DE4129700C2

DE4129700C2 - Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherelements, sowie danach hergestelltes Wärmetauscherelement

Info

Publication number: DE4129700C2
Application number: DE4129700A
Authority: DE
Inventors: Toshimi Kuma
Original assignee: SEIBU GIKEN FUKUOKA KK
Current assignee: SEIBU GIKEN FUKUOKA KK
Priority date: 1990-09-14
Filing date: 1991-09-06
Publication date: 2001-03-22
Anticipated expiration: 2011-09-07
Also published as: SE9102658D0; SE9102658L; DE4129700A1; KR0124504B1; JPH0587477A; JP2971217B2; SE507477C2; KR920007493A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherelements, wobei eine Vielzahl von flachen Platten gefertigt werden, indem jeweils mittels einer Klebstoff schicht anorganische Adsorberpartikel auf eine Oberfläche einer Grundplatte aufgeklebt werden, sowie ein danach hergestelltes Wärmetauscherelement mit Platten, die Klebstoff schichten mit daran haftenden Adsorberpartikeln aufweisen.

In der JP 62-19302 B2 ist seitens des Erfinders ein Verfahren vorgeschlagen, mit dem man ein Material für einen zum Austausch von Gesamtwärmeenergie geeigneten Wärme tauscher erhält, indem Klebstoff auf die Oberfläche einer Metall- oder Plastikplatte auf getragen wird, auf die vorher eine Anti-Korrosionsschicht aufgetragen wurde, dann nicht zerfließende Sikkativpartikel auf die Klebstoffschicht aufgeklebt werden, so daß die Partikel teilweise implantiert sind und der andere Teil aus der Klebstoffschicht hervorsteht, und der Klebstoff und das Sikkativ mit hoher Temperatur befeuert werden.

Als nicht zerfließendes Sikkativ, das in der zuvor erwähnten Patentanmeldung verwendet wird, ist Silizium-Aerogel, Aktivkohlenstoff, Zeolith und Synthetikzeolith aufgezeigt. Die Durchmesser der Mikroporen von Silizium-Aerogel, die an der Feuchtigkeitsadsorption be teiligt sind, reichen von 10 Å bis in hohe Werte Å, und diejenigen von Aktivkohlenstoff von 10 Å bis zu einigen hundert Å. Zeolith und Synthetikzeolith zeigen kaum streuende Verteilungsbereiche der Mikroporen, weswegen sie Molekularsiebe genannt werden. Sie reichen je nach Art von wenigen Å bis zu etwa 10 Å. Bei einem Austausch von Gesamt wärmeenergie mittels Luft als Arbeitsmedium, bei dem ein Wärmetauscherelement verwendet wird, das man durch Formen von Wärmetauschermaterial der oben genannten Patentanmeldung in Honigwabenstruktur erhält, passiert es daher häufig, daß diverse Duftstoffe sowie Wasserdampf, die in Außenluft oder Rückluft enthalten sind, adsorbiert und desorbiert werden, und daß sich diese Duftstoffe mit Versorgungsluft vermischen und mit negativem Einfluß auf die Gesundheit Raumluft verunreinigen.

Keine der Platten, auf denen Adsorber haften, insbesondere Metallplatten wie bei spielsweise aus Aluminium, rostfreiem Stahl, Kupfer, Messing, usw. läuft Gefahr, während des Betriebs eines Wärmetauschers Feuer zu fangen. Jede von ihnen ist jedoch teuer und es ist notwendig, die verwendete Materialmenge so weit wie möglich zu verringern, um Kosten zu senken. Wenn eine unnötig dicke Platte verwendet wird, wird das Verhältnis der Querschnittsfläche, durch die ein Gas durchtritt, bezogen auf die Querschnittsfläche der Honigwabenstruktur (Kanalöffnungsrate) klein, wodurch der Durchtrittswiderstand, d. h. der Gasdruckverlust ansteigt. Wenn andererseits eine Platte zu dünn ist, wird sie mecha nisch instabil, wodurch sich diverse Probleme beim Herstellungsverfahren und beim Gebrauch ergeben, wobei insbesondere bei einem Verwölben Plattenrißfehler auftreten und das Verwölben unmöglich wird.

Auch die Größe der Querschnittsfläche der schmalen Kanäle eines Elements ist wichtig. Wenn die Querschnittsfläche der schmalen Kanäle zu groß ist, wird die Gesamtoberfläche der Platte die während des Austauschs Gesamtwärmeenergie als Austauschmedium dient, klein, was die Kontaktfläche mit durchtretender Luft kleiner macht und den Wirkungsgrad beim Austausch von Gesamtwärmeenergie verringert. Wenn andererseits die Querschnitts fläche der schmalen Kanäle zu klein ist, steigt der Widerstand bzw. der Druckverlust von Luft oder anderen Gasen die zum Durchtreten durch ein Element gebracht werden, wobei ein großer Antriebsimpuls erforderlich und ein wirtschaftlicher Betrieb unmöglich wird.

Als Beispiel für die mögliche Gestaltung einer Honigwabenstruktur wird auf die DE 35 27 111 A1 verwiesen, die ein Verfahren beschreibt, bei dem ein flaches Blechstrei fenmaterial und ein gewelltes Blechstreifenmaterial zu einem Laminat verbunden werden und das Laminat schneckenförmig aufgewickelt wird, um einen metallischen Abgaskataly satorträger zu bilden.

Darüber hinaus wird auf die DE 31 18 024 A1 hingewiesen, aus der ein Verfahren zur Herstellung eines planförmigen Flachkollektors oder eines planförmigen Wärmetauschers bekannt ist, der aus zwei Kunststoffdeckschichten und einer dazwischenliegenden Kern schicht mit sphärisch geformten Einkristallpartikeln besteht. Die Einkristallpartikel werden bei diesem Verfahren auf die untere noch nicht gehärtete Deckschicht aufgebracht, wobei die Partikel punktförmig in die Kunststoffschicht eindringen, und anschließend wird die obere Deckschicht aufgebracht, wobei ebenfalls eine Punktverklebung stattfindet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherelements und ein danach herzustellendes Wärmetauscherelement bereitzustellen, das einen hohen Wirkungsgrad hat und einen geringen Druckverlust zeigt und außerdem kaum Duftstoffe adsorbiert.

Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 angegebene Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherelements und das in Patentanspruch 9 angegebene Wärmetauscher element gelöst. Aus den Unteransprüchen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Be zugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilgeschnittene Zeichnung des erfindungsgemäßen ersten Prozesses;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Elements eines Austauschers für Gesamtwärmeenergie;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt, der die Verwendung eines Elements eines Austauschers für Gesamtwärmeenergie zeigt;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht mit einem Teil einer einseitig verkleideten gewellten Platte;

Fig. 5 ein Diagramm, das die Änderungen der Transferrate [%] und der Transfermenge [‰] von Benzol und Toluol zeigt, wenn ein durchschnittlicher Durchmesser der Mikropo ren der auf der Oberfläche einer Platte haftenden Adsorber verändert wird;

Fig. 6 ein Diagramm, das die Änderungen des Wirkungsgrads beim Austausch von Gesamtwärmeenergie η [%] und des statischen Druckverlusts ΔP [mmAq] des Elements eines Austauschers für Gesamtwärmeenergie zeigt, wenn die Wellenlänge und die Wellen höhe einer gewellten Platte verändert werden;

Fig. 7 ein Diagramm, das die Änderungen des Wirkungsgrads beim Austausch von Wärmeenergie zeigt, wenn die Menge des auf der Oberfläche einer Platte haftenden hydrophilen Zeoliths verändert wird; und

Fig. 8 ein Diagramm, das die Beziehungen der mittleren Mikroporendurchmesser von Zeolith-Adsorbern und des Wirkungsgrads η_S [%] beim Austausch von freier Wärmeenergie und des Wirkungsgrads η_X[%] beim Austausch von gebundener Wärmeenergie der Elemente eines Austauschers für Gesamtwärmeenergie zeigt.

Im Folgenden wird ein erstes Ausführungsbeispiel beschrieben.

Fig. 1 ist eine Umrißzeichnung der Ausrüstung, die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird. Bezugszeichen 1 ist ein Behälter für Klebstoff 2; 3 ist eine Trocknungs heizvorrichtung; 4 ist ein Behälter für einen Adsorber 5; Adsorberpartikel 5 werden zusammen mit Luft als Strahlstrom von Düsen 7, 8 auf die Oberfläche einer Platte in eine Kammer 9 emittiert; 10 ist ein Versorgungstrichter für Adsorberpartikel 5; 11 ist eine Trocknungsheizvorrichtung; 12 ist ein Rückstromkanal für in der Kammer 9 abgesetzte Adsorberpartikel 5; und 13 ist eine Trocknungsheizvorrichtung.

Auf beiden Seiten einer 30 µ dicken Aluminiumplatte 14, wird Klebstoff 2 der Polyvinyl- Azetat-Gruppe in 10 ~ 30 µ Dicke aufgetragen, indem ein Spalt von Walzen 15 eingestellt wird. Nachdem der Klebstoff 2 durch die Trocknungsheizvorrichtung 3 getrocknet ist, wobei die Klebstoffschicht halb getrocknet ist, so daß der Klebstoff viskos wird, aber nicht erstarrt, und Zeolithpartikel sich nicht komplett in die Klebstoffschicht implantieren können, wird die Platte in die Kammer 9 geleitet, und auf beide Seiten der Platte werden strahlstromartig hydrophile Synthetikzeolithpartikel 5 ("Zeolum A-4" hergestellt von Toyo Soda Co., Ltd., mit Mikroporen mit 4 Å Durchmesser) mit Durchmessern kleiner als 100 µ geblasen, so daß auf beiden Seiten der Platte ungefähr insgesamt auf beiden Seiten 12 g Zeolith pro 1 m² Oberfläche provisorisch haften. Dann wird die Platte sofort mittels der Trocknungsheizvorrichtung 11, vorzugsweise ein Ferninfrarotstrahlungsheizer, kurzzeitig auf eine hohe Temperatur von 100 ~ 250°C aufgeheizt, beispielsweise nicht länger als zehn Sekunden, damit der Klebstoff komplett trocknet und erstarrt, und in den Mikroporen der anorganischen Adsorberpartikel adsorbierte Gase freigesetzt werden und sich zur Oberfläche der Klebstoffschicht er streckend miteinander verbundene Poren bilden, um nicht den Adsorbtionscharakter der Adsorberpartikel zu behindern. Dann wird die Platte mittels der Trocknungsheiz vorrichtung 13 bei einer hohen Temperatur (150-220°C) gleichmäßig befeuert, daß die aufgetragene Klebstoffschicht weiter erstarrt und stabilisiert wird. Dann werden mit geeigneten (in der Figur nicht gezeigten) Verfahren, wie beispielsweise Abblasen mit Luft oder Waschen mit Wasser, nicht anhaftende Synthetikzeolithpartikel entfernt, um kontinuierlich eine Aluminiumplatte 16 zu erhalten, an der Synthetikzeolithpartikel haften. Die Vorschubgeschwindigkeit der Platte 16 beträgt 0.2 ~ 0.5 m/s.

Die Aluminiumplatte 16 mit dem anhaftenden Synthetikzeolith wird gewellt, gemäß Fig. 2 und Fig. 4 werden eine flache Platte 16 und die gewellte Platte 17 abwechselnd verklebt und gemäß Fig. 2 um einen Nabenvorsprung 18 zu einer gewünschten Größe gewickelt, wobei sich eine zylindrische Gestalt mit vielen schmalen, zwischen den bei den Stirnflächen durchtretenden Kanälen 19 bildet. An beiden Stirnflächen des Zylin ders werden einige Rillen in radialer Richtung eingerillt und Verstärkungsspeichen 20 angebracht, indem sie in diesem Teil implantiert und verklebt werden. Um die Um fangsfläche wird eine Außenumfangsstahlplatte 21 gewickelt. Ein Ende jeder Speiche 20 wird an den beiden Randflächen des Nabenvorsprungs 18 und das andere Ende an der Außenumfangsstahlplatte 21 durch geeignete Mittel, wie beispielsweise Schrauben bolzen, befestigt. Gurtplatten 22 werden darübergewickelt und an beiden Rändern der Außenumfangsstahlplatte 21 befestigt, und zwischen den beiden Gurtplatten 22 werden Gurtverbindungsplatten 23 eng anliegend angebracht und befestigt, um ein Element ei nes Austauschers für Gesamtwärmeenergie zu erhalten.

Im Folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben.

Klebstoff der Polyvinyl-Azetat-Gruppe, der als Adsorber höchstens zu 30% hydrophile Synthetikzeolithpartikel (Molekularsieb 4A (Molecular sieve 4A), hergestellt durch Union Showa Co., Ltd., mit Mikroporen von 4 Å Durchmesser) mit einem Durchmes ser kleiner als 100 µ und höchstens zu 10% ein Aufblähmittel enthält, das sich durch Erhitzen aufspaltet und ein Gas, vorzugsweise Kohlenstoffdioxid, wie beispielsweise Hydrogencarbonat oder Ammoniumcarbonat, erzeugt, wird in 10 ~ 3 µ Dicke auf beide Seiten einer 30 µ dicken Aluminiumplatte aufgetragen. Wenn der Klebstoff halb getrocknet ist, aber nicht komplett getrocknet ist, wird die Platte stark auf 100 ~ 250°C erhitzt, um das Aufblähmittel in Schaum zu zerspalten. Dann wird wie im ersten Aus führungsbeispiel die Aluminiumplatte gewellt, und gemäß Fig. 2 werden eine ebene Platte und die gewellte Platte abwechselnd laminiert. Um ein Element eines Austau schers für Gesamtwärmeenergie zu erhalten, werden Zusatzbauteile angebracht.

Es können andere Verfahren angewendet werden, wenn beispielsweise ein mit einem Aufblähmittel vermischter Klebstoff auf die Platte aufgetragen wird, wie beim ersten Ausführungsbeispiel Adsorberpartikel auf die Platte geblasen werden und die Platte er hitzt wird, um die Adsorberpartikel mit der Platte zu verkleben.

In den voran genannten Ausführungsbeispielen kann das Material der Platten neben Aluminium frei aus Metallen wie beispielsweise Aluminiumlegierungen, rostfreiem Stahl, Kupfer, Messing, aus Plastikwerkstoffen, wie beispielsweise Polyvinylchlorid, Polypropylen und Polyester, und aus wellfähigem Papier gewählt werden. Es soll Pa pier Verwendung finden, das hauptsächlich aus anorganischen Fasern besteht, die beim Prozeß der Berührung mit Luft von hoher Temperatur nicht die Gefahr des Feuerfan gens haben, beispielsweise ein Keramikfaserpapier, das zu 50 ~ 90% aus Kermikfasern mit einen Faserdurchmesser von ungefähr 5 µ und einer Faserlänge von 1 ~ 5 mm, zu 30 ~ 5% aus Zellstoff und zu 10 ~ 20% aus Verstärkungsfüllstoff besteht. Als Klebstoff kann Polyvinyl-Azetat, Epoxyharz, Silikonharz, Acrylharz usw. verwendet werden. Es sollte ein Adsorber ausgewählt werden, der Wassermoleküle aber kaum Duftstoffe ad sorbiert, im besonderen keine Duftbestandteile, die in Toiletten oder Küchen innerhalb von Gebäuden entstehen und keine organischen Lösungsmitteldämpfe. Der Durchmes ser eines Wassermoleküls beträgt 2.8 ~ 3.2 Å, der von Benzol und Toluol ungefähr 6.7 Å. Jeder der Moleküldurchmesser von Duftbestandteilen und organischen Lösungs mitteldämpfen ist größer als der von Wasser. Um Wasserdampf bei Existenz von Duft bestandteilen oder organischem Lösungsmitteldampf selektiv zu adsorbieren, werden hydrophile, anorganische Adsorber verwendet, d. h. anorganische Adsorber wie bei spielsweise Zeolith oder andere, deren Mikroporendurchmesser durchschnittlich im Be reich von 4 Å ~ 6 Å liegt. Erhitzen ist für die Desorbtion der auf den Adsorbern mit ei nem Mikroporen von 3 Å Porendurchmesser, beispielsweise 3A-Zeolith (3A type zeolite) adsorbierten Wassermoleküle notwendig, da der Mikroporendurchmesser unge fähr der Größe von Wassermolekülen entspricht. Wenn ein Element eines Austauschers für Gesamtwärmeenergie betrieben wird, das die Adsorber mit Mikroporen von 3 Å Po rendurchmesser verwendet, ist daher der Wirkungsgrads beim Austausch von gebunde ner Wärmeenergie sehr niedrig. Also sollten Adsorber mit Mikroporen mit nicht weni ger als 4 Å Porendurchmesser verwendet werden.

Gemäß Fig. 3 wird das Element eines Austauschers für Gesamtwärmeenergie mit zy lindrischer Form, das gemäß den voran genannten Ausführungsbeispielen sowie den vorhergehenden Absätzen erhalten wird, drehbar durch eine Welle 24 in einem Ge häuse 25 gehalten. Führungen 27, 28 und 29, 30 sind vorgesehen, so daß beide Stirn flächen des Elements 26 in eine Außenluftzone, Versorgungsluftzone, Rückluftzone und Auslaßluftzone aufgeteilt sind. Das Element 26 dreht sich mit einer Geschwindig keit von etwa 10 ~ 15 U/min und wird mit Außenluft OA und Rückluft RA beschickt. Durch die Wände der schmalen Kanäle 19 des Elements 26 wird der Austausch von Gesamtwärmeenergie zwischen beiden Luftströmen durchgeführt, um Versorgungsluft SA zuzuführen und Auslaßluft EA auszulassen.

Im Folgenden wird die Wirkungsweise der Erfindung beschrieben.

Fig. 5 zeigt ein Ergebnis einer Messung der Transferrate [%] und der Transfermenge [‰] von Benzol und Toluol in die Versorgungsluft, wenn ein Element eines Austau schers für Gesamtwärmeenergie gemäß dem voran aufgeführtem, ersten Ausführungs beispiel hergestellt ist, indem der Adsorber auf beide Seiten einer 3 µ dicken Alumi niumplatte im Verhältnis von insgesamt 15 g auf beiden Seiten pro 1 m² Plattenoberflä che aufgeklebt werden, indem die Wellenlänge P auf 3.4 mm, die Wellenhöhe h auf 1.8 mm (siehe Fig. 4) sowie die Elementdicke t auf 200 mm (siehe Fig. 3) eingestellt wird, und indem als Adsorber "Zeolum A-4" (Mikroporendurchmesser 4 Å) sowie "Zeolum F-9" (Mikroporendurchmesser 10 Å, gegensätzliches Beispiel) verwendet wird, die beide hydrophilen Synthetikzeolithe sind. Dabei werden zwei Arten von Luft, in der 300‰ Benzol und Toluol (Durchmesser beider Moleküle: 6.7 Å) vermischt sind, deren Temperatur jeweils 25°C und die absolute Feuchtigkeit 10 g/kg beträgt, als Rückluft durchgeschickt. Wenn hydrophiles Synthetikzeolith mit 10 Å Mikropo rendurchmesser oder Silikongel verwendet wird, werden, wie in der Zeichnung gezeigt ist, Benzol und Toluol der Rückluft in dem Element adsorbiert und in die Versor gungsluft übertragen, und es ergibt sich eine Möglichkeit, daß die Konzentration das Niveau übersteigt, ab dem der menschliche Geruchssinn wahrzunehmen beginnt (1.5‰ bei Benzol und 0.48‰ bei Toluol; aus "Pollution und Poison/Dangerous Objects < Organic Matter Part <" von Hiroshi Horiguchi, Sankyo Publishing Co., Ltd., 25. Juni 1971, Seite 458). Wenn hydrophiles Synthetikzeolith mit 4 Å Mikroporendurch messer verwendet wird, gibt es im Gegensatz dazu keine Möglichkeit, daß die Kon zentration von Duftstoffen, die in die Versorgungsluft übertragen werden, das Niveau übersteigt, ab dem der menschliche Geruchssinn wahrzunehmen beginnt.

Wenn beispielsweise Rückluft aus verschiedenen Geruchsgasen besteht, die in Luft von Küchen und Toiletten in einem Gebäude oder von menschlichen Körpern erzeugt wird, kann die Übertragung von diesen Geruchsgasen in die Versorgungsluft durch den Aus tauscher für Gesamtwärmeenergie im Wesentlichen verhindert werden. Weil die äußere Oberfläche von Zeolith so klein ist wie ungefähr 1% der Gesamtoberfläche inklusive der Mikroporenoberfläche, ist die auf der äußeren Oberfläche adsorbierte Menge von großen Molekülen, die zu groß sind um einzutreten, so klein wie 0.2-1.0 Gewichts- %.

Fig. 6(a) zeigt den Wirkungsgrad beim Austausch von Gesamtwärmeenergie η [%] und Fig. 6(b) zeigt den statischen Druckverlust ΔP [mmAq], wenn der Austausch von Ge samtwärmeenergie mittels des Austauschers für Gesamtwärmeenergie ausgeführt wird, den man gemäß dem voran erwähnten, ersten Ausführungsbeispiel erhält, indem eine 30µ dicke Aluminiumplatte verwendet wird, insgesamt 15 g "Zeolum A-4" auf beide Seiten der Platten pro 1 m² Plattenoberfläche aufgeklebt wird, die Wellenlänge P und Wellenhöhe h wie folgt eingestellt wird;

Wellenlänge [mm]
Wellenhöhe [mm]
A 2.0	1.0 (gegensätzliches Beispiel)
B 2.5	1.3
C 3.4	1.8
D 4.2	2.2
E 5.0	2.6
F 6.0	3.6 (gegensätzliches Beispiel);

die Elementdicke t wird auf 200 mm eingestellt, mit Außenluft OA bei 35°C Tem peratur und 15 g/kg absoluter Feuchtigkeit und Rückluft RA bei 25°C Temperatur und 10 g/kg absoluter Feuchtigkeit.

In den Zeichnungen zeigt die Abszisse die Geschwindigkeiten [m/s] der Außenluft OA und der Rückluft RA am Einlaß des Elements 26. Wie klar aus den Zeichnungen her vorgeht, steigt der statische Druckverlust stark an, wenn die Wellenlänge der gewellten Platte geringer als 2.5 mm, beispielsweise 2 mm, und die Wellenhöhe kleiner als 1 mm ist, beispielsweise 2 mm, wobei der Luftantriebsimpuls (τQH; τ ist die Luftdichte, Q ist das Strömungsvolumen der Luft, H ist der Druck) im Betrieb hoch wird und die Aufgabe des Energiesparens nicht erreicht werden kann. Wenn die Wellenlänge mehr als 5 mm und Wellenhöhe mehr als 2.6 mm beträgt, wird andererseits der Wirkungsgrad beim Austausch von Gesamtwärmeenergie niedrig, und man kann nicht sagen, daß Energiesparen erreicht wird, im Vergleich mit der Energie zum Betrieb des Austau schers für Gesamtwärmeenergie.

Fig. 7 zeigt den Wirkungsgrad η_X [%] beim Austausch von gebundener Wärmeenergie und den Wirkungsgrad η_S [%] beim Austausch von freier Wärmeenergie, wenn der Austausch von Gesamtwärmeenergie von einem Element eines Austauschers für Ge samtwärmeenergie ausgeführt wird, das man gemäß den voran erwähnten Ausfüh rungsbeispielen erhält, indem eine 30 µ dicke Aluminiumplatte verwendet wird, jeweils insgesamt 4 g, 6 g, 15 g, und 20 g "Zeolum A-4" auf beiden Seiten der Platte pro 1 m² Plattenoberfläche aufgeklebt wird, die Wellenlänge P auf 3.4 mm, die Wellenhöhe h auf 1.8 mm und die Elementdicke t, d. h. die Länge der schmalen Kanäle auf 200 mm eingestellt wird, mit Außenluft bei 35°C Temperatur und 15 g/kg absoluter Feuchtigkeit und Rückluft bei 27°C Temperatur und 10 g/kg absoluter Feuchtigkeit, die mit einer Geschwindigkeit von 1 ~ 4 m/s durchgeschickt wird. Der Wirkungsgrad beim Aus tausch von freier Wärmeenergie ist ohne Berücksichtigung der an der Platte haftenden Adsorbermenge konstant.

In der Zeichnung zeigt die Abszisse die Geschwindigkeit [m/s] von Außenluft und Rückluft am Einlaß. Wenn die Menge des auf beiden Seiten der Platte anhaftenden Ad sorbers nicht geringer als insgesamt 6 g ist, wird der Wirkungsgrad beim Austausch von gebundener Wärmeenergie im Vergleich relativ hoch, wie aus der Zeichnung klar her vorgeht; wenn die anhaftende Menge "Zeolith A-4" insgesamt 6 g/m² beträgt, liegt bei der Windgeschwindigkeit oder Luftgeschwindigkeit von 2 m/s der Wirkungsgrad beim Austausch von gebundener Wärmeenergie bei 70%, wie beispielsweise in der Zeich nung gezeigt ist, wodurch der Wirkungsgrad beim Austausch von Gesamtwärmeenergie hoch wird. Der Wirkungsgrad beim Austausch von Gesamtwärmeenergie η_Tkann wie folgt berechnet werden;

η_T = [(i_OA - i_SA)/(i_OA - i_RA)] × 100%

(i bedeutet Enthalpie von OA, SA oder RA).

Wenn die Menge des anhaftenden "Zeolum A-4" geringer ist als insgesamt 6 g/m², beispielsweise 4 g/m², ist der Wirkungsgrad beim Austausch von gebundener Wärme energie niedrig, beispielsweise gemäß Fig. 7 55% bei einer Windgeschwindigkeit von 2 m/s, und daher wird der Wirkungsgrad beim Austausch von Gesamtwärmeenergie niedrig. Andererseits wenn die anhaftende Menge "Zeolum A-4" größer als 20 g/m² ist, ist der Anstieg des Wirkungsgrads beim Austausch von gebundener Wärmeenergie beendet und hat außer einem Kostenanstieg keinen beitragenden Effekt auf den Wir kungsgrad. Es ist wahrscheinlich, daß Adsorberpartikel durch Versorgungsluft oder Auslaßluft verstreut werden und außerdem der Transfer von Duftstoffen ansteigt, wenn nicht Zeolith als Adsorber verwendet wird.

Elemente eines Austauschers für Gesamtwärmeenergie werden hergestellt, indem Zeo lith mit Mikroporen von 3 Å, 4 Å, 6 Å und 9 Å Durchmesser jeweils auf beide Seiten von Aluminiumplatten mit 3 µ Dicke, insgesamt 15 g Zeolith auf beiden Seiten pro 1 m² Oberfläche, aufgeklebt werden und die übrigen Bedingungen den Bedingungen des er sten Ausführungsbeispiels und denen der Fig. 7 entsprechen. Diese Elemente eines Austauschers für Gesamtwärmeenergie werden beim Austausch von Gesamtwärme energie mit den Bedingungen aus Fig. 7 verwendet, und der erhaltene Wirkungsgrad η_X [%] beim Austausch von gebundener Wärmeenergie und der Wirkungsgrad η_S [%] beim Austausch von freier Wärmeenergie sind in Fig. 8 gezeigt. Der Wirkungsgrad beim Austausch von freier Wärmeenergie ist unberücksichtigt der Größe der Mikropo ren des auf den Platten haftenden Zeoliths konstant. Wie aus der Zeichnung hervor geht, ist der Wirkungsgrad beim Austausch von gebundener Wärmeenergie niedrig und damit der Wirkungsgrad beim Austausch von Gesamtwärmeenergie, wenn das Zeolith einen Mikroporendurchmesser von 3 Å hat, wie aus der voran aufgeführten Formel hervorgeht;

η_T = [(i_OA - i_SA)/(i_OA - i_RA)] × 100%,

dieses Element hat keinen Energiespareffekt als Element eines Austauschers für Ge samtwärmeenergie, insbesondere in dem Fall der Verarbeitung von sehr feuchter Luft.

Voran aufgeführte Daten beziehen sich alle auf die Fälle, bei denen eine Aluminium platte als Platte verwendet wird. Auch wenn Metallplatten aus einem anderen Material als Aluminium oder Plastikplatten verwendet werden, erhält man fast die gleichen Da ten.

Da das erfindungsgemäße Element eines Austauschers für Gesamtwärmeenergie wie zuvor erwähnt hergestellt wird, indem hydrophiles Zeolith oder andere anorganische Adsorberpartikel mit durchschnittlichen Mikroporendurchmessern von 4 Å ~ 6 Å auf die Plattenflächen aufklebt, und indem abwechselnd eine ebene Platte und eine gewellte Platte mit einer Wellenlänge von 2.5 ~ 5.0 mm und einer Wellenhöhe von 1.0 ~ 2.6 mm laminiert werden, so daß viele schmale Kanäle zwischen den beiden Stirnflächen durchtreten, ergibt sich ein Effekt, daß Duftstoffe mit Ausnahme von Feuchtigkeit daran gehindert werden, von der Auslaßluft in die Versorgungsluft überzutreten und sich zu vermischen, und es ergibt sich auch eine ausreichende Kanalöffnungsrate. Auch die in dem Element verwendeten anorganischen Adsorber haben einen Mikroporen durchmesser von durchschnittlich 4 Å ~ 6 Å, so daß Wassermoleküle einfach adsorbiert und desorbiert werden können. Damit ist auch ein wirtschaftlich zufriedenstellender Wirkungsgrad beim Austausch von Gesamtwärmeenergie, mit niedrigen laufenden Ko sten wegen des geringen Antriebsimpulses der Ventilation aufgrund des geringen Druckverlusts und ein Effekt der kostengünstigen Herstellung geschaffen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherelements, mit dem Schritt:
Fertigen einer Vielzahl von flachen Platten (16), indem jeweils mittels einer Klebstoffschicht (2) anorganische Adsorberpartikel (5) auf eine Oberfläche einer Grundplatte (14) aufgeklebt werden, gekennzeichnet durch die Schritte:
Fertigen von gewellten Platten (17), indem ein Teil der flachen Platten (16) gewellt wird; und
abwechselndes Laminieren einer ebenen Platte (16) und einer gewellten Platte (17), um ein Element (26) mit vielen schmalen Kanälen (19) zu bilden,
wobei die anorganischen Adsorberpartikel (5) einen durchschnittlichen Mikroporendurchmesser von 4 Å ~ 6 Å aufweisen.

2. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherelements nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Adsorber (5) ein hydrophiles Zeolith ist.

3. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherelements nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Adsorberpartikel (5) so haften, daß sie teilweise in die Klebstoffschicht (2) implantiert sind und der andere Teil nach außen hervorsteht.

4. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherelements nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die anorganischen Adsorberpartikel (5) auf die Klebstoffschicht (2) geblasen werden, die durch vorhergehendes Erhitzen halb getrocknet ist, so daß die Adsorberpartikel (5) provisorisch an der Klebstoffschicht (2) haften; und
die Adsorberpartikel (5) und der Klebstoff (2) sofort innerhalb kurzer Zeit auf eine hohe Temperatur von 100 ~ 250°C erhitzt werden, so daß der Klebstoff (2) erstarrt und die Adsorberpartikel (5) so haften, daß die Mikroporen der anorganischen Adsorberpartikel (5) nicht durch den Klebstoff (2) verschlossen werden und die anorganischen Adsorberpartikel (5) atmungsfähig sind.

5. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherelements nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff außerdem ein Aufblähmittel enthält und die mit dem Klebstoff überzogenen Grundplatte (14) auf eine hohe Temperatur (100 ~ 250°C) erhitzt wird, solange der Klebstoff noch nicht erstarrt ist, so daß durch das Aufblähmittel in der Klebstoffschicht viele miteinander verbundene Poren gebildet werden und der anorganische Adsorber (5) atmungsfähig ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherelements nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (14) aus einem Material hergestellt wird, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Metallen, Plastikwerkstoffen und Papier aus anorganischen Fasern besteht.

7. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherelements nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des an den flachen Platten (16) haftenden anorganischen Adsorbers (5) auf beiden Plattenseiten jeweils im Verhältnis von insgesamt 6 ~ 20 g/m² pro 1 m² der Plattenfläche liegt.

8. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherelements nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gewellten Platten (17) mit einer Wellenlänge von 2, 5 ~ 5,0 mm und einer Wellenhöhe von 1,0 ~ 2,6 mm gewellt werden.

9. Wärmetauscherelement mit Platten (16, 17), die Klebstoffschichten (2) mit daran haftenden anorganischen Adsorberpartikeln (5) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß
das Wärmetauscherelement viele schmale Kanäle (19) aufweist, die durch einen gewundenen Laminataufbau aus einer gewellten Platte (17) und einer flachen Platte (16) gebildet sind, und
die durch die Klebstoffschichten (2) an den Platten (16, 17) haftenden anorganischen Adsorberpartikel (5) einen durchschnittlichen Mikroporendurchmesser von 4 Å ~ 6 Å aufweisen.

10. Wärmetauscherelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Adsorber (5) ein hydrophiles Zeolith ist.

11. Wärmetauscherelement nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Adsorberpartikel (5) so haften, daß sie teilweise in die Klebstoffschicht (2) implantiert sind und der andere Teil nach außen hervorsteht.

12. Wärmetauscherelement nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (16, 17) aus einem Material hergestellt ist, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Metallen, Plastikwerkstoffen und Papier aus anorganischen Fasern besteht.

13. Wärmetauscherelement nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des an den Platten (16, 17) haftenden anorganischen Adsorbers (5) auf beiden Plattenseiten jeweils im Verhältnis von insgesamt 6 ~ 20 g/m² pro 1 m² der Plattenfläche liegt.

14. Wärmetauscherelement nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die gewellten Platten (17) mit einer Wellenlänge von 2,5 ~ 5,0 mm und einer Wellenhöhe von 1,0 ~ 2,6 mm gewellt sind.