專利名稱：板式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在第一和第二氣流之間交換熱量的板式換熱器， 它帶有多個(gè)限定了交換室的板，所述的交換室相對(duì)于所i^L的橫向交替地 間隔，第一氣流可以流經(jīng)某些交換室而第二氣流可以流經(jīng)其余的交換室， 所述第二氣流包含從要換氣的房間中出來(lái)的廢氣，該廢氣經(jīng)由板式換熱器 的交換室，作為排出氣體排到要換氣的房間的外部。
背景技術(shù)：
板式換熱器在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的，通過(guò)板式換熱器，熱能在 通風(fēng)系統(tǒng)中得到交換。 一個(gè)缺點(diǎn)是，為冷卻所供應(yīng)的新鮮空氣或循環(huán)室 內(nèi)空氣，通常需要在一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)或類似系統(tǒng)的架構(gòu)中配備大耗能的裝 置。
而且，用于換熱器的空氣凈化系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的。在 DE 100 59 804 Al中描述的回轉(zhuǎn)式換熱器，通過(guò)一個(gè)金屬體從熱/濕廢氣 中吸取焓并且將其釋放到引入的空氣中。強(qiáng)調(diào)了在凈化污染空氣顆粒 時(shí)，需要在氣流上游設(shè)置具有超過(guò)10kV直流電壓的發(fā)射電極，在回旋 式換熱器的排氣側(cè)裝備了噴水嘴或壓縮空氣凈化系統(tǒng)。由于該噴射電極 加有偏壓，室內(nèi)空氣顆粒物沉積在處于接地電位的換熱器上。這些分離 出的塵埃通過(guò)壓縮空氣或水流而轉(zhuǎn)移到廢氣側(cè)的排出氣流。這種設(shè)備的 應(yīng)用限于回旋式換熱器，因?yàn)樗b備了電離線和噴水除塵元件的兩個(gè)相 反指向的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
從該現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的是詳細(xì)說(shuō)明一種前面提及的板式 換熱器，它使得可以一種非常簡(jiǎn)單的方法并且，此外，以一種對(duì)能量分配非常有利的方式為供應(yīng)的空氣降溫。依照本發(fā)明，通過(guò)一種板式換熱器來(lái)實(shí)現(xiàn)了此目的，此板式換熱器用于在一個(gè)第一氣流和一個(gè)第二氣流之間進(jìn)行熱交換，具有多個(gè)限定了第一交換室和第二交換室的板，所述的交換室相對(duì)于板 沿橫向彼此接續(xù)，其中對(duì)于每個(gè)所述第一交換室而言，至少一個(gè)板是導(dǎo) 電的，且其中所述第一氣流能夠流經(jīng)所述第一交換室而所述第二氣流能 夠流經(jīng)所述第二交換室；電離裝置，其用于電離攜帶于所述第一氣流中的顆粒物、從而將所 述顆粒物沉積在所述第 一交換室的所述導(dǎo)電板上；分水系統(tǒng)，其用于將水周期性地噴入所述第一交換室中而從所述換 熱器的板以及上清洗掉所述沉積的顆粒物、細(xì)菌、藻類和其它沉積物； 以及集水設(shè)備，其設(shè)置在所述換熱器的下部區(qū)域以排出所收集的水。進(jìn)一步地，分水系統(tǒng)包括用于將水排入所述第二交換室、從而清洗 所述第二交換室的裝置。由于水可以排入第二氣流的交換室的區(qū)域內(nèi)， 一方面，水本身直接 帶來(lái)了一種冷卻效果。另一方面，且最重要的是，在所述交換室里的笫 二氣流的溫度由于蒸發(fā)降溫而得到降低。從而，廢氣由于接觸和蒸發(fā)而 冷卻下來(lái)，并且外部空氣的溫度通過(guò)該換熱器而冷卻，因此，在炎熱的 夏天，該外部空氣作為較涼爽的空氣被導(dǎo)引到要換氣的房間。有利地是，該分水系統(tǒng)包括多個(gè)噴嘴，水通過(guò)這些噴嘴呈細(xì)微的薄 霧噴出，并且從而進(jìn)入交換室。優(yōu)選地，該分水系統(tǒng)具有霧化噴嘴，所述霧化噴嘴用于將水噴灑成 細(xì)霧并且噴灑進(jìn)所述第二交換室以冷卻所述第二氣流。優(yōu)選地，這樣一種實(shí)施例同時(shí)設(shè)置有一個(gè)凈化系統(tǒng)，用于至少凈化 所供應(yīng)的空氣，至少用于凈化顆粒。在此情況下，屬于第一氣流的各交 換室的板中的至少一部分可以設(shè)計(jì)成導(dǎo)電的。在供應(yīng)第一氣流的區(qū)域， 提供了一個(gè)電離設(shè)備，通過(guò)該電離設(shè)備，氣流攜帶的顆粒物被電離，這樣，它們就在第一氣流的交換室中沉積在所述導(dǎo)電板上并且通過(guò)分水系 統(tǒng)的灑水被間歇地沖走。優(yōu)選地，至少部分導(dǎo)電板具有活性凈化區(qū)，該活性凈化區(qū)由優(yōu)質(zhì)鋼組成，所述優(yōu)質(zhì)鋼的材料號(hào)為1.4571或1.4301。優(yōu)選地，電離裝置包含一個(gè)帶直流高壓的電離絲網(wǎng)，并且其中導(dǎo)電 板處于接地電勢(shì)。所介紹的裝置的優(yōu)點(diǎn)是，除了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單外，易于保養(yǎng)，這使得它可 以在私人住宅中使用。


接下來(lái)通過(guò)一個(gè)解說(shuō)性的實(shí)施例并參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì) 地解釋，其中圖1示出了依照本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例的換熱器的一個(gè)相應(yīng)的示圖，圖2示出了依照?qǐng)D1的換熱器的一個(gè)示意性的俯視圖，以及 圖3示出了依照?qǐng)D1的換熱器的一個(gè)示意性的剖面?zhèn)纫晥D。
具體實(shí)施方式
圖1概略地示出了依照本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例的一個(gè)板式換熱 器。該板式換熱器大致包括多個(gè)相互平行設(shè)置的板l。板l構(gòu)成了一個(gè) 六邊形的外形，但也可以選擇任意的其它形狀。由板產(chǎn)生的空腔示于圖 2中，標(biāo)號(hào)2表示相對(duì)放置的封閉側(cè)壁。圖2示出了依照?qǐng)Dl的板式換熱器原理的示意性局部視圖，其中板 l的數(shù)目少于圖l所示。在側(cè)壁2之間，兩對(duì)板1在其側(cè)端區(qū)域3處焊 接在一起并且固定到外壁2上。也可以設(shè)想其它構(gòu)造(例如膠接)。這 導(dǎo)致了在相應(yīng)的成對(duì)板l之間的空腔結(jié)構(gòu)，它們?cè)趫D2中以陰影標(biāo)出。 這些以標(biāo)號(hào)4表示的空腔可以例如標(biāo)出空氣通道的界限，所述空氣通道 引導(dǎo)作為進(jìn)入空氣12的外部空氣11進(jìn)入建筑物。由外壁和側(cè)壁2所確 定的其余空腔在圖2中以標(biāo)號(hào)5表示，并且在圖中它們因此有3個(gè)。因此，它們是用過(guò)的排出空氣13的空氣通道，所述排出空氣作為廢氣14 排放到外界。標(biāo)號(hào)6表示一個(gè)形狀彎曲的電極設(shè)備，它i殳置在換熱器的 上方，處于外部空氣11的區(qū)域中。所述電極設(shè)備的實(shí)際裝置和功能可 以從圖1的概觀和圖3中一個(gè)細(xì)節(jié)部的示意性簡(jiǎn)圖中更清楚地看到。
在圖1中，箭頭ll指示了流入的外部空氣的路徑，該外部空氣在圖 中右上部區(qū)域流入板中且在這些板之間流動(dòng)，板1焊接在設(shè)備該右側(cè)的 上部，這樣該空氣流入圖2中的空腔4，并且傳送到該圖左側(cè)的底部， 沿著箭頭12，作為引入的空氣進(jìn)入要換氣的房間。
沿著標(biāo)號(hào)13所標(biāo)記的箭頭，從換氣后的房間產(chǎn)生的排出空氣通過(guò) 位于換熱器右側(cè)底部的管道系統(tǒng)并且從換熱器左上側(cè)重新排出。在換熱 器的右上側(cè)，成對(duì)的板l如此構(gòu)造空氣可以進(jìn)入在圖2中標(biāo)以陰影且 具有標(biāo)號(hào)4的區(qū)域，因?yàn)檫@些空腔接納右上區(qū)域中的外部空氣ll，而在 那里具有標(biāo)號(hào)5的空腔是封閉的。所述廢氣14接著沿著沿箭頭方向離 開，從換熱器的左上部通過(guò)排氣管道系統(tǒng)進(jìn)入周圍環(huán)境中.
依照本例示實(shí)施例，在板l的外部氣流ll中，電極系統(tǒng)6設(shè)置為一 個(gè)彎曲結(jié)構(gòu)，這樣，這些電極相對(duì)于接地板充有10kV的直流或交流電 壓，電離了那些使塵埃粘在金屬換熱器上的顆粒，如此，進(jìn)入空氣12 中的空氣得到了凈化。也可以裝備任何其它的電極裝置以代替彎曲結(jié)構(gòu) 的電極裝置，該裝置可完全地覆蓋所供應(yīng)的外部空氣11的橫截面以電 離所供應(yīng)的外部空氣ll。
在換熱器的板l上方，在該設(shè)備兩側(cè)的一側(cè)或每側(cè)上，設(shè)置了一個(gè) 噴嘴系統(tǒng)7和17，在所述情況下，該噴嘴系統(tǒng)由 一個(gè)中央供水系統(tǒng)供水， 在水流入叉形的分水系統(tǒng)7和17之前，該中央供水系統(tǒng)例如通過(guò)一個(gè) 獨(dú)立的閥門(圖未示)控制。然而，分水器7和17的形狀也可以構(gòu)造 成不是叉形的。在整個(gè)氣流ll或14表面的上方設(shè)置足夠數(shù)量的分水器 9是必要的，這樣，由噴嘴9噴出的水原則上充滿了整個(gè)空氣空間11 或14，尤其是充滿了板之間的氣流ll的區(qū)域一一即位于成對(duì)換熱器板 l之間的陰影區(qū)域4，所流出的水還擊中壁部。該設(shè)備的功能參考示意 圖3描述得更加詳細(xì)。在所有的圖中，相同的部位以同一標(biāo)號(hào)表示。再 一次指出，相對(duì)于中軸線而言，換熱器元件在上部出口區(qū)域和下部出口 區(qū)域中當(dāng)然是隔開的，這樣，流入的外部氣流僅僅作為進(jìn)入空氣12進(jìn) 入要換氣的房間，而且從這些房間中產(chǎn)生的排出氣流13僅僅作為廢氣流14進(jìn)入房間周圍的環(huán)境。氣流之間的混合或直接接觸不會(huì)在換熱器 中發(fā)生。在每一情況下，這些氣流通過(guò)示于圖2中的板l彼此隔開。這 樣，僅僅發(fā)生熱傳遞。在排出氣流13的上游區(qū)域，位于通風(fēng)管道系統(tǒng) 之前的是一個(gè)冷卻箱20。后者接納了最初的排出氣流23，并在排出氣 流23流經(jīng)冷卻箱20后，將其作為處理過(guò)的排出氣流13導(dǎo)入板式換熱 器。該冷卻箱具有一排霧化噴嘴21，所述霧化噴嘴由一個(gè)入流(圖未示) 供水，尤其是這些霧化噴嘴也連接到供水管道8。霧化噴嘴21可以噴出 細(xì)微的水霧，該水霧基本上在冷卻箱20的空間內(nèi)蒸發(fā)。冷卻箱20的不 受約束的直徑可以設(shè)計(jì)成與管道系統(tǒng)的通流直徑相匹配，而為了避免湍 流分量，霧化噴嘴21在管道系統(tǒng)直徑外側(cè)橫向地設(shè)置，或者在管道系 統(tǒng)內(nèi)方向一致地設(shè)置.
該設(shè)備的功能因而如下。在不需要特殊處理空氣的正常運(yùn)轉(zhuǎn)的日子 里，換熱器以與現(xiàn)有技術(shù)中公知相同的方式運(yùn)轉(zhuǎn)，這意味著通常較涼的 外部氣流11通過(guò)與板1接觸吸收了排出氣流13釋放的熱量，并且作為 被加熱的進(jìn)入空氣12流入要換氣的房間。
在特別熱的日子里，那么，可以開啟本發(fā)明附加的冷卻裝置。這通 過(guò)供水管道周期地或連續(xù)地噴水以及通過(guò)霧化噴嘴21周期地或連續(xù)地 把水噴入至廢氣23而實(shí)現(xiàn)。比廢氣流23更涼的水首先冷卻此氣流。另 外，霧化的水起到了一個(gè)蒸發(fā)降溫劑的功能，它再一次降低了從冷卻箱 20出來(lái)的排出氣流13的溫度。然后，在通過(guò)一個(gè)板式換熱器后，此排 出氣流作為非常潮濕的排出氣流排進(jìn)外部空氣中。
由于這種對(duì)導(dǎo)入建筑物的氣流的冷卻，因此可冷卻外部空氣ll—— 該外部空氣11在中歐的一些夏日是非常熱的并且被導(dǎo)入換熱器中一一 以便使進(jìn)入空氣12的溫度適宜。測(cè)試表明，6至12度的溫度降低是可
能的。如此，在屋外溫度例如為351C---年中有些日子此溫度是很常
見的，僅僅通過(guò)向排出氣流13逆著其流向供應(yīng)有限數(shù)量的水，就可以 在起居區(qū)域提供作為引入空氣的、溫度僅有25X:的空氣.
在一個(gè)本發(fā)明的有利的實(shí)施例中，供水管道8布置于換熱器的兩側(cè)， 這樣，在外部空氣ll區(qū)域和廢氣14區(qū)域中噴嘴9位于兩側(cè)。隨后，可 以在不工作期間——此時(shí)電離電極6被推開——用水沖洗空腔4和5， 如此駐留在壁中的顆粒物和其它殘留物被沖出。相應(yīng)的水匯聚在換熱器 的底部區(qū)域，并且例如通過(guò)一個(gè)或多個(gè)吸管在那里排出。當(dāng)然也可以順流地操作在這些圖中設(shè)計(jì)成逆流操作的裝置，也就是
說(shuō)，例如將氣流13和14反轉(zhuǎn)。如果在金屬換熱器上方電極6進(jìn)一步設(shè) 置外部氣流11的區(qū)域中，并且通過(guò)換熱器的氣流的通道也進(jìn)一步設(shè)置 在所述外部氣流的區(qū)域中，則可以對(duì)氣流11和12實(shí)現(xiàn)同樣的操作。還 有，原則上，也可以l吏氣流ll、 12、 13和14的入口和出口不相交叉， 這樣，例如，外部空氣11和進(jìn)入空氣12位于圖的右側(cè)，而排出空氣13 和廢氣14位于左側(cè)。
特別地，可以使排出空氣13從上方空間流入，而與此形成對(duì)比， 外部空氣11從下方空間流入。那么電極6也必須設(shè)置在流入的外部空 氣11的底部上游。然后可以通過(guò)如圖3地構(gòu)造分水器17，將冷卻箱的 霧化器噴嘴21與凈化噴嘴9在空間上形成一個(gè)整體，如此，霧化水的 蒸發(fā)就發(fā)生在流入排出空氣13的區(qū)域內(nèi)。這樣就可以省卻一個(gè)獨(dú)立的 冷卻箱20，并且原初的排出空氣13和冷卻的排出空氣23在空間上差不 多是重合的.
在此技術(shù)示范的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行一系列的改進(jìn)，這些改進(jìn)相應(yīng)地 由本發(fā)明的保護(hù)范圍所覆蓋。
此外，利用鉻/鎳/鋼合金來(lái)制造板式換熱器是有利的，此合金通過(guò) 與噴灑的水相互作用可以過(guò)濾氣味。這樣，通過(guò)周期控制的操作可以將 由電極過(guò)濾器所產(chǎn)生的電離顆粒從板式換熱器上清除掉，而且同時(shí)，具 有相應(yīng)合金的表面上也沒(méi)有氣味沉積。尤其是，至少部分的第一氣流11、 12的所述導(dǎo)電板l可以具有一個(gè)活性凈化區(qū)，該區(qū)域優(yōu)選地由優(yōu)質(zhì)鋼組 成，此優(yōu)質(zhì)鋼具有如WO 01/52711所示范的材料號(hào)1.4571或1.4301。 此外，也可以所述表面進(jìn)行最后的切削加工。
對(duì)電極表面一一即板1 ——的清潔，也可以通過(guò)一個(gè)噴氣嘴或人力 的刷子而實(shí)現(xiàn)，以替代上述的噴水嘴。
權(quán)利要求
1. 一種板式換熱器，其用于在第一氣流(11、12)和第二氣流(13、14)之間進(jìn)行熱交換，所述板式換熱器具有多個(gè)限定了第一交換室(4)和第二交換室(5)的板(1)，所述交換室相對(duì)于所述板(1)沿橫向彼此接續(xù)，其中對(duì)于每個(gè)所述第一交換室(4)而言，至少一個(gè)板是導(dǎo)電的，且其中所述第一氣流能夠流經(jīng)所述第一交換室(4)而所述第二氣流能夠流經(jīng)所述第二交換室(5)；電離裝置(6)，其用于電離攜帶于所述第一氣流(11、12)中的顆粒物，使得所述顆粒物沉積在所述第一交換室(4)的所述導(dǎo)電板上分水系統(tǒng)(7；17)，其用于將水周期性地噴入所述第一交換室(4)中而從所述換熱器的板上清洗掉所沉積的顆粒物、細(xì)菌、藻類和其它沉積物；以及集水設(shè)備，其設(shè)置在所述換熱器的下部區(qū)域以排出所收集的水。
2. 如權(quán)利要求l所述的板式換熱器，其中所述分水系統(tǒng)包括用于將水 周期性地排入所述第二交換室(5)從而清洗所述第二交換室(5)的裝置。
3. 如權(quán)利要求l所述的板式換熱器，其中所述分水系統(tǒng)包括霧化噴嘴 (21)，用于將水以細(xì)霧的形式噴灑進(jìn)所述第二交換室(5)以冷卻所述第二氣流。
4. 如權(quán)利要求2所述的板式換熱器，其中所述分水系統(tǒng)進(jìn)一步包括霧 化噴嘴(21)，用于將水以細(xì)霧的形式噴灑進(jìn)所述第二交換室(5)。
5.如權(quán)利要求l所述的板式換熱器，其中至少部分所述導(dǎo)電板具有活 性凈化區(qū)，所述活性凈化區(qū)由優(yōu)質(zhì)鋼組成，所述優(yōu)質(zhì)鋼的材料號(hào)選自1.4571 和1.4301中的一個(gè)。
6.如權(quán)利要求2所述的板式換熱器，其中至少部分所述導(dǎo)電板具有活 性凈化區(qū)，所述活性凈化區(qū)由優(yōu)質(zhì)鋼組成，所述優(yōu)質(zhì)鋼的材料號(hào)為1.4571 或1.4301。
7.如權(quán)利要求3所述的板式換熱器，其中至少部分所述導(dǎo)電板具有活 性凈化區(qū)，所述活性凈化區(qū)由優(yōu)質(zhì)鋼組成，所述優(yōu)質(zhì)鋼的材料號(hào)選自1.4571 和1.4301中的一個(gè)。
8.如權(quán)利要求4所述的板式換熱器，其中至少部分所述導(dǎo)電板具有活 性凈化區(qū)，所述活性凈化區(qū)由優(yōu)質(zhì)鋼組成，所述優(yōu)質(zhì)鋼的材料號(hào)為1.4571 或1.4301。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的板式換熱器，其中所述電離裝置 (6)包括帶直流高壓的電離絲網(wǎng)，并且其中所述導(dǎo)電板處于接地電勢(shì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在第一氣流(11、12)和第二氣流(13、14)之間交換熱量的板式換熱器，該換熱器包含多個(gè)板(1)，所述的板限定了在所述的板(1)的橫向連續(xù)排列的交換室。第一氣流經(jīng)過(guò)一部分所述的交換室(11、12)，第二氣流優(yōu)選地沿相反的方向經(jīng)過(guò)其它交換室(13、14)。第二氣流包含從換氣后的房屋中排出的空氣(13)。一個(gè)分水系統(tǒng)(20、21)用來(lái)向所述第二氣流(13、14)的交換室中供水，這樣，排出的空氣通過(guò)接觸和蒸發(fā)而得到冷卻，由此降低了外部空氣的溫度。
文檔編號(hào)F28F19/01GK101303203SQ20081009767
公開日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2004年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月26日
發(fā)明者烏爾斯·A·魏德曼 申請(qǐng)人:門圖斯控股集團(tuán)公司