DK153725B - Roterende varmeveksler - Google Patents

Description

i

DK 153725B

Opfindelsen angår en varmeveksler af den i indledningen til patentkrav 1 nærmere angivne art.

Roterende varmevekslere forekommer sædvanligvis i ventilationsanlæg for genvinding af varme eller fugtighed fra af-5 gangsluften. Varmevekslerens aktive del, rotoren er udformet med aksiale kanaler, som sørger for luftens gennemstrømning. For tilpasning til forskellige luftstrømninger fremstilles rotoren med forskellige diametre fra ca. 500 mm i trin op til ca. 5000 mm. Rotorens udstrækning kan i aksial 10 retning selv med meget høje krav på virkningsgrad gøres meget kort, sædvanligvis ca. 200 mm.

Rotoren omgives af og er ophængt i et hylster, som har tilslutninger for udeluften og afgangsluften før og efter passage af varmeveksleren. For at forhindre en ren blanding af 15 udeluft og afgangsluft i hylsteret er det nødvendigt, at rotoren har godt virkende tætninger, dels over diameteren mellem de to tilsluttede kanaler og dels rundt om rotorens periferi. Tætningerne skal findes på begge sider af rotoren. Gennem rotorens korte længde eller aksiale udstrækning opnås 20 også den store fordel, at hele varmeveksleren kan fremstilles med en meget begrænset byggelængde.

Som følge af at varmeveksleren arbejder efter modstrømsprincippet, vil luftkræfterne forårsage et drejende eller vippende moment, som forsøger at skråstille rotoren i 25 forhold til hylsteret med dets tætninger. Dette drejende moment forøges meget hurtigt med tiltagende diameter af rotoren. Samtidig øges kravet for en stabil fastgørelse af rotoren på grund af den geometriske faktor, dvs. forholdet mellem rotordiameter og varmevekslerens længde. Var-30 mevekslerens tæthed mod lækage forringes betydeligt for hver millimeter skråstilling af rotoren.

Af denne årsag skal rotorens ophængning i hylsteret gøres meget drejningsstiv. Sædvanligvis udføres varmeveksleren derfor med et helsvejset rammeværk med op til fire bjælker, 2 DK Ί53725Β som mødes i centrum. Yderligere forstærkninger af rammeværket udføres med forskellige diagonalstivere. Hylsterets dækflader svejses eller skrues til rammeværket. I centrum svejses eller boltes et rotorleje til det faste rammeværk for 5 rotorens ophængning. Rotorakselen monteres sædvanligivis med en centerbolt.

Gennem ophængningsmåden for rotoren skal al kontrol og vedligeholdelse af denne ske inde fra kanalsysternet. Hvis man ser bort fra visse enkle eftersyn af rotorfladerne samt even-10 tuelt justering af tætninger, bliver vedligeholdelsesaktiviteter i almindelighed svære og ikke sjældent farlige at udføre i trange og lukkede kanalsektioner. Dette gælder f. eks. aktiviteter som rengøring, udskiftning af sektordele eller lejeudskiftning.

15 Hovedformålet med opfindelsen er at tilvejebringe en varmeveksler af den i indledningen til patentkravet angivne art, ved hvilken de ovenfor nævnte problemer og ulemper er elimineret, uden at der findes risiko for skråstilling af rotoren med sin aksel i huset.

20 Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at varmeveksleren i det væsentlige er således udført, som angivet i den kendetegnende del af patentkrav 1.

I en foretrukken udførelsesform kan varmeveksleren være udført således, at motoren er forskydelig sammen med rotoren. Herved 25 lettes montering, demontering og vedligeholdelse væsentligt, samtidigt med at en sikrere drift opnås.

I en anden foretrukken udførelsesform er varmeveksleren udført således, at rotorlejet og motoren sammen er anbragt på et i forhold til styreorganet bevægeligt bæreorgan. Herved opnås at man 30 hurtigt og enkelt kan udtrække, installere, demontere og vedligeholde lejer, motor, rotor og bæreorgan. Der opnås en enhed, der også kan monteres på fabrik og transporteres sikkert til installationsstedet, hvor monteringen sker hurtigt og enkelt.

T An trp.dne -ΡητΆ-Ι-τ-ηίΓνΑη πΛ-Ρο\τ-αΊ cptifnrm at- Λ7ν=η-τηΑΌΆΐ?Ήΐ prpn nΛ-Frt-rt· 3

DK 153725B

således, at bæreorganet, der er forskydeligt i styreorganet, omfatter stænger, lister henholdsvis bjælker, der er indbyrdes forbundne med mindst én travers, der er anbragt ind til begge rotorens endesider og er bevægelig på eller i nævnte styreor-5 gan. Denne konkrete udførelsesform garanterer en kompakt, ufølsom konstruktion, der er enkel og billig, og hvor der sikres en sikker placering i de stationære dele.

Ved en fjerde foretrukken udførelsesform er varmeveksleren udført således, at det bevægelige bæreorgan bærer mindst én gavl-10 væg til huset. Denne konstruktion er endnu mere fordelagtig, ved at husdelen er direkte sammenkoblet med de bevægelige dele.

I en femte foretrukken udførelsesform af varmeveksleren er denne konstrueret således, at styreorganet omfatter langs rotorens to ende sider forløbende skinner, ved eller i hvilke bæreorga-15 nets lister eller lignende er glidende eller rullende lejret. Denne konstruktion giver en fordeling af rotorens vægt over en større strækning, samtidig med at der herved muliggøres nævnte lejring og forskydelighed.

I en sjette foretrukken udførelsesform af varmeveksleren er denne 20 konstrueret således, at de to styreskinner er stift forbundne med hinanden ved deres ender med en travers, og danner sammen med denne et styreorgan, som sammen med bæreorganet danner en vridnings- og bøjningsstiv, rammeformet lejeenhed. Denne vridnings- og bøjningsstive konstruktion er meget væsentlig for 25 en sikker placering af rotoren i drift og ved udtrækning. Samtidig indebærer denne konstruktion et minimalt materialeforbrug og maksimal effekt· Komplicerede stangsystemer kan f.eks. helt undværes selv ved.større vægt.

I en syvende foretrukken udførelsesform er varmeveksleren udført 30 således, at de to styreskinner er stationært fastgjort til huset. Denne konstruktion sikrer en sikker forankring af alle bevægelige dele og danner muligheden for en homogen konstruktionsløsning.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende ved nogle fore- 4— A *1 J £ /A Λ 1 Μ Λ η £ A .««Μ Μ M A £ Μ M s.M <ua«M * _C W 1 _ ^ C Λ -3 Ί _ 4

DK 153725B

under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en varmeveksler med tilsluttende kanaler for tilgangs- og afgangsluften og med delvis fra det stationære varmevekslerhus udtrukket rotor, set i perspektiv, 5 fig. 2 en styreindretning og et hermed forskydeligt anbragt bæreorgan for rotoren og rotordriften, set fra oven, fig. 3 bæreorganet i fig. 2 i større målestok og set i perspektiv, 10 fig. 4 et aksialsnit af midterdelen af rotoren og dens lejer, fig. 5 en del af styreindretningen for bæreorganet, set i perspektiv, fig. 6 skematisk styreindretningen og udtrukket bæreorgan, 15 der skematisk viser, at begge disse dele af varme veksleren kompletterer hinanden til en overordentlig bøjningsstiv lejeenhed, og fig. 7 det samme som fig. 6, men med forskellige muligheder for yderligere forøgelse af bøjningsstivheden.

20 Af fig. 1 fremgår placeringen af en varmeveksler i et par kanaler 1 og 2 for henholdsvis tilgangs- og afgangsluft. Med fra sit hylster eller hus 3 udgående tilslutningsstudse 4 og 5 er varmeveksleren tilsluttet nævnte kanaler 1 og 2, som på begge sider af varmeveksleren har inspektionsluger 6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Fig. 1 viser en rotor 7 til denne varmeveksler delvis udtruk 2 ket af huset 3. Til dette formål er på begge sidevægge 8 af 3 huset 3 anbragt en styreskinne 9, i hvilke skinner der er 4 anbragt et på langs forskydeligt bæreorgan for rotoren 7.

5

Dette bæreorgan består af to lister eller bjælker 10, en på 6 hver endeside af rotoren, hvilke lister eller lignende er 7 forbundne med hinanden ved sine ender gennem en travers 11.

8

Til listerne er fastgjort et leje for roterbar lejring af 9 rotoren. Med bæreorganet 10, 11 er forbundet en i fig. 1 10 forreste gavlvæg 12 til huset 3, hvilken gavlvæg er forbundet 11 med en bæreplade 13, på hvilken der er lejret en drivmotor 21 for rotoren 7. I fig. 1 er den forreste gavlvæg 12 med bærepladen 13 og motoren 21 vist i adskilt stilling i af-

DK 153725B

5 stand fra det af listerne 10 og traversen 11 dannede bæreorgan for at anskueliggøre detaljerne bedre. I denne figur er ikke vist forbindelsen mellem drivmotoren og rotorakselen 7.

5 Fig.2 viser udformningen af et leje 16 til rotorens 7 aksel ved de to overfor hinanden liggende, indvendige sider af listerne 10 på nævnte bæreorgan. Af dette Udførelseseksempel fremgår også, at de til styring og forskydning af listerne 10 tjenende styreskinner 9 er forbundne gennem en travers 25, 10 som er beliggende ud for den førnævnte travers 11. Styreskinnerne 9 danner sammen med traversen 25 et styreorgan for rotoren og dens drivindretning og er stationært anbragt i huset 3.

Ved det i fig. 3 i noget større målestok viste bæreorgan be-15 står de to langs rotorens endesider forløbende lister eller bjælker 10 af U-profiler med bort fra hianden vendende åbne sider. Også traversen 11 består af en U-profil, som er drejningsfast forbundet med de to lister 10. Dette sker i det viste eksempel ved pladejern 14. De mod hinanden venden-20 de, indvendige sider af listerne 10 bærer cirkelrunde skiver 15, ved hvilke der er fastgjort lejedele 16 for roter-bar lejring af et nav 17 på rotoren 7.

I fig. 5 er vist det i fig. 2 skematisk viste styreorgan i større målestoksforhold. Ved dette styreorgan består de to 25 sideskinner 9 af u-profiler, som i dette tilfælde er vendt ' mod hinanden med sine åbne sider til optagelse af bæreorganets lister eller bjælker 10. Den disse styreskinner 9 forbindende travers 25 er ligeledes dannet af en U-profil, hvis åbne sider er vendt bort fra skinnerne 9. Ved mundin-30 gen af sin åbne side har denne U-profil 25 udadvendende flanger 19, med hvilke styreorganet 9, 25 er fastgjort til huset 3. Det er imidlertid også muligt at fastgøre sideskinnerne direkte ved varmevekslerhuset 3. Fastgørelsen kan ske gennem skruer eller ved svejsning. 1

Givetvis er bæreorganets U-formede lister 10 og styreorganets

DK 153725 B

6 skinner 9 dimensioneret på en sådan måde, at listerne 10 optages med glidestyring i skinnerne 9, uden at der dermed kan optræde en vipning af rotoren omkring sin drejningsaksel eller omkring en akse, som er vinkelret på rotationsakselen.

5 I den indskudte tilstand af bæreorganet og styreorganet danner disse to organer en lukket ramme, se fig. 2, med stor vridnings- og bøjningsstivhed mod vridningsmoment omkring den i fig. 6 viste akse Y-Y. For at opnå en ligeså stor stivhed i Z-retningen i fig. 6 gives bjælkerne eller li-10 sterne eller skinnerne af disse to organer en højde h med hensigtsmæssigt inertimoment. En yderligere øgning af denne stivhed kan tilvejebringes ved anbringelse af stiver 20, som eksempelvis er vist i fig. 7. Z-aksen er vinkelret i forhold til både X- og Y-aksen.

15 Opfindelsens kerne består således i, at rotoren er anbragt på ud af huset på styreorganer udtrækkelige lejer.

Ved det viste udførelseseksempel findes til dette formål lejer 16 på et gaffellignende bæreorgan 10,11 i form af en vrid- og bøjningsstiv bjælkekonstruktion, der strækker 20 sig langs de to sider af rotoren 7. Dette bæreorgan er styret med glidepasning i et styreorgan 9, 25, som ligeledes har gaffelform og består af en vrid- og bøjningsstiv bjælkekonstruktion. Ikke viste diameter- og/eller periferitætninger er fortrinsvis fastgjort på bæreorganet, direkte 25 eller indirekte, og er forskydelige sammen med rotoren.

Fig. 2 til 7 skal naturligvis forstås således, at lejet 16 i bæreorganets indskudte stilling er i afstand fra traversen 25 i det mindste svarende til rotorradien. Stiverne 20 kan i et særligt tilfælde anbringes som vist i fig. 7.

30 Normalt skal stiverne dog udgå fra midten af styreskinnerne 9.

Claims (8)

1. Varmeveksler til genvinding af varme og/eller fugtighed fra luftstrømme og med et stationært hus .(3), der danner et afsnit i kanalerne (1,2) for luftpassagen, i hvil- 5 ket hus der drejeligt er lejret en rotor (7), som har parallelt med drejningsaksen forløbende gennemgangsåbninger og kan roteres af en motor (21), kendetegnet ved, at rotoren (7) med et rotorleje (16) er forskydeligt anbragt på styreorganer (9) i huset (3) i det væsentlige vinkelret 10 på kanalakserne ud af og ind i huset.

2. Varmeveksler ifølge krav 1, kendetegnet ved, at motoren (21) er forskydelig sammen med rotoren (7).

3. Varmeveksler ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at rotorlejet (16) og motoren (21) sammen er 15 anbragt på et i forhold til styreorganerne (9) bevægeligt bæreorgan (10,11).

4. Varmeveksler ifølge krav 1, kendetegnet ved, at et bæreorgan, der er forskydeligt i styreorganet (9) omfatter stænger, lister henholdsvis bjælker (10), der er 20 indbyrdes forbundne med mindst én travers (11), der er anbragt ind til begge rotorens (2) endesider og er bevægelig på eller i nævnte styreorgan (9).

5. Varmeveksler ifølge krav 4, kendetegnet ved, at det bevægelige bæreorgan (10,11) bærer mindst én 25 gavlvæg (12) til huset (3).

6. Varmeveksler ifølge krav 1, kendetegnet ved, at styreorganet (9) omfatter langs rotorens (7) to endesider forløbende skinner, ved eller i hvilke bæreorganets lister eller lignende (10) er glidende eller rullende lej- 30 rede.

7. Varmeveksler ifølge krav 6, kendetegnet DK 153725B s ved, at de to styreskinner (9) er stift forbundne med hinanden ved deres ender med en travers (25) og danner sammen med denne et styreorgan, som sammen med bæreorganet (10,11) danner én vrid- og bøjningsstiv, rammeformet lejeenhed (fig.6).

8. Varmeveksler ifølge krav 6, kendetegnet ved, at de to styreskinner (9) er stationært fastgjort til huset (3).