板式单元、气-气物质交换器和建筑物通风设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于气-气物质交换器的板式单元(10)，其至少具有：至少一个板(11)，该至少一个板包括至少一个通道结构(12)，该至少一个通道结构构成至少一个用于流体的通道(13)，其中，所述至少一个板(11)由合成材料制成；以及至少一个选择性物质渗透膜(16)，该膜在所述至少一个板(11)上被张紧。本发明专利技术还涉及一种气-气物质交换器，其至少具有由多个平行设置的物质交换器板式单元组成的物质交换器组(20)，第一流体和第二流体分别交替地流过物质交换器板式单元的通道(13)，其中，所述物质交换器板式单元被构造为根据本发明专利技术的板式单元(10)，本发明专利技术还涉及一种被构造为根据本发明专利技术的气-气物质交换器的建筑物通风设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于气-气物质交换器的板式单元，以及一种用于在建筑物中的气流之间进行物质交换的气-气物质交换器，该气-气物质交换器具有至少一个由多个平行设置的物质交换器板式单元组成的物质交换器组，第一流体和第二流体分别交替地流过这些板式单元的通道。本专利技术还涉及一种用于在建筑物中的气流之间进行物质交换的建筑物通风设备，在此将建筑物通风设备设置在建筑物的气流中。
技术介绍
在现有技术中，热交换器和物质交换器、特别是用于由气状介质构成的流体流的热交换器和物质交换器是公知的。通过导入两种温度和/或湿度彼此不同的流体流，可以在这些流体流之间实现温度和/或物质交换。但是在传统的物质交换器中，只有在流体流之间存在较大梯度的情况下才能实现有效的温度和/或物质交换。当这些流体流具有较小的梯度时，例如在用于调节建筑物空气的外部空气和内部空气的空气交换中，传统的物质交换器是无效的。由专利文献DE 102012008197可知一种用于在两种流体流之间进行物质交换的交换系统，其具有流过可穿流的腔室的第一流体，以及流过通道式迷宫的第二流体，在此，通道式迷宫由渗透膜和膜相对件构成。在此，可穿流的通道式迷宫的形状能够使流体尽可能慢而不发生湍流的情况下流动。专利文献DE 1964635 A进一步描述了一种用于在至少两种液体流之间进行交换的物质交换器，其中，所述液体流经多个彼此分离的腔室。此外，根据该专利文献，液体流动或腔室的分离可以借助膜来实现。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提出一种气-气物质交换器，以及一种用于气-气物质交换器的板式单元，借助于该物质交换器，即使流体流之间的温度梯度较小，也能够确保实现有效交换或流体流参数的有效平衡。此外，本专利技术的目的还在于提出一种建筑物通风设备。本专利技术的目的通过如独立权利要求所述的特征来实现。本专利技术的优选的扩展方案由从属权利要求给出。专利技术人已然了解:具有成型的新型板式单元的气-气物质交换器即使在温度梯度较小的情况下也能够确保实现有效的温度和/或湿度平衡。在此，板式单元分别包括由合成材料制成的折叠板，该折叠板具有被构造为多个平行延伸的通道的通道结构。在折叠板上张紧有选择性物质渗透膜。这种膜本身是平整的，即未折叠的，并通过板的通道结构加以支撑。在本专利技术的框架下，术语“选择性物质渗透”是指特定的物质可以渗透通过而其他物质不可渗透通过的膜。例如，选择性物质渗透膜可以渗透通过水蒸气，但不可以渗透通过空气。这些通道被成型为，流动通过的流体(例如气体)在其边界层上形成轻微的涡流，从而在膜上几乎不构成静止的边界层。即，在通道中是以包括横向流的湍流为主。由此能够确保在气体和膜之间实现更好的接触，并由此确保实现更有效的交换。流体流中的湍流例如通过相应的通道走向(Kanalverlauf)和/或相应的通道形状来实现。例如通道走向为锯齿形的。通过板的折叠和弯曲的通道走向，使得板在不同的方向上被加固。因此与传统使用的直线折叠(大多为铝板)相比，这种合成材料板的自身刚性被提高。此外，折叠还构成了在物质交换器中用于彼此堆叠的相邻板式单元的支承面或支撑结构。由此使得板式单元上的取决于自重的压力被均匀地分布。此外，彼此相叠放置的、相邻的板式单元的通道也可以局部地彼此错开地设置，从而形成较大的支承面或支撑面。这也可以例如通过通道的梯形横截面来实现，这种横截面既能够实现较大的支撑面积，也能实现较大的开放的膜面积。此外，彼此相叠放置的板式单元可以分别彼此相对交叠地设置，例如扭转90°或180°。由此可以实现交叉流和逆流。(位于各第一板中的)第一流体和(位于各第二板中的)第二流体分别流过具有交替变换的通道走向并被堆叠为物质交换器组的板式单元，第一流体和第二流体的主流动方向根据板式单元的设置被调整为交叉流动和/或逆流(Gegenstrom,对流)。在此，流体分别仅通过膜彼此分离。相应地，专利技术人提出一种用于在建筑物中的空气流之间进行物质交换的气-气物质交换器的板式单元，该板式单元至少具有:至少一个板，该板具有至少一个通道结构，该通道结构构成至少一个用于流体的通道，在此，该至少一个板由合成材料制成；以及至少一个选择性物质渗透膜，该膜在至少一个板上张紧。优选板式单元刚好包括一个板。在一种实施方式中，板被构造为角形的，例如四角形、特别是矩形或正方形的，或是多角形的，例如六角形的。在其他的实施方式中，板也可以具有其他的形状。在此，板被构造为单部件或多部件的。此外根据本专利技术，板由合成材料制造。这种类型的材料除了重量轻之外其优点还在于，能够以简单、公知的方法来制造和加工板，例如热成型，特别是深冲、吹气法和/或注塑。此外，合成材料相对于大多数侵蚀性介质而言是耐腐蚀的，由此可以省去成本高昂的涂层O在板中构造有至少一个通道结构，该通道结构形成多个用于第一流体(例如气体)的通道。优选每个板均正好构成一个通道结构。优选通道结构的通道彼此平行地延伸。优选将通道构造为位于板的上侧中的凹槽。相应地，通道具有位于低点的低点和位于高点的高点。优选板的高点和板的低点分别构成低平面或高平面。在多个通道之间分别设有中间通道，这些中间通道相对于多个通道对称地但错开一通道宽度地构造在板的下侧上。即，所述多个通道朝向板的上侧开放，而中间通道朝向板的下侧开放。以下所述适用于通道的内容也类似地适用于中间通道。对于区别将作详细说明。在一种实施方式中，通道具有梯形的横截面。由此有利的是，一方面能够提供尽可能大的、通过膜封闭但朝向相邻的板式单元开放的面，用于进行物质交换，另一方面能够确保有用于其他板式单元的、尽可能大的支承面或支撑面。下面对具有多个彼此堆叠的板式单元、相叠放置的通道和中间通道的物质交换器或物质交换器组进行详细说明。为了使支撑结构覆盖尽可能小的膜面积并减小物质运输，专利技术人虽然使支承面尽可能地小，但却足以使基于压力和重力而产生的面压力保持在一定的范围内。为此，专利技术者提出了一种梯形通道横截面，其兼有这两个优点，特别是相对于市场上所公知的三角形的横截面而言。具有尖形“高点”和同样为尖形的低点的三角形通道只能提供较小的、相对锋锐的支承面，这种支承面在压力负载较大时可能会损坏或挤压灵敏的膜。由此使得交换器不密封并将引发卫生问题。而在交叉通道的情况下，支承面刚好被减小为针尖数量级的、单个的点。梯形结构的另一优点体现在逆流的形成中。在此，所有的板的通道在较长的距离上彼此平行地延伸。为了使上板的低点能够位于下板的高点上，优选由该低点和高点提供平整的支承面。在已知的具有尖点形支承边沿的三角形通道结构中，这些板相互挤压，并使得上板沉陷于下板中。这种挤压危险可以另外通过略微锯齿形的通道走向来避免。两个板的上部通道和下部通道将因此而交叉并不再可能出现下沉。但是在三角形的通道横截面中，会在此产生点状的支承面，并且灵敏的膜存在被挤压的危险，交换器将由此失去其密封性。在根据本专利技术所选择的梯形形状中，支承面较大，并消除了挤压危险。优选使至少一个板在至少一个方向上被加固。优选在两个、进一步优选在三个方向上对板进行加固。这种加固可以通过通道结构或相应的通道走向或通道形状来实现。在一种优选的实施方式中，至少一个通道结构被设计为折叠。通过该折叠可以简单的方式将多个通道引入板中，在此，折叠同时还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气‑气物质交换器的板式单元(10)，所述气‑气物质交换器用于在建筑物中的空气流之间进行物质交换，所述板式单元至少具有：至少一个板(11)，该至少一个板包括至少一个通道结构(12)，该至少一个通道结构构成至少一个用于流体的通道(13)，其中，所述至少一个板(11)由合成材料制成，和至少一个选择性物质渗透膜(16)，该膜在所述至少一个板(11)上被张紧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·凯姆弗勒，D·克罗伊策，
申请(专利权)人：铝镍钴热电有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE