EP1460349B1 - Rotationswärmeaustauscher für raumlufttechnische Anlagen - Google Patents

Rotationswärmeaustauscher für raumlufttechnische Anlagen Download PDF

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EP1460349B1
EP1460349B1 EP04005389A EP04005389A EP1460349B1 EP 1460349 B1 EP1460349 B1 EP 1460349B1 EP 04005389 A EP04005389 A EP 04005389A EP 04005389 A EP04005389 A EP 04005389A EP 1460349 B1 EP1460349 B1 EP 1460349B1
Authority
EP
European Patent Office
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rotor
heat exchanger
rotary heat
housing
partition wall
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP04005389A
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English (en)
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EP1460349A2 (de
EP1460349A3 (de
Inventor
Josef Dipl.-Ing. Ammann
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Hoval AG
Original Assignee
Hoval AG
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Publication date
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Publication of EP1460349A3 publication Critical patent/EP1460349A3/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
    • F28D19/04—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
    • F28D19/047—Sealing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
    • F24F3/1423—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10—Rotary wheel
    • F24F2203/1032—Desiccant wheel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10—Rotary wheel
    • F24F2203/104—Heat exchanger wheel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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    • F24F2203/10—Rotary wheel
    • F24F2203/1068—Rotary wheel comprising one rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10—Rotary wheel
    • F24F2203/1096—Rotary wheel comprising sealing means

Definitions

  • the invention relates to a rotary heat exchanger for ventilation systems.
  • Heat exchangers in ventilation systems are used for heat recovery and thereby contribute effectively to reduce the energy required.
  • rotary heat exchangers do not operate with a hermetic separation between incoming and outgoing air. Because of the previously unavoidable substance and odor transmission, they therefore currently do not meet the hygienic requirements, as they are, for example, in the residential ventilation.
  • Rotary heat exchangers for ventilation systems are known from US 6004384 .
  • WO 88/08112 DE-4222348 and US 4399863 ,
  • the invention has for its object to provide a rotary heat exchanger, which is able to meet these hygienic requirements.
  • the double rinsing chamber ensures that the air ducts of the rotor are flushed when passing through the partition with outside air. This prevents that exhaust air is entered by co-rotation in the supply air.
  • One of the main causes of substance and odor transmission is eliminated in this way.
  • the invention is also based on the finding that a considerable proportion of the substance and odor transmission also accounts for sealing and leakage problems.
  • the closed-cell foam strip is capable of supporting the plastic band in all directions safely but elastically, with the band with its protruding edges forming rounded "leading edges" that gently slide over the sharp edges of the rotor matrix.
  • the seal is reliable and stable.
  • the spring-like lip of the housing-fixed, annular disc is not applied to the rotor matrix, but presses against a smooth surface of a ring arranged on the rotor.
  • the lip is a continuous sealing element. Basically, a circumferential seal is sufficient. In general, however, the rotor is provided on both sides with a perimeter seal.
  • the sorptive coating of the air channels of the rotor ensures that essentially only water molecules are transferred from the exhaust air stream into the supply air stream.
  • a coating material for example, come ion exchange resins in question.
  • no undesirable substances or odors from the exhaust air are transferred to the supply air via the humidity.
  • the invention thus provides the opportunity to meet the highest hygienic requirements when using the rotary heat exchange, not only for a short time, but over long periods of time.
  • the invention provides the basis for using rotary heat exchangers, which have hitherto been used for large quantities of air of more than 10000 m 3 / h, also in residential ventilation, in which one works with air volumes of about 100m 3 / h to about 500m 3 / h , Not only are the hygienic requirements met there, but substantial additional advantages are achieved compared with the plate heat exchangers used up to now.
  • the rotary heat exchanger system is less expensive than a plate heat exchanger system, even in small installations such as those used for domestic ventilation.
  • the sorptive coating for example of an ion exchange resin is, as mentioned, in addition to the moisture recovery, ie the recovery of latent heat, in capable of reducing the transmission rate of VOCs (VOCs) commonly found in homes.
  • VOCs VOCs
  • the invention proposes to the exhaust air upstream of the rotor for separating small, sticky aerosols eg from tobacco smoke.
  • Normal charcoal filters are not suitable for this purpose. They have the disadvantage of too great a pressure loss and too short a service life. In addition, they are ineffective in humid exhaust air, since they saturate with water and lose their odor adsorption capacity.
  • a special filter which has a frame in which treated clay bodies and salt tablets are inserted. It has been found that this special filter is capable of reliably retaining the aerosols originating from tobacco smoke or the like.
  • Treated clay bodies are to be understood as meaning those which are coated with calcium, if appropriate with the addition of water glass, aluminum dust, iron oxide and the like.
  • the rotor is mounted on its circumference, wherein the drive of the rotor acts on the circumference, and that the edges of the partition wall run continuously diametrically over the end faces of the rotor.
  • the rotor In conventional rotary heat exchangers, the rotor is mounted on a central shaft via which the drive also acts on the rotor.
  • the central shaft inevitably interrupts the seals arranged between the rotor and the partition wall. In the central area of the Rotor is thus on both sides no reliable seal available.
  • the central shaft inevitably causes an axial imbalance of the rotor. The seals are therefore subjected to fluctuating loads, which cause considerable leaks after a short time.
  • the arranged between the rotor of the partition seals are also effective in the central region of the rotor.
  • the rotor operates due to its optimal balancing without oscillations, so that the seals are not subject to any related wear. They can therefore fulfill their optimal function over long periods of time. As a result, this also significantly reduces the substance and odor transmission.
  • the favorable construction of the rotary heat exchanger according to the invention moreover, reduces its manufacturing and operating costs, so that nothing stands in the way of this application in small ventilation systems.
  • conventional rotary heat exchangers operate with a belt drive that has low transmission efficiency and is subject to wear. This results in high monitoring and maintenance costs.
  • the bearing of the rotor has at least three radially arranged rollers. This represents a reliable and thereby simple and inexpensive construction, which works with extreme protection of the seals.
  • the ring disposed on the rotor ring is provided with balls in an annular surface facing the housing-fixed annular disk, which balls run on the annular disk.
  • the rotor is therefore also mounted in the axial direction to allow inclined positioning.
  • a two-sided axial bearing allows any angular positions.
  • the housing-fixed, annular disc which is provided with the spring-like lip, at the same time two functions, namely the Abrollf kaue the balls and the peripheral seal of the rotor.
  • the disc should consist of a plastic with high sliding properties, preferably on POM.
  • the ring arranged on the rotor is designed as a toothed ring in which engages a pinion or worm wheel connected to the drive.
  • the drive is preferably an electric motor device arranged on the circumference of the rotor.
  • the drive is speed controllable to allow continuous power control of the rotary heat exchanger.
  • FIG. 1 a part of an axial section through a schematically illustrated rotary heat exchanger according to the invention.
  • the rotary heat exchanger has a housing 1 containing a diametrical partition 2.
  • the partition wall divides the housing 1 of the rotary heat exchanger into an exhaust air duct 3 and an outside air duct 4. Only the section of the partition wall 2 assigned to the exhaust air inlet is shown.
  • a rotor 5 is installed, which forms a plurality of air channels 6. These wear a sorptive coating.
  • a ring 7 which is formed in the present case as a sprocket. The sprocket is used to engage a pinion, not shown, which is connected to a variable speed drive.
  • the ring 7 also serves to support the rotor 5.
  • the radial support serve at least three rollers 8, from only one is shown.
  • the axial bearing takes place via balls 9, which sit in associated openings of the ring 7. They run on a housing-fixed, annular disc 10, which has a circumferential, spring-like lip 11.
  • the spring-like lip 11 presses against a corresponding contact surface of the ring 7 and ensures the sealing of the rotor 5 in the region of its circumference.
  • the annular disc 10 together with spring-like lip is made of POM, ie a material with high sliding properties.
  • the partition wall 2 forms a double flushing chamber 12, which serves to flush the air ducts 6 with fresh air when they pass from the exhaust air duct 3 into the outside air duct 4.
  • the partition wall 2 here forms two edges which extend together diametrically over a radius of the end face of the rotor 5.
  • the partition wall 2 here forms two edges which extend together diametrically over a radius of the end face of the rotor 5.
  • These as well as the in FIG. 1 shown lower edge each carry a bar 13 of closed-cell foam, in the present case of PE.
  • the strips are each coated on the rotor side with a band 14 made of elastic, abrasion-resistant plastic.
  • Each band 14 is wider than the associated bar 13, so that its edges can bulge slightly.
  • the belts 14 slide smoothly over the sharp-edged edges of the air ducts 6 and maintain their sealing effect even after a long runtime.
  • the dividing wall 2 forms, as mentioned, a single edge, which likewise carries a strip coated on the rotor side with a band.
  • the sealing means 13, 14 need not be interrupted in the central region. So there can be no substance and odor transmission. Also runs the rotor due to its storage and its drive very quiet, so that the seals no premature, unbalanced wear can occur, which would otherwise promote the transfer of material and odor.
  • the rotor 5 On the exhaust side, the rotor 5 is preceded by a filter, not shown, which retains any originating from tobacco smoke or the like originating aerosols.
  • the housing-fixed disc with the spring-like lip is preferably formed in one piece, but may also be composed.
  • the rotor can also be mounted in the partition wall.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rotationswärmeaustauscher für raumlufttechnische Anlagen.
  • Wärmeaustauscher in raumlufttechnischen Anlagen dienen der Wärmerückgewinnung und tragen dadurch in wirksamer Weise dazu bei, den erforderlichen Energieaufwand zu reduzieren.
  • Anders als Plattenwärmeaustauscher, arbeiten Rotationswärmeaustauscher nicht mit einer hermetischen Trennung zwischen Zu- und Abluft. Aufgrund der bisher unvermeidbaren Stoff- und Geruchsübertragung genügen sie daher derzeit nicht den hygienischen Anforderungen, wie man sie beispielsweise bei der Wohnungsbelüftung stellt.
  • Rotations Wärmetauscher für Raumlufttechnischen Anlagen sind bekannt aus US-6004384 , WO 88/08112 , DE-4222348 und US-4399863 .
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotationswärmeaustauscher vorzuschlagen, der in der Lage ist, diesen hygienischen Anforderungen zu genügen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung einen Rotationswärmeaustauscher für raumlufttechnische Anlagen mit
    • einem Gehäuse,
    • einem im Gehäuse gelagerten Rotor, dessen Luftkanäle eine sorptive Beschichtung tragen,
    • mindestens einer gehäusefesten, ringförmigen Scheibe, die eine umlaufende, federartige Lippe aufweist, welche abdichtend gegen eine im wesentlichen axiale Fläche des Rotors drückt,
    • einer das Gehäuse in einen Zuluft- und einen Abluftkanal unterteilenden Trennwand, deren gegen die Stirnflächen des Rotors abdichtende Kanten jeweils eine Leiste aus geschlossenzelligem Schaumstoff, vorzugsweise aus PE, tragen, die mit einem Band aus elastischem, abriebfesten Kunststoff beschichtet ist, wobei das Band breiter als die Leiste ausgebildet ist und wobei die Trennwand auf der dem Ablufteintritt zugewandten Seite des Rotors eine Doppelspülkammer bildet, und
    • einem den Rotor antreibenden Antrieb.
  • Die Doppelspülkammer sorgt dafür, daß die Luftkanäle des Rotors beim Passieren der Trennwand mit Außenluft gespült werden. Dadurch wird verhindert, daß Abluft durch Mitrotation in den Zuluftstrom eingetragen wird. Eine der wesentlichen Ursachen der Stoff- und Geruchsübertragung wird auf diese Weise beseitigt.
  • Allerdings liegt der Erfindung außerdem die Erkenntnis zugrunde, daß ein erheblicher Anteil der Stoff- und Geruchsübertragung auch auf Dichtungs- und Leckageprobleme entfällt.
  • Kritisch in diesem Zusammenhang ist die Abdichtung der Kanten der Trennwand gegen die scharfkantigen Luftkanäle oder Waben des Rotors. Die Leiste aus geschlossenzelligem Schaumstoff ist in der Lage, das Band aus Kunststoff nach allen Richtungen sicher, aber elastisch abzustützen, wobei das Band mit seinen überstehenden Rändern gerundete "Einlaufkanten" bildet, die sanft über die scharfen Kanten der Rotormatrix gleiten. Die Abdichtung ist zuverlässig und standfest.
  • Gleiches gilt für die Abdichtung am Umfang des Rotors. Die federartige Lippe der gehäusefesten, ringförmigen Scheibe liegt nicht an der Rotormatrix an, sondern drückt gegen eine glatte Fläche eines auf dem Rotor angeordneten Ringes. Anders als bürstenartige Konstruktionen stellt die Lippe ein durchgehendes Dichtelement dar. Grundsätzlich genügt eine Umfangsabdichtung. In der Regel wird man den Rotor jedoch beidseitig mit je einer Umfangsabdichtung versehen.
  • Die sorptive Beschichtung der Luftkanäle des Rotors sorgt dafür, daß im wesentlichen nur Wassermoleküle aus dem Abluftstrom in den Zuluftstrom übertragen werden. Als Beschichtungsmaterial kommen beispielweise Ionenaustauschharze in Frage. Auch über die Feuchte werden so keine unerwünschten Stoffe oder Gerüche aus der Abluft in die Zuluft übertragen.
  • Insgesamt schafft die Erfindung also die Möglichkeit dafür, bei Einsatz des Rotationswärmeaustausches höchsten hygienischen Anforderungen zu genügen, und zwar nicht nur kurzzeitig, sondern über lange Zeiträume hinweg.
  • Die Erfindung schafft die Basis dafür, Rotationswärmeaustauscher, die man bisher für große Luftmengen von über 10000m3/h verwendet hat, auch in der Wohnungsbelüftung einzusetzen, in der man mit Luftmengen von ca. 100m3/h bis ca. 500m3/h arbeitet. Dabei werden nicht nur die dortigen hygienischen Anforderungen erfüllt, sondern es werden gegenüber den bisher hier eingesetzten Plattenwärmeaustauschern wesentliche zusätzliche Vorteile erzielt.
  • Vor allen Dingen wird eine Feuchterückgewinnung ermöglicht, also die Nutzung latenter Wärme zusätzlich zur fühlbaren Wärme. Da diese Möglichkeit bei Plattenwärmeaustauschern fehlt, werden dort selbst bei kleinem Plattenabstand (und entsprechend hohem Druckverlust) Rückwärmezahlen von nicht mehr als 70% bis 80% erzielt. Der regenerative Wärmeaustauscher mit Sorption hingegen kommt auf einen Wärmebereitstellungsgrad von 110% bis 150%.
  • Ferner treten die mit Plattenwärmeaustauschern verbundenen Nachteile nicht auf. Es bedarf keiner Kondensatableitung und auch keiner Maßnahmen zur Vermeidung der bei niedrigen Temperaturen auftretenden Vereisungsgefahr, wie etwa Vorheizung der Zuluft.
  • Im Ergebnis ist das Rotationswärmeaustauschersystem kostengünstiger als ein Plattenwärmeaustauschersystemm, und zwar auch bei kleinen Anlagen, wie sie für die Wohnraumbelüftung eingesetzt werden.
  • Die sorptive Beschichtung, beispielsweise aus einem Ionenaustauschharz, ist, wie erwähnt, neben der Feuchterückgewinnung, also der Rückgewinnung latenter Wärme, dazu in der Lage, die Übertragungsrate der in Wohnräumen üblicherweise auftretenden VOC's (flüchtige organische Komponenten) zu reduzieren. Tritt jedoch Tabakrauch in der Abluft auf, findet diesbezüglich keine Verminderung der Geruchsübertragung statt. Die Aerosole aus dem Tabakrauch sind sehr klein (kleiner 1µ) und klebrig und haften an den Rotoroberflächen, wobei sie über lange Zeit unangenehme Gerüche emittieren. Gleiches gilt für ähnliche Aerosole, z.B. aus.anderen Verbrennungsprozessen. Dementsprechend wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dem Rotor abluftseitig ein Filter zum Abscheiden von kleinen, klebrigen Aerosolen z.B. aus Tabakrauch vorzuschalten. Normale Aktivkohlefilter eignen sich hierzu nicht. Sie haben den Nachteil eines zu großen Druckverlustes und einer zu geringen Standzeit. Zudem werden sie bei feuchter Abluft unwirksam, da sie sich mit Wasser sättigen und ihre Geruchs-Adsorptionsfähigkeit verlieren.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, ein Spezialfilter zu verwenden, welches einen Rahmen aufweist, in den behandelte Tonkörper und Salztabletten eingelegt sind. Es hat sich gezeigt, daß dieses Spezialfilter in zuverlässiger Weise in der Lage ist, die aus dem Tabakrauch oder dgl. stammenden Aerosole zurückzuhalten. Unter behandelten Tonkörpern sind solche zu verstehen, die mit Calcium beschichtet sind, ggf. unter Beimengung von Wasserglas, Aluminiumstaub, Eisenoxid und dgl.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Rotor auf seinem Umfang gelagert ist, wobei der Antrieb des Rotors an dessen Umfang angreift, und daß die Kanten der Trennwand ununterbrochen diametral über die Stirnflächen des Rotors verlaufen.
  • Bei konventionellen Rotationswärmeaustauschern ist der Rotor auf einer zentralen Welle gelagert, über die auch der Antrieb auf den Rotor einwirkt. Die zentrale Welle unterbricht zwangsläufig die Dichtungen, die zwischen dem Rotor und der Trennwand angeordnet sind. Im Zentralbereich des Rotors ist also beidseitig keine zuverlässige Abdichtung vorhanden. Außerdem ruft die zentrale Welle zwangsläufig eine axiale Unwucht des Rotors hervor. Die Dichtungen werden also schwankenden Belastungen unterworfen, die nach kurzer Zeit erhebliche Leckagen verursachen.
  • Diese Probleme werden durch die vorgeschlagenen extrem einfachen und kostengünstigen Maßnahmen beseitigt. Die zwischen dem Rotor der Trennwand angeordneten Dichtungen sind auch im Zentralbereich des Rotors wirksam. Außerdem arbeitet der Rotor aufgrund seiner optimalen Auswuchtung ohne Pendelbewegungen, so daß die Dichtungen keinem diesbezüglichen Verschleiß unterworfen sind. Sie können daher ihre optimale Funktion über lange Zeiträume erfüllen. Im Ergebnis vermindert auch dies die Stoff- und Geruchsübertragung erheblich.
  • Die günstige Konstruktion des erfindungsgemäßen Rotationswärmeaustauschers vermindert im übrigen dessen Herstellungs- und Betriebskosten, so daß auch unter diesem Gesichtspunkt einer Anwendung in kleinen raumlufttechnischen Anlagen nichts entgegensteht. Beispielsweise arbeiten konventionelle Rotationswärmeaustauscher mit einem Riementrieb, der einen geringen Übertragungswirkungsgrad besitzt und der Abnutzung unterliegt. Hieraus resultieren dort hohe Überwachungs- und Wartungskosten.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Lagerung des Rotors mindestens drei radial angeordnete Rollen aufweist. Dies stellt eine zuverlässige und dabei einfache und kostengünstige Konstruktion dar, die mit äußerster Schonung der Dichtungen arbeitet.
  • Ferner wird vorgeschlagen, daß der auf dem Rotor angeordnete Ring in einer gegen die gehäusefeste ringförmige Scheibe weisenden axialen Fläche mit Kugeln versehen ist, die auf der ringförmigen Scheibe laufen. Der Rotor ist also auch in Axialrichtung gelagert, um geneigte Positionierungen zu ermöglichen. Eine beidseitige axiale Lagerung läßt beliebige Winkelpositionen zu. Dabei erfüllt die gehäusefeste, ringförmige Scheibe, die mit der federartigen Lippe versehen ist, gleichzeitig zwei Funktionen, nämlich die der Abrollfäche der Kugeln und die der Umfangsdichtung des Rotors. Hierzu sollte die Scheibe aus einem Kunststoff mit hohen Gleiteigenschaften bestehen, vorzugsweise auf POM.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der auf dem Rotor angeordnete Ring als Zahnkranz ausgebildet ist, in den ein mit dem Antrieb verbundenes Ritzel oder Schneckenrad eingreift. Bei dem Antrieb handelt es sich vorzugsweise um eine am Umfang des Rotors angeordnete Elektromotorvorrichtung.
  • Vorteilhafterweise ist der Antrieb drehzahlregelbar, um eine stufenlose Leistungssteuerung des Rotationswärmeaustauschers zu ermöglich.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
  • Figur 1 einen Teil eines Axialschnittes durch einen schematisch dargestellten Rotationswärmeaustauscher nach der Erfindung.
  • Der Rotationswärmeaustauscher weist ein Gehäuse 1 auf, das eine diametrale Trennwand 2 enthält. Die Trennwand teilt das Gehäuse 1 des Rotationswärmeaustauschers in einen Abluftkanal 3 und einen Außenluftkanal 4. Dargestellt ist lediglich der dem Ablufteintritt zugeordnete Abschnitt der Trennwand 2.
  • In die Trennwand 2 ist ein Rotor 5 eingebaut, der eine Mehrzahl von Luftkanälen 6 bildet. Diese tragen eine sorptive Beschichtung. An jedem seiner axialen Enden trägt der Rotor 5 einen Ring 7, der im vorliegenden Fall als Zahnkranz ausgebildet ist. Der Zahnkranz dient zum Eingriff eines nicht dargestellten Ritzels, das an einen in der Drehzahl regelbaren Antrieb angeschlossen ist.
  • Der Ring 7 dient ferner dazu, den Rotor 5 zu lagern. Der radialen Abstützung dienen mindestens drei Rollen 8, von denen lediglich eine dargestellt ist. Die axiale Lagerung erfolgt über Kugeln 9, die in zugehörigen Öffnungen des Ringes 7 sitzen. Sie laufen auf einer gehäusefesten, ringförmigen Scheibe 10, die eine umlaufende, federartige Lippe 11 aufweist. Die federartige Lippe 11 drückt gegen eine entsprechende Anlagefläche des Ringes 7 und stellt die Abdichtung des Rotors 5 im Bereich von dessen Umfang sicher. Die ringförmige Scheibe 10 samt federartiger Lippe besteht aus POM, also einem Material mit hohen Gleiteigenschaften.
  • Wie erwähnt, zeigt Figur 1 lediglich den dem Ablufteintritt zugeordneten Abschnitt der Trennwand 2 sowie den zugehörigen Teil des Rotors 5. Hier bildet die Trennwand 2 eine Doppelspülkammer 12, die dazu dient, die Luftkanäle 6 beim Übertritt aus dem Abluftkanal 3 in den Außenluftkanal 4 mit Zuluft zu spülen. Dementsprechend bildet die Trennwand 2 hier zwei Kanten, die sich gemeinsam diametral über einen Radius der Stirnfläche des Rotors 5 erstrecken. Auf der anderen Hälfte dieser Seite sowie auf der gegenüberliegenden Seite bedarf es nur einer einzigen Kante. Diese sowie die in Figur 1 dargestellte untere Kante tragen jeweils eine Leiste 13 aus geschlossenzelligem Schaumstoff, im vorliegenden Fall aus PE. Die Leisten sind rotorseitig jeweils mit einem Band 14 aus elastischem, abriebfestem Kunststoff beschichtet. Jedes Band 14 ist breiter als die zugehörige Leiste 13, so daß sich seine Ränder etwas aufwölben können. Dadurch gleiten die Bänder 14 sanft über die scharfkantigen Ränder der Luftkanäle 6 und behalten auch nach langer Laufzeit ihre Dichtwirkung bei.
  • Auf der Zuluftseite des Rotors bildet die Trennwand 2, wie erwähnt, eine einzige Kante, die ebenfalls eine rotorseitig mit einem Band beschichtete Leiste trägt.
  • Da der Rotor 5 auf seinem Umfang gelagert ist und keine zentrale Welle aufweist, muß die Dichtungseinrichtung 13, 14 im zentralen Bereich nicht unterbrochen werden. Dort kann also keine Stoff- und Geruchsübertragung stattfinden. Auch läuft der Rotor aufgrund seiner Lagerung und seines Antriebs sehr ruhig, so daß an den Dichtungen kein vorzeitiger, unwuchtbedingter Verschleiß auftreten kann, der sonst die Stoff- und Geruchsübertragung fördern würde.
  • Abluftseitig ist dem Rotor 5 ein nicht dargestellter Filter vorgeschaltet, der etwaige aus Tabakrauch oder dgl. stammende Aerosole zurückhält.
  • Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmöglichkeiten gegeben. So kann auf den Aerosol-Filter verzichtet werden, sofern in der Abluft mit Sicherheit kein Tabakrauch enthalten ist. Auch können Lagerung und Antrieb abweichend gestaltet werden. Die gehäusefeste Scheibe mit der federartigen Lippe ist vorzugsweise einteilig ausgebildet, kann jedoch auch zusammengesetzt sein. Im übrigen kann der Rotor auch in der Trennwand gelagert sein.

Claims (10)

  1. Rotationswärmeaustauscher für raumlufttechnische Anlagen, mit
    - einem Gehäuse (1),
    - einem im Gehäuse (1) gelagerten Rotor (5), dessen Luftkanäle (6) eine sorptive Beschichtung tragen,
    - mindestens einer gehäusefesten, ringförmigen Scheibe (10), die eine umlaufende, federartige Lippe (11) aufweist, welche abdichtend gegen eine im wesentlichen axiale Fläche des Rotors (5) drückt,
    - einem den rotor (5) antreibenden antrieb, und
    - einer das Gehäuse (1) in einen Zuluft- und einen Abluftkanal (3, 4) unterteilenden Trennwand (2), dadurch gekennzeichnet, daß die gegen die Stirnflächen des Rotors (5) abdichtende Kanten der trennwand jeweils eine Leiste (13) aus geschlossenzelligem Schaumstoff, vorzugsweise aus PE, tragen, die mit einem Band (14) aus elastischem, abriebfestem Kunststoff beschichtet ist, wobei das Band breiter als die Leiste ausgebildet ist und wobei die Trennwand (2) auf der dem Ablufteintritt zugewandten Seite des Rotors (5) eine Doppelspülkammer (12) bildet.
  2. Rotationswärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rotor (5) abluftseitig ein Filter zum Abscheiden von kleinen, klebrigen Aerosolen z.B. aus Tabakrauch vorgeschaltet ist.
  3. Rotationswärmeaustauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter einen Rahmen aufweist, in den behandelte Tonkörper und Salztabletten eingelegt sind.
  4. Rotationswärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (5) auf seinem Umfang gelagert ist, wobei der Antrieb des Rotors (5) an dessen Umfang angreift, und daß die Kanten der Trennwand (2) ununterbrochen diametral über die Stirnflächen des Rotors (5) verlaufen.
  5. Rotationswärmeaustauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Rotors (5) mindestens drei radial angeordnete Rollen (8) aufweist.
  6. Rotationswärmeaustauscher nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (5) in einer gegen die gehäusefeste, ringförmige Scheibe (10) weisenden axialen Fläche mit Kugeln (9) versehen ist, die auf der ringförmigen Scheibe (10) laufen.
  7. Rotationswärmeaustauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gehäusefeste, ringförmige Scheibe aus einem Kunststoff mit hohen Gleiteigenschaften, vorzugsweise aus POM, besteht.
  8. Rotationswärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf dem Rotor (5) angeordnete Ring (7) als Zahnkranz ausgebildet ist, in den ein mit dem Antrieb verbundenes Ritzel oder Schneckerad eingreift.
  9. Rotationswärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet; daß der Antrieb des Rotors (5) drehzahlregelbar ist.
  10. Rotationswärmeaustauscher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem Rotor (5) angeordnete Ring (7) die axialen Flächen für die Anlage der federartigen Lippe (11) sowie für die Kugeln (9) bildet.
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