用于气体介质的再生式换热器制造技术

最好按照对流原则工作的本发明专利技术的再生式换热器可用作贮热器或换热元件，它有一个可供放热和吸热的气体（空气）轮流通过的、设在气流方向上的网格物，该网格物（２４）最好由薄而柔顺的、特别是塑料制成的织物元件多层重叠而成。在一种有效的实施形式中，该网格物（２４）被设在一个旋转的旋转体（５）的罩壳上。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于气体介质的再生式换热器，特别是建筑物室内通风用的空气换热器，以及一种轮流通过放热和吸热气体介质的贮热器。本专利技术的再生式换热器用于建筑物的室内通风或室内空调是比较好的，下面还要结合这种使用目的详细说明。但不难理解，它可以有较广泛的使用范围，基本上用于放热和吸热气体介质之间的热交换，例如用于从加热系统、燃气轮机等出来的废空气或废燃气的余热回收。目前供暖建筑物室内的通风多半靠开窗或通过通风机解决，须将用过的空气排放到室外并从室外吸入新鲜的空气。与此有关的热量损失十分可观(每人年约为2000千瓦小时的天然能)。多半只是在大建筑物中才能见到的集中空调设备使用换热器，也包括再生式换热器来作供气和废气之间的热交换，工作效率一般约在70%以下。此外，居住区室内通风或室内空调用的小型通风装置可能达到余热回收率只是45%左右。带有废气余热回收的室内通风设备的效率越低，越容易将余热回收得来的热在过度通风情况下丧失掉。为此通常在带有余热回收的空调设备上装有费钱的传感器调节装置。但这样做又会出现另一个问题，即空气质量的降低曾多次被记录下来，这是因为为了满足新鲜空气的需要，有时不得不增加窗户开启度的原故。在集中的系统中除此以外还需要极高的能量消耗以便得到良好的通风，1000到2000Pa(帕斯卡)的系统压力损失是并不少见的。本专利技术的目的主要是要研制一种再生式换热器，该器作为室内通风或室内空调用的新鲜空气换热器具有特殊优点，同时该器的制造成本可比一般小型设备低，但与可对比的设备比较，工作效率却有显著的提高。按照本专利技术上述目的是这样达到的，即贮热器是由一个多层的网格物构成的。该网格物虽然也可制成栅网结构，但最好制成织物结构，同时最好用塑料例如聚乙烯制成。按照本专利技术，最好用一种薄薄的织物材料制成的网格物作为再生式换热器的吸热和贮热装置，该网格物也可用防蝇纱罩使用的织物制成或用这种织物材料制成。这种设在空气流通方向上的薄薄的织物或网格材料用多层组合制造成贮热器用的网格物，具有足够大的吸热性，可供热交换使用。这种可构成多层体的织物材料或栅网材料价格便宜，易于制造，可以制成在气流方向上具有足够细小网格的换热器并且重量很小，在需要时还可便于清洗。使用好多层上述吸热或贮热的构造材料，在气体或空气的流通方向，前后一层接一层地排列，可以得到一个高效的再生式换热器，它所具有的高效率可以轻而易举地达到90%以上。由多层重叠材料构成的、在气流方向具有较小导热率的网格物，其优点是，具有相当高的表面散热系数和较大的热容量。在气流方向的高导热率由于会使各层之间的温度降迅速平衡，对可能达到的热交换率会产生负的影响。对具有小流距和小流速的热交换来说，在气流方向的小导热率是特别重要的。对高效率有利的多层网格物在气流方向的小导热率是这样产生的，一方面由于它是用塑料制造的，另一方面也由于，当各该单层一个接一个直接重叠起来时，在织物或栅网材料的各层之间基本上只是点接触。在另一方面也有可能在作为贮热器使用的网格物的各该单层之间设置间隔元件使它们相互隔开。这样做至少可以降低空气流通方向的导热率，加上气流方向上具有细小网格，可以指望得到高的效率。这时用塑料制成的织物和栅网材料的低导热率，在通过网格物的较细线径而进行的吸热和贮热方面已不再起多大作用。不难理解，作为贮热器使用的网格物的层数须按织物或栅网材料的情况(为此而使用的线材的粗细或筛眼的大小)并须按使用条件而不同。层数还受到下列关系支配N≥-1(N＝层数，η＝效率)使用薄而柔顺的织物(或栅网材料)来构成本专利技术的换热器或其贮热器的网格物是合适的，特别对于室内通风用的换热器，可用粗细约为0.15到0.3毫米的线材制成的、方形筛眼净空最好在0.5毫米到1.4毫米之间的材料构成。但是如同网格物的层数一样，筛眼大小和线径粗细也是可在较宽范围内变化的。筛眼净空大小和线径粗细的比例在3至6之间的是合适的。作为换热器使用的网格物单层可这样构成，使单一的织物或栅网剪裁料得以按要求的层数层叠层地堆积起来。但在加工技术方面，有利的做法一般是将薄而柔顺的织物带或栅网制成的网格物折叠成之字形以便构成多层体。特别有利的做法是有一装置将薄而柔顺的织物带(或栅网带)按所要求的卷绕层数制成一个卷绕体。如上所述，本专利技术的换热器作为室内通风或室内空调使用时是有其特殊优点的，其时它能制成单元室内通风或单元室内空调用的轻质结构小型设备。因此它能安装在房间的窗户上或建筑物外墙的开口上。由于其高效率，因而在废空气内含有的凝结出来的潮气在顺流通过网格物时可与对面逆流而来的新鲜空气直接接触，因此原来具有冷的室外温度的新鲜空气在到达室内时就几乎具有室内空气的温度和湿度了。此外在采用本专利技术的换热器时还可以轻而易举地用新鲜空气来主动冷却，其时废空气在进入换热器之前被加湿一直到接近冷却限度时才加入到通过换热器的气流中去。于是新鲜空气以几乎与室内空气状态相当的冷却限度温度到达室内，并没有新增湿度。本专利技术的再生式换热器能较好地放热的和吸热的空气(或另外一种气体介质)的对向流动中工作，它在使用多层网格物时可以用各种不同的方式构成。例如作为对流换热器时一种简单的方式是将网格物固定地安装起来，然后通过转换，使废空气和新鲜空气轮流流过。在这种情况下，必须有成对的对向流动工作的换热器一起工作。本专利技术的一种特别有效的构造方式是将多层网格物设在一个旋转体，最好是圆筒的周围，其内用一挡壁分隔成两个对流室，分别使放热和吸热气体介质(废空气和新鲜空气)从其中对向流动通过，其时该挡壁适当地固定在旋转的旋转体上，该旋转体最好有一由护栅或类似物构成而可让气体通过的罩壳作为网格物的支承。从而具有要求的卷绕层数的织物或栅网材料可适当地环绕在旋转体的罩壳上。可驱动的旋转体连同在其罩壳上设置的多层网格物(卷绕体)具有在气流方向上的细小网格，较轻的构造重量和较大的贮热容量，从而可以较小的空气流通阻力和较小的通风机功率运转，因此处理废空气和新鲜空气所要求的能量消耗也比较小。它可以无问题地在建筑物的房间上安置，特别是如前所述，装在窗上或一外墙开口上。本专利技术将在下面结合附图示出的有较优实施例详细说明。在附图中附图说明图1为本专利技术的再生式换热器在安装状态时(装在窗上、建筑物外墙上或其他上)的剖面图;图2为图1的换热器当按图1中箭头Ⅱ的方向从室内往外看去的视图;图3为图1和2所示换热器的部分断开的透视图;图4为本专利技术的由多层网格物构成的贮热器的局部剖面的放大图;图5为按图4中箭头Ⅴ的方向的顶视图。图1所示再生式换热器1用作一幢建筑物内一个房间的通风或空调用的新鲜空气换热器。它是通过一块安装板2装在一个窗户4开口3的室内边上的。但换热器1也可安装在建筑物外墙的一个开口上或开口内。换热器1具有一个圆筒形的旋转体5，该体有一圆筒形罩壳6，其上设有许多可供废空气和新鲜空气出入的通孔，该罩壳6是由能支承换热体的护栅或其类似物适当地构成的。有一块面板7固定地连结在罩壳6上，从旋转体5的室内边即与安装板2相对的边上将罩壳6封闭。在旋转体5的内部有一固定装在安装板2上的挡壁8，该挡壁8如图2和3所示是沿直径方向设置的，因此将旋转体5的内部分隔成两个相互密封的对流室9和10。固定在可绕自身轴线旋转的旋转体5本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于气体介质的再生式换热器，特别是建筑物室内通风用的空气换热器，具有一个轮流通过放热和吸热气体介质的贮热器，其特征在于，贮热器是由多层网格物（２４）构成的，其时该网格物在气流方向上能较大程度地散热。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：奥莱格施托尔茨，
申请(专利权)人：奥莱格施托尔茨，
类型：发明
国别省市：DE[德国]