DE102021110902A1 - rotary heat exchanger - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotationswärmetauscher, umfassend ein Wärmerad sowie mindestens einen das Wärmerad antreibenden Motor, wobei das Wärmerad mindestens eine Kraftaufnahmeeinrichtung, vorzugsweise umfassend mindestens oder genau eine erste Zahnreihe, umfasst, wobei die Kraftaufnahmeeinrichtung konfiguriert ist, in Eingriff mit einer dem Motor zugeordneten und/oder mit diesem in Verbindung stehenden Kraftübertragungseinrichtung, vorzugsweise umfassend mindestens eine oder genau eine zweite Zahnreihe, zum Antrieb des Wärmerades in Eingriff gebracht zu werden, wobei die Kraftaufnahmeeinrichtung und/oder deren erste Zahnreihe in einer Projektion auf eine Ebene, die senkrecht auf eine Rotationsachse des Wärmerades steht, innerhalb eines äußeren Umfanges des Wärmerades, vorzugsweise in einem zentralen Bereich desselben, angeordnet ist.The invention relates to a rotary heat exchanger, comprising a heat wheel and at least one motor driving the heat wheel, the heat wheel comprising at least one force absorbing device, preferably comprising at least or exactly one first row of teeth, the force absorbing device being configured to engage with a motor associated and/or or to be engaged with this power transmission device, preferably comprising at least one or exactly one second row of teeth, for driving the heating wheel, wherein the power receiving device and/or its first row of teeth are projected onto a plane that is perpendicular to an axis of rotation of the Heat wheel is, is arranged within an outer periphery of the heat wheel, preferably in a central region thereof.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotationswärmetauscher.The invention relates to a rotary heat exchanger.

Derartige Rotationswärmetauscher werden bevorzugt zur Wärmerückgewinnung (oder „Kälterückgewinnung“) eingesetzt. Beispielsweise kann bei einem üblichen Rotationswärmetauscher durch einen Bereich einer Speichermasse warme Abluft geblasen werden, die Wärme auf Wände von Strömungskanälen innerhalb der Speichermasse überträgt. Bei weiterer Rotation der Speichermasse erreichen die aufgewärmten Kanäle einen Bereich, in dem die Strömungskanäle mit kalter Außen- bzw. Frischluft beaufschlagt werden können, und die aufgewärmten Kanalwände geben die aufgenommene Energie die durchströmende Außenluft ab und kühlen dabei selber ab.Such rotary heat exchangers are preferably used for heat recovery (or "cold recovery"). For example, in a conventional rotary heat exchanger, warm exhaust air can be blown through an area of a storage mass, which heat is transferred to the walls of flow channels within the storage mass. With further rotation of the storage mass, the heated ducts reach an area in which the flow ducts can be charged with cold outside or fresh air, and the heated duct walls release the absorbed energy into the outside air flowing through and cool themselves in the process.

Derartige Rotationswärmetauscher (bzw. entsprechende Wärmeräder) werden typischerweise von Motoren, insbesondere Elektromotoren, angetrieben. Eine Kraftübertragung erfolgt üblicherweise mittels Keilriemen, die am Umfang des Rotationswärmetauscher bzw. Wärmerades anliegen.Such rotary heat exchangers (or corresponding heat wheels) are typically driven by motors, in particular electric motors. Power is usually transmitted by means of V-belts, which are in contact with the circumference of the rotary heat exchanger or heat wheel.

Weiterhin ist es beispielsweise aus US 5 896 751 A oder EP 1 460 349 B1 bekannt, auf einen umfangsseitig am Wärmerad verlaufenden Zahnkranz über ein Zahnrad (vgl. US 5 896 751 A ) oder ein Ritzel bzw. Schneckenrad (vgl. EP 1 460 349 A2 ) eine Antriebskraft eines Antriebsmotors zu übertragen. Wenn auf eine Übertragung mittels Keilriemen verzichtet wird, können damit verbundene Nachteile reduziert werden, beispielsweise der Nachteil, dass Keilriemen am Umfang etwas „Schlupf“ haben und sich damit eine Drehzahl des Wärmerades (und damit auch die Effizienz der Wärmerückgewinnung) reduziert. Ein weiterer Vorteil bei einem Direktantrieb liegt darin, dass eine Drehzahlüberwachung des E-Motors ggf. ausreichend sein kann. Wenn sich der E-Motor dreht, dreht sich auch der Rotationswärmetauscher. Dies ist bei einem Keilriemen nicht unbedingt gegeben: Wenn sich der E-Motor dreht, kann das Wärmerad trotzdem still stehen (z. B. bei einem gerissenen Keilriemen, so das eine zusätzliche Drehzahlüberwachung des Rotationswärmetauschers notwendig sein kann.) Die Lösungen im Stand der Technik, die ohne einen derartigen Keilriemen auskommen, werden jedoch weiterhin als vergleichsweise aufwändig in der Herstellung bzw. Montage, insbesondere auch hinsichtlich Anforderungen an einen Installationsort, empfunden.Furthermore, for example, it is off U.S. 5,896,751 A or EP 1 460 349 B1 known, on a ring gear running circumferentially on the heat wheel via a gear wheel (cf. U.S. 5,896,751 A ) or a pinion or worm wheel (cf. EP 1 460 349 A2 ) to transmit a driving force of a driving motor. If there is no transmission by means of V-belts, the associated disadvantages can be reduced, for example the disadvantage that V-belts have some "slip" on the circumference and the speed of the heat wheel (and thus also the efficiency of heat recovery) is reduced. Another advantage of a direct drive is that it may be sufficient to monitor the speed of the electric motor. When the electric motor rotates, the rotary heat exchanger also rotates. This is not necessarily the case with a V-belt: If the electric motor is rotating, the heat wheel can still stand still (e.g. if the V-belt is torn, so that additional speed monitoring of the rotary heat exchanger may be necessary.) The solutions in the However, technology that does not require such a V-belt is still considered to be comparatively complex to manufacture or assemble, especially with regard to the requirements for an installation site.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Rotationswärmetauscher vorzuschlagen, wobei der Wärmetauscher möglichst einfach in der Herstellung und insbesondere in Bezug auf eine Montage, insbesondere auch hinsichtlich der Anforderungen an einen Montageort, sein soll.It is the object of the invention to propose a rotary heat exchanger, in which the heat exchanger should be as simple as possible to manufacture and in particular with regard to assembly, in particular also with regard to the requirements for an assembly site.

Diese Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in particular by the features of claim 1.

Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch einen Rotationswärmetauscher, umfassend ein Wärmerad sowie mindestens einen das Wärmerad antreibenden Motor (vorzugsweise Elektromotor), wobei das Wärmerad mindestens eine Kraftaufnahmeeinrichtung, vorzugsweise mindestens oder genau eine erste Zahnreihe (insbesondere Zahnkranz), umfasst, wobei die Kraftaufnahmeeinrichtung konfiguriert ist, in Eingriff mit einer dem Motor zugeordneten und/oder mit diesem in Verbindung stehenden Kraftübertragungseinrichtung, vorzugsweise mit mindestens einer oder genau einer zweiten Zahnreihe (insbesondere eines Zahnrades) zum Antrieb des Wärmerades in Eingriff gebracht zu werden.In particular, the object is achieved by a rotary heat exchanger, comprising a heat wheel and at least one motor (preferably electric motor) driving the heat wheel, wherein the heat wheel comprises at least one force absorbing device, preferably at least or exactly one first row of teeth (in particular toothed rim), the force absorbing device being configured , to be brought into engagement with a power transmission device assigned to and/or connected to the motor, preferably with at least one or exactly one second row of teeth (in particular a gear wheel) for driving the heat wheel.

Gemäß einem ersten besonders bevorzugten Aspekt der Erfindung ist die Kraftaufnahmeeinrichtung (teilweise oder vollständig) und/oder deren erste Zahnreihe (teilweise oder vollständig, falls vorgesehen) in einer Projektion auf eine Ebene, die senkrecht auf einer Rotationsachse des Wärmerades steht, innerhalb eines äußeren Umfanges des Wärmerades, vorzugsweise in einem zentralen Bereich desselben, angeordnet. Unter einem zentralen Bereich des Wärmerades (in der Projektion) ist insbesondere ein Bereich zu verstehen, der beabstandet von einem äußeren Umfang des Wärmerades ist, beispielsweise einen Abstand von mindestens 10 cm oder mindestens 25 cm zu diesem aufweist und/oder einen Abstand von mindestens 30%, vorzugsweise mindestens 60%, ggf. mindestens 80% eines Radius des Wärmerades (in der Projektion) zu diesem aufweist.According to a first particularly preferred aspect of the invention, the force absorbing device (partially or completely) and/or its first row of teeth (partially or completely, if provided) is within an outer circumference in a projection onto a plane which is perpendicular to an axis of rotation of the heat wheel of the heat wheel, preferably in a central area thereof. A central area of the heat wheel (in the projection) is to be understood in particular as an area that is at a distance from an outer circumference of the heat wheel, for example at a distance of at least 10 cm or at least 25 cm from it and/or at a distance of at least 30 %, preferably at least 60%, optionally at least 80% of a radius of the heat wheel (in the projection) to this.

Gemäß dem ersten Aspekt kann der Antrieb insbesondere vergleichsweise zentral im Bereich einer Drehachse des Rotationswärmetauschers erfolgen, insbesondere über das Ineingriffbringen von Zahnreihen (z. B. einer Zahnrad/Zahnkranz-Paarung). Dadurch kann ein Antrieb zumindest im Wesentlichen ohne Schlupf erfolgen, was die Effizienz erhöht. Außerdem kann dadurch eine vergleichsweise kompakte Bauweise erzielt werden. Auch eine Zugänglichkeit zur Wartung und Revision kann (erheblich) verbessert werden. Weiterhin kann eine Zahnreihengeometrie vergleichsweise frei gewählt werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass für unterschiedliche Durchmesser des Rotationswärmetauschers die gleiche Zahnradpaarung verwendet werden kann. Im Stand der Technik (mit E-Motor am bzw. über dem Umfang) muss für jeden Rotationswärmetauscher-Durchmesser ein Zahnkranz definiert werden.According to the first aspect, the drive can take place, in particular, comparatively centrally in the area of an axis of rotation of the rotary heat exchanger, in particular via the meshing of rows of teeth (e.g. a toothed wheel/toothed rim pairing). As a result, a drive can take place at least essentially without slip, which increases efficiency. In addition, a comparatively compact design can be achieved as a result. Accessibility for maintenance and revision can also be (considerably) improved. Furthermore, a row of teeth geometry can be selected comparatively freely. Another advantage is that the same pair of gears can be used for different diameters of the rotary heat exchanger. In the prior art (with an electric motor on or above the circumference), a ring gear must be defined for each rotary heat exchanger diameter.

Gemäß einem zweiten besonders bevorzugten Aspekt (der insbesondere mit dem ersten Aspekt kombinierbar ist) bilden eine Drehachse des (Elektro-) Motors und eine Drehachse des Wärmerades einen Winkel (von vorzugsweise mindestens 10° vorzugsweise mindestens 45°, ggf. mindestens 60° oder mindestens 80°) zueinander aus. Besonders bevorzugt stehen die Drehachsen zumindest im Wesentlichen senkrecht zueinander (insbesondere in einem Winkel von 85° bis 95°, insbesondere 90°). Durch eine derartige Maßnahme kann ein Elektromotor, insbesondere in seitlicher Richtung vergleichsweise platzsparend untergebracht werden, vor allem wenn es sich um einen Elektromotor handelt, der länger als breit aufgebaut ist, sich insbesondere also in eine Richtung entlang einer Drehachse über einen größeren Bereich erstreckt als in eine Richtung senkrecht dazu.According to a second particularly preferred aspect (which can be combined in particular with the first aspect), an axis of rotation of the (electric) motor and an axis of rotation of the heat wheel form an angle (of preferably at least 10°, preferably at least 45°, possibly at least 60° or at least 80°) to each other. The axes of rotation are particularly preferably at least essentially perpendicular to one another (in particular at an angle of 85° to 95°, in particular 90°). Such a measure allows an electric motor to be accommodated in a comparatively space-saving manner, in particular in the lateral direction, especially if it is an electric motor that is longer than it is wide, i.e. in particular it extends over a larger area in one direction along an axis of rotation than in a direction perpendicular to it.

Gemäß einem dritten besonders bevorzugten Aspekt der Erfindung (der mit dem ersten und/oder zweiten, besonders bevorzugt zumindest mit dem zweiten Aspekt kombinierbar ist) ist der (Elektro-) Motor innerhalb eines Wärmeradgehäuses des Rotationswärmetauschers angeordnet. Auch dadurch kann eine kompakte Bauweise erzielt werden, was insbesondere die Flexibilität in Bezug auf den Installationsort erhöht.According to a third particularly preferred aspect of the invention (which can be combined with the first and/or second aspect, particularly preferably at least with the second aspect), the (electric) motor is arranged within a heat wheel housing of the rotary heat exchanger. A compact design can also be achieved in this way, which in particular increases the flexibility with regard to the installation site.

Grundsätzlich kann der Rotationswärmetauscher (nicht nur, aber vorzugsweise in Bezug auf den dritten Aspekt) ein Wärmeradgehäuse aufweisen, in dem das Wärmerad aufgenommen ist. Ein derartiges Wärmeradgehäuse kann beispielsweise quaderförmig ausgebildet sein und insbesondere seitliche Wände aufweisen, die das Wärmerad in seitlicher Richtung (senkrecht auf die axiale Richtung) begrenzen. Gegebenenfalls können weitere (beispielsweise vier) Wände vorgesehen sein, um das Wärmerad an den die seitlichen Wände verbindenden Seiten nach außen zu umhausen. Der (Elektro-) Motor kann in Axialrichtung länger ausgebildet sein als in eine Richtung senkrecht dazu, beispielsweise mindestens 1,5-mal oder mindestens 2,5-mal oder 3-mal so lang wie in eine (jede) Richtung senkrecht auf die Axialrichtung. Insbesondere in Kombination mit einer winkligen Anordnung der Drehachse des Motors gegenüber einer Drehachse des Wärmerades kann dadurch eine platzsparende Bauweise (insbesondere in Bezug auf eine laterale Richtung) erzielt werden.In principle, the rotary heat exchanger (not only, but preferably in relation to the third aspect) can have a heat wheel housing in which the heat wheel is accommodated. Such a heat wheel housing can, for example, be cuboid and in particular have lateral walls that delimit the heat wheel in the lateral direction (perpendicular to the axial direction). Optionally, further (e.g. four) walls can be provided in order to enclose the heat wheel on the sides connecting the side walls to the outside. The (electric) motor can be longer in the axial direction than in a direction perpendicular thereto, for example at least 1.5 times or at least 2.5 times or 3 times as long as in (any) direction perpendicular to the axial direction . In particular in combination with an angular arrangement of the axis of rotation of the motor relative to an axis of rotation of the heat wheel, a space-saving design (in particular with regard to a lateral direction) can be achieved.

Das Wärmerad kann einen Durchmesser von mindestens 50 cm oder mindestens 1,0 m und/oder höchstens 5,0 m oder höchstens 2,0 m aufweisen.The heat wheel can have a diameter of at least 50 cm or at least 1.0 m and/or at most 5.0 m or at most 2.0 m.

Der Rotationswärmetauscher kann außerdem konfiguriert sein, wie weiter oben im Zusammenhang mit dem Stand der Technik erläutert (abgesehen von den zusätzlichen erfindungsgemäßen Merkmalen).The rotary heat exchanger can also be configured as explained above in connection with the prior art (apart from the additional features according to the invention).

Der Motor kann in einer Position auf eine (insbesondere die obige) Ebene (gemäß dem ersten Aspekt), die senkrecht auf einer Rotationsachse des Wärmerades steht, innerhalb (teilweise oder vollständig) eines äußeren Umfanges des Wärmerades, vorzugsweise in einem zentralen Bereich desselben, angeordnet sein. Der zentrale Bereich entspricht hierbei vorzugsweise dem oben definierten zentralen Bereich. Auch dadurch wird eine kompakte Konfiguration ermöglicht, die insbesondere auch eine vergleichsweise einfache Wartung und Reparatur erlaubt.The motor may be disposed in a position on a (particularly the above) plane (according to the first aspect) perpendicular to a rotation axis of the heat wheel inside (partially or entirely) of an outer periphery of the heat wheel, preferably in a central portion thereof be. In this case, the central area preferably corresponds to the central area defined above. This also enables a compact configuration which, in particular, also allows for comparatively simple maintenance and repairs.

Der Motor kann seitlich (in Richtung der Rotationsachse des Wärmerades) von dem Wärmerad vorragen. Vorzugsweise ragt der Motor seitlich höchstens 30 cm, vorzugsweise höchstens 15 cm und/oder mindestens 5 cm gegenüber dem Wärmerad vor. Alternativ oder zusätzlich kann der Motor höchstens mit dem 1,0-fachen, vorzugsweise höchstens dem 0,5-fachen und/oder mindestens dem 0,1-fachen einer Erstreckung des Wärmerades in Axialrichtung (seitlicher Richtung) gegenüber dem Wärmerad vorragen.The motor may protrude laterally (in the direction of the axis of rotation of the heat wheel) from the heat wheel. The motor preferably protrudes laterally at most 30 cm, preferably at most 15 cm and/or at least 5 cm from the heat wheel. Alternatively or additionally, the motor can protrude at most 1.0 times, preferably at most 0.5 times and/or at least 0.1 times an extension of the heat wheel in the axial direction (lateral direction) relative to the heat wheel.

Ausführungsgemäß ist der Motor in Bezug auf die Axialrichtung neben dem Wärmerad angeordnet und/oder nicht in diesem (teilweise oder vollständig) versenkt. Es ist auch möglich, dass der Motor auch zumindest teilweise in diesem Sinne in das Wärmerad versenkt ist, beispielsweise wenn das Wärmerad in einem zentralen Bereich einen Rücksprung aufweist.According to the embodiment, the motor is arranged next to the heat wheel with respect to the axial direction and/or is not (partially or completely) embedded in it. It is also possible that the motor is also at least partially sunk into the heat wheel in this sense, for example if the heat wheel has a recess in a central area.

Eine Kraftübertragung vom (Elektro-) Motor auf das Wärmerad erfolgt vorzugsweise zahnriemenlos (bzw. es ist kein Zahnriemen vorgesehen) und/oder durch, insbesondere unmittelbares, Ineingriffbringen von zwei Zahnreihen.Power is preferably transmitted from the (electric) motor to the heating wheel without a toothed belt (or no toothed belt is provided) and/or by, in particular, direct meshing of two rows of teeth.

In einer konkreten Ausführungsform weist der Rotationswärmetauscher zur Kraftübertragung vom Motor auf das Wärmerad genau zwei Zahnreihen auf, die miteinander in Eingriff bringbar sind.In a specific embodiment, the rotary heat exchanger has exactly two rows of teeth for power transmission from the engine to the heat wheel, which can be engaged with one another.

Bei den Zahnreihen handelt es sich hier (und/oder weiter oben und/oder nachfolgend) vorzugsweise um ringförmig angeordnete Zahnreihen, beispielsweise eines Zahnkranzes oder Zahnrades. Konkret kann dem (Elektro-) Motor ein Zahnrad zugeordnet sein, das mit einem Zahnkranz am Wärmerad zusammenwirkt.The rows of teeth here (and/or further above and/or below) are preferably rows of teeth arranged in a ring, for example of a ring gear or gear wheel. Specifically, the (electric) motor can be assigned a gear wheel that interacts with a ring gear on the heat wheel.

Eine Kraftübertragung vom Motor auf das Zahnrad kann über mindestens zwei (oder genau zwei) Zahnreihen erfolgen, die vorzugsweise unmittelbar miteinander in Eingriff stehen, wobei Rotationsachsen der Zahnreihen winklig (vorzugsweise in einem Winkel von mindestens 10°, weiter vorzugsweise mindestens 45°, noch weiter vorzugsweise mindestens 60°, noch weiter vorzugsweise mindestens 80°), insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht, zueinander stehen. Bei einer winkligen, insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrechten, Anordnung kann auf vergleichsweise einfache Art und Weise eine kompakte Bauweise erzielt werden.A power transmission from the engine to the gear can be done via at least two (or exactly two) rows of teeth, which are preferably directly engaged with each other, with Rota tion axes of the rows of teeth at an angle (preferably at an angle of at least 10°, more preferably at least 45°, even more preferably at least 60°, even more preferably at least 80°), in particular at least essentially perpendicular to one another. In the case of an angled, in particular at least essentially vertical, arrangement, a compact design can be achieved in a comparatively simple manner.

Alternativ oder zusätzlich kann eine Kraftübertragung vom Motor auf das Wärmerad über mindestens zwei oder genau zwei Zahnreihen erfolgen, die vorzugsweise unmittelbar miteinander in Eingriff stehen, wobei Rotationsachsen der Zahnreihen zumindest im Wesentlichen parallel zueinander stehen (also insbesondere einen Winkel von kleiner als 5° oder kleiner als 2° zueinander aufweisen). Bei einer zumindest im Wesentlichen parallelen Anordnung kann eine besonders effektive Kraftübertragung erfolgen.Alternatively or additionally, power can be transmitted from the motor to the heat wheel via at least two or exactly two rows of teeth, which preferably mesh directly with one another, with the axes of rotation of the rows of teeth being at least essentially parallel to one another (i.e. in particular at an angle of less than 5° or less than 2° to each other). With an at least essentially parallel arrangement, a particularly effective power transmission can take place.

Die Kraftaufnahmeeinrichtung und/oder die Kraftübertragungseinrichtung kann/ können in einer Projektion auf eine Ebene (insbesondere die obige Ebene gemäß dem ersten Aspekt), die senkrecht auf einer Rotationsachse des Wärmerades steht, insbesondere innerhalb eines Kreises liegen, der einen Radius aufweist, der höchstens dem 0,7-fachen, vorzugsweise höchstens dem 0,4-fachen, weiter vorzugsweise höchstens dem 0,2-fachen eines Radius des Wärmerades entspricht.The force-receiving device and/or the force-transmitting device can lie in a projection onto a plane (in particular the above plane according to the first aspect) which is perpendicular to an axis of rotation of the heat wheel, in particular within a circle which has a radius which is at most 0.7 times, preferably at most 0.4 times, more preferably at most 0.2 times a radius of the heat wheel.

Der (Elektro-) Motor kann in einer Projektion auf eine Ebene (insbesondere die obige Ebene gemäß dem ersten Aspekt), die senkrecht auf einer Rotationsachse des Wärmerades steht, innerhalb eines Kreises liegen, der einen Radius aufweist, der höchstens dem 0,8-fachen, vorzugsweise höchstens dem 0,5-fachen, weiter vorzugsweise höchstens dem 0,3-fachen eines Radius des Wärmerades entspricht.The (electric) motor may, in a projection onto a plane (in particular the above plane according to the first aspect) which is perpendicular to an axis of rotation of the heat wheel, lie within a circle which has a radius which is at most 0.8 times, preferably at most 0.5 times, more preferably at most 0.3 times a radius of the heat wheel.

Die obengenannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Klimagerät, insbesondere zum Heizen- und/oder Kühlen mindestens eines Raumes mindestens eins Gebäudes, umfassend den obigen Rotationswärmetauscher.The above-mentioned object is also achieved by an air conditioning device, in particular for heating and/or cooling at least one room in at least one building, comprising the above rotary heat exchanger.

Der Rotationswärmetauscher kann riemenlos (bzw. zahnriemenlos) angetrieben werden.The rotary heat exchanger can be driven without a belt (or without a toothed belt).

Der Rotationswärmetauscher kann ein (Wärme-) Rad umfassen, das von einem (Elektro-) Motor angetrieben wird.The rotary heat exchanger may comprise a (heat) wheel driven by an (electric) motor.

Der (Elektro-) Motor kann das Rad (Wärmerad) beispielsweise über mindestens eine Zahnreihe (ggf. mindestens ein oder genau ein Zahnrad oder mehrere Zahnräder) antreiben.The (electric) motor can drive the wheel (heat wheel), for example, via at least one row of teeth (possibly at least one or exactly one gear wheel or more gear wheels).

Der Elektromotor kann in einem Zentrum (auf einer Achse) des Wärmetauschers platziert sein oder zumindest in der Nähe einer solchen Achse platziert sein, beispielsweise in einem Abstand von höchstens 20 cm, wobei unter einer Platzierung des (Elektro-) Motors vorzugsweise eine Platzierung in Bezug auf dessen Schwerpunkt zu verstehen ist.The electric motor can be placed in a center (on an axis) of the heat exchanger or at least placed close to such an axis, for example at a distance of at most 20 cm, whereby placement of the (electric) motor preferably means placement in relation on whose focus is to be understood.

Eine Achse des (Elektro-) Motors kann winklig (nicht-parallel) zu einer Achse des Wärmetauschers ausgerichtet sein.An axis of the (electric) motor can be aligned at an angle (non-parallel) to an axis of the heat exchanger.

Der (Elektro-) Motor kann das Wärmerad ggf. über ein Getriebe antreiben.The (electric) motor can possibly drive the heat wheel via a gear.

In einer konkreten Ausführungsform kann eine Achse des (Elektro-) Motors zumindest im Wesentlichen einen rechten Winkel gegenüber einer Achse des Wärmerades bilden. Dadurch ist eine besonders kompakte Bauweise möglich.In a specific embodiment, an axis of the (electric) motor can at least essentially form a right angle with respect to an axis of the heat wheel. This enables a particularly compact design.

Es ist insbesondere möglich, dass der Motor nicht über eine Breite eines Wärmeradgehäuses hinausragt.In particular, it is possible for the motor not to protrude beyond a width of a heat wheel housing.

Durch die obigen Maßnahmen bzw. Aspekte (einzeln oder in Kombination) kann auf besonders einfache Art und Weise ein für den (E-)Motor benötigter Bauraum reduziert werden, insbesondere kein zusätzliche Bauraum für den Motor benötigt werden.The above measures or aspects (individually or in combination) can be used to reduce the installation space required for the (electric) motor in a particularly simple manner, in particular no additional installation space is required for the motor.

Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further embodiments emerge from the dependent claims.

Im Nachfolgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die anhand der Abbildungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:

  • 1 eine schematische Schrägansicht eines Rotationswärmetauschers gemäß einer ersten Ausführungsform (ohne vollständiges Wärmeradgehäuse);
  • 2 eine schematische Schrägansicht einer zweiten Ausführungsform eines Wärmetauschers (ohne vollständiges Wärmeradgehäuse);
  • 3 eine Schrägansicht einer dritten Ausführungsform des Wärmetauschers (ohne vollständiges Wärmeradgehäuse); und.
  • 4 eine schematische Schrägansicht eines Rotationswärmetauschers (ohne Motor).
The invention is described below using exemplary embodiments which are explained in more detail using the figures. Here show:
  • 1 a schematic oblique view of a rotary heat exchanger according to a first embodiment (without complete Wärmeradgehäuse);
  • 2 a schematic oblique view of a second embodiment of a heat exchanger (without a complete heat wheel housing);
  • 3 an oblique view of a third embodiment of the heat exchanger (without a complete heat wheel housing); and.
  • 4 a schematic oblique view of a rotary heat exchanger (without motor).

In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.In the following description, the same reference numerals are used for the same parts and parts with the same effect.

1 zeigt (mit teilweise ausgelassenem Wärmeradgehäuse) einen Rotationswärmetauscher, umfassend ein Wärmerad 10 sowie ein dieses antreibenden Elektromotor 11. Das Wärmerad 10 weist einen Zahnkranz 12 auf, der mit einem Zahnrad 13 des Elektromotors zusammenwirkt. Eine Achse des Elektromotors ist hier senkrecht zu einer Achse des Wärmerades. Eine Achse des Zahnrades 13 ist parallel zu einer Achse des Zahnkranzes 12. Über ein entsprechendes Getriebe 14 erfolgt eine Umlenkung zum Antrieb des Zahnrades 13 und damit des Zahnkranzes 12 (und letztlich des Wärmerades 10). 1 shows (with partially omitted heat wheel housing) a rotary heat exchanger comprising a heat wheel 10 and an electric motor 11 driving it. The heat wheel 10 has a ring gear 12 which interacts with a gear wheel 13 of the electric motor. Here, an axis of the electric motor is perpendicular to an axis of the heat wheel. An axis of gear 13 is parallel to an axis of ring gear 12. A corresponding gear 14 is used to deflect gear 13 and thus drive ring gear 12 (and ultimately heat wheel 10).

In der Ausführungsform gemäß 2 ist eine Achse des Elektromotors 11 parallel zu einer Achse des Wärmerades 10. Eine Achse eines Zahnrades 13 des Elektromotors 11 ist parallel zu einer Achse eines Zahnkranzes 12 des Wärmerades 10 (bzw. ist parallel zu einer Rotationsachse des Wärmerades).In the embodiment according to 2 An axis of the electric motor 11 is parallel to an axis of the heat wheel 10. An axis of a gear 13 of the electric motor 11 is parallel to an axis of a ring gear 12 of the heat wheel 10 (or is parallel to an axis of rotation of the heat wheel).

In der besonders bevorzugten Ausführungsform nach 3 ist eine Achse des Elektromotors 11 senkrecht auf einer Achse des Wärmerades 10. Das Wärmerad wird hier durch unmittelbares Ineingriffbringen eines Zahnrades 13 des Elektromotors 11 mit einem Zahnkranz 12 des Wärmerades 10 angetrieben.In the particularly preferred embodiment 3 is an axis of the electric motor 11 perpendicular to an axis of the heat wheel 10. The heat wheel is driven here by directly engaging a gear 13 of the electric motor 11 with a ring gear 12 of the heat wheel 10.

Eine Achse des Zahnrades 12 ist senkrecht auf einer Achse des Zahnkranzes 12.An axis of gear 12 is perpendicular to an axis of ring gear 12.

4 zeigt den Rotationswärmetauscher mit vollständigem Wärmerad, aber ohne Motor (der wiederum wie in den vorherigen Figuren beschrieben ausgebildet und angeordnet bzw. angekoppelt sein kann). 4 shows the rotary heat exchanger with a complete heat wheel but without a motor (which in turn can be designed and arranged or coupled as described in the previous figures).

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.At this point it should be pointed out that all the parts described above, viewed individually and in any combination, in particular the details shown in the drawings, are claimed to be essential to the invention. Modifications of this are familiar to those skilled in the art.

Bezugszeichenlistereference list

1010
Wärmeradheat wheel
1111
Elektromotorelectric motor
1212
Zahnkranzsprocket
1313
Zahnradgear
1414
Getriebetransmission

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Claims (11)

Rotationswärmetauscher, umfassend ein Wärmerad (10) sowie mindestens einen das Wärmerad (10) antreibenden Motor (11), wobei das Wärmerad (10) mindestens eine Kraftaufnahmeeinrichtung, vorzugsweise umfassend mindestens oder genau eine erste Zahnreihe, umfasst, wobei die Kraftaufnahmeeinrichtung konfiguriert ist, in Eingriff mit einer dem Motor (11) zugeordneten und/oder mit diesem in Verbindung stehenden Kraftübertragungseinrichtung, vorzugsweise umfassend mindestens eine oder genau eine zweite Zahnreihe, zum Antrieb des Wärmerades (10) in Eingriff gebracht zu werden, wobei die Kraftaufnahmeeinrichtung und/oder deren erste Zahnreihe in einer Projektion auf eine Ebene, die senkrecht auf eine Rotationsachse des Wärmerades (10) steht, innerhalb eines äußeren Umfanges des Wärmerades (10), vorzugsweise in einem zentralen Bereich desselben, angeordnet ist.Rotary heat exchanger, comprising a heat wheel (10) and at least one motor (11) driving the heat wheel (10), the heat wheel (10) comprising at least one force absorbing device, preferably comprising at least or precisely one first row of teeth, the force absorbing device being configured in engagement with a power transmission device assigned to and/or connected to the motor (11), preferably comprising at least one or exactly one second row of teeth, for driving the heat wheel (10), the power receiving device and/or its first Row of teeth in a projection onto a plane which is perpendicular to an axis of rotation of the heat wheel (10), within an outer circumference of the heat wheel (10), preferably in a central area thereof, is arranged. Rotationswärmetauscher, insbesondere nach Anspruch 1, umfassend ein Wärmerad (10) sowie mindestens einen das Wärmerad (10) antreibenden Motor (11), wobei das Wärmerad (10) mindestens eine Kraftaufnahmeeinrichtung, vorzugsweise umfassend mindestens oder genau eine erste Zahnreihe, umfasst, wobei die Kraftaufnahmeeinrichtung konfiguriert ist, in Eingriff mit einer dem Motor (11) zugeordneten und/oder mit diesem in Verbindung stehenden Kraftübertragungseinrichtung, vorzugsweise umfassend mindestens einen oder genau eine zweite Zahnreihe, zum Antrieb des Wärmerades (10) in Eingriff gebracht zu werden, wobei eine Drehachse des Motors (11) und eine Drehachse des Wärmerades (10) einen Winkel zueinander bilden, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen senkrecht zueinander stehen.Rotary heat exchanger, especially after claim 1 , comprising a heat wheel (10) and at least one motor (11) driving the heat wheel (10), wherein the heat wheel (10) comprises at least one force receiving device, preferably comprising at least or exactly one first row of teeth, wherein the force receiving device is configured to engage to be brought into engagement with a power transmission device assigned to and/or connected to the motor (11), preferably comprising at least one or precisely one second row of teeth, for driving the heat wheel (10), with an axis of rotation of the motor (11) and an axis of rotation of the heat wheel (10) form an angle to each other, preferably at least substantially perpendicular to each other. Rotationswärmetauscher, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, umfassend ein Wärmerad (10), sowie mindestens einen das Wärmerad (10) antreibenden Motor (11), wobei das Wärmerad (10) mindestens eine Kraftaufnahmeeinrichtung, vorzugsweise umfassend mindestens oder genau eine erste Zahnreihe, umfasst, wobei die Kraftaufnahmeeinrichtung konfiguriert ist, in Eingriff mit einer dem Motor (11) zugeordneten und/oder mit diesem in Verbindung stehenden Kraftübertragungseinrichtung, vorzugsweise umfassend mindestens einen oder genau eine zweite Zahnreihe, zum Antrieb des Wärmerades (10) in Eingriff gebracht zu werden, wobei der Motor (11) innerhalb eines Wärmeradgehäuses des Rotationswärmetauschers angeordnet ist.Rotary heat exchanger, especially after claim 1 or 2 , comprising a heat wheel (10) and at least one motor (11) driving the heat wheel (10), wherein the heat wheel (10) comprises at least one force receiving device, preferably comprising at least or exactly one first row of teeth, wherein the force receiving device is configured in engagement with a power transmission device assigned to and/or connected to the engine (11), preferably comprising at least one or exactly one second row of teeth, for driving the heat wheel (10), the engine (11) being engaged within a Wärmeradgehäuses of the rotary heat exchanger is arranged. Rotationswärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (11) in einer Projektion auf eine/die Ebene, die senkrecht auf eine Rotationsachse des Wärmerades (10) steht, innerhalb eines äußeren Umfanges des Wärmerades (10), vorzugsweise in einem zentralen Bereich desselben, angeordnet ist.Rotary heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the motor (11) in a projection onto a / the plane that is perpendicular to an axis of rotation of the heat wheel (10), within an outer circumference of the heat wheel (10), preferably in a central area thereof, is arranged. Rotationswärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (11) seitlich: höchstens 30 cm, vorzugsweise höchstens 15 cm und/oder mindestens 5 cm gegenüber dem Wärmerad (10) vorragt und/oder höchstens dem 1,0-fachen, vorzugsweise höchstens dem 0,5-fachen und/oder mindestens dem 0,1-fachen einer Erstreckung des Wärmerades (10) in Axialrichtung gegenüber diesem vorragt.Rotary heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the motor (11) projects laterally: at most 30 cm, preferably at most 15 cm and/or at least 5 cm in relation to the heat wheel (10) and/or at most 1.0 times preferably protrudes at most 0.5 times and/or at least 0.1 times an extension of the heat wheel (10) in the axial direction in relation to the latter. Rotationswärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftübertragung vom Motor (11) auf das Wärmerad (10) zahnriemenlos und/oder durch unmittelbares Ineingriffbringen von zwei Zahnreihen erfolgt.Rotary heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that power is transmitted from the motor (11) to the heat wheel (10) without a toothed belt and/or by direct meshing of two rows of teeth. Rotationswärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftübertragung vom Motor (11) auf das Wärmerad (10) über mindestens zwei oder genau zwei Zahnreihen erfolgt, die vorzugsweise unmittelbar miteinander in Eingriff stehen, wobei Rotationsachsen der Zahnreihen winklig, insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht, zueinander stehen.Rotary heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that power is transmitted from the motor (11) to the heat wheel (10) via at least two or exactly two rows of teeth, which preferably engage directly with one another, the axes of rotation of the rows of teeth being angled, in particular at least in Essentially perpendicular to each other. Rotationswärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftübertragung vom Motor (11) auf das Wärmerad (10) über mindestens zwei oder genau zwei Zahnreihen erfolgt, die vorzugsweise unmittelbar miteinander in Eingriff stehen, wobei Rotationsachsen der Zahnreihen zumindest im Wesentlichen parallel zueinander stehen.Rotary heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that power is transmitted from the motor (11) to the heat wheel (10) via at least two or exactly two rows of teeth, which preferably engage directly with one another, the axes of rotation of the rows of teeth being at least essentially parallel to one another stand. Rotationswärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftaufnahmeeinrichtung und/oder die Kraftübertragungseinrichtung in einer Projektion auf eine/die Ebene, die senkrecht auf eine Rotationsachse des Wärmerades (10) steht, innerhalb eines Kreises liegt, der einen Radius aufweist, der höchstens dem 0,7-fachen, vorzugsweise höchstens dem 0,4-fachen, weiter vorzugsweise höchstens dem 0,2-fachen eines Radius des Wärmerades (10) entspricht.Rotary heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the force receiving device and/or the force transmission device lies within a circle having a radius in a projection onto a/the plane which is perpendicular to an axis of rotation of the heat wheel (10). corresponds to at most 0.7 times, preferably at most 0.4 times, more preferably at most 0.2 times a radius of the heat wheel (10). Rotationswärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (11) in einer Projektion auf eine/die Ebene, die senkrecht auf eine Rotationsachse des Wärmerades (10) steht, innerhalb eines Kreises liegt, der einen Radius aufweist, der höchstens dem 0,8-fachen, vorzugsweise höchstens dem 0,5-fachen, weiter vorzugsweise höchstens dem 0,3-fachen eines Radius des Wärmerades (10) entspricht.Rotary heat exchanger according to any one of the preceding claims, characterized in that the engine (11) in a projection onto a / the plane perpendicular to an axis of rotation of the heat wheel (10) lies within a circle having a radius that corresponds to at most 0.8 times, preferably at most 0.5 times, more preferably at most 0.3 times a radius of the heat wheel (10). Klimagerät, umfassend einen Rotationswärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche.An air conditioner comprising a rotary heat exchanger according to any one of the preceding claims.
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