DE4328930A1

DE4328930A1 - Heat-exchange device

Info

Publication number: DE4328930A1
Application number: DE4328930A
Authority: DE
Inventors: Erich Hauck; Wolfgang Jasch
Original assignee: Wuelfing und Hauck GmbH and Co KG
Current assignee: Wuelfing und Hauck GmbH and Co KG
Priority date: 1993-08-27
Filing date: 1993-08-27
Publication date: 1995-03-02

Abstract

The invention relates to a heat-exchange device with an evaporation stage (1) for cooling air, in particular room air, in warm or tropical regions. The evaporation stage (1) has a heat-exchange surface capable of being wetted by a liquid and intended for heat-exchange with air to be cooled. The evaporation stage (1) is provided, according to the invention, with a multiplicity of air passages interacting with the heat-exchange surface and is connected to an air/air heat exchanger (7) which has further air passages connected to the air passages (Fig. 5). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmeaustauschvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a heat exchange device in the preamble of Claim 1 specified genus.

Wärmeaustauschvorrichtungen dieser Art dienen in warmen, insbesondere tropischen Gegenden häufig zur mit einfachen Mitteln erfolgenden Kühlung bzw. Klimatisierung der Raumluft von Gebäuden oder einzelnen Räumen derselben. Die Kühlung erfolgt dabei durch Benetzung einer aus Stroh, Reisig od. dgl. gebildeten Wärmeaustauschfläche mit einer Flüssigkeit, in der Regel Wasser, und durch die mit der starken Verdunstung der Flüssigkeit einhergehenden Verdunstungskälte. Je größer die Wärmeaustauschfläche ist, um so besser ist die Kühlung der mit ihr in Wechselwirkung tretenden Luft. Eine unerwünschte Nebenwirkung besteht allerdings darin, daß die Luft auch Flüssigkeit aufnimmt. Wird eine derartige Wärmeaustauschvorrichtung daher in einem im wesentlichen geschlossenen Luftkreislauf betrieben, werden neben dem gewünschten Kühleffekt immer größer werden de absolute und relative Luftfeuchtigkeiten erhalten. Insbesondere die relative Luftfeuchtig keit nimmt stark zu, weil der Sättigungsdampfdruck zu kälteren Temperaturen hin ab nimmt. Abgesehen davon sind die mit bekannten Wärmeaustauschvorrichtungen der genannten Art erzielbaren Kühlleistungen, auf die Größenabmessungen der Vorrichtungen bezogen, nicht immer ausreichend. Heat exchange devices of this type are used in warm, especially tropical Areas frequently for simple cooling or air conditioning of the Indoor air from buildings or individual rooms of the same. The cooling takes place by wetting a heat exchange surface formed from straw, brushwood or the like a liquid, usually water, and by which with the strong evaporation of the Evaporative cold associated with liquid. The larger the heat exchange area is, around the better the cooling of the air that interacts with it. An unwanted one However, a side effect is that the air also absorbs liquid. Will one such heat exchange device therefore in a substantially closed Air cycle operated, will continue to grow in addition to the desired cooling effect get absolute and relative air humidity. Especially the relative humidity speed increases significantly because the saturation vapor pressure decreases towards colder temperatures takes. Apart from that, those with known heat exchange devices mentioned type achievable cooling capacities, on the size dimensions of the devices related, not always sufficient.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Wärmeaustauschvorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß sich bei erhöhter Kühlleistung ein wesentlich geringerer Anstieg der relativen Luftfeuchtigkeit erzielen läßt.The invention is therefore based on the object, the heat exchange device to initially designate the genus so that with increased cooling capacity much lower increase in relative humidity can be achieved.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.The characteristic features of claim 1 serve to solve this problem.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous features of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below in conjunction with the accompanying drawing Embodiment explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Wärmeaustauschvorrichtung; Figure 1 is a side view of a heat exchange device according to the invention.

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Wärmeaustauschvorrichtung nach Fig. 1; FIG. 2 shows a plan view of the heat exchange device according to FIG. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Verdunstungsstufe der Wärmeaustauschvor richtung nach Fig. 1 und 2 in vergrößertem Maßstab; Fig. 3 is a perspective view of an evaporation stage of the heat exchange device according to Figures 1 and 2 on an enlarged scale.

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Luft/Luft-Wärmeaustauschers der Wärme austauschvorrichtung nach Fig. 1 und 2 in vergrößertem Maßstab; und Fig. 4 is a perspective view of an air / air heat exchanger of the heat exchange device of Figures 1 and 2 on an enlarged scale. and

Fig. 5 eine teilweise weggebrochene perspektivische Darstellung der Wärmeaustauschvor richtung nach Fig. 1 und 2 in vergrößertem Maßstab. Fig. 5 is a partially broken perspective view of the heat exchange device according to FIGS. 1 and 2 on an enlarged scale.

Nach Fig. 1 und 2 enthält die erfindungsgemäße Wärmeaustauschvorrichtung eine Verdun stungsstufe 1, die auf einer Lufteintrittsseite mit einem Sammelkasten 2 verbunden ist. Dieser ist beispielsweise nach Art einer Pyramide ausgebildet, deren Grundfläche aus einem Filterelement 3 besteht und an die Lufteintrittsseite der Verdunstungsstufe 1 angesetzt ist, während in der Pyramidenspitze ein Rohrstutzen 4 vorgesehen ist, durch den zu kühlende Luft einströmt. Im Sammelkasten 2 ist vorzugsweise außerdem eine über den ganzen Querschnitt erstreckte, mit Löchern versehene Verteilerplatte 5 montiert, die z. B. konisch oder ebenfalls pyramidenförmig ausgebildet und mit ihrer Spitze dem Rohrstutzen 4 zugewandt ist, Löcher in gleichmäßiger Verteilung aufweist und dazu dient, die durch den Rohrstutzen 4 einströmende Luft gleichmäßig auf die ganze Fläche des Filterelements 3 zu verteilen.According to Fig. 1 and 2, the heat exchange apparatus of the invention includes a Verdun light output level 1, which is connected to an air inlet side with a header box 2. This is designed, for example, in the manner of a pyramid, the base of which consists of a filter element 3 and is attached to the air inlet side of the evaporation stage 1 , while a pipe socket 4 is provided in the pyramid tip, through which air to be cooled flows. In the collecting box 2 is preferably also a spanned over the entire cross section, provided with holes distributor plate 5 is mounted, the z. B. conical or also pyramid-shaped and with its tip facing the pipe socket 4 , has holes in an even distribution and serves to distribute the air flowing through the pipe socket 4 evenly over the entire surface of the filter element 3 .

Die eigentliche Verdunstungsstufe ist im Ausführungsbeispiel von einem würfel- oder quaderförmigen Gehäuse 6 umgeben, das im oberen Bereich eine offene, an das Filter element 3 grenzende Vorderseite und eine ebenfalls offene, mit einem Luft/Luft-Wärme austauscher 7 verbundene Rückseite aufweist. Wie insbesondere Fig. 3 und 5 zeigen, ist dieser obere Bereich des Gehäuses 6 mit einer vergleichsweise großen Wärmeaustausch fläche 8 versehen, die z. B. aus im wesentlichen länglichen, parallelen Abschnitten 9 eines vorzugsweise wellen- bzw. mäanderförmig um Tragstangen 10 herum gelegten Vlieses 11 gebildet ist. Die einzelnen Abschnitte 9 begrenzen parallele Luftdurchgänge 12 und werden durch Abstandhalter 14, z. B. in Form eines dreidimensionalen, aus Kunststoffäden oder -drähten hergestellten Abstandhaltergewebes oder -gewirkes, parallel und auf Abstand gehalten. Die Abstandhalter 14 verhindern ein Zusammenkleben der Abschnitte 9 und bilden gleichzeitig Turbulatoren zur Verwirbelung der durchströmenden Luft, die durch das Filterelement 3 zugeführt wird. Dabei sind die Tragstangen 10 vorzugsweise in Strömungs richtung der Luft und außerdem so angeordnet, daß die einzelnen Abschnitte 9 der Wärmeaustauschfläche 8 beim Betrieb der Vorrichtung im wesentlichen vertikal angeordnet sind.The actual evaporation stage is surrounded in the exemplary embodiment by a cube-shaped or cuboid housing 6 , which has an open front, bordering on the filter element 3 and a likewise open, connected to an air / air heat exchanger 7 rear side in the upper region. As particularly Figs. 3 and 5 show, this upper area is the housing 6 with a comparatively large heat exchange surface 8 provided that z. B. from substantially elongated, parallel sections 9 of a preferably wavy or meandering around support rods 10 around fleece 11 is formed. The individual sections 9 delimit parallel air passages 12 and are spacers 14 , z. B. in the form of a three-dimensional, made of plastic threads or wires spacer fabric or knitted fabric, kept parallel and at a distance. The spacers 14 prevent the sections 9 from sticking together and at the same time form turbulators for swirling the air flowing through, which is supplied through the filter element 3 . The support rods 10 are preferably in the flow direction of the air and also arranged so that the individual sections 9 of the heat exchange surface 8 are arranged substantially vertically during operation of the device.

In einem unterhalb der Wärmeaustauschfläche 8 angeordneten und zweckmäßig durch eine Gehäusetür zugänglichen, geschlossenen Bereich des Gehäuses 6 ist ein nach oben offener Vorratstank 15 angeordnet, der mittels eines Schwimmerventils 16 und eines nicht dargestellten Zulaufs bis zu einem vorgewählten Niveau mit einer Flüssigkeit gefüllt wird, was über ein Schauglas 17 kontrolliert werden kann.In a closed area of the housing 6 arranged below the heat exchange surface 8 and expediently accessible through a housing door, an upwardly open storage tank 15 is arranged, which is filled with a liquid to a preselected level by means of a float valve 16 and an inlet, not shown, which can be checked via a sight glass 17 .

Im Gehäuse 6 ist oberhalb der Abschnitte 9 der Wärmeaustauschfläche 8 eine Tropfwanne 18 angeordnet, in deren Boden eine Vielzahl von Löchern 19 mit vorgewählten Quer schnitten ausgebildet ist. Die Löcher 19 sind vorzugsweise gleichmäßig über alle Ab schnitte 9 verteilt angeordnet und unmittelbar auf deren oberen Enden gerichtet. Die Tropfwanne 18 ist mit wenigstens einem zum Vorratstank 15 führenden Überlauf 20 sowie mit einer Einlaßleitung 21 versehen, die mit einer Druck- bzw. Förderseite einer im Vorratstank angeordneten Pumpe 22 verbunden ist.In the housing 6 , a drip pan 18 is arranged above the sections 9 of the heat exchange surface 8 , in the bottom of which a plurality of holes 19 are cut with preselected cross sections. The holes 19 are preferably arranged evenly distributed over all sections 9 and directed directly to their upper ends. The drip pan 18 is provided with at least one overflow 20 leading to the storage tank 15 and with an inlet line 21 which is connected to a pressure or delivery side of a pump 22 arranged in the storage tank.

Der Luft/Luft-Wärmeaustauscher 7 besteht, wie insbesondere Fig. 4 und 5 zeigen, vorzugsweise aus einem Plattenwärmeaustauscher, der aus parallel und mit Abstand angeordneten Platten besteht, die im Kreuzstrom durchströmt werden. Vorzugsweise werden zur Herstellung des Wärmeaustauschers 7 sogenannte Doppelstegplatten 23 verwendet, die jeweils aus zwei parallelen Platten 23a, b und zwischen diesen angeordneten, senkrecht zu ihnen verlaufenden, als Abstandhalter wirksamen Stegen 23c bestehen.The air / air heat exchanger 7 , as shown in particular in FIGS. 4 and 5, preferably consists of a plate heat exchanger, which consists of plates arranged in parallel and at a distance and through which cross-flow flows. Preferably the heat exchanger used to prepare 7-called twin-wall sheets 23 are used, each consisting of two parallel plates 23 a, b and c exist between these arranged, extending perpendicular to them, acting as a spacer webs 23rd

Die Stege 23c sind vorzugsweise in gleichmäßigen Abständen angeordnet und über die ganze Länge der Platten 23a, b erstreckt, so daß sie gleichzeitig Luftdurchgänge 24 bilden.The webs 23 c are preferably arranged at regular intervals and extends over the entire length of the plates 23 a, b, so that they simultaneously form air passages 24 .

Zwischen benachbarten Doppelstegplatten 23a, b sind als Abstandhalter wirksame, vorzugs weise parallel und mit gleichen Abständen angeordnete Abstandstreifen 25 vorgesehen, die zwischen sich rechtwinklig zu den Luftdurchgängen 24 verlaufende Luftdurchgänge 26 bilden und an den seitlichen Enden der Doppelstegplatten 23a, b durch Dichtstreifen 27 ersetzt sind. Alternativ könnten die Abstandstreifen 25 und Dichtstreifen 27 auch durch weitere Doppelstegplatten ersetzt werden, deren Stege senkrecht zu den Stegen 23c verlaufen. Die Verbindung der verschiedenen Teile des Wärmeaustauschers 7 kann je nach Materialien durch Kleben, Löten od. dgl. erfolgen. Damit ergibt sich ein Wärmeaustau scher mit zwei Arten von Luftdurchgängen 24 bzw. 26, die im Kreuzstrom durchströmt werden, wie die Pfeile u, v, w und x in Fig. 5 zeigen. Außerdem zeigt vor allem Fig. 5, daß an drei Seitenwände des Wärmeaustauschers 7 Sammelkästen 28, 29 und 30 angesetzt sind, während die vierte, frei bleibende Seitenwand direkt an diejenige Seitenwand der Verdunstungsstufe 1 angesetzt ist, an welcher die Luft nach ihrem Durchtritt durch die Luftdurchgänge 12 austritt. Die Sammelkästen 28, 29 und 30 sind zweckmäßig wie der Sammelkasten 2 ausgebildet, wie dieser mit dem Gehäuse 6 zu einer festen Baueinheit verbunden und mit Rohrstutzen 31, 32 und 33 versehen, wobei in den Sammelkästen 28 und 30 die Verteilerplatten fehlen können.Between adjacent double wall plates 23 a, b are effective as spacers, preferably parallel and at equal distances spacer strips 25 are provided, which form air passages 26 extending at right angles to the air passages 24 and at the lateral ends of the double wall plates 23 a, b by sealing strips 27 are replaced. Alternatively, the spacer strip 25 and sealing strip 27 could be replaced by additional double web plates run the webs perpendicular to the ridges 23 c. The connection of the different parts of the heat exchanger 7 can take place, depending on the materials, by gluing, soldering or the like. This results in a heat exchanger with two types of air passages 24 and 26 , which are flowed through in cross flow, as the arrows u, v, w and x in Fig. 5 show. Also shows in particular Fig. 5, that on three side walls of the heat exchanger 7 collection boxes 28, are shown at 29 and 30, while the fourth, remaining free side wall is attached directly to the side wall of the evaporation stage 1, in which the air, after passing through the Air passages 12 emerges. The collecting boxes 28 , 29 and 30 are expediently designed like the collecting box 2 , as this is connected to the housing 6 to form a fixed structural unit and is provided with pipe sockets 31 , 32 and 33 , it being possible for the distributor plates to be missing in the collecting boxes 28 and 30 .

In wenigstens zwei Rohrstutzen, z. B. den Rohrstutzen 31 und 33, sind Ventilatoren 34, 35 angeordnet. Diese sind vorzugsweise als Axiallüfter ausgebildet, wie sie vielfach im Wohnbau in Abluftleitungen von Bädern, WC′s od. dgl. verwendet werden und Luft durch die entsprechenden Luftdurchgänge 12, 26 der Verdunstungsstufe 1 bzw. des Wärme austauschers 7 einerseits bzw. die Luftdurchgänge 24 des Wärmeaustauschers 7 anderer seits saugen.In at least two pipe sockets, e.g. B. the pipe socket 31 and 33 , fans 34 , 35 are arranged. These are preferably designed as axial fans, as they are often used in residential construction in exhaust air ducts from bathrooms, toilets or the like. Air through the corresponding air passages 12 , 26 of the evaporation stage 1 or the heat exchanger 7 on the one hand and the air passages 24th on the other hand, suck the heat exchanger 7 .

Im übrigen ist die Gesamtvorrichtung aus praktischen Gründen zweckmäßig als kompakte, vorgefertigte und transportable Baueinheit ausgebildet.For practical reasons, the entire device is useful as a compact, prefabricated and transportable unit.

Die Betriebsweise der beschriebenen Wärmeaustauschvorrichtung ist im wesentlichen wie folgt:
Nach dem Befüllen des Vorratstanks 15 mit einer Flüssigkeit und Einschaltung der Pum pe 22 sowie der Ventilatoren 34 und 35 wird warme Luft durch den Rohrstutzen 4 angesaugt und mittels des Sammelkastens 2 und der Verteilerplatte 5 in eine Luftströmung verwandelt, die gleichmäßig über den Querschnitt des Filterelements 3 und die Eingangs öffnungen der Vielzahl von Luftdurchgängen 12 verteilt ist. In der Luft schwebende Ver unreinigungen werden vom Filterelement 3 zurückgehalten, wodurch die Gefahr einer Verschmutzung der Luftdurchgänge 12, 26 vermindert wird. Die Luftströmung durchströmt dann die Luftdurchgänge 12, wobei sie in innigen Kontakt mit den verschiedenen Ab schnitten 9 der Wärmeaustauschfläche 8 gelangt, die ständig mit der Flüssigkeit benetzt wird, indem diese mittels der Pumpe 22 in die Tropfwanne 18 befördert wird und durch deren Löcher 19 auf die oberen Enden der Abschnitte 9 tropft. Mit Hilfe des Lochquer schnitts und der Höhe der Flüssigkeitssäule kann eine genau dosierte Menge der Flüssigkeit auf die Wärmeaustauschfläche 11 geleitet und diese auf ihrer ganzen Länge im wesentli chen gleichförmig benetzt werden. Zuviel geförderte Flüssigkeit wird durch den Überlauf 20 oder durch Abtropfen von den unteren Enden der Abschnitte 9 zurück in den Vorrats tank 15 befördert. Aufgrund der großflächig einsetzenden Verdunstung der Flüssigkeit wird der vorbeiströmenden Luft Wärmeenergie entzogen, was eine merkliche Abkühlung dieser Luft zur Folge hat. Der aufgrund der Verdunstung entstehende Verlust an Flüssigkeit wird mit Hilfe des Schwimmerventils 16 und des nicht dargestellten Zulaufs ständig automatisch ausgeglichen.The operation of the heat exchange device described is essentially as follows:
After filling the storage tank 15 with a liquid and switching on the pump 22 and the fans 34 and 35 , warm air is sucked in through the pipe socket 4 and converted into an air flow by means of the header box 2 and the distributor plate 5 , which flow is uniform over the cross section of the filter element 3 and the inlet openings of the plurality of air passages 12 is distributed. Airborne Ver impurities are retained by the filter element 3 , whereby the risk of contamination of the air passages 12 , 26 is reduced. The air flow then flows through the air passages 12 , being cut into intimate contact with the various sections 9 of the heat exchange surface 8 , which is constantly wetted with the liquid by conveying it into the drip tray 18 by means of the pump 22 and through the holes 19 thereof the upper ends of the sections 9 drip. With the help of the hole cross section and the height of the liquid column, a precisely metered amount of the liquid can be passed onto the heat exchange surface 11 and this can be wetted uniformly over its entire length. Too much liquid is conveyed through the overflow 20 or by dripping from the lower ends of the sections 9 back into the storage tank 15 . Due to the large-scale evaporation of the liquid, thermal energy is extracted from the air flowing past, which results in a noticeable cooling of this air. The loss of liquid resulting from the evaporation is constantly automatically compensated for with the aid of the float valve 16 and the inlet, not shown.

Die abgekühlte Luft tritt in die zweckmäßig auf die Luftdurchgänge 12 ausgerichteten oder sonstwie an diese angeschlossenen Luftdurchgänge 26 des Wärmeaustauschers 7 ein, durchströmt diese und wird dann über den Sammelkasten 28 und den Rohrstutzen 31 nach außen abgegeben. Gleichzeitig wird durch den Rohrstutzen 32 weitere Warmluft gesaugt und mittels der im Sammelkasten 29 angebrachten Verteilerplatte auf die ganze zugehörige Eingangsfläche des Wärmeaustauschers 7 verteilt, von wo sie dann die Luftdurchgänge 24 passiert und danach durch den Sammelkasten 30 und den Rohrstutzen 33 wieder nach außen gelangt. Aufgrund des Wärmeaustauschs im Wärmeaustauscher 7 wird die von der Verdunstungsstufe 1 kommende, abgekühlte Luft wieder erwärmt, während gleichzeitig die durch den Rohrstutzen 32 angesaugte Luft abgekühlt wird.The cooled air enters the air passages 26 of the heat exchanger 7 , which are expediently aligned with the air passages 12 or connected to them in some other way, flows through them and is then discharged to the outside via the collecting box 28 and the pipe socket 31 . At the same time, further warm air is drawn in through the pipe socket 32 and distributed to the entire associated input surface of the heat exchanger 7 by means of the distributor plate attached in the collecting box 29 , from where it then passes through the air passages 24 and then reaches the outside through the collecting box 30 and the pipe socket 33 . Due to the heat exchange in the heat exchanger 7 , the cooled air coming from the evaporation stage 1 is heated again, while at the same time the air sucked in through the pipe socket 32 is cooled.

Die in der Verdunstungsstufe 1 abgekühlte Luft nimmt aufgrund ihrer innigen Berührung mit der verdunstenden Flüssigkeit Feuchtigkeit auf, so daß die durch den Rohrstutzen 31 ausströmende Luft eine größere absolute Feuchtigkeit als die durch den Rohrstutzen 4 einströmende Luft und daher eine erheblich größere relative Luftfeuchtigkeit als diese besitzt. Aus diesem Grund wird die dem Rohrstutzen 4 zugefügte Warmluft vorzugsweise der äußeren Atmosphäre oder irgendeiner anderen Umgebung entnommen und dieser durch den Rohrstutzen 31 wieder zugeführt, indem beide Rohrstutzen 4, 31 beispielsweise mit zur äußeren Atmosphäre führenden Rohrleitungen, Schläuchen od. dgl. verbunden werden. Dagegen findet im Wärmeaustauscher 7 ein Wärmeaustausch ohne wesentliche Feuchtig keitsaufnahme oder -abgabe durch die Luft, d. h. ohne wesentliche Änderung der absoluten Feuchtigkeit statt. Daher kann die durch den Rohrstutzen 32 angesaugte Luft dem zu kühlenden Raum entnommen und durch den Rohrstutzen 33 wieder dem zu kühlenden Raum zugeführt werden. Dadurch wird sich im zu kühlenden Raum die relative Luftfeuch tigkeit nur in dem von der Temperaturdifferenz zwischen warmer und abgekühlter Luft abhängigen Umfang ändern. Dabei ist es möglich, die Wärmeaustauschvorrichtung außerhalb des zu kühlenden Raums aufzustellen und die Rohrstutzen 32, 33 durch Rohrlei tungen, Schläuche od. dgl. mit dem zu kühlenden Raum zu verbinden. Unter dem Begriff "Raum" werden dabei natürlich auch aus mehreren Zimmern od. dgl. bestehende Wohnun gen, Gebäude, Hallen od. dgl. verstanden, solange diese strömungsmäßig eine zusammen hängende Einheit bilden.The air cooled in the evaporation stage 1 absorbs moisture due to its intimate contact with the evaporating liquid, so that the air flowing out through the pipe socket 31 has a greater absolute humidity than the air flowing in through the pipe socket 4 and therefore has a considerably greater relative humidity than this . For this reason, the warm air added to the pipe socket 4 is preferably taken from the outside atmosphere or any other environment and fed back through the pipe socket 31 by connecting both pipe sockets 4 , 31, for example, to pipes, hoses or the like leading to the outside atmosphere. In contrast, a heat exchange takes place in the heat exchanger 7 without significant moisture absorption or release by the air, ie without a significant change in the absolute humidity. Therefore, the air sucked in through the pipe socket 32 can be removed from the space to be cooled and fed back through the pipe socket 33 to the space to be cooled. As a result, the relative humidity in the room to be cooled will only change to the extent dependent on the temperature difference between warm and cooled air. It is possible to set up the heat exchange device outside of the room to be cooled and to connect the pipe sockets 32 , 33 by pipes, hoses or the like to the room to be cooled. The term "room" is of course also understood to mean apartments, buildings, halls or the like consisting of several rooms or the like, as long as these form a connected unit in terms of flow.

Alternativ wäre es möglich, die durch den Rohrstutzen 4 gesaugte Luft dem zu kühlenden Raum und die durch den Rohrstutzen 32 angesaugte Luft der äußeren Atmosphäre zu entnehmen, zumal durch Tür- und Fensterspalte od. dgl. stets ein Druckausgleich statt finden wird, selbst wenn die Ventilatoren 34, 35 unterschiedliche Luftmengen fördern. Je nachdem, ob die Veränderung der Luftfeuchtigkeit toleriert werden kann oder nicht, sind auch zahlreiche andere Anschlußmöglichkeiten gegeben.Alternatively, it would be possible to take the air sucked in through the pipe socket 4 from the space to be cooled and the air sucked in through the pipe socket 32 from the outside atmosphere, especially since pressure equalization will always take place through door and window gaps or the like, even if the Fans 34 , 35 promote different amounts of air. Depending on whether the change in air humidity can be tolerated or not, there are numerous other connection options.

Das in der Verdunstungsstufe 1 zur Bildung der Wärmeaustauschfläche 8 verwendete Vlies 11 ist vorzugsweise ein Faservlies mit hoher Flüssigkeitsaufnahmefähigkeit (z. B. 700% bei Wasser). Vliese dieser Art werden z. B. von der Fa. Kahnes, 66864 Kusel, ver trieben. Bei den für die Abstandhalter 14 verwendeten Abstandhaltergeweben handelt es sich zweckmäßig um solche der Fa. AKZO, 42103 Wuppertal.The fleece 11 used in the evaporation stage 1 to form the heat exchange surface 8 is preferably a fiber fleece with a high liquid absorption capacity (eg 700% in the case of water). Nonwovens of this type are used for. B. from Kahnes, 66864 Kusel, ver. The spacer fabrics used for the spacers 14 are expediently those from AKZO, 42103 Wuppertal.

Die für den Wärmeaustauscher 7 vorgesehenen Doppelstegplatten 23 bestehen vorzugsweise aus in einem Stück hergestellten Kunststoffelementen, auf die jeweils erforderliche Größe geschnitten und z. B. von der Fa. Röhm GmbH, 64293 Darmstadt, in verschiedenen Größen vertrieben werden. Bevorzugte Plattendicken sind dabei 0,2 bis 0,5 mm.The double wall plates 23 provided for the heat exchanger 7 are preferably made of one-piece plastic elements, cut to the required size and z. B. from Röhm GmbH, 64293 Darmstadt, in various sizes. Preferred plate thicknesses are 0.2 to 0.5 mm.

Bei einer praktischen Ausführungsform mit einer Wärmeaustauschfläche 8 von ca. 17,5 qm pro Breitseite des Vlieses 11 bei einer Länge der Luftdurchgänge 12 von z. B. ca. 50 cm, einem Wärmeaustauscher 7 mit Außenabmessungen von ca. 50 × 50 × 50 cm und mit Wasser als Flüssigkeit lassen sich bei Anwendung handelsüblicher Pumpen 22 bzw. Ventilatoren 34, 35 bei geringem elektrischen Leistungsaufwand (ca. 50 bis 75 Watt pro Pumpe bzw. Ventilator) erhebliche Kühlleistungen erzielen. Diese betragen bei Luftdurch sätzen von z. B. 150 m³/h zwischen den Rohrstutzen 4 und 31 z. B. ca. 18°C (von 38°C auf 20°C), wenn der Ventilator 35 ausgeschaltet ist, wobei die relative Luftfeuchtigkeit gleichzeitig um ca. 60% von z. B. 23% auf 83% am Ausgang des Rohrstutzens 31 zunimmt. Wird dagegen auch der Ventilator 35 eingeschaltet, dann wird zwischen den Rohrstutzen 32 und 33 z. B. eine Abkühlung der eintretenden Luft um ca. 12°C von 36°C auf 24°C erzielt, während gleichzeitig die relative Luftfeuchtigkeit von z. B. 25% auf 45% ansteigt. In diesem Fall wird die durch die Rohrstutzen 4 und 31 ein- bzw. aus tretende Luft insgesamt lediglich um wenige Grad Celsius, z. B. von 33°C auf 27°C abgekühlt, während gleichzeitig die relative Luftfeuchtigkeit von z. B. 27% auf 55% ansteigt. Daraus ist ersichtlich, daß die relative Luftfeuchtigkeit der die Luftdurchgänge 24 des Wärmeaustauschers 7 durchströmenden Luft weit weniger stark ansteigt, als dies für die die Luftdurchgänge 12 der Verdunstungsstufe 1 durchströmende Luft für den Fall gilt, daß der Wärmeaustauscher 7 nicht vorhanden ist oder durch Einschaltung des Ventila tors 35 unwirksam gemacht wird.In a practical embodiment with a heat exchange surface 8 of approximately 17.5 square meters per broad side of the fleece 11 with a length of the air passages 12 of z. B. approx. 50 cm, a heat exchanger 7 with external dimensions of approx. 50 × 50 × 50 cm and with water as a liquid can be used when using commercially available pumps 22 or fans 34 , 35 with low electrical power consumption (approx. 50 to 75 watts achieve significant cooling capacities per pump or fan). These are at air flow rates of z. B. 150 m³ / h between the pipe socket 4 and 31 z. B. about 18 ° C (from 38 ° C to 20 ° C) when the fan 35 is turned off, the relative humidity at the same time by about 60% of z. B. 23% to 83% at the outlet of the pipe socket 31 increases. If, however, also the fan 35 turned on, then z between the pipe socket 32 and the 33rd B. achieved a cooling of the incoming air by about 12 ° C from 36 ° C to 24 ° C, while at the same time the relative humidity of z. B. increases 25% to 45%. In this case, the air entering and exiting through the pipe socket 4 and 31 is only a few degrees Celsius, for. B. cooled from 33 ° C to 27 ° C, while at the same time the relative humidity of z. B. 27% increases to 55%. From this it can be seen that the relative humidity of the air flowing through the air passages 24 of the heat exchanger 7 increases far less than that for the air flowing through the air passages 12 of the evaporation stage 1 in the event that the heat exchanger 7 is not present or by switching on the Ventila tors 35 is rendered ineffective.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, das sich auf vielfache Weise abwandeln läßt. Dies gilt vor allem für die konkrete geometrische Ausgestaltung der Verdunstungsstufe 1 und des Wärmeaustauschers 7, die nur beispiels weise dargestellt und beschrieben wurden, vor allem aber auch für die angegebenen Materialien und sonstigen Einzelheiten.The invention is not limited to the exemplary embodiment described, which can be modified in many ways. This applies above all to the specific geometric configuration of the evaporation stage 1 and the heat exchanger 7 , which have been shown and described only by way of example, but above all to the materials and other details given.

Claims

1. Heat exchange device with an evaporation stage ( 1 ) for cooling air, the evaporation stage ( 1 ) having a wettable with a liquid, for heat exchange with air to be cooled determined heat exchange surface ( 8 ), characterized in that the evaporation stage ( 1 ) with a plurality of with the heat exchange surface ( 8 ) interacting air passages ( 12 ) and is connected to an air / air heat exchanger ( 7 ) which is connected to the air passages ( 12 ) further air passages ( 26 ).

2. Heat exchange device according to claim 1, characterized in that the heat exchange surface ( 8 ) of the evaporation stage ( 1 ) consists of a fleece ( 11 ) with a plurality of wavy sections ( 9 ), between which the passages ( 12 ) for cooling air are formed.

3. Heat exchange device according to claim 2, characterized in that in the passages ( 12 ) spacers ( 14 ) are used.

4. Heat exchange device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sections ( 9 ) of the heat exchange surface ( 8 ) are arranged vertically.

5. The heat exchange apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the evaporation step (1) comprises a positioned above the heat exchange surface (11) Drip tray (18) with a plurality of directed onto the heat exchange surface (8) holes (19).

6. Heat exchange device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a storage tank ( 15 ) for the liquid is arranged below the heat exchange surface ( 11 ).

7. Heat exchange device according to claim 6, characterized in that the evaporation stage ( 1 ) has a pump ( 22 ) for conveying the liquid from the storage tank ( 15 ) into the drip tray ( 18 ).

8. Heat exchange device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the air / air heat exchanger ( 7 ) consists of a plate heat exchanger.

9. Heat exchange device according to claim 8, characterized in that the plates of the air / air heat exchanger ( 7 ) from air passages ( 23 c) having double web plates ( 23 ) and arranged between these, also air passages ( 26 ) forming spacer strips ( 25 ) .

10. Heat exchange device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaporation stage ( 1 ) and the air / air heat exchanger ( 7 ) are combined into a compact, prefabricated unit.

11. Heat exchange device according to claim 10, characterized in that it is provided with two header boxes ( 2 , 29 and 28 , 30 ) for the entry and exit of air, a header box ( 2 ) an air inlet side of the evaporation stage ( 1 ) is assigned, while the three other header boxes ( 28 to 30 ) with the air / air heat exchanger ( 7 ) are connected.

12. Heat exchange device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the collecting boxes intended for the escape of air ( 28 , 30 ) have pipe sockets ( 31 , 33 ) with inserted fans ( 34 , 35 ).