DE6937165U - Raumluft - regenerator - Google Patents

Description

FriedhelB !,aubkeaeier Reeklldx.haueen , 17.9.1969 Raualuft - Regenerator

Di« Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnähe· und Speicherung der Wärmekapazität eines Abluftstroaee umd Abgabe der gespeichert ten Kape.»itat an einen Frischluft*troa, wobei als wäraespeichera&es Mediua Wasser verwendet wird.

Es ist bekannt, dsQ das lie- und Entlüften von Räuaen Bit einer Teaperatur, die größer (ia Winter) oder kleiner (ia Soaaer; ist als die AuSeateaperatur alt Wärae bsw. EnergieVerlusten verbunden ist, wenn nicht die Kapasität der abzuführenden verbrauchen Raualuft surüokg·- wonnen wird.

Die bisher getätigten Erfindungen Bit wäraespelcherndea Medien aus Mineralstoffen oder Metall waren nur für verhältaisaäBig große Luftdurehsatsaengen ( etwa 1000 «3/h ) wirtschaftlich tragbar. Mit der Verwendung von Wasser als wäraespeicheradea Hediua lassen sich jedoch wirtschaftlieh tragbare Vorrichtungen erstellen, die auch für huftdurcheatsaeagax geeignet sind,wie sie sur Belüftung von einseinen Wohn-, Arbeite- und Unterrichtsräuaen benötigt werden. Dean es ist bekannt, daß Wasser eine 3 bis 10 aal höhere spezifische Wärae bettits als Metalle, ainer&lische Stoffe oder Kunstfasern und außerdea ia Tergleich zu diesen keinen nennenswerten Kostenfaktor verursacht.

j Der erfundene Raualuft-Regeaerator arbeitet naoh dea Prinzip des

periodenweisen Durchsatzes von Abluft und Frischluft durch Zwische^- räuae der Speicheraasse ait Hilfe eines Ik der Drehrichtung uakehrsmrea Ventilators. Das Wasser ist dabei in Bohltaschen oder Hohlwandsyliae⁵er eingelagert.

Figur 1 zeigt den Aufbau eines Raualuft-Regenerators und die Luftströaung alt Temperaturangaben bei Abluftdurohsats. Der reversierbare

^; Ventilator 1 saugt Abluft von 23°C von der Decke des Rauaes durch die

Jalousie 2 , Irüokt sie dureh den Kanal 3 des Gehäuses 4 und die Spalten 5 des Speioherpaketes 6 in den Kanal 9 und durch die Außenjalousie 10 ins Freie. Beim Burchströeen der Luft durch das Speicherpaket wird die Wandung 7 und durch Wäraeleitung das Wasser θ erwärat ; die

Luft kühlt sieh auf etwa θ - 5° C ab.

Ia Figur 2 ist die Führung und Erwärmung des Luftstrom««! bei Förderung vor Frischluft dargestellt. Die Frischluft von oa. (J⁰C wird durch das Filter 11 angesaugt (Jalousie 10 geschlossen), strömt durch Kanal 9· Speicherpaket 6 und Kamal 3 und wird mit dem Flügelrad des Ventilators 1 durch die Jalousie 12 (Jalousie 2 geschlossen) in den mit Frischluft zu versorgenden Raum gedrückt. Beim Durchströmen der Luft durch da· Speicherpaket gibt dieses die gespeicherte Wärae unter eigener Abkühlung wieder ab und verleiht der Luft eine Temperaturerhöhung um ca. 18 - 20 Grad.

Als Beispiel sei die Belüftung eines Wohnraumes betrachtet : Grundfläche 30 u², Höhe 3 m, Luftwechsel 3fach je Stund·. Für den Luftdurchsats von 27o πκ/h ist bei den angegebenen Teapera&uren eine Wasseraenge von ca. 7,5 kg bei einer Periodendauer von ca. 1 Minute erforderlich. Das Gesamtgewicht des Speicherpiketee wird etwa 15 kg betragen.

Wollte san das Wasser als Wärmespeicher durch Metall ersetzen, so wären bei gleicher Periodendauer etwa 45 kg Aluminium-oder 90 kg Stahlblech erforderlich.

Es ist zweckmäßig, zur Belüftung eines Raumes mit Wärmerückgewinnung ein Regeneratorpaar einzusetzen, so daß ein Regenerator Frischluft aufwärmt, während der andere Abluft abkühlt uad dae Paar nach Ablauf der vorgegebenen Periode umgeschaltet wird. Auch ist ea zweck-□äßig,die Speichorraasse des Regenerators in Zonen zu unterteilen, um einen Ausgleich der erzielten Speichertenperaturen zu vermeiden.

DasSpeicherpaket ist in Hohltasehenforra nach Figur 3 u&d 4 dargestellt. Die Wandung 7*des eingelagerten Wassere θ iet aus profilierten, dünnwandigen Metallblech gepreßt, derart,daß taschenartige Reihen voa ansinaadergeglleder ten Zylindern entstehen, wodurch die von der Luft zu berührende Fläohe möglichst groß gehalten wird, ua einen einwandfreien Wärmefluß sun und vom wärmespeichernden Midiua su erzielen. Die Taschen sind durch Einkerbungen 13 in Zonen unterteilt.

Im Figur 5 und 6 besteht das Speicherpaket aus Hohlsylindern, die ia verschiedenen Durchmessern konzentrisch angeordnet sind. Die Wandungen 7b umschließen das wäraeepeiohernde Wasser B . Diese Anordnung aeichnet sich duroh höh· Wärmeübergangszahlen aus. Die Mitte des Speieherpaketes ist nit einen Verdrängungszylinder 14 versehen.

Bsi lassen eich für beide Speicherpaketforeen der rechteckige oder quadratische wie euch der kreisföraige Querschnitt gestalte», beim

kreisföraigen Querschnitt können die Taschen mit unterschiedlicher tireite angeordnet werden, beim rechteckigen oder quadratischen Querschnitt können au den konzentrisch angeordneten Hohlwandaylindern Hohlwandsegmente 15 hinzugefügt werden, dia die verbleibenden Ecken ausfüllen. Hierau siehe Figur 7 und 8 .

Ee kann im Winter vorkommen, daß die Temperatur der Außenluft wesentlich unter O C liegt und die Gefahr besteht, daß das «Vasser teilweise gefriert. Obwohl der Wärmetransport infolge der größeren Wärmeleitzahl des Eises günstiger wird, besteht doch die (iefahr, daß die Wandung beim Auftauen des Eises reißt. Der Gefahr wird dadurch begegnet, daß deia Wasser ei» Frostschutzmittel, beispielsweise Äthylenglykol oder Alkohol tür Herabsetsung des Gefrierpunkte· beigemischt wird.

In der Weise, wie in Wiater das Wasser die Warne des Abluftstromes speiohert und an den Frieehluftstrora wieder abgibt, ist es imstande, die Kühlkapaxität eines xu belüftenden Raumes au halten, wenn die Frischluft eine höhere Temperatur hat als die Abluft. Es vollzieht sich dann der umgekehrte Vorgang wie beia Speichern der Wärme. Die Abluft kühlt Ib des Fall das mit Wasser gefüllte Speicherpaket und die Frischluft gibt nach Beendigung der Abluftperiode entsprechend dee Wäraegefälle ihre Wärme an das Speicherpaket ab ; sie tritt somit gekühlt in den zu belüftenden Raum.

Wie vor erwähnt, ist es »weckraäßig, ein Regenerator-Paar sum *?ech~ eelweisen Durehsata für Abluft urad Frischluft *u verwenden. Es ist jedoch auoh möglich, nur einen einBeinen Regenerator oder mehrere Regeneratorpaare einzusetzen. Während der Wirkungsgrad bei mehreren Paaren besser werden wird, muß er sich zwangsläufig bei einem einseinen Aggregat verschlechtern, denn mit dem Absaugen der Abluft wird im Winter Kaltluft, im Sommer Warmluft durch Riteen u&d Spalten angeoaugt. Schließlich lassen sich auch drei Regeneratoren für einen iu belüftenden Raum einseteeia, in der Weise, daß die Abluftperiode eines Regenerators doppelt so lang ist wie die Frisehluftperioden der beiden anderen Regeneratoren, die nicht *ur gleichen Zelt, sondern nacheinander arbeiten.

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Claims (5)

Friedhelm Laubkeiaeier ...... keckliaghausen, 17.9-1969 / Erfindungs-AnsprüoheRauiiluf t-Regenerator

1. Raualuft-Regeaerator für periodea- und wechselweise» Durohtint« vo» Abluft uad Frischluft, «it W&raetibertragung an eimern Wäraespeioher, dadurch gekennzeichnet, daß als wärmespeicherndes Medium Wasser verwendet wird.

2. Raumluft-Regeuerator nach Aaspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Wasser i* Hohl taschen 7» eingelagert ist und die Hohltaschen durch Luftspalten roneinander getrennt Bind.

3. Raualuft-Regenerator nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser in konzentrisch angeordnete Hohl zylinder 7b eingelagert iat, zwischen denen ebenfalls konzentrische Spalten einen Durchgang für die su behandelnde Luft gestatten.

4. k.iumluf t-Regenerator nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet , daß die Unterteilung in Zonen durch BinkerbuBgen 13 in die Wandungen der Hohl taschen baw. Hohlaylinder Yorgenosraeu wird, wodurch der Wasserquerschnitt stark verkleinert und eia rtärraefluß von der warsen zur kalten Seite des Paketes vermiede» wird.

5. Raualuft-Regenerator nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser alt einem Frostschutzmittel versehen iat, um ein Einfrieren dee Wassers im Winter zu vermeiden.

In Betracht gesogene Druckschriften :

1; Deutsche Patentschrift Nr. 540 358

2) Faohaufsatz "Wärmerückgewinnung in Lüftungs- und Kliaaanlagen durch Regenerativ - ffärmeaustauscher" , Zeitschrift "Heisuag Lüftung - Haustechaik" Ausg. Mars 1969 .

HINWEIS: Diese Unterlage IBeis»« hiI Schutzanspr.) ist die zuletzt eingereichte; sie weicht von der Wortfassung der ursprünglich eingereichten Unterlagen ab. Die rechtliche Bedeutung der Abweichung ist nicht geprüft. Die ursprünglich eingereichten Unlerlogen. befinden sich in den Amtsakten. Sie können jederzeit ohne Nachweis eines rechtlichen Interesses gebührenfrei eingesehen werden. Auf Antrag werden hiervon auch Fotokopien oder Filmnegativo zu den üblichen Preisen geTiefert. G 63M (6.69) Deutsch«! Patentamt, GebrauchunutttrttslU