DE3217606A1 - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger

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DE3217606A1 DE19823217606 DE3217606A DE3217606A1 DE 3217606 A1 DE3217606 A1 DE 3217606A1 DE 19823217606 DE19823217606 DE 19823217606 DE 3217606 A DE3217606 A DE 3217606A DE 3217606 A1 DE3217606 A1 DE 3217606A1
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Abstract

The heat exchanger has a plurality of perpendicular chambers (4a, 4b, 4c, 4d), which are arranged juxtaposed in a housing (2) and through which the perpendicular glass tubes (5) pass. The tubes are connected in each case to a two-part upper chamber (6, 7) and to a two-part lower chamber (8, 9). The polluted warm air is supplied to the upstream part (9) of the lower chamber and passes through the glass tubes of the chamber (4d) at the end into the upstream part (6) of the upper chamber. The polluted air passes through the glass tubes in a zigzag manner. The fresh air to be heated is guided in counterflow to this air. Said fresh air is fed into the upstream part (7) of the upper chamber (6, 7) and leads the heat exchanger through a removal opening (13). <IMAGE>

Description

WärmeaustauscherHeat exchanger

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeaustauscher, insbesondere zum Konditionieren von Luft in Räumen und Ställen u.a. für Federvieh und Schweine, mit einer in einem Gehäuse vorgesehenen Zuführ- und Abführöffnung für Wärme aufnehmende Frischluft, sowie eine Zuführ- und Abführvorrichtung für Wärme abgebende verunreinigte Luft.The invention relates to a heat exchanger, in particular for conditioning of air in rooms and stalls, e.g. for poultry and pigs, with a supply and discharge opening provided in a housing for heat-absorbing Fresh air, as well as a supply and discharge device for heat-emitting contaminated Air.

Ein Wärmeaustauscher dieser Art ist allgemein bekannt.A heat exchanger of this type is well known.

Die Erfindung bezweckt die beträchtliche Erhöhung des Nutzeffektes derartiger Wärmeaustauscher und ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse nebeneinander mehrere senkrechte Kammern mit senkrechten Glasrohren zur Durchströmung mit Wärme abgebender Luft angeordnet sind, daß die Rohre einerseits in eine zweiteilige Oberkammer und andererseits in eine zweiteilige Unterkammer.münden, daß der stromaufwärts liegende Teil der Unterkammer, welchem die verunreinigte Luft zugeführt wird, durch.die Glas- rohre der benachbarten endseitigen Kammer und eines Teiles der dieser Kammer benachbarten Kammer, den stromaufwärts liegenden Teil der Oberkammer, die übrigen Glasrohre in der letztgenannten Kammer und einen Teil der Glasrohre in der nachfolgend benachbarten Kammer, den stromaufwärts liegenden Teil der Unterkammer, die Glasrohre in dem übrigen Teil der letztgenannten benachbarten Kammer und in die andere endseitige Kammer mit dem stromaufwärts liegenden Teil der Oberkammer zum Abführen von verunreinigter Luft in Verbindung steht, und daß die Zuführöffnung für Frischluft unterhalb des stromaufwärts liegenden Teils der Oberkammer angeordnet ist und über abwechselnd unterhalb und oberhalb in den Trennwandungen der Kammern vorgesehene Durchlaßöffnungen mit der auf der Endwandung des Gehäuses gegenüber der Zuführöffnung für Frischluft liegenden Abführöffnung in Verbindung steht.The invention aims to increase the efficiency considerably such a heat exchanger and is characterized in that in the housing side by side several vertical chambers with vertical glass tubes for heat to flow through dispensing air are arranged that the tubes on the one hand in a two-part upper chamber and on the other hand into a two-part sub-chamber, that the upstream Part of the lower chamber, to which the polluted air is fed, through the glass tube the adjacent end chamber and part of the adjacent chamber Chamber, the upstream part of the upper chamber, the remaining glass tubes in the latter chamber and part of the glass tubes in the next adjacent one Chamber, the upstream part of the sub-chamber, the glass tubes in the rest Part of the latter adjacent chamber and into the other end chamber with the upstream part of the upper chamber for discharging contaminated Air is in communication, and that the supply opening for fresh air below the upstream part of the upper chamber is arranged and over alternately through openings provided below and above in the partition walls of the chambers with the one on the end wall of the housing opposite the supply opening for fresh air lying discharge opening is in communication.

Durch Anwendung der erwähnten Maßnahmen gemäß der Erfindung wird eine Energie-Ersparung von 40 - 50% erreicht.By applying the mentioned measures according to the invention, a Energy savings of 40 - 50% achieved.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der einzigen Figur der Zeichnung näher erläutert.In the following an embodiment of the invention is based on the single figure of the drawing explained in more detail.

Die Figur zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht des Wärmeaustauschers.The figure shows schematically a perspective view of the heat exchanger.

Der Wärmeaustauscher 1 bildet einen Teil einer (nicht gezeigten) Vorrichtung zum selbstätigen Konditionieren von Luft in einem Raum, im vorliegenden Fall einem Viehstall.The heat exchanger 1 forms part of a device (not shown) for the automatic conditioning of air in a room, in the present case one Cattle shed.

Solch ein Raum ist mit Luftzuführvorrichtungen für Frischluft und Vorrichtungen für das Ab führen von verunreinigter Luft versehen.Such a room is provided with fresh air and air supply devices Devices for the lead from contaminated air provided.

Der Wärmeaustauscher besteht aus einem Gehäuse 2 mit einem Gestell aus verzinktem Stahl, das mit Polyester beschichtet ist. Dieses Gehäuse enthält eine Anzahl von (bei dem Ausführungsbeispiel vier) senkrechten gesonderten Kammern 4a,4b,4c,4d mit senkrechten Glasrohren 5 mit einem Außendurchmesser von 2,6 cm. Die Glasrohre münden in eine zweiteilige Oberkammer 6,7 und eine zweiteilige Unterkammer 8,9 aus. Die Oberkammer ist in einem stromaufwärts liegenden und einem stromabwärts liegenden Teil unterteilt, während die Unterkammer in einem stromaufwärts liegenden Teil 9 und einem stromabwärts liegenden Teil 8 unterteilt worden ist. Jedes Ende eines Glasrohres 5 ist in einer Gummibuchse (nicht gezeigt) in einer Endplatte 10 bzw.The heat exchanger consists of a housing 2 with a frame made of galvanized steel coated with polyester. This case contains a number of (four in the embodiment) perpendicular separate chambers 4a, 4b, 4c, 4d with vertical glass tubes 5 with an outside diameter of 2.6 cm. The glass tubes open into a two-part upper chamber 6, 7 and a two-part lower chamber 8.9 off. The upper chamber is in one upstream and one downstream lying part divided, while the sub-chamber in an upstream Part 9 and a downstream part 8 has been divided. Every ending a glass tube 5 is in a rubber bushing (not shown) in an end plate 10 respectively.

22 , die eine Begrenzung der Oberkammer 6,7 bzw. der Unterkammer 8,9 bildet, montiert worden. Die Gummibuchsen können auch durch Gummimatten ersetzt werden. Die senkrechten Glasrohrkammern 4a,4b,4c,4d haben Trennwände 11 und sind zwischen den Endplatten angeordnet.22, which delimit the upper chamber 6.7 and the lower chamber 8.9 forms, has been installed. The rubber bushings can also be replaced by rubber mats will. The vertical glass tube chambers 4a, 4b, 4c, 4d have partition walls 11 and are arranged between the end plates.

Die Frischluft wird durch eine öffnung 3, die unterhalb des stromabwärts liegenden Teils 7 der Oberkammer angeordnet ist, zugeführt. Die Frischluft strömt in die darunter angeordnete Glasrohrkammer 4a, um die Glasrohre herum nach unten, durch eine an der Unterseite vorgesehenen Durchlaßöffnung 12 in der Trennwandung zur benachbarten Glasrohrkammer 4b hindurch, dann aufwärts und durch eine oben liegende Durchlaßöffnung in der nachfolgenden Trennwandung hindurch, wieder abwärts in die Glasrohrkammer 4c, und durch eine unten angeordnete Durchlaßöffnung in der Trennwandung zwischen den Glasrohrkammern 4c und 4d hindurch, und schließlich zu der in der Oberseite der Endwandung der Glasrohrkammer 4c liegenden Abführöffnung 13 für die beheizte Frischluft.The fresh air is through an opening 3, which is below the downstream lying part 7 of the upper chamber is arranged, supplied. The fresh air flows into the glass tube chamber 4a arranged below, around the glass tubes downwards, through a passage opening 12 in the partition wall provided on the underside to the adjacent glass tube chamber 4b through, then upwards and through an overhead Passage opening in the following partition wall through, back down into the Glass tube chamber 4c, and through a passage opening arranged at the bottom in the partition wall between the glass tube chambers 4c and 4d, and finally to that in the top the end wall of the glass tube chamber 4c lying discharge opening 13 for the heated Fresh air.

Diese oeffnung mündet in einen Kasten 14, der mit Axiallüftern ausgestattet ist, welche an Ausströmkanäle 15 und 16, die sich über die Längsseiten des Stalles erstrekken, angeschlossen sind. Der Kasten ist auf der Oberseite der Endwandung der senkrechten Kammer 4c angeordnet. Die Ausströmkanäle sind mit auf ihre Länge verteilt vorgesehenen öffnungen 17, die je einen regelbaren Membranverschluß (nicht gezeigt) aufweisen, versehen. Die Ausströmkanäle sind vorzugsweise aus hartem PVC hergestellt.This opening opens into a box 14, which is equipped with axial fans is, which on outflow channels 15 and 16, which extend over the long sides of the stable extend, are connected. The box is on top of the end wall the vertical chamber 4c arranged. The outflow channels are with on their length distributed openings 17 which each have an adjustable membrane closure (not shown), provided. The outflow channels are preferably made of hard PVC manufactured.

Die verunreinigte warme Luft wird mittels Leitungen 19 dem Wärmeaustauscher durch den stromaufwärts liegenden Teil 9 der Unterkammer zugeführt. Dieser Teil befindet sich unterhalb der vollständigen Unterseite der an die Abführöffnung 13 grenzenden letzten Glasrohrkammer 4d und bedeckt einen Teil der Unterseite der neben der genannten letzten Glasrohrkammer liegenden Glasrohrkammer 4c.The polluted warm air is conveyed to the heat exchanger by means of lines 19 fed through the upstream part 9 of the sub-chamber. this part is located below the complete underside of the discharge opening 13 bordering the last glass tube chamber 4d and covers part of the underside of the next the said last glass tube chamber lying glass tube chamber 4c.

Die verunreinigte Luft strömt aufwärts durch die Glasrohre in die benachbarte Endkammer 4d und in einen Teil der dieser Kammer benachbarten Kammer 4c, den stromaufwärts liegenden Teil 6 der Oberkammer, nach unten durch die übrigen Glas rohre in der letztgenannten Kammer 4c hindurch und in einen Teil der Glasrohre in der nachfolgenden benachbarten Kammer 4b, den stromabwärts liegenden Teil 8 der Unterkammer, nach oben durch die Glasrohre in den übrigen Teil der letztgenannten benachbarten Kammer 4b und in die andere Endkammer 4a, zum stromabwärts liegenden Teil 7 der Oberkammer für das Abführen von verunreinigter Luft mittels radialer oder axialer Lüfter 18.The polluted air flows up through the glass tubes into the adjacent end chamber 4d and in part of the chamber adjacent to this chamber 4c, the upstream part 6 of the upper chamber, down through the rest Glass tubes in the latter chamber 4c through and into a part of the glass tubes in the subsequent adjacent chamber 4b, the downstream part 8 of the Lower chamber, up through the glass tubes in the remaining part of the latter adjacent chamber 4b and into the other end chamber 4a, to the downstream Part 7 of the upper chamber for the removal of polluted air by means of radial or axial fan 18.

Der stromabwärts liegende Teil erstreckt sich vollständig über die Glasrohrkammer 4a und über einen Teil der daran grenzenden Glasrohrkammer 4b. Die genannten Teile der Oberkammer sind durch eine Trennwand 20 getrenn~, währen die genannten Teile der Unterkammer durch eine Trennwand 21 getrennt sind. Die Trennwände 20 und 21 sind je mit einem verschließbaren Durchlaß (nicht gezeigt) für die verunreinigte Luft versehen, so daß durch Öffnen dieser Durchlässe eine große Luftversetzung erreicht wird, wenn mehr 13elüftung und weniger Wärme benötigt wird. Die Teile 8 und 9 der Unterkammer dienen auch als Sammelraum für Feuchtigkeit und Verunreinigungen, die aus der verunreinigten Luft kommen. Diese Teile sind mit (nicht gezeigten) öffnungen für das Abführen von Feuchtigkeit und Verunreinigungen versehen.The downstream part extends completely over the Glass tube chamber 4a and over part of it bordering glass tube chamber 4b. The named parts of the upper chamber are separated by a partition wall 20 said parts of the sub-chamber are separated by a partition wall 21. The partitions 20 and 21 are each with a closable passage (not shown) for the contaminated Provided air so that a large displacement of air is achieved by opening these passages when more ventilation and less heat is required. Parts 8 and 9 of the Lower chambers also serve as a collection space for moisture and contaminants come from the polluted air. These parts have openings (not shown) provided for the removal of moisture and impurities.

Die Anzahl von Glasrohrkammern ist nicht auf die bei dem dargestellen Ausführungsbeispiel gewählte Anzahl beSChränkt, sondern sie kann auch erhöht werden. Dabei muß selbstverständlich die zickzackförmige Strömung der verunreinigten Luft durch die Glasrohre hindurch aufrechterhalten werden. Die Frischluft muß dabei außerdem immer im Gegenstrom zu der verunreinigten Luft strömen.The number of glass tube chambers is not limited to that shown Embodiment selected number is limited, but it can also be increased. It goes without saying that the zigzag flow of the polluted air must be observed are maintained through the glass tubes. The fresh air must also be used always flow in countercurrent to the polluted air.

Falls die Temperatur der Frischluft höher ist als die Stalltemperatur, wird der Wärmeaustauscher ausgeschaltet.If the temperature of the fresh air is higher than the house temperature, the heat exchanger is switched off.

In diesem Fall erfolgt die Konditionierung der Stalluft mittels einer automatisch regelbaren Belüftungsvorrichtung. Ebenso kann im Rahmen der Kapazität des Wärmeaustauschers sowohl beihoher als auch bei niedriger Temperatur mit der Belüftungsvorrichtung klimatisiert werden.In this case, the stable air is conditioned by means of a automatically adjustable ventilation device. Likewise, within the capacity of the heat exchanger at both high and low temperature with the Ventilation device are air-conditioned.

Um Verunreinigung in den Teilen 6 und 7 der Oberkammer zu verhindern, ist eine Wasser-Sprühvorrichtung (nicht gezeigt) mit einem Zeitmesser und einem Magnetventil vorgesehen.To prevent contamination in parts 6 and 7 of the upper chamber, is a water sprayer (not shown) with a timer and a Solenoid valve provided.

Claims (11)

ANSPRÜCHE Wärmeaustauscher, insbesondere zum Konditionieren von Luft in einem Viehstall, mit einer in einem Gehäuse vorgesehenen Zuführ- und Abführöffnung für Wärme aufnehmende Frischluft, sowie eine Zuführ- und Abführvorrichtung für Wärme abgebende verunreinigte Luft, d a d u r c h g e k e n n z e i,c h n e t , daß in dem Gehäuse (2) nebeneinander mehrere senkrechte Kammern (4a,4b,4c,4d) mit senkrechten Glasrohren (5) zur Durchströmung mit Wärme abgebender Luft angeordnet sind, daß die Rohre einerseits in eine zweiteilige Oberkammer (6,7) und anderers.eits in eine zweiteilige Unterkammer (8,9) münden, daß der stromaufwärts liegende Teil (9) der Unterkammer, welchem die verunreinigte Luft zugeführt wird, durch die Glasrohre der benachbarten endseitigen Kammer (4d) und eines Teils der dieser Kammer benachbarten Kammer (4c), den stromaufwärts liegenden Teil (6) der Oberkammer, die übrigen Glasrohre in der letztgenannten Kammer (4c) und einen Teil der Glasrohre in der nachfolgend benachbarten Kammer (4b), den stromaufwärts liegenden Teil (8) der Unterkammer, die Glasrohre in dem übrigen Teil der letztgenannten benachbarten Kammer (4b) und in die andere endseitige Kammer (4a) mit dem stromaufwärts liegenden Teil (7) der Oberkammer zum Abführen von verunreinigter Luft in Verbindung steht, und daß die Zuführöffnung (3) für Frischluft unterhalb des stromaufwärts liegenden Teils (7) der Oberkammer angeordnet ist und über abwechselnd unterhalb und oberhalb in den Trennwandungen (11) der Kammern vorgesehene Durchlaßäffnungen (12) mit der auf der Endwandung des Gehäuses gegenüber der Zuführöffnung (3) für Frischluft liegenden Abführöffnung (13) in Verbindung steht. REQUIREMENTS Heat exchangers, especially for conditioning air in a cattle shed, with a feed and discharge opening provided in a housing for heat-absorbing fresh air, as well as a supply and discharge device for heat emitting polluted air, d u r c h e k e n n n z e i, c h n e t that in the housing (2) side by side several vertical chambers (4a, 4b, 4c, 4d) with vertical Glass tubes (5) are arranged to flow through with heat-emitting air that the tubes on the one hand in a two-part upper chamber (6,7) and on the other hand in a two-part lower chamber (8,9) open that the upstream part (9) of the Sub-chamber, to which the polluted air is supplied, through the glass tubes the adjacent end chamber (4d) and part of the adjacent chamber Chamber (4c), the upstream part (6) of the upper chamber, the remaining glass tubes in the latter chamber (4c) and part of the glass tubes in the following adjacent chamber (4b), the upstream part (8) of the sub-chamber, the glass tubes in the remaining part of the latter adjacent chamber (4b) and into the other end chamber (4a) with the upstream part (7) of the Upper chamber for the discharge of polluted air is in communication, and that the Supply opening (3) for fresh air below the upstream part (7) the upper chamber is arranged and alternately below and above in the Partition walls (11) of the chambers provided through openings (12) with the on the End wall of the housing opposite the feed opening (3) for fresh air lying discharge opening (13) is in communication. 2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Glasrohr enthaltenden Kammern (4a,4b, 4c,4d) gegenüber der Oberkammer (6,7) bzw. der Unterkammer (8,9) von einer oberen Glasrohrendplatte (10) und von einer unteren Glasrohrendplatte (22) begrenzt sind.2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the the chambers (4a, 4b, 4c, 4d) containing the glass tube opposite the upper chamber (6,7) or the lower chamber (8,9) from an upper glass tube end plate (10) and from one lower glass tube end plate (22) are limited. 3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stromaufwärts liegende Teil (7) der Oberkammer sich vollständig über die erste Kammer (4a) und über einen Teil der benachbarten Kammer (4b) erstreckt.3. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the upstream part (7) of the upper chamber extends completely over the first chamber (4a) and extends over part of the adjacent chamber (4b). 4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der stromaufwärts liegende Teil (7) der Oberkammer mit radialen oder axialen Lüftern (18) versehen ist.4. Heat exchanger according to claim 3, characterized in that the upstream part (7) of the upper chamber with radial or axial fans (18) is provided. 5. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführöffnung (13) für Frischluft in einen Kasten (14) mit senkrechten Lüftern mündet und mit Ausstromkanälen (15,16) verbunden ist und daß der Kasten (14) auf der Oberseite der Endwandung der letzten senkrechten Kammer (4d) angeordnet ist.5. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the Discharge opening (13) for fresh air opens into a box (14) with vertical fans and is connected to outflow channels (15, 16) and that the box (14) is on the top the end wall of the last vertical chamber (4d) is arranged. 6. Wärmeaustauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstromkanäle mit öffnungen (17) versehen sind, die je mittels eines Membranverschlusses regelbar sind.6. Heat exchanger according to claim 5, characterized in that the Outflow channels are provided with openings (17), each by means of a membrane seal are adjustable. 7. Wärmeaustauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstromkanäle (15,16) aus hartem PVC bestehen.7. Heat exchanger according to claim 5, characterized in that the Outflow channels (15, 16) consist of hard PVC. 8. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stromaufwärts liegende Teil (9) der Unterkammer sich über die vollständige Unterseite der letzten Kammer (4d) und über einen Teil der Unterseite der vorletzten Kammer (4c) erstreckt.8. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the upstream part (9) of the sub-chamber extends over the entire underside the last chamber (4d) and over part of the bottom of the penultimate chamber (4c) extends. 9. Wärmeaustauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasrohre in den Endplatten (10,22) in Gummibuchsen oder Gummimatten eingesetzt sind.9. Heat exchanger according to claim 2, characterized in that the Glass tubes inserted into the end plates (10, 22) in rubber bushings or rubber mats are. 10. Wärmeaustauscher nach einem oder-mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (6,7) der Oberkammer durch eine Trennwand (20) getrennt sind, daß die Teile (8,9) der Unterkammer durch eine Trennwand (21) getrennt sind und daß die Trennwände jeweils mit einem verschließbaren Durchlaß für verunreinigte Luft versehen sind.10. Heat exchanger according to one or more of the preceding claims, characterized in that the parts (6,7) of the upper chamber are separated by a partition (20) are separated, that the parts (8,9) of the lower chamber by a partition (21) are separated and that the partition walls each with a closable passage for polluted air. 11. Wärmeaustauscher nach einem oder mehrere der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasrohre einen Außendurchmesser von 2,6 cm haben.11. Heat exchanger according to one or more of the preceding claims, characterized in that the glass tubes have an outside diameter of 2.6 cm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4653575A (en) * 1986-03-03 1987-03-31 Germain Courchesne Air-to-air heat exchanger
EP0575285A1 (en) * 1992-06-09 1993-12-22 Turbovent A/S Heat exchanger for heat recovering ventilation
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