimmter Membranabstand vor und der Umfang der heterogenen Membran 1 steht in Pressverbindung mit dem Rahmen wellenförmiger Leisten 202 und dem oberen und dem unteren Enddeckel 204, 205.
Zweites Ausführungsbeispiel:
Wie aus 1-1 bis 4 zu entnehmen ist, werden in der heterogenen Membranpatrone 2 die Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten 202 in einer Anzahl von 361 und die heterogene Membran 1 in einer Anzahl von 360 bereitgestellt.
Andere Merkmale entsprechen jenen des ersten Ausführungsbeispiels.
Drittes Ausführungsbeispiel
Wie aus 1-1 bis 4 zu entnehmen ist, werden in der heterogenen Membranpatrone 2 die Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten 202 in einer Anzahl von 801 und die heterogene Membran 1 in einer Anzahl von 800 bereitgestellt.
Andere Merkmale entsprechen jenen des ersten Ausführungsbeispiels.
Bisher wurden lediglich drei konkrete, bevorzugte Ausführungsformen des vorliegenden Gebrauchsmusters erläutert. Allgemeine Abänderungen und Substitutionen, die von Fachleuten auf diesem Gebiet im Rahmen der Ausgestaltung nach dem vorliegenden Gebrauchsmuster vorgenommen werden, sind von dem Schutzumfang des Gebrauchsmusters umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

GB 88832002 T1 [0002]
CN 101532708 [0003]
CN 201387088 [0004]
GB 210872007 T [0016]

Claims

Heterogene Membran, dadurch gekennzeichnet, dass die heterogene Membran eine Basismembranschicht und eine Zusatzstoff-Membranschicht umfasst, wobei die Basismembranschicht unten und die Zusatzstoff-Membranschicht oben angeordnet sind und zwischen der Basismembranschicht und der Zusatzstoff-Membranschicht eine Sprühkleber-Verbindung vorliegt.
Heterogene Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Basismembranschicht um eine flammhemmende PP-Membranschicht handelt.
Heterogene Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basismembranschicht eine Dicke von 0,03 bis 0,05 mm, die Zusatzstoff-Membranschicht eine Dicke von 0,01 bis 0,03 mm und die heterogene Membran eine Gesamtdicke von 0,04 bis 0,08 mm aufweisen.
Heterogene Membran nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Basismembranschicht eine Dicke von 0,04 mm, die Zusatzstoff-Membranschicht eine Dicke von 0,02 mm und die heterogene Membran eine Gesamtdicke von 0,06 mm aufweisen.
Heterogene Membranpatrone mit einer heterogenen Membran nach Anspruch 1, umfassend eine Positioniersäule, einen Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten und einen Enddeckel, wobei die Positioniersäule in einer Anzahl von vier und der Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten in einer Anzahl von zwei oder mehr bereitgestellt werden, wobei der Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten über ein in seiner Ecke ausgebildetes Loch A so auf den vier Positioniersäulen aufgeschoben ist, dass vertikal benachbarte Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten um 90 Grad versetzt zueinander angeordnet sind, wobei der Enddeckel einen oberen Enddeckel und einen unteren Enddeckel umfasst, die jeweils in Schmelzverbindung mit dem oberen bzw. dem unteren Ende der vier Positioniersäulen stehen, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine heterogene Membran umfasst, die in einer Anzahl von eins oder mehr bereitgestellt wird, wobei jede der heterogenen Membranen zwischen zwei Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten, die vertikal benachbart und um 90 Grad versetzt zueinander angeordnet sind, angebracht und über ein in ihrer Ecke ausgebildetes Loch B auf den vier Positioniersäulen aufgeschoben ist.
Heterogene Membranpatrone nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die heterogene Membran in einer Anzahl von 25, 360 oder 800 und dementsprechend der Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten jeweils in einer Anzahl von 26, 361 oder 801 bereitgestellt werden.
Heterogene Membranpatrone nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Form und Größe der vier Seiten der heterogenen Membran der Form und Größe des Kunststoffrahmen wellenförmiger Leisten entsprechen.
Heterogene Membranpatrone nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den heterogenen Membranen ein bestimmter Membranabstand vorliegt und der Umfang der heterogenen Membran in Pressverbindung mit dem Rahmen wellenförmiger Leisten und dem oberen und dem unteren Enddeckel steht.