WO2004085946A1 - Plattenwärmetauscher - Google Patents

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WO2004085946A1
WO2004085946A1 PCT/CH2004/000173 CH2004000173W WO2004085946A1 WO 2004085946 A1 WO2004085946 A1 WO 2004085946A1 CH 2004000173 W CH2004000173 W CH 2004000173W WO 2004085946 A1 WO2004085946 A1 WO 2004085946A1
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WO
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heat exchanger
air
plate heat
water
plates
Prior art date
Application number
PCT/CH2004/000173
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English (en)
French (fr)
Inventor
Urs A. Weidmann
Original Assignee
Mentus Holding Ag
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Filing date
Publication date
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Priority to EP04722211A priority patent/EP1608927A1/de
Priority to US10/550,233 priority patent/US7273516B2/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/01—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using means for separating solid materials from heat-exchange fluids, e.g. filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F24F12/006—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an air-to-air heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/0035—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using evaporation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D5/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, using the cooling effect of natural or forced evaporation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G1/00—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances
    • F28G1/16—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances using jets of fluid for removing debris
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/54—Free-cooling systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/56—Heat recovery units

Definitions

  • the invention relates to a plate heat exchanger for exchanging heat between a first and a second air flow, with a plurality of plates which delimit exchange spaces lying next to one another in the transverse direction to the plates, a part of the exchange spaces from the first air flow and the rest of the exchange spaces from that second air stream can be flowed through, the second air stream consisting of the exhaust air originating from the rooms to be ventilated, which is passed through the .exchange rooms of the heat exchanger as exhaust air to be discharged outside the rooms to be ventilated.
  • Plate heat exchangers with which thermal energy is exchanged in ventilation systems are known from the prior art. It is disadvantageous that energy-intensive systems have to be provided for cooling fresh air supplied or circulating room air, usually in the context of an air conditioning system or the like.
  • the invention is based on the object of specifying a plate heat exchanger of the type mentioned at the outset, which allows the supplied air to be cooled in a very simple manner and also very cheaply for the energy balance.
  • the water distribution system advantageously has a large number of nozzles with which the water is sprayed as a fine mist and thus reaches the exchange space.
  • Such an embodiment is preferably at the same time as a cleaning system for the supplied air, at least of particle parts.
  • At least parts of the plates belonging to each exchange space of the first air stream can be designed to be conductive.
  • an ionization device is provided, with which particles carried in the air stream are ionized, so that they are deposited on the conductive plates in the exchange spaces of the first air stream and are intermittently washed out by flushing through the water distribution system.
  • FIG. 1 shows a perspective illustration of a heat exchanger according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of the heat exchanger according to FIG. 1, and
  • FIG. 3 shows a schematic, sectional side view of a heat exchanger according to FIG. 1.
  • the plate heat exchanger roughly consists of a plurality of plates 1 which are arranged parallel to one another.
  • the plates 1 form a hexagon in the outer shape, but it can also be another form can be chosen.
  • the cavities resulting from the plates are shown in FIG. 2, with the reference symbol 2 denoting the opposing final side walls.
  • FIG. 2 shows a schematic partial view of the principle of the plate heat exchanger according to FIG. 1 with a smaller number of plates 1 than is shown in FIG. 1.
  • two pairs of plates 1 are welded together at their lateral end regions 3 and fastened to the outer walls 2.
  • Other constructions e.g. gluing
  • cavities are formed between the respective pairs of plates 1, which are hatched in the drawing in FIG. 2.
  • These cavities designated by reference numeral 4, can, for example, identify the air path which then leads the outside air 11 into the building as supply air 12.
  • the remaining cavities predetermined by the outer walls and side walls 2 are designated by the reference number 5 in FIG. 2 and are therefore three in number in the drawing.
  • Reference number 6 denotes a meandering electrode device, which is arranged above the heat exchanger in the area outside air 11. The specific arrangement and function of the same can be better seen from the overview image in FIG. 1 and the schematic detailed sketch in FIG. 3.
  • the arrow 11 indicates the path of the incoming outside air, which in the upper right part of the image enters and between the plates, with the plates 1 being welded at the top on this right side of the device, so that this air enters the cavities 5 from FIG. 2 and at the bottom on the left side of the image corresponding to the Arrow 12 is passed as supply air into the rooms to be ventilated.
  • the exhaust air coming from the ventilated rooms is supplied according to the arrow marked with the reference number 13 through duct systems on the lower right side of the heat exchanger and emerges from the heat exchanger on the upper left side.
  • the plate pairs 1 are designed such that the air can emerge in the area hatched in FIG. 2 with the reference number 4, while the cavities are closed there with the reference number 5, because these Area on the top right outside air 11.
  • Said exhaust air 14 is then led away from the upper left part of the heat exchanger into the surroundings in accordance with the arrow through an exhaust pipe system.
  • the electrode system 6 is arranged as a meander in the fresh air stream 11 above the plates 1, so that these electrodes, which are charged, for example, with a direct or alternating voltage of 10 kV with respect to the plates lying on earth, ionize particles which adhere Cause dust particles on the metallic heat exchanger so that the air in the flow of the supply air 12 is cleaned.
  • a meander any other arrangement of electrodes can also be provided, which allows complete coverage of the cross section of the supplied outside air 11 for its ionization.
  • a spray nozzle system 7 or 17 is arranged on one or on both sides of the device, which in the case presented is fed from a central water supply 8, which is controlled, for example, by separate valves, not shown in the figures is before the water enters the fork-shaped water distributors 7 and 17, respectively.
  • the shape of the water distributors 7 and 17 can also be configured differently than fork-shaped. It is essential that a sufficient number of water dispensers 9 is arranged over the entire air flow area either 11 or 14, so that water discharged through the nozzles 9 basically fills the entire air space 11 or 14 and in particular in the area of the air flow 11 between the plates, ie in the hatched area 4 between the heat exchanger plate pairs 1 also acts on the walls.
  • a cool box 20 is connected upstream in the ventilation duct system. This takes up the original exhaust air flow 23 and, after flowing through the cool box 20, guides it as treated exhaust air flow 13 into the plate heat exchanger.
  • the cool box has a number of nebulizing nozzles 21 which are fed from a water inflow, not shown, in particular also connected to the feed line 8. A fine water mist can be sprayed out of the atomizing nozzles 21 and evaporates essentially in the volume of the cool box 20.
  • the free diameter of the cool box 20 can be designed in accordance with the flow diameter of the line system, the atomizing nozzles 21 being aligned laterally outside the line system diameter or correspondingly aligned in the line system to avoid turbulent flow components.
  • the heat exchangers operate as known from the prior art, which means that the mostly colder outside air flow 11, the heat emitted by the exhaust air flow 13 via the contact with the plates 1 picks up and is discharged as heated supply air 12 into the room to be ventilated.
  • the additional cooling according to the invention can now be switched on. This is done by periodically or continuously spraying water from the supply line and the atomizing nozzles 21 into and the exhaust air flow 23. This water flow is cooled beforehand by the water which is colder than the exhaust air flow 23. Furthermore, the atomized water results in the function of an evaporative cooler, which once again lowers the temperature of the exhaust air flow 13 emerging from the cooler box 20. After passing through the plate heat exchanger, this is then released into the outside air as a very moist exhaust air flow 14.
  • the water supply line 8 is distributed on both sides of the heat exchanger, so that nozzles 9 are present on both sides in the outside air area 11 and in the exhaust air area 14. It is then possible to rinse the cavities 4 and 5 with water in the periods of rest when the ionization electrode 6 is turned off, so that particles and other residues deposited on the walls are washed out.
  • the corresponding water collects in the lower area of the heat exchanger and is discharged there, for example, via one or more siphons.
  • the plates of the plate heat exchanger 1 from a chromium-nickel-steel alloy, which, in combination with a rinsing with water, enables odor filtering.
  • the plate heat exchanger can be cleaned of the ionized particles of the electrode filter and, at the same time, the surface provided with the relevant alloy can be freed of odor deposits.
  • at least parts of the said conductive plates 1 of the first air stream 11, 12 can have a cleaning-active area, which preferably consists of stainless steel with the material numbers 1.4571 or 1.4301 according to the teaching of WO 01/52711. A final machining of the surface would also be possible.
  • the electrode surface that is to say the plates 1
  • the electrode surface can also be cleaned by an air jet or by a manual brush.

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Abstract

Ein Plattenwärmetauscher zum Austausch von Wärme zwischen einem ersten (11,12) und einem zweiten Luftstrom (13,14) verfügt über eine Vielzahl von Platten (1), die in Querrichtung zu den Platten (1) nebeneinander liegende Austauschräume begrenzen. Dabei wird ein Teil der Austauschräume von dem ersten Luftstrom (11,12) und der Rest der Austauschräume von dem zweiten Luftstrom (13,14) vorzugsweise im Gegenstrombetrieb durchströmt. Dabei besteht der zweite Luftstrom aus den zu lüftenden Räumlichkeiten stammender Abluft (13) . Es ist für diesen zweiten Lufstrom (13,14) ein Wasserverteilungssystem (20,21) vorgesehen, mit dem Wasser in die Austauschräume des besagten zweiten Luftstromes (13,14) abgebbar ist, so dass die Abluft (13) durch Kontakt und Verdunstung abkühlt und damit die Temperatur der Aussenluft (11) herabsetzt.

Description

Plattenwärmetauscher
Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmetauscher zum Austausch von Wärme zwischen einem ersten und einem zweiten Luftström, mit einer Vielzahl von Platten, die in Querrichtung zu den Platten nebeneinander liegende Austauschräume begrenzen, wobei ein Teil der Austauschräume von dem ersten Luftstrom und der Rest der Austauschräume von dem zweiten Luftström durchströmbar sind, wobei der zweite Luftstrom aus den zu lüftenden Räumlichkeiten stammende Abluft besteht, die durch die .Austauschräume des Wärmetauschers geleitet als Fortluft nach ausserhalb der zu lüften- den Räumlichkeiten abzuführen ist.
Aus dem Stand der Technik sind Plattenwärmetauscher bekannt, mit denen Wärmeenergie bei Belüftungssystemen ausgetauscht wird. Nachteilig ist, dass für die Kühlung von zugeführter frischer Luft oder zirkulierender Raumluft energieintensive Anlagen vorzusehen sind, üblicherweise im Rahmen einer Klimaanlage oder ähnlichem.
Ferner sind aus dem Stand der Technik Systeme zur Luftreinigung für Wärmetauscher bekannt. Der in der DE 100 59 804 AI beschriebene Rotationswärmetauscher entzieht warmer/feuchter Abluft Enthalpie mittels eines metallischen Körpers und gibt diese an Zuluft ab. Es wird angegeben, dass für die Luftreinigung von partikelförmigen Belastungen Sprühelektroden mit einer Gleich- Spannung von mehr als 10 kV vorzusehen, die vor dem Luftstrom angeordnet sind, wobei bei dem Rotationswärmetauscher auf der Ablaufseite ein Wasserstrahl oder Druckluftreinigungssystem vorgesehen ist . Durch die vorgespannte Sprühelektrode lagern sich auf dem Wärmetauscher, der auf Erdpotential liegt, Raumluftpartikel ab. Dieser abgeschiedene Staub wird auf der Abluftseite durch Druckluft oder Wasserstrahl an den Fortluftstrom übergeben. Der Einsatz dieser Vorrichtung ist auf Rotationswärmetau- scher beschränkt, da er zwei gegensinnige Anordnungen von Ionisationsdrähten und Wasserstrahlabgabeelementen vorsieht.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Plattenwärmetauscher der eingangs ge- nannten Art anzugeben, der in sehr einfacher Weise und zudem für den Energiehaushalt sehr günstigen Art und Weise eine Kühlung der zugeführten Luft gestattet .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den Merkmalen des An- spruchs 1 dadurch gelöst, dass ein Wasserverteilungssystem vorgesehen ist, mit dem Wasser in die Austauschräume des zweiten LuftStromes abgebbar ist .
Dadurch dass in den Bereich der Austauschräume des zweiten Luft- Stromes Wasser abgebbar ist, wird einerseits direkt durch das Wasser selber ein Kühleffekt bewirkt. Andererseits und vor allem wird die Temperatur des zweiten LuftStroms in dem besagten Austauschraum durch Verdunstungskühlung herabgesetzt. Damit kühlt die Abluft durch Kontakt und Verdunstung ab und es wird über den Wärmetauscher die Temperatur der Aussenluft herabgesetzt, die somit an heissen Sommertagen als kühlere Luft in die zu lüftenden Räumlichkeiten geleitet wird.
Vorteilhafterweise verfügt das Wasserverteilungssystem über eine Vielzahl von Düsen, mit denen das Wasser als feiner Nebel versprüht wird und so in den Austauschraum gelangt .
Vorzugsweise ist eine solche Ausführungsform gleichzeitig mit einem Reinigungssystem für die zugeführte Luft, zumindest von Partikelteilen, ausgestaltet. Dabei können mindestens Teile der zu einem jeden Austauschraum des ersten LuftStroms gehörenden Platten leitend ausgestaltet sein. Im Bereich der Zuführung des ersten Luftstroms ist eine lonisationseinrichtung vorgesehen, mit der in dem Luftstrom mitgeführte Partikel ionisiert werden, so dass diese sich in den Austauschräumen des ersten Luftstroms an den besagten leitenden Platten ablagern und intermittierend durch Spülung über das Wasserverteilungssystem ausgewaschen wer- den.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprü- σhen gekennzeichnet .
Der Vorteil der vorgestellten Anlage ist neben der Einfachheit des Aufbaus die Wartungsfreundlichkeit, die sie für einen Einsatz in Privatwohnhäusern prädestiniert.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an- hand eines beispielhaften Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Wärmetauschers gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf den Wärmetauscher nach Fig. 1, und
Fig. 3 eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines Wärmetauschers gemäss nach Fig. 1.
Die Fig. 1 zeigt in schematischer Weise einen Plattenwärmetau- scher gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Plattenwärmetauscher besteht grob gesehen aus einer Vielzahl von Platten 1, die parallel zueinander angeordnet sind. Die Platten 1 bilden in der Aussenform ein Sechseck, es kann jedoch auch je- de andere Form gewählt werden. Die sich aus den Platten ergebenden Hohlräume sind in der Fig. 2 dargestellt, wobei mit dem Bezugszeichen 2 die gegenüberliegenden abschliessenden Seitenwände bezeichnet sind.
Die Fig. 2 zeigt in einer schematischen Teilansicht das Prinzip des Plattenwärmetauschers nach Fig. 1 mit einer kleineren Anzahl von Platten 1, als dies in der Fig. 1 dargestellt ist. Zwischen den Seitenwänden 2 sind zwei Paare von Platten 1 an ihren seit- liehen Endbereichen 3 zusammengeschweisst und an den Aussenwän- den 2 befestigt. Es sind auch andere Konstruktionen (z.B. Kleben) denkbar. Dadurch bilden sich zwischen den jeweiligen Plattenpaaren 1 Hohlräume, die in der Zeichnung der Fig. 2 schraffiert ausgeführt sind. Diese mit dem Bezugszeichen 4 bezeichne- ten Hohlräume können beispielsweise den Luftweg kennzeichnen, der die Aussenluft 11 dann als Zuluft 12 ins Gebäude führt . Die durch die Aussenwände und Seitenwände 2 vorgegebenen übrigen Hohlräume sind in der Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnet und sind in der Zeichnung somit drei an der Zahl. Bei diesen handelt es sich dann um die Luftwege der verbrauchten Abluft 13, die als Fortluft 14 nach aussen abgegeben wird. Mit dem Bezugs- zeichen 6 ist eine mäanderförmige Elektrodeneinrichtung bezeichnet, die oberhalb des Wärmetauschers im Bereich Aussenluft 11 angeordnet ist. Konkrete Anordnung und Funktion derselben ist aus dem Übersichtsbild der Fig. 1 und der schematischen Detail- skizz.e der Fig. 3 besser erkennbar.
In der Fig. 1 ist mit dem Pfeil 11 der Weg der einströmenden Aussenluft angedeutet, die in dem rechten oberen Teilbereich des Bildes in und zwischen die Platten eintritt, wobei auf dieser rechten Seite der Vorrichtung die Platten 1 oben verschweisst sind, so dass diese Luft in die Hohlräume 5 aus der Fig. 2 eintritt und unten auf der linken Seite des Bildes entsprechend dem Pfeil 12 als Zuluft in die zu belüftenden Räume übergeben wird.
Die aus den belüfteten Räumen stammende Abluft wird entsprechend dem mit dem Bezugszeichen 13 gekennzeichneten Pfeil durch Lei- tungssysteme auf der rechten unteren Seite des Wärmetauschers zugeführt und tritt auf der linken oberen Seite des Wärmetauschers aus diesem wieder heraus. Auf dieser linken oberen Seite des Wärmetauschers sind die Plattenpaare 1 so ausgestaltet, dass die Luft in dem in der Fig. 2 schraffierten Bereich mit dem Be- zugszeichen 4 heraustreten können, während die Hohlräume mit dem Bezugszeichen 5 dort geschlossen sind, denn diese nehmen im Bereich rechts oben die Aussenluft 11 auf. Die besagte Abluft 14 wird dann entsprechend dem Pfeil durch ein abführendes Leitungssystem aus dem linken oberen Teil des Wärmetauschers in die Um- gebung weggeführt .
Das Elektrodensystem 6 ist entsprechend dem Ausführungsbeispiel als Mäander im Frischluftstrom 11 oberhalb der Platten 1 angeordnet, so dass diese Elektroden, die beispielsweise mit einer Gleich- oder WechselSpannung von 10 kV gegenüber den auf Erde liegenden Platten geladen werden, Teilchen ionisieren, die ein Anhaften von Staubpartikeln an dem metallischen Wärmetauscher hervorrufen, so dass die Luft im Strom der Zuluft 12 gereinigt ist. Statt eines Mäanders kann auch jede andere Anordnung von Elektroden vorgesehen sein, die eine vollständige Abdeckung des Querschnittes der zugeführten Aussenluft 11 zu deren Ionisierung erlaubt .
Oberhalb der Platten 1 des Wärmetauschers sind auf einer oder auf beiden Seiten der Vorrichtung jeweils ein Spritzdüsensystem 7 bzw. 17 angeordnet, welches im vorgestellten Fall aus einer zentralen Wasserzuführung 8 gespeist wird, die beispielsweise über in den Fig. nicht dargestellte getrennte Ventilen gesteuert wird, bevor das Wasser in die gabelförmigen Wasserverteiler 7 bzw. 17 eintritt. Die Form der Wasserverteiler 7 bzw. 17 kann jedoch auch anders als gabelförmig ausgestaltet sein. Wesentlich ist, dass eine ausreichende Anzahl von WasserSpendern 9 über die gesamte Luftstromfläche entweder 11 oder 14 angeordnet ist, so dass durch die Düsen 9 abgegebenes Wasser prinzipiell den gesamten Luftraum 11 oder 14 ausfüllt und insbesondere im Bereich des Luftstromes 11 zwischen den Platten, d.h. im schraffierten Bereich 4 zwischen den Wärmetauscherplattenpaaren 1 auch die Wände beaufschlagt. Die Funktionsweise der Vorrichtung wird anhand der schematischen Skizze der Fig. 3 näher beschrieben. Gleiche Merkmale sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Es wird noch mal darauf hingewiesen, dass selbstverständlich die Wärmetauscherelemente im oberen ausgehenden und unteren ausgehenden Bereich bezüglich ihrer medianen Achse getrennt sind, so dass ein eintretender Aussenluftström 11 nur als Zuluftstrom 12 in die zu belüftenden Räumlichkeiten gelangt und dass ein aus diesen Räumlichkeiten stammender Abluftstrom 13 nur als Fortluftstrom 14 in die Umgebung um die Räumlichkeiten abge- geben wird. Eine Vermischung oder direkter Kontakt zwischen den Luftströmen findet im Wärmetauscher nicht statt. Diese Luftströme sind jeweils durch die in der Fig. 2 dargestellten Platten 1 voneinander getrennt. Somit geschieht lediglich ein Wärmeübertrag. Im Bereich vor dem Abluftstrom 13 ist im Lüftungsleitungs- system eine Kühlbox 20 vorgeschaltet. Diese nimmt den ursprünglichen Abluftstrom 23 auf und leitet ihn nach dem Durchfluss durch die Kühlbox 20 als behandelten Abluftstrom 13 in den Plattenwärmetauscher. Die Kühlbox verfügt über eine Reihe von Verne- belungsdüsen 21, die aus einem nicht dargestellten Wasserzu- fluss, insbesondere auch verbunden mit der Zuleitung 8, gespeist werden. Aus den Vernebelungsdüsen 21 kann ein feiner Wassernebel abgesprüht werden, der im wesentlichen in dem Volumen der Kühlbox 20 verdunstet. Der freie Durchmesser der Kühlbox 20 kann entsprechend dem Durchflussdurchmesser des Leitungssystem ausgelegt sein, wobei zur Vermeidung von turbulenten Strömungsanteilen die Vernebelungsdüsen 21 seitlich ausserhalb des Leitungssystemsdurchmesser oder entsprechend ausgerichtet im Leitungs- System ausgerichtet sind.
Die Funktionsweise der Vorrichtung ist nun wie folgt. An normalen Betriebstagen, an denen keine besondere Behandlung der Luft notwendig ist, arbeiten die Wärmetauscher wie aus dem Stand der Technik bekannt, was bedeutet, dass die zumeist kältere, Aussen- luftströmung 11 die von der Abluftströmung 13 abgegebene Wärme über den Kontakt mit den Platten 1 aufnimmt und als gewärmte Zuluft 12 in den zu lüftenden Raum abgegeben wird.
An besonders heissen Tagen kann nun die er indungsgemässe Zu- satzkühlung eingeschaltet werden. Dies geschieht durch ein periodisches oder kontinuierliches Einsprühen von Wasser aus der Zuleitung und den Vernebelungsdüsen 21 in und dem Abluftluftström 23. Durch das gegenüber dem Abluftluftstrom 23 kältere Wasser wird dieser Luftstrom vorab abgekühlt. Ferner ergibt sich durch das vernebelte Wasser die Funktion eines Verdunstungskühlers, der noch einmal die Temperatur der aus der Kühlbox 20 heraustretenden Abluftströmung 13 herabsetzt . Diese wird dann nach Durchgang durch den Plattenwärmetauscher als sehr feuchte Fortluft- Strömung 14 in die Aussenluft abgegeben.
Damit ist es durch diese Abkühlung des aus dem Gebäude führenden Luftstromes möglich, die an einigen wenigen Sommertagen in Mitteleuropa sehr heisse in den Plattenwärmetauscher eingeführte Aussenluft 11 abzukühlen, um die Zuluftströmung 12 in ihrer Temperatur verträglich zu gestalten. Bei Versuchen haben sich Temperatursenkungen von 6 bis 12 Grad als möglich erwiesen. Bei einer an wenigen Tagen im Jahr herrschenden Aussentemperatur von beispielsweise 35°C ist somit eine Zufuhr von nur 25°C warmer Luft in den Wohnbereich als Zuluft möglich, und dies nur durch Einspeisung einer beschränkten Wassermenge in und gegen den Abluftstrom 13.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Wasserzuleitung 8 beidseitig auf dem Wärmetauscher verteilt, so dass Düsen 9 auf beiden Seiten im Aussenluftbereich 11 und im Fortluftbereich 14 vorhanden sind. Damit ist es dann möglich, in Ruheperioden, bei ausgestellter Ionisierungselektrode 6, mit Wasser die Hohlräume 4 beziehungsweise 5 durchzuspülen, so dass auf den Wänden abgesetzte Partikel und sonstige Rückstände ausgewaschen werden. Das entsprechende Wasser sammelt sich im unteren Bereich des Wärmetauschers an und wird dort beispielsweise über einen oder mehrere Siphons abgeleitet.
Natürlich ist es auch möglich, die in den Fig. im Gegenstrom angelegte Anlage auch im Gleichstrom zu betreiben, d.h. die Luft- ströme 13 und 14 beispielsweise umzukehren. Gleiches gilt auch für die Luftströme 11 und 12, wenn die Elektrode 6 weiter im Bereich der Aussenluftströmung 11 vor dem metallischen Wärmetauscher und der Durchgang der Strömung durch diesen angeordnet werden. Auch ist es prinzipiell möglich Ein- und Ausgänge für die Strömungen 11, 12, 13 und 14 ungekreuzt verlaufen zu lassen, so dass als Beispiel Aussenluft 11 und Zuluft 12 in der Zeichnung rechts und Abluft 13 und Fortluft 14 links angeordnet sind.
Insbesondere ist es möglich, die Abluft 13 räumlich von oben und die Aussenluft 11 gegenüber räumlich von unten zufliessen zu lassen. Die Elektrode 6 wäre dann auch unten vor dem Zufluss der Aussenluft 11 anzuordnen. Dann ist es möglich, mit einer Ausgestaltung der Wasserverteiler 17 nach Fig. 3 die Vernebelungsdüsen 21 der Kühlbox zusammen oder räumlich in der Nähe zu den Reini- gungsdüsen 9 anzuordnen,, so dass die Verdunstung des vernebelten Wassers im Bereich des Zuflusses der Abluft 13 stattfindet. Somit könnte auf eine getrennte Kühlbox 20 verzichtet werden, ursprüngliche Abluft 13 und gekühlte Abluft 23 würden räumlich fast zusammenfallen.
Ausgehend von dieser technischen Lehre ist und sind eine Reihe von Modifikationen möglich, die von dem durch die beigefügten Ansprüche vorgegebenen Rahmen der Erfindung entsprechend umfasst sein sollen.
Es ist zusätzlich vorteilhaft, die Platten des Plattenwärmetauschers 1 aus einer Chrom-Nickel-Stahl-Legierung zu machen, die im Zusammenspiel mit einer Spülung mit Wasser eine Geruchsfilte- rung ermöglicht. Mit einem periodisch gesteuerten Betrieb kann so der Plattenwärmetauscher von den ionisierten Partikeln des Elektrodenfilters gereinigt und gleichzeitig die mit der betreffenden Legierung versehene Oberfläche von den Geruchsanlagerungen befreit werden. Insbesondere können mindestens Teile der be- sagten leitenden Platten 1 des ersten Luftstromes 11, 12 einen reinigungsaktiven Bereich aufweisen, der vorzugsweise aus Edelstahl mit den Werkstoffnummern 1.4571 oder 1.4301 nach der Lehre der WO 01/52711 besteht. Eine abschliessend spanabhebende Bearbeitung der Oberfläche wäre zusätzlich möglich.
Statt mit dem genannten Wasserstrahl kann die Reinigung der Elektrodenfläche, das heisst der Platten 1, auch durch einen Luftstrahl oder durch eine manuelle Bürste geschehen.

Claims

Patentansprüche
1. Plattenwärmetauscher zum Austausch von Wärme zwischen ei- nem ersten (11, 12) und einem zweiten Luftström (13, 14) , mit einer Vielzahl von Platten (1) , die in Querrichtung zu den Platten (1) nebeneinander liegende Austauschräume (4, 5) begrenzen, wobei ein Teil der Austauschräume (4) von dem ersten Luftstrom (11, 12) und der Rest der Austauschräume (5) von dem zweiten Luftstrom (13, 14) durchströmbar sind, wobei der zweite Luftstrom aus den zu lüftenden Räumlichkeiten stammende Abluft (13) besteht, die durch die Austauschräume (5) des Wärmetauschers geleitet als Fortluft (14) nach ausserhalb der zu lüftenden Räumlichkeiten abzuführen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Was- serverteilungssystem (20, 21; 17, 9) vorgesehen ist, mit dem Wasser in die Austauschräume (5) des zweiten Luftstromes (13, 14) abgebbar ist.
. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1 , dadurch gekenn- zeichnet, dass das Wasserverteilungssystem (20, 21) über eine
Vielzahl von Düsen (21) verfügt, mit denen das Wasser als feiner Nebel versprühbar ist und so in den Austauschraum (5) abgebbar ist .
3. Plattenwärmetauscher nach einem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Bereich des Wärmetauschers eine Wasserauffangeinrichtung vorgesehen ist, mit der das aufgefangene Wasser insbesondere über einen Siphon ableitbar ist.
4. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens jeweils eine von einem jeden Austauschraum (4) des ersten Luftstroms (11, 12) gehörende Platte (1) leitend ausgestaltet ist, dass im Bereich der Zufüh- rung (11) des ersten Luftstroms (11, 12) eine Ionisationseinrichtung (6) vorgesehen ist, mit der in dem Luftstrom mitgeführte Partikel ionisierbar sind, so dass diese sich in den Austauschräumen (4) des ersten Luftstroms (11, 12) an den besagten leitenden Platten ablagern.
5. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ionisationseinrichtung ein mit einer gleichgespannten Hochspannung beladenes Ionisationsfadennetz (6) u - fasst und dass die besagten leitenden Platten (1) auf Erdpotential liegen.
6. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserverteilungssystem (17, 9) steuerbar ist, um periodisch Wasser in die Austauschräume (4, 5) zu spritzen, um die Platten (1) des Wärmetauschers und die Ionisationseinrichtung (6) von abgelagerten Partikeln, Bakterien, Algen und anderen Ablagerungen zu reinigen.
7. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Wasserverteilungssystem (8, 7, 17, 9) auch im Bereich der Ionisationseinrichtung (6) vorgesehen ist, so dass Wasser in die Austauschräume (4) des ersten LuftStromes (11, 12) abgebbar ist.
8. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens Teile der besagten leitenden Platten (1) des ersten Luftstromes (11, 12) einen reinigungsaktiven Bereich aufweisen, der aus Edelstahl mit den Werkstoffnummern 1.4571 oder 1.4301 besteht.
9. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, dass die ersten (11, 12) und zweiten (13, 14) Luftströme die Austauschräume (4, 5) im Gegenstirombe- trieb durchströmen.
10. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung (13) des zweiten Luftstroms (13, 14) im oberen Bereich des Wärmetauschers angeordnet ist, dass die Ableitung (14) des zweiten LuftStroms (13, 14) im unteren Bereich des Wärmetauschers angeordnet ist, und dass das Wasserverteilungssystem (20, 21; 17, 9) im oberen Be- reich oberhalb der Platten (1) des Wärmetauschers angeordnet ist .
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