KR20080011370A - 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체 - Google Patents

증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체 Download PDF

Info

Publication number
KR20080011370A
KR20080011370A KR1020077017190A KR20077017190A KR20080011370A KR 20080011370 A KR20080011370 A KR 20080011370A KR 1020077017190 A KR1020077017190 A KR 1020077017190A KR 20077017190 A KR20077017190 A KR 20077017190A KR 20080011370 A KR20080011370 A KR 20080011370A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
contact body
wetting
evaporative
corrugation
mass exchanger
Prior art date
Application number
KR1020077017190A
Other languages
English (en)
Inventor
헬고 하게만
랄프 볼벡
Original Assignee
2하 쿤스트슈토프 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 2하 쿤스트슈토프 게엠베하 filed Critical 2하 쿤스트슈토프 게엠베하
Publication of KR20080011370A publication Critical patent/KR20080011370A/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F25/00Component parts of trickle coolers
    • F28F25/02Component parts of trickle coolers for distributing, circulating, and accumulating liquid
    • F28F25/08Splashing boards or grids, e.g. for converting liquid sprays into liquid films; Elements or beds for increasing the area of the contact surface
    • F28F25/087Vertical or inclined sheets; Supports or spacers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F25/00Component parts of trickle coolers
    • F28F25/02Component parts of trickle coolers for distributing, circulating, and accumulating liquid
    • F28F25/08Splashing boards or grids, e.g. for converting liquid sprays into liquid films; Elements or beds for increasing the area of the contact surface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-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
    • F24F5/0007Air-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
    • F24F5/0035Air-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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F6/00Air-humidification, e.g. cooling by humidification
    • F24F6/02Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air
    • F24F6/04Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air using stationary unheated wet elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/54Free-cooling systems
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24628Nonplanar uniform thickness material
    • Y10T428/24669Aligned or parallel nonplanarities
    • Y10T428/24694Parallel corrugations
    • Y10T428/24711Plural corrugated components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Air Humidification (AREA)
  • Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)

Abstract

본 발명은 주름진 재료 층(10, 10')으로 이루어진, 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체(1)에 관한 것이다. 신규한 접촉 본체(1)는, 재료 층(10, 10')이 각각 열가소성 플라스틱으로 이루어지고 용접식 및/또는 접착식 또는 형태 결합식 결합부(6)에 의해 서로 결합되며; 각각의 재료 층(10, 10') 중 두 개의 세로 에지(4, 5)에서 주름 축(2, 2')이 각각의 세로 에지(4, 5)에 대해 대략 직각으로 연장되는 주름 축 섹션(24, 25; 24', 25')을 포함하고 주름 축 섹션들(24, 25; 24', 25') 사이의 주름 축(2, 2')은 적어도 두 개의 상이한 방향으로 연장되고 그 사이에 적어도 하나의 방향 변경부(23)를 갖는 사선 연장 영역(21, 21'; 22, 22')을 포함하여, 각각의 재료 층(10, 10') 내에서 주름 축(2, 2')은 적어도 3회 방향 변경되며; 주름 축(2, 2')이 제1 사선 연장 영역(21, 21')에서는 인접하는 세로 에지(4)에 대해 각도(α1)를 형성하고 제2 사선 연장 영역(22, 22')에서는 다른 세로 에지(5)에 대해 각도(α2)를 형성하며; 각도(α1) 및 각도(α2)는 30° 내지 60°이며; 주름진 재료 층(10, 10')은 각각 12 mm의 최대 주름 높이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
접촉 본체, 주름진 재료 층, 주름 축, 사선 연장 영역, 방향 변경부

Description

증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체 {Contact Body for an Evaporation Humidifier or Material Exchanger}
본 발명은 기체의 습윤, 냉각, 및/또는 정제를 위한 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체에 관한 것이며, 접촉 본체는 복수의 주름진 재료 층으로 이루어지며, 상기 재료 층은 서로 접하여 입체 격자 구조를 형성하며, 접촉 본체를 통해 한편으로는 액체가 상부로부터 관류될 수 있고 다른 한편으로는 액체에 대해 교차 유동하는 기체 유동이 습윤, 냉각, 및/또는 정제되면서 관류될 수 있다. 또한 본 발명은 적어도 하나의 접촉 본체를 갖는 증발 습윤기 또는 물질 교환기에 관한 것이다.
상술된 용도를 위한 증발 습윤기 및 물질 교환기뿐만 아니라 이를 위한 접촉 본체는 실제의 적용 분야로부터 공지되어 있다. 언급된 유형의 증발 습윤기 또는 물질 교환기는 특히 공기의 습윤과 동시에 공기의 정제를 위해, 예컨대 주거용 건물 또는 사무용 건물, 저장 창고, 식물원, 축사 및 기타의 공간의 공기, 또는 기술 장치의 공급 공기 또는 배출 공기의 먼지 제거를 위해, 및 반응성 기체 또는 공기의 정제를 위해, 예컨대 암모니아와 같은 악취 물질의 제거를 위해 사용된다. 서로 나란히 배치되고 접촉 본체를 형성하는 주름진 재료 층은 접촉 본체에 의해 수 용되는 용적과 관련하여 큰 표면적을 포함하며, 상기 표면적은 접촉 본체가 액체로 충전됨으로써 습윤된다. 액체에 대한 교차 유동으로 접촉 본체를 통해 관류되는 기체 유동에 의해 액체의 증발이 달성되고, 이에 의해 기체 유동은 습윤되며 물리적으로 피할 수 없는 증발 냉각으로 인해 동시에 냉각된다. 기체 유동으로부터 먼지 입자와 같은 고체 입자는 액체 내에 잔류하게 됨으로써 기체 유동으로부터 제거된다. 또한, 접촉 본체 내에서 기체 유동 내 물질과 액체 또는 액체에 공급된 물질 사이의 화학 반응이 야기되거나 일어날 수 있는데, 이러한 반응은 예컨대 정제 효과와 같은 목적하는 화학적 효과를 갖는다.
실제로 공지된 접촉 본체에서 주름 축은 개별 재료 층 내에 각각의 재료 층의 하나의 세로 에지로부터 다른 세로 에지까지 직선으로 연장되며, 이는 재료 층이 간단히 제조되는 장점을 갖지만, 접촉 본체를 통해 관류되는 공기가 매우 작은 유동 저항을 받기 때문에, 공기가 높은 유속으로 관류되고 이에 상응하게 접촉 본체 내의 체류 기간이 짧다는 단점을 갖는다. 또한, 간단하게 주름진 재료 층을 구비한 상기 유형의 접촉 본체는 주름 축의 세로 방향으로 접촉 본체를 통한 광 투과를 허용하는데, 이는 몇몇 적용 분야에서, 특히 인공적인 낮-밤-리듬을 갖는 축사에는 장애가 되고 바람직하지 않다.
상술된 유형의 접촉 본체 및 상술된 사용 목적을 위해 실제로 주름진 재료 층에 대해 두 개의 재료가 공지되어 있다. 제1 재료는 함침에 의해 한편으로는 습윤될 수 있고 다른 한편으로는 경화되는 종이이며, 이로써 종이로 제조된 접촉 본체는 자체 지지된다. 또한, 함침은 물과 공기의 작용 하에 접촉 본체의 파손이 방 지된다. 원료 재료로서 종이는 매우 저렴하지만, 실제로 종이로 이루어진 접촉 본체는 함침에도 불구하고 단지 비교적 제한된 안정성 및 내구성을 갖는다. 이로써, 접촉 본체를 새로 비교적 자주 교체하는 것이 필요하다. 또한, 상기 재료는 산에 대한 내구성이 없기 때문에, 예컨대 포름산 또는 시트르산과 같은 산을 사용하는 접촉 본체의 세정은 불가능하다. 또한, 상기 재료의 약한 기계적 안정성으로 인해 고압 물 분사를 사용하는 접촉 본체의 세정도 배제되는데, 이러한 세정은 종이의 직접적인 파손을 유도할 수 있기 때문이다. 따라서, 실제로 종이로 이루어진 접촉 본체는 실제로 작은 부하에서도 비교적 짧은 사용 시간만 달성된다.
주름진 재료 층을 위한 제2 재료로서, 적절한 실제 사용 분야로부터 무기, 내부식성, 흡습성 및 내연성의 유리섬유 재료가 공지되어 있다. 이러한 재료의 경우 높은 내구성 및 안정성이 기대될 수 있지만, 상기 재료는 재료의 구입 비용이 높다.
또한 공지된 접촉 본체의 단점은, 상술된 재료들로 이루어진 재료 층에 통상적으로 사용된 접착 결합이 서로 지속적으로 유지될 수 없다는 것이다. 특히, 간헐적 작동에 사용되는, 즉 일시적으로 습윤되거나 흡습되고 일시적으로 건조되는 접촉 본체에서 층 재료들은 접착에 의한 결합 영역에서 특히 부하되어 비교적 신속하게 접착제에 대한 결합이 상실된다. 바람직하지 않은 경우, 이는 접촉 본체의 파손을 유도하여 사용될 수 없게 된다. 또한, 이러한 경우에도 산은 재료 층의 접착에 유해하다.
DE 28 31 639 C2호에는 대향 배치된 복수의 주름진 플레이트를 구비하고 물 질 교환기와 열 교환기 및 박무(mist) 수집기를 위한 플레이트 배터리가 제시되며, 이의 주름 오목부는 교차 유동 채널을 형성하며, 인접된 플레이트에서 주름 융기부들은 접촉되거나 서로 갭을 형성하며 대향하고 유동에 영향을 끼치는 삽입물이 유동 채널 내에 제공된다. 또한, 유동 채널 내에는 횡벽이 배치되는데, 상기 횡벽은 각각 인접된 플레이트의 주름 융기부에 접촉하거나 갭을 형성하며 배치되고 이로써 유동 채널 섹션으로부터 인접된 플레이트는 삼차원 지그재그 형태의 유동 경로가 형성된다. 상기 플레이트는 플라스틱으로 이루어지고 딥 드로잉에 의해 성형될 수 있다.
이러한 공지된 플레이트 배터리의 경우, 주름이 각각 직선이고 플레이트 배터리의 전체 두께에 걸쳐 관통되는 주름 축을 포함하는 단점이 있다. 플레이트 배터리를 관류하는 공기는 짧은 체류 시간과 높은 속도로 관류되지 않도록, 플레이트 배터리 내부에 추가의 횡벽이 배치되어야 하기 때문에 제조 비용이 상승된다. 또한, 주름 축이 직선으로 배치되는 경우, 상부로부터 플레이트 배터리 내에 공급된 액체는 플레이트 배터리의 전방측 및 후방측에 대해, 즉 공기의 유입측 및 공기의 배출측에 대해 이로부터 벗어나게 안내되고 이로써 상기 부분의 액체는 실질적으로 더 이상 공기와의 교환을 위해 사용되지 않는 위험이 존재한다.
DE 26 07 312 B2호에는 소정의 챔버를 통해 유동하는 공기의 습윤 장치가 제시되며, 상기 장치는 물 및 공기를 위해 챔버 내에 배치된 복수의 접촉 본체로 구성되며, 접촉 본체는 평행하고 주름진 복수의 플레이트로 이루어지며, 상기 플레이트는 수직 방향으로 유동하는 물로 습윤되고 플레이트들 사이에 수평 방향으로 공 기가 유동될 수 있도록 이격 수단을 사용하여 서로 이격된다. 이러한 경우, 접촉 본체의 주름은 사실상 수직으로 연장되며, 플레이트에 공급된 물이 모세관력에 의해 거의 전체적인 플레이트 표면에 걸쳐 유지될 정도로 주름의 높이는 작고 주름의 밀도는 조밀하며, 이격 수단은 주름이 사실상 수평으로 연장되는 주름진 지지 플레이트로 이루어진다. 특히 이러한 장치를 사용하는 경우, 장치를 통해 유동하는 공기에 의해 물방울의 비말 동반이 방지되는 문제점이 해결된다고 한다. 접촉 플레이트의 재료는, 예컨대 종이와 같은 흡수성 재료이거나, 예컨대 금속 또는 플라스틱과 같은 비흡수성 재료일 수 있다.
이러한 장치의 경우, 물은 수직으로 진행되는 유동 경로로 인해 매우 신속하게 장치를 통해 관류되고 이로써 장치 내 체류 시간이 짧은 단점이 있다. 이는 상기 장치를 관류하는 공기 유동, 즉 직선의 수평 유동 경로에 대해 작은 유동 저항 및 이에 상응하는 높은 유속으로 장치를 통해 관류하는 공기 유동에 대해서도 동일하게 해당된다. 이로써, 공기 유동도 장치의 내부에 단지 바람직하지 않은 짧은 체류 시간을 갖는다. 따라서, 목적하는 공기 습윤과 관련된 장치의 출력은 비교적 낮다.
EP 0 554 471 B1호에는 열 교환기 시스템, 물질 교환기 시스템 또는 바이오 반응기(bioreactor) 시스템을 위한 조립 구성 요소가 공지되어 있으며, 상기 구성 요소는 그 내부에 형성된 유동 경로를 따라 서로 교환 또는 반응하게 되는 두 개의 유체 매질에 의해 역류로 또는 교차 역류로 관류될 수 있으며, 상기 구성 요소는 제1 매질에 위한 유입측 및 배출측, 그리고 제2 매질을 위한 유입측 및 배출측을 포함하며, 상기 구성 요소는 열가소성 플라스틱 박막으로 구성되고 서로 고정된 적어도 두 개의 벽으로 이루어지며, 상기 벽은 사실상 평행하게 연장된 정점부 영역과 바닥부 영역을 갖는 각각 주름진 평면으로 구성되며, 정점부 영역 및 바닥부 영역 내에 고정 지점이 배치되고 서로 고정된 두 개의 인접된 벽은 서로에 대해, 정점부 영역 및 바닥부 영역의 진행 방향이 서로 각도(β)를 형성하도록 배치된다. 또한 이러한 경우, 두 개의 유체 매질 중 하나의 유동 방향에서 볼 때 조립 구성 요소는 모듈 방식의 순차적으로 연결된 구성 요소 섹션으로 이루어지며, 각각 하나의 구성 요소 섹션으로부터 후속 구성 요소 섹션으로 유동 상태는 두 개의 유체 매질 사이에서 각도(β=0)를 갖는 역류로부터 각도(β≠0)를 갖는 교차 역류로, 또는 각도(β≠0)를 갖는 교차 역류로부터 각도(β=0)를 갖는 역류로 변경된다. 이러한 조립 구성 요소는 냉각탑 내의 세류(trickling) 구성 요소로서 소위 발전소 또는 화학 설비에 사용된다. 상기 구성 요소에 의해 콤팩트한 공간 형태 내에 사용되어 큰 면적과 긴 유동 경로가 달성된다. 개별 층 내에서 주름의 높이는 통상적으로 약 20 내지 30 mm로서, 비교적 크다. 외형은 예컨대 입방체 또는 원통형일 수 있다. 이러한 유형의 조립 구성 요소를 통해 관류하는 유체 매질은 구성 요소의 형상으로 인해 그 내부에 화학 또는 생물학 반응에서 열 교환 또는 물질 교환을 위해 충분한 시간 동안 체류하며, 상기 매질은 예컨대 중력에 의해 상기 요소를 관류하는 액체 및 팬에 의해 상기 요소를 통해 관류하는 기체일 수 있다. 통상적으로 이러한 공지된 조립 구성 요소를 사용하여 역류 냉각기가 구성되며, 냉각기 내에서 물은 상부로부터 하부로, 그리고 공기는 하부로부터 상부로 유동한다. 이러한 경 우 조립 구성 요소를 통해 유동하는 물은 역류로 유동하는 공기로 냉각되며, 증발된 물은 전혀 사용되지 않고 냉각탑의 배기를 사용하여 대기 중으로 배출된다. 냉각탑을 위한 각각의 개별 조립 구성 요소는 300 mm 이상의 통상의 높이와 같은 크기의 폭을 가지며 상대적으로 크다. 냉각탑 구성 요소의 길이는 실질적으로 2 m를 초과한다. 또한, 냉각탑 내에는 대개 4 내지 6개의 복수의 조립 구성 요소 층들이 서로 상하로 배치된다. 마찬가지로 각각의 층내에 복수의 조립 구성 요소들이 서로 나란히 위치된다. 이로써, 냉각탑 내부에 현저한 크기를 포함해야 하는 전체적으로 매우 큰 조립 구조가 형성되며, 이로써 물에 대한 냉각 효과가 달성된다. 이와는 반대로 본 발명에 따른 접촉 본체는, 공간상 작고 콤팩트한 유닛으로서 액체 및 기체 유동의 교차 유동으로 관류되도록 제공되며, 액체는 중력 하에 상부로부터 하부로 유동하고 기체 유동은 이에 대해 횡방향으로 중간에서 수평 방향으로 유동한다. 접촉 본체용으로는 이미 너무 큰 냉각탑 조립 구성 요소가 접촉 본체로서 사용되는 경우, 상부측에 공급된 액체는 이미 접촉 본체의 전방측 및 후방측에 대한 비교적 짧은 경로를 따라 벗어나게 안내됨으로써, 액체는 더 이상 기체 유동과의 교환을 위해 사용되지 않을 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 접촉 본체의 경우, 액체가 접촉 본체를 통한 상부로부터 하부로의 그의 전체적인 유동 경로에 대해 접촉 본체 내부에 유지되는 것이 중요하다. 따라서, 상술된 이유로 인해 냉각탑을 위한 조립 구성 요소는 본 발명에 따른 접촉 본체로서 사용하기에 적합하지 않다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술된 단점들이 방지되고 특히 높은 안정성에서 콤팩트한 구조 방식으로 양호한 내구성과, 제조상의 경제성과, 양효한 효율이 달성되는, 본원의 초반에 언급된 유형의 접촉 본체를 제공하는 것이다. 또한, 접촉 본체는 문제없이 세정될 수 있고, 광 투과를 방지해야 한다. 또한, 본 발명의 목적은 적어도 하나의 상응하는 접촉 본체를 구비한 증발 습윤기 또는 물질 교환기를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라 상기 제1 목적은 본원의 초반에 언급된 유형의 접촉 본체에 의해 달성되는데, 상기 접촉 본체는
재료 층이 각각 열가소성 플라스틱으로 이루어진 박막으로 구성되며,
재료 층이 서로 용접식 및/또는 접착식 및/또는 형태 결합식 결합부에 의해 서로 결합되며,
각각의 재료 층 중 두 개의 세로 에지에서 주름 축은 각각의 세로 에지에 대해 대략 직각으로 연장되는 주름 축 섹션을 포함하고 주름 축 섹션들 사이의 주름 축은 적어도 두 개의 상이한 방향으로 연장되고 그 사이에 적어도 하나의 방향 변경부를 갖는, 세로 에지에 대해 사선으로 연장되는 영역을 포함함으로써, 각각의 주름진 재료 층 내에서 주름 축은 방향이 적어도 3회 변경되며,
주름 축이 제1 사선 연장 영역에서는 인접하는 세로 에지에 대해 각도(α1)를 형성하고 제2 사선 연장 영역에서는 이에 인접하는 다른 세로 에지에 대해 각도(α2)를 형성하며,
각도(α1) 및 각도(α2)는 30° 내지 60°이며,
주름진 재료 층은 각각 12 mm 미만의 주름 높이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라 제공되는 주름 축의 방향 변경부는 각각의 재료 층 내에 적어도 3회 존재하며, 한편으로 개별 재료 층뿐만 아니라 이로부터 형성된 접촉 본체 전체의 기계적 안정성을 위해 바람직하며, 이로써 접촉 본체는 큰 용적의 경우에도 매우 가볍고 동시에 매우 안정하게 유지된다. 본 발명에 따른 접촉 본체의 제2 장점은, 주름 축의 복수의 방향 변경부에 의해 기체 유동 및 광선의 직선 투과 가능성이 제공되지 않는다는 것이다. 따라서, 접촉 본체를 관류하는 기체 유동의 체류 기간이 확대되는데, 접촉 본체 내에 주름 축의 방향 변경부에서 적어도 3회의 편향으로 인해 더 높은 유동 저항 및 더 강한 난류가 기체 유동에 제공되기 때문이다. 이렇게 야기된 난류의 공기 유동은 액체로부터 기체 유동 내로의 습윤율 및/또는 액체와 기체 사이의 물질 교환을 향상시킨다. 또한, 접촉 본체의 몇몇 적용 분야에서, 예컨대 인공적인 낮-밤-리듬을 제공하는 축사에서 장애가 되는, 접촉 본체를 통한 외부로부터의 광 투과는 확실하게 배제되는데, 주름 축의 방향 변경부가 외부로부터 접촉 본체에 충돌하는 광선의 완전한 차단을 유도하기 때문이다. 접촉 본체 내로 기체의 유입 시 및 접촉 본체로부터 기체의 배출 시 가능한 한 바람직한 기체 유동 상태를 보장하기 위해, 본 발명에 따라 주름 축은 각각의 재료 층의 두 세로 에지에서 각각의 세로 에지에 대해 대략 직각으로 연장되는 주름 축 섹션을 포함한다. 이로써, 기체의 유입 및 배출 시에 모든 부분의 기체 유동이 서로 평행하고 접촉 본체의 유입면 및 배출면에 대해 각각 수직으로 유동하는 것이 달성된다. 이러한 방식으로 방해가 되는 유동 장애는 방지된다. 또한, 이렇게 구성된 각각의 세로 에지 영역은 서로 나란히 인접하는 재료 층이 서로 안정하게 결합될 수 있는 것을 제공하며, 이는 접촉 본체의 안정성 및 부하 수용 능력에 대해 전체적으로 매우 유리하다. 재료 층이 각각 열가소성 플라스틱으로 이루어진다는 사실은 접촉 본체의 높은 안정성 및 내구성을 유도하며, 유리하게 접촉 본체는 산을 사용하는 경우에도 손상 없이 작동되거나 필요한 경우 예컨대 산을 사용하여 석회질 제거 처리될 수 있을 뿐만 아니라, 뜨거운 물을 사용하는 고압 물 분사를 사용하여 기계적으로 세정될 수 있다. 따라서, 통상적인 접촉 본체의 두 배 이상의 사용 기간이 실제로 달성된다. 박막으로 이루어진 재료 층이 다공성이 아니어서 액체는 종이에서와 같이 흡수되지 않음에도 불구하고, 본 발명에 따른 접촉 본체는 주름 축의 복수의 방향 변경부 및 기체 유동의 난류에 의해 상술된 공지된 재료들로 이루어진 통상의 대형 접촉 본체의 성능과 최소한 동일한 정도의 양호한 증발 성능 또는 교환 성능을 갖는다. 열가소성 플라스틱으로 이루어진 박막을 사용함으로써 접착에 의해 지속적으로 유지되는 재료 층들의 결합이 달성될 수 있다. 또한, 재료 층이 본 발명에 따라 서로 용접식 및/또는 형태 결합식으로 결합되는 경우, 재료 층들의 지속적인 결합이 보장되며, 이는 습도 및 건조의 잦은 교체에 의해 전혀 악영향을 받지 않는다. 종이로 이루어진 통상적인 접촉 본체의 경우, 예컨대 재료 층 상에 또는 그 내부에 석회의 부착은 감소된 다공도로 인한 성능 저하를 유도하는 반면, 본 발명에 따른 접촉 본체는 재료 층의 표면 상에 가벼운 부착 층이 오히려 성능 향상을 유도하는데, 이는 가벼운 부착 층에 의해 재료 층이 액체로 평평하게 습윤되는 것을 촉진하기 때문이다.
바람직한 실시예에서, 사선 연장 영역 사이에서 주름 축의 방향 변경부는 재료 층의 세로 중심 축에 위치한다. 이러한 실시예에서 재료 층 뿐만 아니라 이러한 재료 층으로 형성된 접촉 본체는 한편으로는 간단하고 다른 한편으로는 유리하게 대칭이어서 모든 방향으로 동일하게 안정하게 구현된다.
또한 바람직하게, 한편으로 주름 축은 세로 중심 축에 대해 서로 평행하고 세로 중심 축에 대해 각도(α1)로 연장되며, 다른 한편으로 세로 중심 축에 대해 서로 평행하고 세로 중심 축에 대해 각도(α2)로 연장된다. 각도(α1) 및 각도(α2)의 적합한 선택에 의해 접촉 본체의 특성은, 예컨대 공기 유동에 대한 목적하는 관류 저항을 유지하기 위해 또는 증발 성능 또는 교환 성능을 최적화하기 위해, 목적하는 방식으로 영향받을 수 있다. 이로써 본 발명에 따른 접촉 본체의 특성은 비교적 간단한 방식으로 설정될 수 있어서, 공기 습윤, 공기 냉각, 및/또는 공기 정제를 위한 설비 내의 통상의 접촉 본체는 본 발명에 따른 접촉 본체를 사용하여 설비를 기술적으로 변경할 필요 없이 아무런 문제없이 대체될 수 있다.
바람직하게 간단하면서 대칭인 형태는, 각도(α1) 및 각도(α2)가 서로 대향되고 동일한 크기를 포함함으로써 달성된다.
바람직하게, 각각의 각도(α1) 및 각도(α2)는 재료 층의 세로 중심 축에 대해 각각 측정된 약 45°이다. 이로써 주름 축은 각각 재료 층의 세로 중심 축에서 90°의 방향 변경이 이루어진다.
접촉 본체의 재료 층의 세로 에지에 대해 대략 직각으로 연장되는 주름 축 섹션은 기체 유동과 액체 유동 사이의 물질 교환을 위해 비교적 단지 적게 기여하기 때문에, 이러한 주름 축 섹션은 비교적 짧게 유지되어야 한다. 바람직하게, 세로 에지에 대해 대략 직각으로 연장되는 주름 축 섹션은 각각 축방향 길이를 포함하며, 이 길이는 세로 에지에 대해 수직으로 그 사이에서 측정된 재료 층의 전체적인 길이의 5% 내지 15%에 상응한다.
접촉 본체가 계속해서 사용되는 동안, 특히 접촉 본체 내로 기체가 유입되는 접촉 본체의 유입면 및 비록 작지만 기체 유동이 배출되는 접촉 본체의 배출면은 최대의 기계적 부하를 받는다. 여기서 접촉 본체에 특히 저항력이 제공되도록, 각각의 재료 층의 세로 에지로부터 시작되는 적어도 하나의 가장자리 영역은 증대된 재료 두께를 포함한다. 증대된 재료 두께는, 상기 가장자리 영역에서 재료 층의 용접식 또는 형태 결합식 결합을 개선시키고 이를 용이하게 하며, 특히 안정한 결합을 유도하는 장점을 갖는다. 또한, 재료의 증대된 두께는 고압 물 분사에 의한 접촉 본체의 세정 시 접촉 본체에 대한 손상의 위험을 감소시킨다.
바람직하게, 세로 에지로부터 시작되는 증대된 재료 두께를 갖는 가장자리 영역은 기체의 유입측 가장자리 영역이며, 이는 기체 유동 중 마찰 작용하는 고체 입자, 예컨대 먼지 또는 모래가 함께 유입된 다음 접촉 본체 내에서 기체 유동으로부터 분리되는 경우 특히 바람직하다.
재료 층은 동일한 실시예에서 비교적 서로 상이하게 배치될 수 있으며, 이로써 접촉 본체의 상이한 특성이 달성될 수 있다. 이와 관련된 제1 실시예에서, 사선 연장 영역에서 서로 교차되는 주름 축을 갖는 각각 두 개의 서로 인접한 재료 층은 서로 접한다. 이러한 배치에서, 접촉 본체 내의 기체 유동 저항은 비교적 낮으며, 기체의 습윤은 주로 기체 유동의 난류에 의해 이루어진다.
이에 대한 대안적인 실시예에서는 서로 평행한 주름 축을 갖는 각각 두 개의 서로 인접한 재료 층이 서로 접한다. 이러한 배치에서, 접촉 본체 내의 기체 유동 저항은 비교적 높으며, 기체가 주름의 가장 깊은 영역에서의 액체 수집에 의해 가압됨으로써 기체의 습윤이 주로 이루어진다. 이는 높은 기체 습윤을 유도하며, 이를 위해 기체에 대한 증가된 공급 출력을 필요로 하며, 이러한 공급 출력은 예컨대 상응하는 출력의 통풍기에 의해 제공될 수 있다.
접촉 본체 내부에서 기체의 목적하는 난류 유동을 달성하기 위해, 기체에 대한 유동 경로는 비교적 작아야 한다. 바람직하게, 주름진 재료 층의 주름 높이는 6 내지 10 mm, 바람직하게는 약 8 mm이다.
기계적 안정성을 향상시키기 위해 그리고 용적의 확대 없이 접촉 본체의 습윤 가능한 표면적 확대를 위해, 각각 두 개의 주름진 재료 층 사이에 관통되지 않거나 관통될 수 있는 각각 하나의 평평한 추가 재료 층이 배치될 수 있다.
접촉 본체의 몇몇 적용 분야에서 접촉 본체는 광 차단 수단으로서 사용된다. 이를 위해 바람직하게, 재료 층을 형성하는 열가소성 플라스틱은 어두운 색, 바람직하게 검정색으로 염색된다. 따라서 입사광은 더욱 흡수된다.
다른 실시예에서 바람직하게, 재료 층을 형성하는 열가소성 플라스틱은 활성탄으로 염색된다. 이는 플라스틱의 검정색 색상을 위해 제공되며 동시에 플라스틱에 UV-방사선에 대한 안정성을 제공하며, 이는 접촉 본체가 태양 광선에 노출되는 경우 특히 중요하다. 이와는 반대로, 종이 재료로 이루어진 공지된 접촉 본체는 광에 노출되는 경우 비교적 신속하게 부서져서 매우 손상되기 쉽거나 심지어 사용될 수 없게 된다.
접촉 본체 내에서 기체 유동의 난류를 촉진하기 위해, 재료 층은 주름 이외에 주름에 비해 더 작은, 난류를 형성하거나 난류를 증가시키는 구조물을 포함하는 것이 추가로 제안된다.
구체적으로, 상기 구조물은 예컨대 재료 층의 엠보싱에 의해 형성될 수 있다. 재료 층이 열가소성 플라스틱으로 이루어지기 때문에, 엠보싱은, 예컨대 가열된 공구를 사용하여 바람직하게 이미 재료 층의 주름 생성 시에 용이하게 제공되고 지속적으로 유지될 수 있게 제공될 수 있다.
재료 층을 가능한 한 신속하고 간단하게 서로 결합시킬 수 있도록, 재료 층을 서로 결합하는 용접식 및/또는 접착식 및/또는 형태 결합식 결합부는 두 개의 인접한 재료 층의 각각 서로 접촉하는 평면 영역에서 점 형태의 결합부인 것이 바람직하다. 상응하는 용접점은, 예컨대 가열 가능한 용접 스파이크(spike) 또는 랜스(lance)에 의해 생성된다. 접착 결합에 대해서는 바람작하게 접착점이 사용되고 형태 결합식 결합점은 예컨대 버튼 형태로 구성되고 제조될 수 있다. 모든 언급된 유형의 결합부는 열가소성 플라스틱으로 이루어진 재료 층에 매우 지속적으로 유지될 수 있으며, 액체의 유형에 의해서도 또는 습윤-건조-변경에 의해서도 손상되지 않는다.
바람직하게, 플라스틱은 폴리프로필렌(PP), 또는 폴리에틸렌(PE), 또는 폴리스티롤(PS), 또는 폴리비닐클로라이드(PVC)이다. 이들 플라스틱은 그들의 특성으로 인해 접촉 본체 내에 사용되기에 특히 적합한데, 상기 플라스틱이 저렴하고 양호하게 습윤되고 내구력이 있고 강하기 때문이다.
본원의 초반에 이미 언급된 바와 같이, 본 발명은 접촉 본체 이외에, 상술된 유형의 접촉 본체를 갖는 증발 습윤기 또는 물질 교환기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 증발 습윤기 또는 물질 교환기는, 접촉 본체가 벽 형태의 요소로서 증발 습윤기 또는 물질 교환기 내에 배치되며, 수직 연장된 세로 에지를 갖는 재료 층은 수직 평면에 위치하며, 세로 에지 사이에서 접촉 본체의 두께를 규정하는 재료 층의 길이는 접촉 본체의 높이 및 폭 보다 작은 것을 특징으로 한다. 또한, 높이 및 폭과 관련하여 접촉 본체의 두께는 본 발명에 따른 증발 습윤기 또는 물질 교환기의 경우 비교적 작지만, 기체 유동이 접촉 본체의 최소 크기의 방향으로 접촉 본체를 관류하는 경우에도, 본 발명에 따른 접촉 본체의 구조로 인해 액체와 기체 유동 사이에 충분한 접촉 및 교환이 보장된다. 이로써 건물의 벽 내에 배치될 수 있고 그 자체가 두껍지 않거나, 벽 내부에 배치되어 건물의 벽보다 사실상 더 두껍지 않은 증발 습윤기 또는 물질 교환기가 제공될 수 있다. 따라서, 건물 내에 증발 습윤기 또는 물질 교환기의 공간 절약형 구조가 가능하다. 또한 유리하게, 창문을 구비한 이미 존재하는 건물의 경우, 예컨대 건물의 내부 공간을 시원하게 하기 위해, 하나 이상의 창문을 본 발명에 따라 적합하게 제조된 증발 습윤기 또는 물질 교환기로 대체할 수 있다.
본 발명에 따른 증발 습윤기 또는 물질 교환기에 대해 바람직하게, 접촉 본체를 통해 관류될 수 있는 기체는 공기 또는 기체상 및/또는 액체상 및/또는 고체상 유체 물질 또는 오염 물질을 포함하는 공기이다. 이러한 경우 증발 습윤기 또는 물질 교환기는 공기의 습윤 및 냉각을 위해 또는 공기를 정제하기 위해 사용되며, 외부 환경으로부터의 공기가 건물 내로 유입됨으로써 정제될 수 있거나, 건물로부터의 배기 공기 또는 유해 물질을 배출하는 장치로부터의 공기가 대기 중에 유입되기 전에 정제될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 증발 습윤기 또는 물질 교환기에 대해 바람직하게, 접촉 본체를 통해 관류될 수 있는 액체는 물 또는 산 또는 알칼리 용액이다. 물이 사용되는 경우, 특히 접촉 본체를 통해 관류하는 기체 유동의 습윤 및 냉각이 발생한다. 산 또는 알칼리 용액이 사용되는 경우, 액체는 특히 접촉 본체를 통해 관류하는 기체 유동과 화학 반응을 일으키기 위해 사용된다. 이러한 반응은 예컨대 축사의 배기 시에 액체로서 황산을 사용하여 접촉 본체를 통해 관류되는 공기로부터 화학적 흡착에 의해 암모니아를 분리하기 위해 이루어진다. 이러한 경우 암모니아는 황산을 사용하여 황산 암모늄으로 전환되며, 황산 암모늄은 산을 사용하여 제거된다. 본 발명에 따른 증발 습윤기 또는 물질 교환기의 접촉 본체가 열가소성 박막으로 이루어지기 때문에, 예컨대 산 또는 알칼리 용액과 같은 활성 액체도 접촉 본체에 대한 손상 없이 사용될 수 있다. 종이 재료로 이루어진 접촉 본체의 경우 이러한 유형의 활성 액체에 신속하게 손상되고 파괴될 수 있다.
또한, 증발 습윤기 또는 물질 교환기에 대해 본 발명은, 적어도 하나의 접촉 본체가 증발 습윤기 또는 물질 교환기의 고정 프레임 내에서 해체 가능하고 교체 가능하게 유지되는 것을 제안한다. 이로써, 필요한 경우 증발 습윤기 또는 물질 교환기의 신속한 대기가 가능하게 된다. 이와 동시에, 증발 습윤기 또는 물질 교환기의 접촉 본체는 선택적으로 조립 상태에서 또는 대안적으로 해체 상태에서 세정된 다음 다시 새롭게 사용될 수 있는데, 개별 접촉 본체가 그의 높은 기계적 및 화학적 내구성으로 인해 고압 물 분사 또는 뜨거운 물을 사용하는 세정 처리뿐만 아니라, 예컨대 석회 제거제를 사용하는 것과 같은 화학적 세정 처리에도 손상 없이 사용될 수 있기 때문이다.
마지막으로 본 발명에 따른 증발 습윤기 또는 물질 교환기에 대해, 접촉 본체를 통해 관류될 액체를 위한 적어도 하나의 순환 펌프 및/또는 접촉 본체를 통해 관류될 기체를 위한 적어도 하나의 통풍기가 배치된다. 이로써, 증발 습윤기 또는 물질 교환기는 외부 성분에 따르지 않으며, 이는 증발 습윤기 또는 물질 교환기의 문제 없는 작동을 보장한다.
본 발명의 두 개의 실시예가 이하 도면을 참조로 설명된다.
도1은 접촉 본체의 개략적인 측면 단면도이다.
도2는 접촉 본체를 갖는 공기 습윤기 또는 물질 교환기이다.
도3은 접촉 본체 중 개별 재료 층의 단면도이다.
도1에 따라 접촉 본체(1)는 복수의 재료 층(10, 10')으로 구성되며, 상기 재료 층은 본 실시예에서 도면 평면에 각각 평행하게 구성되고 전후로 또는 옆으로 인접하여 배치되며 적합한 유형과 방식으로 서로 접촉 본체(1)에 연결된다. 재료 층(10, 10')은 접촉 본체(1)의 내부에 통상적으로는 수직 평면으로 사용된다.
모든 재료 층(10, 10')은 주름 구조의 주름 오목부 또는 주름 볼록부의 연장에 상응하는 주름 축(2 또는 2')을 갖는 주름 구조를 포함한다.
도면에서 관측자 쪽을 향한 재료 층(10)은 직선으로 도시된 주름 축(2)을 갖는 주름을 갖는다. 주름은 단면에서 볼 때, 예컨대 사인파 형태, 사다리꼴 형태 또는 직각 형태일 수 있다. 도1에서 좌측 세로 에지(4)로부터 출발하여 주름 축(2)은 우선 우측으로 수평 연장됨으로써 주름 축 섹션(24)을 형성하는데, 상기 섹션은 접촉 본체(1)의 가장자리 영역(40)을 규정한다. 또한, 우측으로 주름 축(2)은 영역(21)에서 재료 층(10)의 세로 중심 축(3)까지 사선으로 하향 연장된다. 그곳에서 주름 축(2)은 대략 90°의 방향 변경부(23)를 형성하여 계속해서 우측으로 영역(22)에서 다시 상향 연장된다. 우측 세로 에지(5)에 인접한 가장자리 영역(50)에서 주름 축(2)은 다시 수평으로 연장된다.
좌측 세로 에지(4)와 이에 대해 평행한 세로 중심 축(3)에 대해, 주름 축(2)은 세로 중심 축(3)의 좌측에서 각도(α1)를 형성하고, 이에 거울상 대칭 방식으로 세로 중심 축(3)의 우측에서 각도(α2)를 형성한다. 본 실시예에서 각도 (α1) 및 각도(α2)는 각각 45°이며, 이로써 세로 중심 축(3)에서 주름 축(2)의 연장 시 방향 변경부에 대해 90°의 각도가 형성된다.
본 실시예에서 관측자 쪽을 향한 제1 재료 층(10)의 바로 후방에 위치하는 제2 재료 층(10')에서, 파단선으로 도시된 주름 축(2')은 가장자리 영역(40 및 50) 에서 제1 재료 층(10)의 주름 축(2)에 대해 평행하여, 제2 재료 층(10')에서 주름 축 섹션들(24' 및 25')이 형성되며, 이들 섹션은 가장자리 영역(40 및 50) 내에 위치하고 접촉 본체(1)의 가장자리 영역(40 및 50)에서 제1 재료 층(10)의 주름 축 섹션(24 및 25)과 평행하다. 제2 재료 층(10') 쪽을 향한 주름 오목부 영역를 갖는 제1 재료 층(10)은 각각 제2 재료 층(10')의 제1 재료 층(10) 쪽을 향한 주름 볼록부 영역에 인접한다. 이러한 인접 영역에서 각각 하나의 결합 지점(6)이 용접식 또는 접착식 또는 형태 결합식 결합부의 형태로 제공된다.
계속되는 연장부에서 주름 축(2')은 주름 축(2)과 대칭되지만 반대로 연장된다. 이는 제1 재료 층(10)과 동일한 형태의 제2 재료 층(10')이 제1 재료 층(10)에 대해 각각 역으로 설정됨으로써 간단하게 달성될 수 있다. 이로써, 주름 축(2) 및 주름 축(2')은 도시된 실시예에서 90°의 각도로 서로 교차된다. 주름 축(2')이 좌측으로부터 우측으로 연장되는 영역에서는, 우선 재료 층(10')의 좌측 세로 에지(4)로부터 출발하는 수평 주름 축 섹션(24')이 형성된다. 가장자리 영역(40)의 우측으로 주름 축(2')은 영역(21')에서 세로 중심 축(3)까지 사선으로 상향 연장된다. 그곳에 위치하는 방향 변경부(23')로부터 주름 축(2')은 영역(22')에서 우측으로 가장자리 영역(50)까지 사선으로 하향 연장된다. 이어서 가장자리 영역(50) 내에서 주름 축(2')은 주름 축 섹션(25')으로서 다시 수평으로 연장된다.
도시된 실시예에서 설명된, 재료 층(10 및 10')의 주름으로 복수의 재료 층(10 및 10')의 교호 적층에 의해 입체적인 격자가 형성되며, 상기 격자는 예컨대 공기 유동과 같은 기체 유동에 의해 좌측으로부터 우측으로 수평으로 관류될 수 있 고, 예컨대 물 유동과 같은 액체 유동에 의해 상부로부터 하부로 수직으로 관류될 수 있다. 이러한 경우, 기체는 액체 유동으로부터 습기를 흡수하며, 이로써 기체 유동은 습윤되고 냉각된다. 또한, 기체는 예컨대 먼지가 제거되는 것과 같이 정제될 수 있다.
재료 층(10, 10')을 위한 재료는 열가소성 플라스틱, 예컨대 폴리프로필렌(PP), 또는 폴리에틸렌(PE), 또는 폴리스티롤(PS), 또는 폴리비닐클로라이드(PVC)이다. 바람직하고 유리하게, 박막은 매우 효율적으로 제조되는 가열 및 성형 장치의 작용 하에 압출 및 연속 프로세스로 제조될 수 있다. 냉각 후, 박막은 박막의 형태로 고정되며, 특히 개별 재료 층(10, 10')이 접촉 본체(1)에 결합된 후에 얇은 재료 두께에서도 양호한 안정성을 포함한다. 재료 층(10, 10')은 우선 대형 박막 시트로서 제조되고 열 성형된 다음, 그 형태로 냉각 및 경화된 후 목적하는 필요한 길이와 폭으로 절단될 수 있다. 또한, 기재된 제조 유형의 경우, 재료 층(10, 10')의 재료 두께는 그 폭에 걸쳐 변경될 수 있는데, 특히 양측 가장자리 영역(40, 50)에서 두꺼운 재료 두께가 제공될 수 있다. 이러한 가장자리 영역(40, 50)에서 개별 재료 층(10, 10')은 접촉 본체(1)를 형성하기 위해, 예컨대 열 용접에 의해 간단하고 내구력이 있는 유형과 방식으로 서로 결합된다.
도시된 실시예와는 달리, 각도(α1 및 α2)는 다른 값 및/또는 상이한 값으로 설정될 수도 있다. 또한, 주름 축(2 및 2')은 실시예에 도시된 세 개의 방향 변경부 보다 더 많은 수의 방향 변경부(23, 23')를 포함할 수 있다.
도2의 도면에는 증발 습윤기 또는 물질 교환기(7)를 위한 실시예의 개략적인 사시도가 도시되며, 증발 습윤기 또는 물질 교환기(7)는 하나 이상의 접촉 본체(1)를 구비한다. 하나 이상의 접촉 본체(1)로 이루어진 장치는 양쪽 측면에 배치된 고정 프레임(71) 내에 해체 가능하게 고정되어, 필요한 경우 접촉 본체(1)가 간단하게 제거되고 조립될 수 있다. 접촉 본체(1) 장치의 상부에는 액체 분배기(73)가 위치하며, 상기 액체 분배기로부터 액체는 상부로부터 접촉 본체(1) 장치의 상부를 통해 가능한 한 균등하게 접촉 본체 장치 내에 분배되어 안내된다. 예컨대 물 또는 산과 같은 액체는 입체적인 구조를 형성하는 접촉 본체(1) 장치를 통해 중력의 작용으로 상부로부터 하부로 흘러내리고 이러한 경로로 결국 접촉 본체(1) 장치의 하부에 배치된 수조 형태로 구성된 액체 수집기(74)에 도달된다. 이러한 액체 수집기(74) 내에는 순환 펌프(72)가 배치되며, 상기 순환 펌프에 의해 액체는 액체 도관(75)을 통해 액체 수집기(74)로부터 액체 분배기(73) 내에 공급되며, 이로부터 액체는 다시 접촉 본체(1) 장치를 통해 하부로 유동되거나 흘러내린다. 소비된 액체는 필요에 따라 수동 또는 자동으로 후속 충전된다.
액체에 대한 교차 유동에서 기체 유동은 유동 방향 화살표(79)의 방향으로 사실상 수평 방향으로 접촉 본체(1) 장치를 통해 안내된다. 이를 위해 도2에서 관측자의 반대쪽으로 증발 습윤기 또는 물질 교환기(7)의 후방에 배치된 통풍기(76)가 사용되며, 통풍기의 둘레는 보호벽에 의해 둘러싸인다.
접촉 본체(1) 장치의 내부에는 도1에서 이미 설명된 교호 재료 층(10, 10')이 수직 방향으로 배치되며, 재료 층(10, 10')의 세로 에지(5)는 관측자 쪽을 향한다.
접촉 본체(1) 장치 내에서 접촉 본체에 대해 교차 유동하는 액체 유동 및 기체 유동은 유동 방향(79)으로 서로 교환되며, 이러한 경우 일부의 액체는 증발되고 이에 따라 기체 유동은 습윤되거나 냉각된다. 동시에 기체 유동은 증발 습윤기 또는 물질 교환기(7)에서 정제되며, 예컨대 유동하는 기체 유동으로부터 고체상 입자 또는 액체상 입자는 세척 제거되거나 기체와 액체 사이에 화학 반응이 진행된다.
도2에 분명하게 도시된 바와 같이, 접촉 본체(1) 장치는 수평 방향으로, 즉 기체 유동 방향(79)에 대해 평행한 방향으로 비교적 작은 두께 또는 깊이에서 관측되는데, 이로써, 증발 습윤기 또는 물질 교환기(7)는 건물의 벽 내에 또는 기기 또는 설비의 하우징 내에 아무런 문제 없이 조립될 수 있다. 도1에 도시된 실시예에서 설명된 바와 같이, 복수의 방향 변경부를 갖는 주름 축의 연장으로 인해, 단지 작은 두께의 접촉 본체(1)에서도 액체 유동과 기체 유동 사이에 집중적인 교환 및 집중적인 상호 작용이 이루어져서, 소형 구조로도 높은 효율이 보장된다.
도3에는 접촉 본체(1)의 개별 재료 층(10, 10')의 단면이 도시된다. 본 실시예에서 주름은 높이(h)를 갖는 사다리꼴 형태로 구성된다. 주름 이외에 재료 층(10 또는 10')은 융기된 엠보싱 형태로 보다 더 작은 구조(11', 11)를 가지며, 상기 구조는 재료 층(10, 10') 상부를 통과하는 기체 유동에서 목적하는 난류를 형성하는데 기여한다.

Claims (23)

  1. 기체의 습윤, 냉각, 및/또는 정제를 위한 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체(1)이며, 접촉 본체(1)는 복수의 주름진 재료 층(10, 10')으로 이루어지며, 상기 재료 층은 서로 접하여 입체 격자 구조를 형성하며, 접촉 본체(1)를 통해 한편으로는 액체가 상부로부터 관류될 수 있고 다른 한편으로는 액체에 대해 교차 유동하는 기체 유동이 습윤, 냉각, 및/또는 정제되면서 관류될 수 있는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체에 있어서,
    재료 층(10, 10')은 각각 열가소성 플라스틱으로 이루어진 박막으로 구성되며,
    재료 층(10, 10')은 서로 용접식 및/또는 접착식 및/또는 형태 결합식 결합부(6)에 의해 서로 결합되며,
    각각의 재료 층(10, 10') 중 두 개의 세로 에지(4, 5)에서 주름 축(2, 2')은 각각의 세로 에지(4, 5)에 대해 대략 직각으로 연장되는 주름 축 섹션(24, 25; 24', 25')을 포함하고 주름 축 섹션들(24, 25; 24', 25') 사이의 주름 축(2, 2')은 적어도 두 개의 상이한 방향으로 연장되고 그 사이에 적어도 하나의 방향 변경부(23)를 갖는, 세로 에지(4, 5)에 대해 사선으로 연장되는 영역(21, 21'; 22, 22')을 포함함으로써, 각각의 주름진 재료 층(10, 10') 내에서 주름 축(2, 2')은 방향이 적어도 3회 변경되며,
    주름 축(2, 2')이 제1 사선 연장 영역(21, 21')에서는 인접하는 세로 에 지(4)에 대해 각도(α1)를 형성하고 제2 사선 연장 영역(22, 22')에서는 이에 인접하는 다른 세로 에지(5)에 대해 각도(α2)를 형성하며,
    각도(α1) 및 각도(α2)는 30° 내지 60°이며,
    주름진 재료 층(10, 10')은 각각 최대 12 mm의 주름 높이를 포함하는 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  2. 제1항에 있어서, 주름 축(2, 2')의 사선 연장 영역(21 및 22; 21' 및 22') 사이의 방향 변경부(23)는 재료 층(10, 10')의 세로 중심 축(3)에 접하는 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  3. 제2항에 있어서, 주름 축(2, 2')이 세로 중심 축(3)의 한 측면에서는 서로 평행하고 세로 중심 축(3)에 대해 각도(α1)로 연장되며, 세로 중심 축(3)의 다른 측면에서는 서로 평행하고 세로 중심 축(3)에 대해 각도(α2)로 연장되는 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  4. 제3항에 있어서, 각도(α1) 및 각도(α2)는 서로 대향되고 동일한 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 각도(α1) 및 각도(α2)는 각각 대략 45°인 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 세로 에지(4, 5)에 대해 대략 직각으로 연장되는 주름 축 섹션(24, 25; 24', 25')은, 세로 에지(4, 5) 사이에서 세로 에지에 대해 수직인 재료 층(10, 10')의 전체적인 측정 길이의 5 내지 15%에 상응하는 각각 소정의 축방향 길이를 포함하는 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 재료 층(10, 10')의 세로 에지(4, 5) 중 하나로부터 시작되는 적어도 하나의 가장자리 영역(40, 50)은 증가된 재료 두께를 포함하는 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  8. 제7항에 있어서, 세로 에지(4, 5) 중 하나로부터 시작되고 증가된 재료 두께를 갖는 가장자리 영역(40, 50)은 기체 유동의 유입측 가장자리 영역(40)인 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 사선 연장 영역(21, 21'; 22, 22')에서 서로 교차하는 주름 축(2, 2')을 갖는 각각 두 개의 서로 인접한 재료 층(10, 10')은 서로 접하는 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 서로에 대해 평행한 주름 축(2, 2')을 갖는 각각 두 개의 서로 인접한 재료 층(10, 10')은 서로 접하는 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 주름진 재료 층(10, 10')의 주름 높이는 6 내지 10 mm, 바람직하게 8 mm인 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 각각 두 개의 주름진 재료 층(10, 10') 사이에 각각 하나의 평평한 추가 재료 층이 배치되며, 상기 추가 재료 층은 관통구 없이 또는 관통구를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 재료 층(10, 10')을 형성하는 열가소성 플라스틱은 어두운 색, 바람직하게 검정색으로 염색되는 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  14. 제13항에 있어서, 재료 층(10, 10')을 형성하는 열가소성 플라스틱은 활성탄으로 염색되는 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 재료 층(10, 10')은 주름 이외에 주름에 비해 더 작은, 난류를 형성하거나 난류를 증가시키는 구조물(11, 11')을 포함하는 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  16. 제15항에 있어서, 상기 구조물(11, 11')은 재료 층(10, 10')의 엠보싱에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 재료 층(10, 10')을 서로 결합하는 용접식 및/또는 접착식 및/또는 형태 결합식 결합부(6)는 두 개의 인접한 재료 층(10, 10')의 각각 서로 접촉하는 평면 영역에서 점 형태의 결합부인 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 플라스틱은 폴리프로필렌(PP), 또는 폴리에틸렌(PE), 또는 폴리스티롤(PS), 또는 폴리비닐클로라이드(PVC)인 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 접촉 본체(1)를 갖는 증발 습윤기 또는 물질 교환기(7)에 있어서,
    접촉 본체(1)는 벽 형태의 요소로서 증발 습윤기 또는 물질 교환기(7) 내에 배치되며, 수직 연장된 세로 에지(4, 5)를 갖는 재료 층(10, 10')은 수직 평면에 위치하며, 세로 에지(4, 5) 사이에서 접촉 본체(1)의 두께를 규정하는 재료 층(10, 10')의 길이는 접촉 본체(1)의 높이 및 폭 보다 작은 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기.
  20. 제19항에 있어서, 접촉 본체(1)를 통해 관류될 수 있는 기체는 공기, 또는 기체상 및/또는 액체상 및/또는 고체상 유체 물질 또는 오염 물질을 포함하는 공기인 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 접촉 본체(1)를 통해 관류될 수 있는 액체는 물 또는 산 또는 알칼리 용액인 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기.
  22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 접촉 본체(1)는 증발 습윤기 또는 물질 교환기(7)의 고정 프레임(71) 내에서 해체 가능하고 교체 가능하게 유지되는 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기.
  23. 제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 접촉 본체(1)를 통해 관류될 액체를 위한 적어도 하나의 순환 펌프(72) 및/또는 접촉 본체(1)를 통해 관류될 기체를 위한 적어도 하나의 통풍기(76)가 배치되는 것을 특징으로 하는 증발 습윤기 또는 물질 교환기.
KR1020077017190A 2005-03-26 2006-03-24 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체 KR20080011370A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202005004859.3 2005-03-26
DE202005004859U DE202005004859U1 (de) 2005-03-26 2005-03-26 Kontaktkörper für einen Verdunstungsbefeuchter oder Stoffaustauscher für die Befeuchtung, Kühlung und/oder Reinigung von Luft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080011370A true KR20080011370A (ko) 2008-02-04

Family

ID=36586599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077017190A KR20080011370A (ko) 2005-03-26 2006-03-24 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7959134B2 (ko)
EP (1) EP1864071B1 (ko)
JP (1) JP4647006B2 (ko)
KR (1) KR20080011370A (ko)
AU (1) AU2006228764B2 (ko)
DE (1) DE202005004859U1 (ko)
ES (1) ES2355577T3 (ko)
MX (1) MX2007008897A (ko)
WO (1) WO2006103028A1 (ko)
ZA (1) ZA200706365B (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202016101597U1 (de) 2016-03-23 2017-06-27 Hewitech Gmbh & Co. Kg Einbauelement zum Einbau in einer Vorrichtung zur Befeuchtung, Reinigung und/oder Kühlung eines Fluids, insbesondere Gases wie z. B. Luft

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2019186A (en) * 1933-03-01 1935-10-29 H S Kaiser Company Air filter
US2555125A (en) * 1947-05-15 1951-05-29 Continental Air Filters Inc Air filter media
US2963128A (en) * 1958-04-21 1960-12-06 Thompson Ramo Wooldridge Inc Sandwich-type structural element
US3286999A (en) * 1964-07-02 1966-11-22 Mitsubishi Plastics Ind Cooling tower
US3574032A (en) * 1966-01-26 1971-04-06 Gunnar Norback Contact body for water and air as employed in cooling towers
SE311371B (ko) * 1966-01-26 1969-06-09 Munters C
BE756081A (fr) * 1969-09-11 1971-02-15 Svenska Flaektfabriken Ab Corps de contact pour appareil humidificateur d'air
CH537208A (de) * 1971-04-29 1973-07-13 Sulzer Ag Mischeinrichtung für fliessfähige Medien
JPS5022982Y1 (ko) * 1972-05-23 1975-07-11
SE391576B (sv) * 1975-03-11 1977-02-21 Svenska Flaektfabriken Ab Anordning for befuktning av genom en kammare strommande luft
DE2607317C3 (de) * 1976-02-23 1979-08-16 Woco Franz Josef Wolf & Co, 6483 Bad Soden-Salmuenster Rohrformstück
CH617357A5 (ko) * 1977-05-12 1980-05-30 Sulzer Ag
SE420764B (sv) * 1977-09-22 1981-10-26 Munters Ab Carl Anordning vid en evaporativ kylare
DE2831639C2 (de) * 1978-07-19 1982-09-30 Ulrich Dr.-Ing. 5100 Aachen Regehr Plattenbatterie für Stoff- und Wärmetauscher sowie für Tropfenabscheider
JPS5854162Y2 (ja) * 1979-07-27 1983-12-09 三菱樹脂株式会社 気液接触用充填材
US4518544A (en) * 1983-01-20 1985-05-21 Baltimore Aircoil Company, Inc. Serpentine film fill packing for evaporative heat and mass exchange
JPS59138441U (ja) * 1983-03-03 1984-09-14 三菱樹脂株式会社 気液接触用充填板
US4657711A (en) * 1983-10-15 1987-04-14 Wigley Albert F Gas/liquid contact device
US4579694A (en) * 1983-12-29 1986-04-01 Evapco, Inc. Wet deck fill
DE3580368D1 (de) * 1985-12-17 1990-12-06 Pannonplast Mueanyagipari Packung mit filmstroemung fuer die biologische aufbereitung von fluessigkeiten.
US4801410A (en) * 1987-07-02 1989-01-31 The Marley Cooling Tower Company Plastic fill sheet for water cooling tower with air guiding spacers
DE3905696A1 (de) * 1988-03-02 1989-10-12 2 H Verwaltungsgesellschaft Mb Rieselpaneel aus aufeinandergeschichteten kunststoff-rieselwaenden
DE8814542U1 (de) * 1988-11-22 1989-01-26 Edlinger, Rolf, 4350 Recklinghausen Gitterplatte aus Kunststoff für den Einbau in Flüssigkeits-Rückkühlanlagen
DE3901213A1 (de) * 1989-01-17 1990-07-19 Linde Ag Einbauelement fuer eine stoff- und/oder waermeaustauschkolonne
DE8904345U1 (de) * 1989-04-07 1989-05-18 Streng, Andreas, Dipl.-Ing., 5210 Troisdorf Wärme- und Stoffübertrager
US5133329A (en) 1991-11-25 1992-07-28 Illinois Tool Works Inc. Ignition system for combustion-powered tool
ATE129561T1 (de) * 1992-02-01 1995-11-15 2 H Kunststoff Gmbh Einbauelement für wärmetauscher-, stoffaustauscher- oder bioreaktor-systeme.
JPH0677825U (ja) * 1993-02-19 1994-11-01 神鋼パンテツク株式会社 冷却塔等用の充填物
DE59309783D1 (de) * 1993-03-10 1999-10-21 Sulzer Chemtech Ag Winterthur Geordnete Kolonnenpackung
JPH0842994A (ja) * 1994-07-28 1996-02-16 Mitsubishi Corp 偏流を防ぐ物質及び/又は熱交換塔用の充填材
JPH0889794A (ja) * 1994-09-19 1996-04-09 Hitachi Ltd 充填物
CN1091646C (zh) * 1994-10-04 2002-10-02 普莱克斯技术有限公司 用于精炼***的高容量结构填料
GB9515492D0 (en) * 1995-07-28 1995-09-27 Aitken William H Apparatus for combined heat and mass transfer
WO1997002890A1 (de) * 1995-07-08 1997-01-30 Basf Aktiengesellschaft Druckverlustarme gewebepackungen oder gewebeähnliche packungen mit geordneter struktur zur verwendung in stoffaustauschkolonnen und verfahren zur rektifikation unter verwendung dieser packungen
SE9802463D0 (sv) * 1997-12-22 1998-07-08 Munters Ab Air treatment unit
DE10001694A1 (de) * 2000-01-18 2001-07-19 Montz Gmbh Julius Packung für Wärme- und Stoffaustauschkolonnen
WO2002014768A1 (en) * 2000-08-11 2002-02-21 Kyung In Machinery Co., Ltd. Hybrid type cooling tower
FR2833190B1 (fr) * 2001-12-10 2004-02-27 Air Liquide Bande pour module de garnissage, module et colonne correspondants

Also Published As

Publication number Publication date
EP1864071A1 (de) 2007-12-12
AU2006228764B2 (en) 2010-12-16
ZA200706365B (en) 2008-08-27
MX2007008897A (es) 2008-01-11
EP1864071B1 (de) 2010-11-17
JP2008534261A (ja) 2008-08-28
DE202005004859U1 (de) 2006-08-03
WO2006103028A1 (de) 2006-10-05
US20100072636A1 (en) 2010-03-25
ES2355577T3 (es) 2011-03-29
JP4647006B2 (ja) 2011-03-09
AU2006228764A1 (en) 2006-10-05
US7959134B2 (en) 2011-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1299681B1 (en) Heat exchange assembly
US4668443A (en) Contact bodies
EP2642232B1 (en) Multiple opening counter flow plate exchanger and method of making
US11906199B2 (en) Enthalpy exchanger
EP3534078A1 (en) Methods and systems for turbulent, corrosion resistant heat exchangers
US5124087A (en) Gas and liquid contact body
US6748751B2 (en) Air cooling device and air cooling method
JP5261865B2 (ja) 除湿装置
US9562726B1 (en) Counter-flow membrane plate exchanger and method of making
CN101187486A (zh) 一种波纹板式水蒸发冷却型换热换质器
KR20080011370A (ko) 증발 습윤기 또는 물질 교환기용 접촉 본체
US11493289B1 (en) Wettable media and method of making the same
JP2004245428A (ja) 空気冷却装置及び空気冷却方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid