DE4210530C2 - Kastenförmiger Gegenstromwärmetauscher - Google Patents

Description

In Zukunft wird der Wärmebedarf für die Lüftung einer Wohnung den zur Deckung der Transmissionsverluste übertreffen.

Die Lüftung sollte daher im Winter über Wärmetauscher erfolgen, in denen die Wärme aus der Abluft an die kalte Zuluft übertragen wird. Umgekehrt kann an heißen Sommertagen ein Raum belüftet werden, ohne die kühle Raumluft gegen die heiße Außenluft tauschen zu müssen.

Solche Lüfter mit Wärmerückgewinnung müssen dezentral arbeiten, weil bei einer zentralen Anlage die Leistung nie dem Bedarf angepaßt werden kann. Die Folge ist ein hoher elektrischer Energiebedarf für die Ventilatoren. Ein anderer Nachteil ist, daß ein weitläufiges Kanalsystem zur Verteilung der Luft erfor­ derlich ist, das nicht keimfrei gehalten werden kann.

Die Erfindung betrifft einen Lüfter für die dezentrale Wärmerückgewinnung. Er soll die folgenden Eigenschaften haben:

• 1. Der Wirkungsgrad sollte sehr hoch liegen.
• 2. Der Wärmetauscher soll nach dem Gegenstromprinzip arbeiten.
• 3. Der Materialverbrauch sollte niedrig sein. Es sollte nur Material verwendet werden, mit dessen Verknappung nicht zu rechnen ist und das die Ressourcen nicht belastet.
• 4. Die Antriebsleistung der Ventilatoren sollte niedrig sein.
• 5. Der Wärmetauscher soll reinigbar sein und zu diesem Zweck aus dem Gerät herausnehmbar sein.
• 6. Der Wirkungsgrad sollte einstellbar sein.

Ein Wärmetauscher, der diese Bedingungen teilweise erfüllt, ist in DE 35 02 972 A1 beschrieben. Dabei handelt es sich um eine fächerartig ge­ faltete Metall- oder Kunststoffolie. Die Faltenkanten sind zur Abdichtung in Kunstharz eingegossen. Die Zu- und Abgänge für die Luftströme werden geschaffen, indem die Faltensättel nur teilweise abgedeckt werden, so daß auf jeder Seite des Folienpaketes zwei Öffnungen entstehen.

Diese Konstruktion hat mehrere Nachteile:

• 1. Wird der Wärmetauscher an eine Zimmerwand angeschraubt, strömt die frische, erwärmte Zuluft in eine Richtung senkrecht zur Wand. Die Bauhöhe des Ge­ rätes muß daher größer werden, damit eine Öffnung für den Luftstrom entsteht.
• 2. Der Zuluftstrom wird vor dem Eintritt in den zu belüftenden Raum zweimal im rechten Winkel umgelenkt. Dadurch wird der Strömungswiderstand erhöht mit der Folge einer höheren Antriebsleistung des Ventilators. Die zweifache Richtungsänderung des Luftstromes führt zur Impulsvernichtung. Die frische Luft verteilt sich in der Nähe des Gerätes, so daß ein Teil der Frischluft mit der Abluft angesaugt wird.
• 3. Da der Fächer aus sehr dünner Folie mit nur 0,2 mm Stärke gefaltet ist, kann beim Reinigen in einem Geschirrspüler das Gewicht des Wassers den Wärmetauscher zerstören, weil das Wasser aus den Spalten nicht ablaufen kann.
• 4. Befinden sich die Zu- und Abluftöffnungen an einer Seite des Faltenpaketes, ist ein Lüfter mit variablem Wirkungsgrad schwer realisierbar.

Die Dichtung der Faltenkanten wird daher erfindungsgemäß so ausgeführt, daß der Wärmetauscher nur noch eine Öffnung für den Luftstrom von den Faltensat­ teln her besitzt. Die zweite Öffnung liegt auf der Seite der Faltenkanten. Der erfindungsgemäße Wärmetauscher ist in den Figuren dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1: Wärmetauscher mit in Kunstharz o. ä. eingegossenen Faltenkanten nach der Erfindung.

Fig. 2: Wärmetauscher nach der Erfindung mit einer Einrichtung zur konti­ nuierlichen Änderung des Wirkungsgrades.

Nach Fig. 1 besteht der Wärmetauscher 1 aus einer fächerartig gefalteten Metall- oder Kunststoffolie 2. Die Breite der Spalten 3 wird in den meisten Anwendungs­ fällen bei etwa 2 bis 3 mm liegen.

Die Faltenkanten 4 sind in Kunstharz o. ä. eingegossen in der Weise, daß in der Endplatte 5 jeder zweite Spalt 3 geschlossen ist. Die anderen Spalten 3 be­ sitzen Öffnungen 6, so daß ein Luftstrom an der Stirnseite des Faltenpaketes aus den Spalten 3 austreten kann. In die offenen Spalten 3 können Stege 7 ein­ gegossen sein, die dem Folienpaket Stabilität geben. Der Lufteintritt erfolgt vorzugsweise von der Seite der Faltensättel 8. Dazu wird ein Teil der Falten­ sättel 8 mittels einer dünnen Platte 9 abgedeckt, so daß ein schmaler Ein­ trittsspalt 10 offen bleibt.

Die Platte 9 ist abnehmbar, so daß der Wärmetauscher 1 dem Gerät für Reini­ gungszwecke entnommen werden kann.

Nach Fig. 1 strömt frische Zuluft 11 über den Eintrittsspalt 10 in den Wärme­ tauscher 1 und verläßt ihn über die Öffnungen 6. Die verbrauchte Abluft 12 strömt über den oberen Eintrittsspalt 10 in den Wärmetauscher 1 und verläßt ihn über die unteren Öffnungen 6.

Ist das Verhältnis Länge zu Tiefe der Spalten 3 groß, beispielsweise 6 : 1, entsteht auf etwa 5/6 der Gesamtlänge der ideale Gegenstrom.

Nach Fig. 2 wird die Abluft von unten in den Lüfter gesaugt und strömt oben durch den Eintrittsspalt 10 in den Wärmetauscher 1 ein. Besitzt der zu belüf­ tende Raum Wärmequellen, die die Raumtemperatur zu stark ansteigen lassen, wie es beispielsweise bei Schulklassen vorkommen kann, ist es zweckmäßig, den Wirkungsgrad des Wärmetauschers zu reduzieren. Dazu wird erfindungsgemäß die Platte 9 mittels eines seitlich angebrachten Handrades nach oben verschoben. Dabei entsteht ein zweiter Eintrittsspalt 13, so daß sich der Luftstrom auf die Eintrittsspalten 10 und 13 aufteilt. Der Wirkungsgrad des Wärmetauschers 1 kann so zwischen einem Minimalwert von beispielsweise 6% bis zu einem Maxi­ malwert von beispielsweise 95% kontinuierlich eingestellt werden. An einer digitalen Temperaturanzeige kann die Zulufttemperatur abgelesen werden. Der Lüfter ist mit einer Abdeckhaube 14 abgedeckt. Die Ventilatoren 15 sitzen vorzugsweise in der Hauswand, damit der sichtbare Teil des Gerätes klein ausfällt.

Claims (3)

1. Kastenförmiger Gegenstromwärmetauscher, bestehend aus einer fächerartig gefalteten Folie (2), die parallel angeordnete Spalten (3) aufweist, deren Faltenkanten (4) auf jeder Seite des Wärmetauschers in eine Endplatte (5) eingegossen und deren gegenüberliegende Fal­ tensättel (8) durch jeweils eine eine Öffnung für die Wärmetauschmittel freilassende Platte (9) abgedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Endplatte (5) nur jeden zweiten Spalt (3) abdichtet, die dazwischenliegenden jedoch offen bleiben, so dass Öffnungen (6) für die Wärmetauschmittel entstehen, wobei die Endplatten (5) auf jeder Seite des Wärmetauschers um einen Spalt (3) versetzt zueinander angeordnet sind.

2. Gegenstromwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (9) die Faltensättel (8) in der Weise abdecken, dass auf jeder Einströmseite des Wärmestau­ schers ein einziger Eintrittsspalt (10) offen bleibt.

3. Gegenstromwärmetauscher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Platten (9) verschiebbar ist, so dass zusätzlich zu dem Eintrittsspalt (10) ein zweiter Eintrittsspalt (13) entsteht.