CN101303203A - 板式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在第一气流(11、12)和第二气流(13、14)之间交换热量的板式换热器，该换热器包含多个板(1)，所述的板限定了在所述的板(1)的横向连续排列的交换室。第一气流经过一部分所述的交换室(11、12)，第二气流优选地沿相反的方向经过其它交换室(13、14)。第二气流包含从换气后的房屋中排出的空气(13)。一个分水系统(20、21)用来向所述第二气流(13、14)的交换室中供水，这样，排出的空气通过接触和蒸发而得到冷却，由此降低了外部空气的温度。

Description

板式换热器

本申请是国际申请日为2004年3月22日、国际申请号为PCT/CH2004/000173、国家申请号为200480006599.4、名称为“板式换热器”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于在第一和第二气流之间交换热量的板式换热器，它带有多个限定了交换室的板，所述的交换室相对于所述板的横向交替地间隔，第一气流可以流经某些交换室而第二气流可以流经其余的交换室，所述第二气流包含从要换气的房间中出来的废气，该废气经由板式换热器的交换室，作为排出气体排到要换气的房间的外部。

背景技术

板式换热器在现有技术中是众所周知的，通过板式换热器，热能在通风系统中得到交换。一个缺点是，为冷却所供应的新鲜空气或循环室内空气，通常需要在一个空调系统或类似系统的架构中配备大耗能的装置。

而且，用于换热器的空气净化系统在现有技术中是众所周知的。在DE 10059804Al中描述的回转式换热器，通过一个金属体从热/湿废气中吸取焓并且将其释放到引入的空气中。强调了在净化污染空气颗粒时，需要在气流上游设置具有超过10kV直流电压的发射电极，在回旋式换热器的排气侧装备了喷水嘴或压缩空气净化系统。由于该喷射电极加有偏压，室内空气颗粒物沉积在处于接地电位的换热器上。这些分离出的尘埃通过压缩空气或水流而转移到废气侧的排出气流。这种设备的应用限于回旋式换热器，因为它装备了电离线和喷水除尘元件的两个相反指向的装置。

发明内容

从该现有技术出发，本发明的目的是详细说明一种前面提及的板式换热器，它使得可以一种非常简单的方法并且，此外，以一种对能量分配非常有利的方式为供应的空气降温。

依照本发明，通过一种板式换热器来实现了此目的，此板式换热器用于在一个第一气流和一个第二气流之间进行热交换，具有：

多个限定了第一交换室和第二交换室的板，所述的交换室相对于板沿横向彼此接续，其中对于每个所述第一交换室而言，至少一个板是导电的，且其中所述第一气流能够流经所述第一交换室而所述第二气流能够流经所述第二交换室；

电离装置，其用于电离携带于所述第一气流中的颗粒物、从而将所述颗粒物沉积在所述第一交换室的所述导电板上；

分水系统，其用于将水周期性地喷入所述第一交换室中而从所述换热器的板以及上清洗掉所述沉积的颗粒物、细菌、藻类和其它沉积物；以及

集水设备，其设置在所述换热器的下部区域以排出所收集的水。

进一步地，分水系统包括用于将水排入所述第二交换室、从而清洗所述第二交换室的装置。

由于水可以排入第二气流的交换室的区域内，一方面，水本身直接带来了一种冷却效果。另一方面，且最重要的是，在所述交换室里的第二气流的温度由于蒸发降温而得到降低。从而，废气由于接触和蒸发而冷却下来，并且外部空气的温度通过该换热器而冷却，因此，在炎热的夏天，该外部空气作为较凉爽的空气被导引到要换气的房间。

有利地是，该分水系统包括多个喷嘴，水通过这些喷嘴呈细微的薄雾喷出，并且从而进入交换室。

优选地，该分水系统具有雾化喷嘴，所述雾化喷嘴用于将水喷洒成细雾并且喷洒进所述第二交换室以冷却所述第二气流。

优选地，这样一种实施例同时设置有一个净化系统，用于至少净化所供应的空气，至少用于净化颗粒。在此情况下，属于第一气流的各交换室的板中的至少一部分可以设计成导电的。在供应第一气流的区域，提供了一个电离设备，通过该电离设备，气流携带的颗粒物被电离，这样，它们就在第一气流的交换室中沉积在所述导电板上并且通过分水系统的洒水被间歇地冲走。

优选地，至少部分导电板具有活性净化区，该活性净化区由优质钢组成，所述优质钢的材料号为1.4571或1.4301。

优选地，电离装置包含一个带直流高压的电离丝网，并且其中导电板处于接地电势。

所介绍的装置的优点是，除了结构简单外，易于保养，这使得它可以在私人住宅中使用。

附图说明

接下来通过一个解说性的实施例并参考附图对本发明进行更详细地解释，其中：

图1示出了依照本发明的一个示例实施例的换热器的一个相应的示图，

图2示出了依照图1的换热器的一个示意性的俯视图，以及

图3示出了依照图1的换热器的一个示意性的剖面侧视图。

具体实施方式

图1概略地示出了依照本发明的一个示例实施例的一个板式换热器。该板式换热器大致包括多个相互平行设置的板1。板1构成了一个六边形的外形，但也可以选择任意的其它形状。由板产生的空腔示于图2中，标号2表示相对放置的封闭侧壁。

图2示出了依照图1的板式换热器原理的示意性局部视图，其中板1的数目少于图1所示。在侧壁2之间，两对板1在其侧端区域3处焊接在一起并且固定到外壁2上。也可以设想其它构造(例如胶接)。这导致了在相应的成对板1之间的空腔结构，它们在图2中以阴影标出。这些以标号4表示的空腔可以例如标出空气通道的界限，所述空气通道引导作为进入空气12的外部空气11进入建筑物。由外壁和侧壁2所确定的其余空腔在图2中以标号5表示，并且在图中它们因此有3个。因此，它们是用过的排出空气13的空气通道，所述排出空气作为废气14排放到外界。标号6表示一个形状弯曲的电极设备，它设置在换热器的上方，处于外部空气11的区域中。所述电极设备的实际装置和功能可以从图1的概观和图3中一个细节部的示意性简图中更清楚地看到。

在图1中，箭头11指示了流入的外部空气的路径，该外部空气在图中右上部区域流入板中且在这些板之间流动，板1焊接在设备该右侧的上部，这样该空气流入图2中的空腔4，并且传送到该图左侧的底部，沿着箭头12，作为引入的空气进入要换气的房间。

沿着标号13所标记的箭头，从换气后的房间产生的排出空气通过位于换热器右侧底部的管道系统并且从换热器左上侧重新排出。在换热器的右上侧，成对的板1如此构造：空气可以进入在图2中标以阴影且具有标号4的区域，因为这些空腔接纳右上区域中的外部空气11，而在那里具有标号5的空腔是封闭的。所述废气14接着沿着沿箭头方向离开，从换热器的左上部通过排气管道系统进入周围环境中。

依照本例示实施例，在板1的外部气流11中，电极系统6设置为一个弯曲结构，这样，这些电极相对于接地板充有10kV的直流或交流电压，电离了那些使尘埃粘在金属换热器上的颗粒，如此，进入空气12中的空气得到了净化。也可以装备任何其它的电极装置以代替弯曲结构的电极装置，该装置可完全地覆盖所供应的外部空气11的横截面以电离所供应的外部空气11。

在换热器的板1上方，在该设备两侧的一侧或每侧上，设置了一个喷嘴系统7和17，在所述情况下，该喷嘴系统由一个中央供水系统供水，在水流入叉形的分水系统7和17之前，该中央供水系统例如通过一个独立的阀门(图未示)控制。然而，分水器7和17的形状也可以构造成不是叉形的。在整个气流11或14表面的上方设置足够数量的分水器9是必要的，这样，由喷嘴9喷出的水原则上充满了整个空气空间11或14，尤其是充满了板之间的气流11的区域——即位于成对换热器板1之间的阴影区域4，所流出的水还击中壁部。该设备的功能参考示意图3描述得更加详细。在所有的图中，相同的部位以同一标号表示。再一次指出，相对于中轴线而言，换热器元件在上部出口区域和下部出口区域中当然是隔开的，这样，流入的外部气流仅仅作为进入空气12进入要换气的房间，而且从这些房间中产生的排出气流13仅仅作为废气流14进入房间周围的环境。气流之间的混合或直接接触不会在换热器中发生。在每一情况下，这些气流通过示于图2中的板1彼此隔开。这样，仅仅发生热传递。在排出气流13的上游区域，位于通风管道系统之前的是一个冷却箱20。后者接纳了最初的排出气流23，并在排出气流23流经冷却箱20后，将其作为处理过的排出气流13导入板式换热器。该冷却箱具有一排雾化喷嘴21，所述雾化喷嘴由一个入流(图未示)供水，尤其是这些雾化喷嘴也连接到供水管道8。雾化喷嘴21可以喷出细微的水雾，该水雾基本上在冷却箱20的空间内蒸发。冷却箱20的不受约束的直径可以设计成与管道系统的通流直径相匹配，而为了避免湍流分量，雾化喷嘴21在管道系统直径外侧横向地设置，或者在管道系统内方向一致地设置。

该设备的功能因而如下。在不需要特殊处理空气的正常运转的日子里，换热器以与现有技术中公知相同的方式运转，这意味着通常较凉的外部气流11通过与板1接触吸收了排出气流13释放的热量，并且作为被加热的进入空气12流入要换气的房间。

在特别热的日子里，那么，可以开启本发明附加的冷却装置。这通过供水管道周期地或连续地喷水以及通过雾化喷嘴21周期地或连续地把水喷入至废气23而实现。比废气流23更凉的水首先冷却此气流。另外，雾化的水起到了一个蒸发降温剂的功能，它再一次降低了从冷却箱20出来的排出气流13的温度。然后，在通过一个板式换热器后，此排出气流作为非常潮湿的排出气流排进外部空气中。

由于这种对导入建筑物的气流的冷却，因此可冷却外部空气11——该外部空气11在中欧的一些夏日是非常热的并且被导入换热器中——以便使进入空气12的温度适宜。测试表明，6至12度的温度降低是可能的。如此，在屋外温度例如为35℃——一年中有些日子此温度是很常见的，仅仅通过向排出气流13逆着其流向供应有限数量的水，就可以在起居区域提供作为引入空气的、温度仅有25℃的空气。

在一个本发明的有利的实施例中，供水管道8布置于换热器的两侧，这样，在外部空气11区域和废气14区域中喷嘴9位于两侧。随后，可以在不工作期间——此时电离电极6被推开——用水冲洗空腔4和5，如此驻留在壁中的颗粒物和其它残留物被冲出。相应的水汇聚在换热器的底部区域，并且例如通过一个或多个吸管在那里排出。

当然也可以顺流地操作在这些图中设计成逆流操作的装置，也就是说，例如将气流13和14反转。如果在金属换热器上方电极6进一步设置外部气流11的区域中，并且通过换热器的气流的通道也进一步设置在所述外部气流的区域中，则可以对气流11和12实现同样的操作。还有，原则上，也可以使气流11、12、13和14的入口和出口不相交叉，这样，例如，外部空气11和进入空气12位于图的右侧，而排出空气13和废气14位于左侧。

特别地，可以使排出空气13从上方空间流入，而与此形成对比，外部空气11从下方空间流入。那么电极6也必须设置在流入的外部空气11的底部上游。然后可以通过如图3地构造分水器17，将冷却箱的雾化器喷嘴21与净化喷嘴9在空间上形成一个整体，如此，雾化水的蒸发就发生在流入排出空气13的区域内。这样就可以省却一个独立的冷却箱20，并且原初的排出空气13和冷却的排出空气23在空间上差不多是重合的。

在此技术示范的基础上，可以进行一系列的改进，这些改进相应地由本发明的保护范围所覆盖。

此外，利用铬/镍/钢合金来制造板式换热器是有利的，此合金通过与喷洒的水相互作用可以过滤气味。这样，通过周期控制的操作可以将由电极过滤器所产生的电离颗粒从板式换热器上清除掉，而且同时，具有相应合金的表面上也没有气味沉积。尤其是，至少部分的第一气流11、12的所述导电板1可以具有一个活性净化区，该区域优选地由优质钢组成，此优质钢具有如WO 01/52711所示范的材料号1.4571或1.4301。此外，也可以所述表面进行最后的切削加工。

对电极表面——即板1——的清洁，也可以通过一个喷气嘴或人力的刷子而实现，以替代上述的喷水嘴。

Claims (9)

1.一种板式换热器，其用于在第一气流(11、12)和第二气流(13、14)之间进行热交换，所述板式换热器具有：

多个限定了第一交换室(4)和第二交换室(5)的板(1)，所述交换室相对于所述板(1)沿横向彼此接续，其中对于每个所述第一交换室(4)而言，至少一个板是导电的，且其中所述第一气流能够流经所述第一交换室(4)而所述第二气流能够流经所述第二交换室(5)；

电离装置(6)，其用于电离携带于所述第一气流(11、12)中的颗粒物，使得所述颗粒物沉积在所述第一交换室(4)的所述导电板上

分水系统(7；17)，其用于将水周期性地喷入所述第一交换室(4)中而从所述换热器的板上清洗掉所沉积的颗粒物、细菌、藻类和其它沉积物；以及

集水设备，其设置在所述换热器的下部区域以排出所收集的水。

2.如权利要求1所述的板式换热器，其中所述分水系统包括用于将水周期性地排入所述第二交换室(5)从而清洗所述第二交换室(5)的装置。

3.如权利要求1所述的板式换热器，其中所述分水系统包括雾化喷嘴(21)，用于将水以细雾的形式喷洒进所述第二交换室(5)以冷却所述第二气流。

4.如权利要求2所述的板式换热器，其中所述分水系统进一步包括雾化喷嘴(21)，用于将水以细雾的形式喷洒进所述第二交换室(5)。

5.如权利要求1所述的板式换热器，其中至少部分所述导电板具有活性净化区，所述活性净化区由优质钢组成，所述优质钢的材料号选自1.4571和1.4301中的一个。

6.如权利要求2所述的板式换热器，其中至少部分所述导电板具有活性净化区，所述活性净化区由优质钢组成，所述优质钢的材料号为1.4571或1.4301。

7.如权利要求3所述的板式换热器，其中至少部分所述导电板具有活性净化区，所述活性净化区由优质钢组成，所述优质钢的材料号选自1.4571和1.4301中的一个。

8.如权利要求4所述的板式换热器，其中至少部分所述导电板具有活性净化区，所述活性净化区由优质钢组成，所述优质钢的材料号为1.4571或1.4301。

9.如权利要求1至8中任一项所述的板式换热器，其中所述电离装置(6)包括带直流高压的电离丝网，并且其中所述导电板处于接地电势。

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