PL244877B1

PL244877B1 - Ribbon exchanger module

Info

Publication number: PL244877B1
Application number: PL438208A
Authority: PL
Inventors: Jarosław Wiśniewski
Original assignee: Wisniewski Jaroslaw
Priority date: 2021-06-19
Filing date: 2021-06-19
Publication date: 2024-03-18
Also published as: PL438208A1; EP4356059A1; WO2022265525A1

Abstract

Moduł wymiennika taśmowego charakteryzuje się tym, że posiada konstrukcję szkieletowo-membranową, która składa się z prętów struktura (1) wyznaczających kształt konstrukcji wymiennika i kształt kanałów, które to kanały osadzone są na prętach struktura (1), oraz posiada taśmy (membrany) przewodnika (2) i paro-przewodnika (3), które przesuwają się wzdłuż kanałów dwukierunkowo nie powodując zmiany geometrii kanałów, przy czym poprzez posuw taśm oraz zmianę siły naprężenia taśmy, zmienia się charakterystyka ścian kanałów z przepuszczalnej na nieprzepuszczalną cząsteczki pary wodnej; przy czym, przewodnik (2) i paro-przewodnik (3) to membrany o różnych właściwościach; przewodnik (2) to membrana (taśma) o obniżonej entalpii, zaś paroprzewodnik (3) to membrana (taśma) o podwyższonej entalpii; membrany przewodnika (2) i paro-przewodnika (3) nawijają się na rolki (4) i (5) nawoju taśmy, przy czym jedna rolka (4) to rolka nawoju taśmy o obniżonej entalpii, zaś druga rolka (5) to rolka nawoju taśmy o podwyższonej entalpii, które to rolki (4) i (5) poruszają poprzez pokrętło przesuwu (6), które umożliwia przewijania membrany w prawo i w lewo; konstrukcja struktura (1) posiada generator wirów, który zakłóca laminarny przepływ czynnika; przy czym generator wirów uformowany jest z elementów, z których co najmniej jeden jest wysunięty do środka kanału i ułożony pod kątem, co powoduje zawirowania przepływu powietrza i jego turbulentność przepływu w kanale; membrany (2) i (3) nawijają się na rolki (4) i (5) nawoju taśmy, przy czym przy pomocy rolek (4) i (5), poprzez regulację naciągu taśmy, regulowane są parametry częstotliwości własnej układu.The ribbon exchanger module is characterized by the fact that it has a skeleton-membrane structure, which consists of structure rods (1) defining the shape of the exchanger structure and the shape of the channels, which channels are mounted on the structure rods (1), and it has conductor tapes (membranes) (2) and steam conductor (3), which move along the channels bidirectionally without changing the geometry of the channels, and by advancing the belts and changing the belt tension force, the characteristics of the channel walls change from permeable to impermeable water vapor particles; wherein, the conductor (2) and the vapor conductor (3) are membranes with different properties; the conductor (2) is a membrane (tape) with reduced enthalpy, and the vapor conductor (3) is a membrane (tape) with increased enthalpy; the conductor (2) and vapor conductor (3) membranes are wound onto the tape winding rolls (4) and (5), where one roll (4) is a low enthalpy tape winding roll, and the other roll (5) is a winding roll tapes with increased enthalpy, which are moved by the rollers (4) and (5) via the feed knob (6), which allows the membrane to be scrolled to the right and left; structure structure (1) has a vortex generator that disrupts the laminar flow of the medium; wherein the vortex generator is formed of elements, at least one of which is extended into the center of the channel and arranged at an angle, which causes swirls of the air flow and its turbulent flow in the channel; the membranes (2) and (3) are wound onto the tape rolls (4) and (5), and the natural frequency parameters of the system are regulated by means of the rolls (4) and (5) by adjusting the tape tension.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest nowy i innowacyjny moduł wymiennika taśmowego do stosowania w termodynamice płynów, w szczególności w rekuperacji powietrza.The subject of the invention is a new and innovative belt exchanger module for use in fluid thermodynamics, in particular in air recuperation.

W czasach określanych jako „epoka kryzysu klimatycznego” i w warunkach zobowiązań wynikających z Porozumienia Paryskiego, poszukiwanie rozwiązań zmierzających do redukcji emisji EQ CO2 ma znacznie priorytetowe. Analiza dostępnych na rynku wymienników wskazuje, iż przyjęte przy konstruowaniu wymienników ciepła założenia o ich regularnych konserwacjach (szczególnie czyszczeniu) należy uznać za błędne i w konsekwencji oczywiście szkodliwe zarówno dla użytkowników jak i dla środowiska naturalnego. Rozwiązanie według wynalazku eliminuje ten problem wprowadzając innowacyjne podejście do konstrukcji wymiennika ciepła, sprowadzając trwałość do poziomu niezbędnego minimum, przy jednoczesnej łatwości wymiany i recyclingu, które towarzyszą wymianie filtrów.In times referred to as the "era of climate crisis" and in the conditions of obligations arising from the Paris Agreement, the search for solutions aimed at reducing EQ CO2 emissions has a high priority. The analysis of exchangers available on the market indicates that the assumptions made when constructing heat exchangers regarding their regular maintenance (especially cleaning) should be considered erroneous and, consequently, obviously harmful to both users and the natural environment. The solution according to the invention eliminates this problem by introducing an innovative approach to the design of the heat exchanger, reducing durability to the necessary minimum level, while facilitating replacement and recycling that accompany filter replacement.

Znane są różnego rodzaju wymienniki ciepła. Znane są rozwiązania o konstrukcji płaszczowej, płaszczowo-rurowej, płytowej, krzyżowej, prostoliniowej przeciwprądowej i współprądowej.Various types of heat exchangers are known. There are known solutions with shell, shell-and-tube, plate, cross, straight counter-current and co-current structures.

Znane są również wymienniki, których konstrukcja umożliwia odzysk zarówno energii cieplnej, jak również wilgoci.There are also known exchangers whose design enables the recovery of both heat energy and moisture.

Z opisu wynalazku nr P 410349 znany jest rekuperator posiadający obudowę walcową, wewnątrz której umieszczona jest przestrzeń ciepła odzyskiwanego obejmująca wymiennik ciepła z systemem rur o budowie walcowej.From the description of the invention No. P 410349, a recuperator is known with a cylindrical casing, inside which there is a space for recovered heat, including a heat exchanger with a system of cylindrical pipes.

Z opisu wzoru użytkowego nr W 111636 znany jest rekuperator wykonany z jednego pasa folii metalowej, rozpiętej na elementach rozciągająco-dystansujących, zamocowanych na ramie konstrukcyjnej. Folia jest ułożona wielowarstwowo na fragmencie powierzchni walca i jest przedzielona pomiędzy warstwami elementami dystansującymi oraz dystansująco-uszczelniającymi w sposób powodujący powstanie n kanałów, zaślepionych po bokach elementami zaślepiającymi umieszczonych pomiędzy elementami rozciągająco-dystansującymi.From the description of utility model No. W 111636, there is a heat recovery unit made of one strip of metal foil stretched over stretching and distancing elements mounted on a structural frame. The foil is arranged in multiple layers on a part of the cylinder surface and is divided between the layers by spacer and spacer-sealing elements, creating n channels, plugged on the sides with plugging elements placed between the stretching-spacer elements.

Z opisu wynalazku nr P 396317 znany jest rekuperator przeciwprądowy, który ma postać zwoju taśmy z dystansem między warstwami przez przeformowanie wyodrębniające jednocześnie na powierzchniach czołowych zwoju, sekcje dla wprowadzania i wyprowadzania mediów.From the description of the invention No. P 396317, a counter-current recuperator is known, which has the form of a tape roll with a distance between the layers by reforming, separating sections for the introduction and exit of media on the end surfaces of the roll.

Z opisu wynalazku nr P 296608 znany jest wymiennik ciepła płaszczowo-rurkowy, wykonany z aluminium. Wymiennik składa się z czterech modułów połączonych ze sobą kolektorami czynnika grzejnego i ogrzewanego. Pojedynczy moduł wymiennika stanowi kilka rurek grzejnych, skręconych ze sobą w formie wielokrotnej sprężyny śrubowej, umieszczonych w płaszczu i razem z płaszczem zwiniętych w kształt spłaszczonej sprężyny śrubowej. Płaszcz każdego modułu wspawany jest do kolektorów, natomiast rurki grzejne przechodzą przez otwory wykonane w tych kolektorach i są przyspawane do ich ścianek zewnętrznych, łącząc się poprzez rury zbiorcze z kolektorami.From the description of the invention No. P 296608, a shell-and-tube heat exchanger made of aluminum is known. The exchanger consists of four modules connected with each other by collectors of the heating and heated medium. A single exchanger module consists of several heating pipes, twisted together in the form of a multiple helical spring, placed in the jacket and rolled together with the jacket into the shape of a flattened helical spring. The jacket of each module is welded to the collectors, while the heating pipes pass through holes made in these collectors and are welded to their external walls, connecting to the collectors through collective pipes.

Zasadniczą różnicą pomiędzy wymiennikami entalpicznymi a klasycznymi jest zastosowanie selektywnej paroprzepuszczalnej przegrody sprzyjającej przekazowi zarówno energii cieplnej jak i cząsteczek pary wodnej. Cechą wspólną wymienników tych jest to, iż materiał pełniący funkcję transmitera energii cieplnej (przewodnika ciepła) pełni jednocześnie funkcję konstrukcyjną (kształt lameli) nadając wymiennikom cechy wymagane tj. przewodność cieplną przegród, sztywność i trwałość związaną z możliwością wielokrotnej konserwacji. Aby zachować właściwości konstrukcyjne, wymienniki zazwyczaj zbudowane są z przewodników o odpowiedniej grubości przegród ustalonej jako optimum pomiędzy sztywnością konstrukcji a efektywnością transmisji ciepła. W przypadku wymienników entalpicznych, przez przegrody przekazywana jest energia cieplna wraz z cząsteczkami pary wodnej skutkując odzyskiem wilgoci powietrza szczególnie pożądanej w okresie przesuszenia. Znany jest również fakt, iż temperatura wewnątrz strugi czynnika grzewczego przepływającego laminarne w osi kanału jest wyższa niż przy jego ściance. Jest to zjawisko niekorzystne w kontekście przejmowania ciepła poprzez ścianki przegród wymiennika. Im cieńsze ścianki przegród, tym lepszy współczynnik przewodzenia/przejmowania ciepła. Podobne relacje odnoszą się do przekazu cząsteczek pary wodnej przez materiały selektywnie paroprzepuszczalne. Najcieńsze przegrody to membrany, jednak żadna membrana z uwagi na jej właściwości nie gwarantuje utrzymania pożądanego kształtu kanałów wymiennika, a co za tym również trwałości oczekiwanej dla urządzeń o długim przewidywanym okresie stosowania.The main difference between enthalpy and classic exchangers is the use of a selective vapor-permeable partition that favors the transfer of both thermal energy and water vapor molecules. A common feature of these exchangers is that the material acting as a transmitter of thermal energy (heat conductor) also has a structural function (lamella shape), giving the exchangers the required features, i.e. thermal conductivity of the partitions, stiffness and durability associated with the possibility of repeated maintenance. To maintain structural properties, exchangers are usually made of conductors with appropriate partition thickness determined as the optimum between structure stiffness and heat transmission efficiency. In the case of enthalpy exchangers, thermal energy together with water vapor molecules is transferred through the partitions, resulting in the recovery of air moisture, which is particularly desirable during dry periods. It is also known that the temperature inside the stream of the heating medium flowing laminar in the channel axis is higher than at its wall. This is an unfavorable phenomenon in the context of heat transfer through the walls of the exchanger partitions. The thinner the walls of the partitions, the better the heat conduction/transfer coefficient. Similar relations apply to the transfer of water vapor molecules through selectively vapor-permeable materials. The thinnest partitions are membranes, but no membrane, due to its properties, guarantees maintaining the desired shape of the exchanger channels, and therefore the durability expected for devices with a long expected period of use.

Moduł wymiennika taśmowego według wynalazku pokonuje niedogodności wynikające ze stanu techniki. Rozwiązanie według wynalazku jest pro-ekologiczne i przyczyni się do poprawy stanu środowiska naturalnego i jego ochrony. Zgłaszane rozwiązanie w postaci taśmowego modułu wymiennika ciepła z możliwością generowania wirów ma innowacyjne cechy w postaci zastosowania zbliżonego do jednorazowego, bez konieczności przeprowadzania konserwacji w postaci czyszczenia wymiennika. Stosowane w procesie czyszczenia preparaty chemiczne a także rozwiązania mechaniczne wywołują negatywne konsekwencje dla środowiska naturalnego. Ponadto proces konserwacji wymienników narażony jest na błędy, niedokładności, a w większości przypadków przede wszystkim na zaniedbania i niedoskonałości technologiczne, co skutkuje trwałym obniżeniem parametrów pracy urządzeń (z negatywnym wpływem dla środowiska naturalnego), a także generuje zagrożenia zdrowotne dla użytkowników urządzeń. Rozwiązanie według wynalazku posiadając cechy zbliżone do rozwiązania jednorazowego, relatywnie łatwo i bez szkody dla środowiska naturalnego podlega recyclingowi (w odniesieniu do taśmy wymiennika) oraz ponownemu użyciu (w odniesieniu do konstrukcji wymiennika). Obniżoną trwałość rozwiązania kompensują korzyści związane z brakiem konieczności konserwacji (w tym kosztami konserwacji, zaniedbań i błędów technologicznych jej towarzyszących) oraz istotnie niższy jednostkowy koszt wytworzenia (mniejsza ilość stosowanego przewodnika) i podwyższona efektywność odzysku ciepła wynikająca z zastosowania przegród membranowych w postaci taśmy. Dodatkowym atutem o charakterze środowiskowym i komfortu użytkowania jest możliwość regulacji paro-przewodności wymiennika w odniesieniu do jego zdolności do odzysku wilgoci w przypadku zastosowania taśmy z połączonych membran o różnych właściwościach entalpicznych. Są to membrany o odmiennych właściwościach. Membrany te w konsekwencji mają różny poziom selektywności.The belt exchanger module according to the invention overcomes the disadvantages of the prior art. The solution according to the invention is pro-ecological and will contribute to improving the condition of the natural environment and its protection. The reported solution in the form of a ribbon heat exchanger module with the ability to generate vortexes has innovative features in the form of a single-use application, without the need for maintenance such as cleaning the exchanger. Chemical preparations and mechanical solutions used in the cleaning process have negative consequences for the natural environment. Moreover, the exchanger maintenance process is exposed to errors, inaccuracies, and in most cases, primarily to technological negligence and imperfections, which results in a permanent reduction in the operating parameters of the devices (with a negative impact on the natural environment) and also generates health hazards for device users. The solution according to the invention, having features similar to a disposable solution, is relatively easy and without harm to the natural environment and is subject to recycling (in relation to the exchanger belt) and reuse (in relation to the exchanger structure). The reduced durability of the solution is compensated by the benefits associated with the lack of the need for maintenance (including the costs of maintenance, negligence and accompanying technological errors) and a significantly lower unit cost of production (less amount of conductor used) and increased efficiency of heat recovery resulting from the use of membrane partitions in the form of a tape. An additional environmental and comfort advantage is the ability to adjust the vapor conductivity of the exchanger in relation to its ability to recover moisture when using a tape of connected membranes with different enthalpic properties. These are membranes with different properties. These membranes consequently have different levels of selectivity.

Ponadto możliwość stosowania taśm o różnych właściwościach w rozwiązaniu według wynalazku, może wpływać nie tylko na odzysk cząsteczek pary (entalpię), ale także daje możliwości jonizacji powietrza, chłodzenia go i nagrzewania w zależności od tego, o jakich właściwościach membrana zostanie zastosowana.Moreover, the possibility of using tapes with different properties in the solution according to the invention may influence not only the recovery of steam molecules (enthalpy), but also makes it possible to ionize the air, cool it and heat it, depending on the properties of the membrane used.

Moduł wymiennika według wynalazku ma prostą konstrukcję, charakteryzuje się wyjątkową oszczędnością materiałową, jest tańszy w produkcji, materiał wykorzystywany do jego konstrukcji jest wyjątkowo łatwy w ponownym użyciu, a materiał pośredniczący w wymianie ciepła wyjątkowo łatwy w recyclingu i nie wymaga konserwacji. Rozwiązanie według wynalazku jest proste w wymianie.The exchanger module according to the invention has a simple structure, is characterized by exceptional material savings, is cheaper to produce, the material used for its construction is exceptionally easy to reuse, and the material mediating heat exchange is exceptionally easy to recycle and does not require maintenance. The solution according to the invention is easy to replace.

Znane wymienniki ciepła, które są wielokrotnego użytku, mają niższą sprawność, nawet w przypadku kondensacji wilgoci wewnątrz i uzysku tzw. „ciepła utajonego”. Wymienniki entalpiczne odzyskują ciepło i wilgoć, przez co nie dochodzi w ich wnętrzu do kondensacji wilgoci oraz odzysku tzw. „ciepła utajonego”. Wymienniki ciepła działają w zmiennych warunkach klimatycznych. Zimą gdy powietrze jest chłodne i przesuszone odzysk wilgoci jest zjawiskiem korzystnym, co wskazuje na przewagę wymienników entalpicznych. Latem natomiast powietrze ma wyższą temperaturę i często występuje problem z nadmiarem wilgoci, co wskazuje na przewagę wymienników „tradycyjnych”. Wymiennik według wynalazku dzięki zastosowaniu taśmy z membran o różnych właściwościach zawiera połączenie korzystnych cech tych dwóch rozwiązań; ma on możliwość przestawienia trybu pracy z letniego na zimowy. Powoduje to, iż rozwiązanie według wynalazku umożliwia odzyskiwanie wilgoci w warunkach powietrza przesuszonego, oraz odzysk ciepła utajonego pochodzącego z kondensacji nadmiaru wilgoci w warunkach powietrza wilgotnego. Zmienność paro-przewodności wymiennika możliwa jest dzięki wykorzystaniu dwóch rodzajów taśmy, tj. taśmy składającej się z odcinka nieprzepuszczającego cząsteczki pary wodnej oraz z taśmy przepuszczającej cząsteczki pary. Taśmy te mogą być wykonane z tego samego lub z innego materiału.Known heat exchangers that are reusable have lower efficiency, even in the case of moisture condensation inside and the so-called "latent heat". Enthalpy exchangers recover heat and moisture, which prevents condensation of moisture inside them and recovers the so-called "latent heat". Heat exchangers operate in changing climatic conditions. In winter, when the air is cold and dry, moisture recovery is a beneficial phenomenon, which indicates the advantage of enthalpy exchangers. In summer, however, the air temperature is higher and there is often a problem with excess moisture, which indicates the advantage of "traditional" exchangers. The exchanger according to the invention, thanks to the use of a strip of membranes with different properties, combines the beneficial features of these two solutions; it has the ability to switch the operating mode from summer to winter. This means that the solution according to the invention enables the recovery of moisture in dry air conditions and the recovery of latent heat originating from the condensation of excess moisture in humid air conditions. Variability of the exchanger's vapor conductivity is possible thanks to the use of two types of tape, i.e. a tape consisting of a section impermeable to water vapor molecules and a tape that allows steam molecules to pass through. These tapes can be made of the same or different material.

Wymiennik zbudowany z modułów według wynalazku, w przeciwieństwie do rozwiązań znanych ze stanu techniki, wykorzystuje posuw i naciąg taśmy, które powodują możliwość zmiany materiału ścian wymiennika, skutkujące istotną zmianą jego charakterystyki, w zależności od użytych składników taśmy i jej właściwości.The exchanger built of modules according to the invention, unlike the solutions known from the state of the art, uses belt feed and tension, which make it possible to change the material of the exchanger walls, resulting in a significant change in its characteristics, depending on the belt components used and its properties.

Istota wynalazku polega na tym, że moduł wymiennika taśmowego posiada konstrukcję szkieletowo-membranową, która zbudowana jest z struktora - materiału zapewniającego sztywność konstrukcji i wyznaczającego kształt konstrukcji wymiennika i kształt kanałów, które to kanały osadzone są na struktorze - materiale zapewniającym sztywność konstrukcji, oraz posiada taśmy - membrany przewodnika i paro-przewodnika, które przesuwają się wzdłuż kanałów dwukierunkowo nie powodując zmiany geometrii kanałów, przy czym poprzez posuw taśm oraz zmianę siły naprężenia taśmy, zmienia się charakterystyka ścian kanałów z przepuszczalnej na nieprzepuszczalną cząsteczki pary wodnej; przy czym membrany przewodnika i paro-przewodnika nawijają się na rolki nawoju taśmy, przy czym jedna rolka to rolka nawoju taśmy o obniżonej paro-przewodności, zaś druga rolka to rolka nawoju taśmy o podwyższonej paro-przewodności, które to rolki poruszają się poprzez pokrętło przesuwu, które umożliwia przewijania membrany w prawo i w lewo; przy czym konstrukcja struktora - materiału zapewniającego sztywność konstrukcji, posiada generator wirów, który zakłóca laminarny przepływ czynnika; przy czym generator wirów uformowany jest z elementów struktora, z których co najmniej jeden jest wysunięty do środka kanału i ułożony pod kątem, co powoduje zawirowania przepływu powietrza i jego turbulentność przepływu w kanale; zaś membrany nawijają się na rolki nawoju taśmy, przy czym przy pomocy rolek, poprzez regulację naciągu taśmy, regulowane są parametry częstotliwości własnej układu.The essence of the invention is that the belt exchanger module has a skeleton-membrane structure, which is made of a structure - a material ensuring the stiffness of the structure and determining the shape of the exchanger structure and the shape of the channels, which channels are mounted on the structure - a material ensuring the stiffness of the structure, and has tapes - conductor and vapor conductor membranes that move along the channels bidirectionally without changing the geometry of the channels, and by advancing the tapes and changing the tension force of the tape, the characteristics of the channel walls change from permeable to impermeable water vapor molecules; wherein the conductor and vapor conductor membranes are wound onto the tape rolls, where one roll is a roll of tape with reduced vapor conductivity, and the other roll is a roll of tape with increased vapor conductivity, and these rolls are moved by the feed knob , which allows you to scroll the membrane left and right; the structure of the structure - the material ensuring the stiffness of the structure - has a vortex generator that disrupts the laminar flow of the medium; wherein the vortex generator is formed from structural elements, at least one of which is extended into the center of the channel and arranged at an angle, which causes swirls of the air flow and its turbulent flow in the channel; and the membranes are wound on the tape rolls, and the natural frequency parameters of the system are regulated by adjusting the tape tension using the rolls.

Rozwiązanie z racji tego, że posiada dwie rolki nawoju, umożliwia nie tylko posuw taśmy, ale również regulację siły naciągu taśmy poprzez zastosowanie mechanizmów znanych ze stanu techniki i wykorzystujących mechanizm nawijania i odwijania elementów elastycznych. Nawijanie i odwijanie taśmy odbywa się mechanicznie lub poprzez mechanizm elektronicznego naciągu. Regulowanie siły naciągu taśmy prowadzi do regulacji częstotliwości własnej układu, a co za tym idzie do tłumienia drgań. Regulacja częstotliwości własnej układu (poprzez naciąganie taśmy) może również prowadzić do wzbudzenia drgań parametrycznych w celu zaburzenia przepływów laminarnych. Stopień odwinięcia lub zwinięcia taśm, czyli regulacja siły naciągu wywołuje drgania parametryczne. Drgania ścianek kanałów prowadzą do zaburzenia przepływów laminarnych w kanałach, czyli do przepływów turbulentnych, które podnoszą efektywność przekazu energii cieplnej.Due to the fact that it has two winding rolls, the solution allows not only the belt feed, but also the regulation of the belt tension force through the use of mechanisms known from the state of the art and using the mechanism of winding and unwinding flexible elements. The tape is wound and unwinded mechanically or via an electronic tension mechanism. Adjusting the belt tension force leads to the regulation of the natural frequency of the system, and thus to damping vibrations. Adjusting the natural frequency of the system (by tensioning the belt) may also lead to the excitation of parametric vibrations in order to disturb laminar flows. The degree of unwinding or rewinding of the tapes, i.e. the adjustment of the tension force, causes parametric vibrations. Vibrations of the channel walls lead to disruption of laminar flows in the channels, i.e. turbulent flows, which increase the efficiency of thermal energy transfer.

Regulowanie siły naciągu taśmy może mieć również wpływ na poziom intensywności przekazu cząsteczek pary wodnej. Każda z membran może być jednorodna lub perforowana. Zastosowanie taśm perforowanych eliminuje poślizg i ułatwia uzyskanie korzystnych naprężeń. Moduł wymiennika taśmowego według wynalazku posiada konstrukcję szkieletowo-membranową, w której odrębnym materiałem jest przewodnik ciepła zapewniający przegrody między kanałami, a odrębnym szkielet zapewniający konstrukcję. Pozwala to wprowadzać kanały o różnych kształtach, łatwo je modyfikować, poprawić, doginać itp. Kanały te otoczone są membraną pełniącą funkcję termoprzewodnika. Membrany przesuwają się wzdłuż kanałów lub w poprzek, w zależności od układu wymiennika. Zastosowanie membran z posuwem i możliwością regulowania ich (membran) naciągu powoduje zmianę właściwości wymiennika, na przykład paro-przewodności. Dzięki takiej konstrukcji paro-przewodność wymiennika można regulować. Membrany mogą mieć dwa skrajne położenia oraz położenie pośrednie. W jednym skrajnym położeniu jest paro-przewodność, w drugim skrajnym położeniu paro-przewodności brak. W położeniu pośrednim - część powierzchni wymiennika jest entalpiczna a część klasyczna. Regulacja następuje płynnie poprzez przesuw taśmy. Rozwiązanie według wynalazku posiada konstrukcję wymiennika ciepła, który składa się z co najmniej dwóch materiałów z czego jeden (Struktor) jest materiałem zapewniającym sztywność konstrukcji, a drugim jest taśma, która stanowi połączone membrany o różnych właściwościach. Membrany o różnych właściwościach (Przewodnik i Paro-przewodnik) zapewniają przewodność cieplną oraz przewodność cieplną z paro-przepuszczalnością selektywną. Zarówno przewodnik jak i paro-przewodnik to wyjątkowo cienkie przegrody (membrany) z materiałów posiadających wysokie właściwości przewodności cieplnej, przy czym jedynie paro-przewodnik posiada właściwości selektywnie - paroprzepuszczalne. Struktor zapewnia oczekiwany kształt, konstrukcję i układ kanałów (a co za tym również kształt wymiennika). Kanały znane ze stanu techniki - niezależnie od ich kształtu w przekroju (okrągłe, kwadratowe, trójkątne, wielokątne) mogą być skręcone wzdłuż osi przepływu zapewniając wprowadzenie przepływającego czynnika w ruch turbulentny lub wirowy, lub też mogą być wyposażone w generatory wirów. Zmienność paro-przewodności zgłaszanego rozwiązania wynika z połączenia przewodnika i paro-przewodników z membraną ciągłą o układzie taśmy i możliwości jej dwukierunkowego posuwu na elementach struktora. Posuw taśmy nie zmienia geometrii kanałów przepływu czynnika. Poprzez posuw taśmy następuje zmiana charakterystyki membrany (ściany) kanałów - z przepuszczalnej na nieprzepuszczalną. Dzięki zastosowaniu posuwu taśmy w rozwiązaniu według wynalazku możliwe jest automatyczne czyszczenie urządzenia bez ingerencji do wnętrza wymiennika. Przesuwająca się taśma, wspomagana dodatkowo (w odmianie) zainstalowanymi szczotkami powoduje, iż następuje samoczynne oczyszczanie urządzenia, dokonywane poprzez przesuw taśmy w prawo - lewo. W tej odmianie wynalazku, przewijając taśmę dokonuje się samooczyszczania ścianek wymiennika. Wymiennik taśmowy zbudowany z modułów według wynalazku umożliwia modyfikowanie kształtów wymiennika, jak również modyfikowanie geometrii kanałów poprzez odpowiednie dogięcie lub skręcenie struktora. Struktorem może być np. drut, który umożliwia takie działanie. Również przy pomocy struktora w wymienniku zbudowanym z modułów według wynalazku możliwe jest wprowadzenie generatora wirów w postaci np. odgiętego do środka kanału jednego z elementów struktora. Wykorzystanie struktora, z jednej strony zapewnia sztywność konstrukcji, a z drugiej strony daje możliwość ingerencji w kształt oraz wprowadzenia zmiennej geometrii kanałów od kanałów prostych do generujących przepływ wirowy - poprzez fakt iż, pręty konstrukcji w wymienniku według wynalazku mogą być zagięte do wnętrza kanału tworząc wtedy generator wirów.Adjusting the belt tension force may also affect the intensity of water vapor transmission. Each membrane can be uniform or perforated. The use of perforated tapes eliminates slippage and facilitates obtaining favorable tensions. The belt exchanger module according to the invention has a skeleton-membrane structure, in which a separate material is a heat conductor providing partitions between the channels, and a separate skeleton provides the structure. This allows the introduction of channels of various shapes, which are easy to modify, correct, bend, etc. These channels are surrounded by a membrane that acts as a thermal conductor. The membranes move along or across the channels, depending on the exchanger arrangement. The use of membranes with feed and the ability to adjust their (membrane) tension changes the properties of the exchanger, for example vapor conductivity. Thanks to this design, the vapor conductivity of the exchanger can be adjusted. The membranes can have two extreme positions and an intermediate position. In one extreme position there is vapor conductivity, in the other extreme position there is no vapor conductivity. In an intermediate position - part of the exchanger surface is enthalpic and part is classical. The adjustment is made smoothly by moving the tape. The solution according to the invention has a heat exchanger structure that consists of at least two materials, one of which (Struktor) is a material that ensures the stiffness of the structure, and the other is a tape that consists of connected membranes with different properties. Membranes with different properties (Conductor and Vapor-conductor) provide thermal conductivity and thermal conductivity with selective vapor permeability. Both the conductor and the vapor conductor are extremely thin partitions (membranes) made of materials with high thermal conductivity properties, but only the vapor conductor has selective vapor permeable properties. The structure ensures the expected shape, structure and arrangement of channels (and therefore also the shape of the exchanger). Channels known from the state of the art - regardless of their shape in cross-section (round, square, triangular, polygonal) can be twisted along the flow axis, ensuring the introduction of the flowing medium into turbulent or swirling motion, or they can be equipped with vortex generators. The variability of the vapor conductivity of the reported solution results from the combination of the conductor and vapor conductors with a continuous membrane with a tape arrangement and the possibility of its bidirectional feed on the structural elements. The belt feed does not change the geometry of the medium flow channels. By moving the belt, the characteristics of the membrane (wall) of the channels change - from permeable to impermeable. Thanks to the use of belt feed in the solution according to the invention, it is possible to automatically clean the device without interfering with the inside of the exchanger. The moving belt, additionally supported (in a variant) by installed brushes, causes automatic cleaning of the device by moving the belt to the right - left. In this variant of the invention, the walls of the exchanger are self-cleaned by rewinding the tape. A ribbon exchanger built from modules according to the invention allows for modifying the shape of the exchanger, as well as modifying the geometry of the channels by appropriately bending or twisting the structure. The structure may be, for example, a wire that enables such operation. Using a structurer, it is also possible to introduce a vortex generator in an exchanger made of modules according to the invention in the form of, for example, a channel of one of the elements of the structure bent inwards. The use of a structure, on the one hand, ensures the rigidity of the structure, and on the other hand, it makes it possible to interfere with the shape and introduce variable geometry of the channels, from straight channels to channels generating a swirl flow - due to the fact that the rods of the structure in the exchanger according to the invention can be bent inside the channel, then creating a generator. vortices.

Moduł wymiennika taśmowego według wynalazku posiada konstrukcję szkieletowo-membranową, która składa się z prętów, rolek, elementów ślizgowych i innych zapewniających stabilność konstrukcyjną struktora będącego materiałem, zapewniającym oczekiwany kształt, konstrukcję i układ kanałów, oraz przewodnika i paro-przewodnika. Innymi elementami zapewniającymi stabilność konstrukcyjną struktora mogą być: rolki napędowe i silnikowy mechanizm transportu taśmy w przypadku stosowania napędów, otwory montażowe, rolki prowadzące i dociskowe, blokady szpul, otwór rewizyjny i do eliminacji zanieczyszczeń. Zarówno przewodnik jak i paro-przewodnik są membranami. Przewodnik to membrana (taśma) o obniżonej paro-przewodności. Membrana ta nie przepuszcza cząsteczek pary wodnej. Paro-przewodnik to membrana (taśma) o podwyższonej paro-przewodności. Membrana ta przepuszcza cząsteczek pary wodnej. Membrany przewodnika i paro-przewodnika wykonane są z materiałów posiadających pożądane dla wymienników cechy przewodności cieplnej i przepuszczalności cząsteczek pary wodnej i posiadających właściwości fizyczne umożliwiające zastosowanie ich w układzie taśmy naprężanej i przewijanej. Pręty struktora wyznaczają kształt konstrukcji wymiennika i na nich osadzone są kanały. Kanały otoczone są membranami. Membrany połączone są łącznikiem membran, który jest miejscem styku obu membran, które łączone są w znany sposób np. poprzez klejenie lub zgrzanie. Korzystnie kilka modułów wymiennika połączonych struktorem i osadzonych wokół pokrętła przesuwu tworzy wymiennik taśmowy. Połączenie modułów według wynalazku z pokrętłem i rolkami w rozwiązaniu według wynalazku wykonane jest w dowolny sposób znany ze stanu techniki, który to sposób dotyczy łączenia poszczególnych elementów konstrukcji. W odmianie wymiennik może składać się z jednego modułu. Wewnątrz szkieletu uformowanego przez kanały znajdują się rolki nawoju taśmy. Jedna rolka to rolka nawoju taśmy o obniżonej paro-przewodności. Druga rolka to rolka nawoju taśmy o podwyższonej paro-przewodności. Rolki te poruszają się dzięki pokrętle przesuwu, które ma możliwość przewijania membrany w prawo i w lewo. Przewijanie membrany skutkuje zmianą paro-przewodności wymiennika. Membrany posiadają odmienne właściwości wynikające z różnego poziomu ich selektywności. Membrana selektywna to taka, która jedne cząstki przepuszcza, a inne nie. Każda z membran, odpowiednio o obniżonej i podwyższonej paro-przewodności, poprzez rolki przesuwa się w prawo lub lewo do pozycji skrajnych. W jednej skrajnej pozycji wymiennik pracuje w trybie klasycznym, zaś przesuw membrany całkowicie w drugą stronę powoduje przejście wymiennika na entalpiczny tryb pracy. Przesuw membran może być również na pozycje pośrednie. Dzięki takiemu poruszaniu się membran możliwe jest kontrolowane odzyskanie wilgoci - od maksymalnej (entalpicznej) do zerowej. Pomiędzy rolkami umieszczony jest łącznik stabilizacyjny w postaci korzystnie w przekroju o kształcie koła. Rolki oraz pokrętło przesuwu wprawiane są w ruch poprzez zastosowanie silnika lub mechanicznie. Rolki oraz pokrętło przesuwu zamocowane są wewnątrz wymiennika wraz z całym mechanizmem przesuwu poprzez przytwierdzenie do obudowy wymiennika lub do struktora, korzystnie poprzez połączenia zatrzaskowe ułatwiające ich montaż i demontaż. Zamocowanie rolek oraz pokrętła przesuwu wraz z całym mechanizmem przesuwu do obudowy wymiennika powoduje, że wymiana wymiennika (na przykład z powodu jego zanieczyszczenia) nie wymusza wymiany mechanizmu przesuwu. W takiej sytuacji montaż nowego wymiennika wymaga zainstalowania kasety z taśmą w obudowie wymiennika a następnie nawinięcie taśmy na rolki. Natomiast zamocowanie rolek oraz pokrętła przesuwu wraz z całym mechanizmem przesuwu do struktora powoduje, że w wyniku wymiany wymiennika (na przykład z powodu jego zanieczyszczenia), wymianie ulega również mechanizm przesuwu, co eliminuje konieczność nawinięcia nowej taśmy na struktor w przypadku jej wymiany.The belt exchanger module according to the invention has a skeleton-membrane structure, which consists of rods, rollers, sliding elements and others ensuring the structural stability of the structure, which is a material that ensures the expected shape, structure and system of channels, as well as a conductor and a vapor conductor. Other elements ensuring the structural stability of the structure may be: drive rollers and motorized belt transport mechanism in the case of using drives, mounting holes, guide and pressure rollers, spool locks, inspection hole and for eliminating dirt. Both the conductor and the vapor conductor are membranes. The conductor is a membrane (tape) with reduced vapor conductivity. This membrane does not allow water vapor particles to pass through. A vapor conductor is a membrane (tape) with increased vapor conductivity. This membrane allows water vapor molecules to pass through. The conductor and vapor conductor membranes are made of materials that have the characteristics of thermal conductivity and water vapor permeability desired for exchangers and have physical properties that enable their use in a tensioned and rewound belt system. The structural rods determine the shape of the exchanger structure and the channels are mounted on them. The channels are surrounded by membranes. The membranes are connected by a membrane connector, which is the point of contact between both membranes, which are connected in a known way, e.g. by gluing or welding. Preferably, several exchanger modules connected by a structure and mounted around the feed knob create a belt exchanger. The connection of the modules according to the invention with the knob and rollers in the solution according to the invention is made in any way known from the state of the art, which concerns the connection of individual construction elements. In a variant, the exchanger may consist of one module. Inside the frame formed by the channels there are tape rolls. One roll is a roll of tape with reduced vapor conductivity. The second roll is a roll of tape with increased vapor conductivity. These rollers move thanks to a feed knob that can scroll the membrane to the right and left. Scrolling the membrane results in a change in the vapor conductivity of the exchanger. The membranes have different properties resulting from different levels of selectivity. A selective membrane is one that allows some particles to pass through and not others. Each of the membranes, respectively with reduced and increased vapor conductivity, moves to the right or left to the extreme positions via rollers. In one extreme position, the exchanger operates in the classic mode, and moving the membrane completely in the other direction causes the exchanger to switch to the enthalpic operating mode. The membranes can also be moved to intermediate positions. Thanks to this movement of the membranes, controlled moisture recovery is possible - from maximum (enthalpic) to zero. A stabilizing connector is placed between the rollers, preferably in a circular cross-section. The rollers and the feed knob are set in motion by using a motor or mechanically. The rollers and the feed knob are mounted inside the exchanger, along with the entire feed mechanism, by attaching them to the exchanger housing or to the structure, preferably via snap connections that facilitate their assembly and disassembly. Attaching the rollers and the feed knob along with the entire feed mechanism to the exchanger housing means that replacing the exchanger (e.g. due to its contamination) does not require replacing the feed mechanism. In such a situation, installing a new exchanger requires installing a cassette with the tape in the exchanger housing and then winding the tape on the rolls. However, mounting the rollers and the feed knob together with the entire feed mechanism to the structure means that as a result of replacing the exchanger (e.g. due to its contamination), the feed mechanism is also replaced, which eliminates the need to wind a new belt on the structure in the event of its replacement.

Kształt kanałów, a co za tym idzie, wymiennika determinuje struktor. Wymiennik może posiadać kształt znany ze stanu techniki tj. w przekroju poprzecznym o kanałach w kształcie okrągłym lub owalnym, trójkątnym, sześciennym, heksagonalnym lub wielokątnym. Jako struktor mogą być zastosowane elementy zarówno sztywne, jak i giętkie naprężone, np. pręty, rurki, naprężone linki lub hybrydy tych rozwiązań. Korzystne jest stosowanie hybrydowej konstrukcji struktora, tj. na bazie zarówno sztywnych prętów lub rurek jak i naprężonych linek (cięgien). Struktor może być wytworzony zarówno z przewodników cieplnych jak i izolatorów. Wokół struktora umieszczona jest przegroda z przewodnika, zapewniająca szczelność oraz wysoką wymianę energii cieplnej. Struktor zapewnia sztywność konstrukcji.The shape of the channels, and therefore of the exchanger, is determined by the structure. The exchanger may have a shape known from the state of the art, i.e. in cross-section with round or oval, triangular, cubic, hexagonal or polygonal channels. Both rigid and flexible tensioned elements can be used as a structure, e.g. rods, tubes, tensioned lines or hybrids of these solutions. It is advantageous to use a hybrid structure of the structure, i.e. based on both rigid rods or tubes and tensioned cables (tendons). The structure can be made of both thermal conductors and insulators. There is a conductor partition around the structure, ensuring tightness and high heat energy exchange. The structure ensures the rigidity of the structure.

Kanały wymiennika zgodnie ze stanem techniki mogą być proste lub skrętne. W skrętnych kanałach przepływ czynnika może być laminarny lub turbulentny. Aby przepływ był turbulentny, konieczne jest zastosowanie generatora wirów. Generatorem wirów jest takie ułożenie struktora, które wymusza przepływ turbulentny powietrza - element struktora uformowany w sposób wprowadzający zawirowania powietrza w kanałach. Elementem struktora wprowadzającym przepływ turbulentny w kanałach korzystnie są druty pełniące funkcję struktora, z których co najmniej jeden jest wysunięty do środka kanału i ułożony pod kątem, co powoduje zawirowania przepływu powietrza i jego turbulentność przepływu w kanale. Turbulentny przepływ czynnika można wywołać zarówno poprzez zastosowanie tylko generatora wirów, kształt kanału, wzbudzenie drgań wymuszonych, jak i połączenie wszystkich tych rozwiązań. Turbulentny przepływ mogą wywołać również inne, znane ze stanu techniki, rozwiązania, np.: poprzez kształt kanałów; poprzez wywołanie drgań parametrycznych taśmy wywołanych strugami przepływającego w kanałach czynnika; poprzez generatory wirów na wlotach do kanałów; poprzez zwiększenie prędkości przepływu; poprzez doprowadzenie do drgań ścianek kanałów.According to the state of the art, the exchanger channels can be straight or twisted. In twisted channels, the medium flow may be laminar or turbulent. To make the flow turbulent, it is necessary to use a vortex generator. The vortex generator is an arrangement of the structure that forces turbulent air flow - a structure element formed in a way that introduces air turbulence in the channels. The structural element introducing turbulent flow in the channels are preferably wires acting as a structure, at least one of which is extended into the center of the channel and arranged at an angle, which causes swirls of the air flow and its turbulent flow in the channel. Turbulent flow of the medium can be induced by using only a vortex generator, the shape of the channel, excitation of forced vibrations, or a combination of all these solutions. Turbulent flow can also be caused by other solutions known from the state of the art, e.g. by the shape of the channels; by causing parametric vibrations of the belt caused by streams of medium flowing in the channels; through vortex generators at channel inlets; by increasing the flow rate; by causing the channel walls to vibrate.

Wymiennik taśmowy zbudowany z modułów wymiennika według wynalazku może pracować w trzech trybach: w trybie wymiennika klasycznego, w trybie entalpicznym i w trybie pośrednim tj. klasyczno-entalpicznym. Praca wymiennika w trybie klasycznym występuje wówczas gdy membrana ścian kanałów wymiennika składa się wyłącznie z przewodnika. Wówczas wymiennik umożliwia kondensację pary wodnej i uzyskuje dodatkowe tzw. „ciepło utajone” przy uwzględnieniu konieczności odprowadzenia skroplin. Podczas pracy wymiennika w trybie entalpicznym, membrana ścian kanałów wymiennika składa się wyłącznie z paro-przewodnika. W takim układzie wymiennik odzyskując cząsteczki pary wodnej wraz z energią cieplną, eliminując ryzyko oszronienia wymiennika. Praca wymiennika w trybie pośrednim oznacza, iż membrana ścian kanałów wymiennika składa się zarówno z przewodnika, jak i paro-przewodnika.A belt exchanger built from exchanger modules according to the invention can operate in three modes: in the classical exchanger mode, in the enthalpic mode and in the intermediate mode, i.e. classical-enthalpic mode. The exchanger operates in the classic mode when the membrane of the exchanger channel walls consists only of a conductor. Then the exchanger allows water vapor to condense and obtains additional so-called "latent heat" taking into account the need to drain condensate. When the exchanger operates in the enthalpic mode, the membrane of the exchanger channel walls consists only of a vapor conductor. In such a system, the exchanger recovers water vapor particles along with thermal energy, eliminating the risk of frosting the exchanger. Operation of the exchanger in indirect mode means that the membrane of the exchanger channel walls consists of both a conductor and a vapor conductor.

W module wymiennika taśmowego według wynalazku, membrany nawijają się na rolki nawoju taśmy, przy czym przy pomocy rolek możliwa jest regulacja parametrów częstotliwości własnej układu. Umożliwia to zarówno wyeliminowanie ryzyka drgań parametrycznych jak i ich wzbudzenie, na przykład w celu uzyskania lepszych parametrów przepływu turbulentnego w kanałach. Zmiana częstotliwości drgań własnych (częstotliwości rezonansowych taśmy) zależy i zmienia się w zależności od siły jej naciągu. Im bardziej naciągnięta taśma lub im jest grubsza (posiada większą masę), tym wyższa jest jej częstotliwość rezonansowa. Im mniej naciągnięta taśma lub im jest cieńsza (posiada mniejszą masę), tym niższa jest jej częstotliwość rezonansowa. Zmiana naciągu następuje poprzez napięcie taśmy przy jednej zablokowanej rolce i wzrastającym nawijaniu drugiej, lub nawijaniu obydwu rolek nawoju w przeciwnych kierunkach. Drgania parametryczne wzbudzane są przez energię zewnętrzną, np. energia nierównomiernego (turbulentnego) przepływu czynnika przepływającego w przeciwnych kierunkach ścianki taśmy. Nierównomierne ciśnienie płynów w kanałach przyjmuje postać fal, które odbijają się od ścianek kanałów wymiennika przekazując na nie część energii, co może prowadzić do wzbudzenia rezonansu własnego całego układu.In the belt exchanger module according to the invention, the membranes are wound on the tape rollers, and the rollers enable the regulation of the natural frequency parameters of the system. This makes it possible to both eliminate the risk of parametric vibrations and induce them, for example to obtain better turbulent flow parameters in the channels. The change in natural frequencies (resonant frequencies of the tape) depends on and changes depending on the tension force. The tighter the tape or the thicker it is (it has more mass), the higher its resonance frequency. The less tension the tape has or the thinner it is (it has less mass), the lower its resonance frequency. The tension is changed by tensioning the belt with one blocked roll and increasing winding of the other, or by winding both rolls in opposite directions. Parametric vibrations are induced by external energy, e.g. the energy of uneven (turbulent) flow of a medium flowing in opposite directions of the belt wall. The uneven pressure of fluids in the channels takes the form of waves that are reflected from the walls of the exchanger channels, transferring some of the energy to them, which may lead to the excitation of self-resonance of the entire system.

Rozwiązanie według wynalazku przedstawiono na załączonych rysunkach, fig. 1-8, na których: fig. 1 - przedstawia moduł wymiennika taśmowego fig. 2 - przedstawia wymiennik taśmowy w przekroju o kształcie okręgu, składający się z trzech modułów fig. 3 - przedstawia wymiennik taśmowy w przekroju o kształcie heksagonalnym, składający się z kilku modułów fig. 4 - przedstawia wymiennik taśmowy w przekroju o kształcie trójkątnym, składający się z kilku modułów fig. 5 - przedstawia schemat mechanizmu przesuwu fig. 6 - przedstawia wymiennik taśmowy w przekroju o kształcie czworokątnym, składający się z kilku modułów fig. 7 - przedstawia wymiennik taśmowy w przekroju o kształcie heksagonalnym z generatorami wirów fig. 8 - przedstawia model przestrzenny wymiennika taśmowego w przekroju o kształcie heksagonalnym z generatorami wirów.The solution according to the invention is presented in the attached drawings, Figs. 1-8, in which: Fig. 1 - shows the ribbon exchanger module Fig. 2 - shows the ribbon exchanger in a circular cross-section, consisting of three modules Fig. 3 - shows the ribbon exchanger in a hexagonal cross-section, consisting of several modules Fig. 4 - shows a ribbon exchanger in a triangular cross-section, consisting of several modules Fig. 5 - shows a diagram of the sliding mechanism Fig. 6 - shows a ribbon exchanger in a quadrangular cross-section, consisting of several modules Fig. 7 - shows the ribbon exchanger in a hexagonal cross-section with vortex generators Fig. 8 - shows the spatial model of the ribbon exchanger in a hexagonal cross-section with vortex generators.

Wymiennik według wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania nie ograniczających wynalazku:The exchanger according to the invention is shown in embodiments that do not limit the invention:

Przykład nr 1Example No. 1

Moduł wymiennika taśmowego w przekroju o kształcie okręgu, posiada konstrukcję szkieletowo-membranową, która składa się z trzech modułów. Pojedynczy moduł zawiera pionowo ułożone pręty struktora (1) będącego drutem, oraz przewodnik (2) będący taśmą aluminiową i paro-przewodnik (3) będący taśmą paroprzepuszczalną. Taśmy te połączone są ze sobą poprzez zgrzanie. Zarówno przewodnik jak i paro-przewodnik są membranami. Na prętach struktora (1) osadzone są promieniście kanały. Wewnątrz szkieletu znajdują się rolki (4) i (5) nawoju taśmy, a centralnie umieszczone jest pokrętło przesuwu (6). Wokół pokrętła (6) osadzone są opisane powyżej trzy identyczne moduły, które połączone są struktorem (1) poprzez połączenia zatrzaskowe ułatwiające ich montaż i demontaż. Pomiędzy rolkami (4) i (5) umieszczony jest łącznik stabilizacyjny (7) w przekroju o kształcie korzystnie okręgu. Rolki (4) i (5) oraz pokrętło przesuwu (6) zamocowane są stabilnie wewnątrz wymiennika korzystnie poprzez śruby.The belt exchanger module has a circular cross-section and a skeleton-membrane structure, which consists of three modules. A single module contains vertically arranged structural rods (1) which is a wire, a conductor (2) which is an aluminum tape and a vapor conductor (3) which is a vapor permeable tape. These tapes are connected to each other by welding. Both the conductor and the vapor conductor are membranes. Channels are mounted radially on the structural bars (1). Inside the frame there are rollers (4) and (5) of the tape winding, and a feed knob (6) is located centrally. Around the knob (6) there are three identical modules described above, which are connected by a structure (1) through snap connections that facilitate their assembly and disassembly. A stabilizing connector (7) is placed between the rollers (4) and (5), preferably circular in cross-section. The rollers (4) and (5) and the feed knob (6) are mounted stably inside the exchanger, preferably with screws.

Przykład nr 2Example No. 2

Moduł wymiennika taśmowego w przekroju o kształcie heksagonalnym, posiada konstrukcję szkieletowo-membranową, która składa się z pięciu modułów. Pojedynczy moduł zawiera spiralnie ułożone pręty struktora (1) będącego sztywną rurką, oraz przewodnik (2) i paro-przewodnik (3) będące foliami o różnych właściwościach. Folie te połączone są ze sobą poprzez klejenie. Zarówno przewodnik jak i paro-przewodnik są membranami. Na prętach struktora (1) osadzone są kanały. Wewnątrz szkieletu znajdują się rolki nawoju obu membran oraz pokrętło przesuwu. Wokół pokrętła osadzonych jest pięć identycznych modułów, opisanych powyżej, które połączone są struktorem (1) poprzez połączenia znane ze stanu techniki. Pomiędzy rolkami (4) i (5) umieszczony jest łącznik stabilizacyjny (7) w przekroju o kształcie korzystnie okręgu. Rolki (4) i (5) oraz pokrętło przesuwu (6) zamocowane są stabilnie wewnątrz wymiennika korzystnie poprzez śruby.The belt exchanger module has a hexagonal cross-section and a skeleton-membrane structure, which consists of five modules. A single module contains spirally arranged structural rods (1) which is a rigid tube, and a conductor (2) and a vapor conductor (3) which are foils with different properties. These foils are connected to each other by gluing. Both the conductor and the vapor conductor are membranes. Channels are mounted on the structural bars (1). Inside the frame there are winding rollers for both membranes and a feed knob. There are five identical modules, described above, mounted around the knob, which are connected by a structure (1) through connections known from the state of the art. A stabilizing connector (7) is placed between the rollers (4) and (5), preferably circular in cross-section. The rollers (4) and (5) and the feed knob (6) are mounted stably inside the exchanger, preferably with screws.

Przykład nr 3Example No. 3

Moduł wymiennika taśmowego w przekroju o kształcie trójkątnym, posiada konstrukcję szkieletowo-membranową, która składa się z sześciu modułów. Pojedynczy moduł zawiera pionowo ułożone pręty struktora (1) będącego naprężoną linką (cięgno), oraz przewodnik (2) i paro-przewodnik (3) będące membranami o różnych właściwościach przewodzących. Membrany te połączone są ze sobą poprzez klejenie. Na prętach struktora (1) osadzone są kanały. Wewnątrz szkieletu znajdują się rolki nawoju obu membran oraz pokrętło przesuwu. Wokół pokrętła osadzonych jest sześć identycznych modułów, opisanych powyżej, które połączone są struktorem (1) poprzez połączenia zatrzaskowe ułatwiające ich montaż i demontaż. Pomiędzy rolkami (4) i (5) umieszczony jest łącznik stabilizacyjny (7) w przekroju o kształcie korzystnie okręgu. Rolki (4) i (5) oraz pokrętło przesuwu (6) zamocowane są stabilnie wewnątrz wymiennika korzystnie poprzez śruby.The ribbon exchanger module has a triangular cross-section and a skeleton-membrane structure, which consists of six modules. A single module contains vertically arranged structural rods (1) which is a tensioned cable (tendon), and a conductor (2) and a vapor conductor (3) which are membranes with different conductive properties. These membranes are connected to each other by gluing. Channels are mounted on the structural bars (1). Inside the frame there are winding rollers for both membranes and a feed knob. There are six identical modules, described above, mounted around the knob, which are connected by a structure (1) through snap connections that facilitate their assembly and disassembly. A stabilizing connector (7) is placed between the rollers (4) and (5), preferably circular in cross-section. The rollers (4) and (5) and the feed knob (6) are mounted stably inside the exchanger, preferably with screws.

Przykład nr 4Example no. 4

Moduł wymiennika taśmowego w przekroju o kształcie heksagonalnym, posiada konstrukcję szkieletowo-membranową, w której pojedynczy moduł zawiera pionowo ułożone pręty struktora (1) będącego sztywną rurką, oraz przewodnik (2) i paro-przewodnik (3) będące taśmami o różnych właściwościach. Taśmy te połączone są ze sobą poprzez klejenie. Zarówno przewodnik jak i paro-przewodnik są membranami. Na prętach struktora (1) osadzone są kanały (8). Taśmy (2) i (3) nawijają się na rolki nawoju, odpowiednio każdej z membran osobno. Taśma (2) nieprzepuszczająca cząsteczki pary wodnej nawija się na rolkę (4) nawoju taśmy nieprzepuszczającej pary wodnej. Taśma (3) przepuszczająca cząsteczki pary wodnej nawija się na rolkę (5) nawoju taśmy przepuszczającej parę wodną. Każda z rolek (4) i (5) obraca się przy użyciu pokrętła przesuwu (6). Pomiędzy rolkami nawoju umieszczony jest łącznik stabilizacyjny (7) w przekroju o kształcie korzystnie okręgu. Rolki (4) i (5) oraz pokrętło przesuwu (6) zamocowane są stabilnie wewnątrz wymiennika korzystnie poprzez śruby.The belt exchanger module has a hexagonal cross-section and has a skeleton-membrane structure, in which a single module contains vertically arranged structural rods (1) which is a rigid tube, and a conductor (2) and a vapor conductor (3) which are tapes with different properties. These tapes are connected to each other by gluing. Both the conductor and the vapor conductor are membranes. Channels (8) are mounted on the structural bars (1). The tapes (2) and (3) are wound on the winding rolls, respectively for each membrane separately. The tape (2) impermeable to water vapor particles is wound onto the roll (4) of the winding tape impermeable to water vapor. The tape (3) that allows water vapor particles to pass through is wound onto the roll (5) of the tape that allows water vapor to pass through. Each of the rollers (4) and (5) rotates using the feed knob (6). A stabilizing connector (7) is placed between the winding rolls, preferably circular in cross-section. The rollers (4) and (5) and the feed knob (6) are mounted stably inside the exchanger, preferably with screws.

Claims

1. A belt exchanger module with walls, membranes, partitions, characterized by a skeleton-membrane structure, which is made of a structure (1) - a material that ensures the stiffness of the structure and determines the shape of the exchanger structure and the shape of the channels (8), which channels (8) are mounted on the structure (1) - a material ensuring the stiffness of the structure, and have tapes - conductor (2) and vapor conductor (3) membranes, which slide along the channels in two directions without changing the geometry of the channels (8), while by advancing the belts and changing the belt tension force, the characteristics of the channel walls (8) change from permeable to impermeable water vapor particles.

2. Ribbon exchanger module according to claim. 1, characterized in that the conductor (2) and vapor conductor (3) membranes are wound on the rolls (4) and (5) of the tape winding, where one roll (4) is a roll of tape winding with reduced vapor conductivity, and the second roll (5) is a roll of tape with increased vapor conductivity, which rolls (4) and (5) move through the feed knob (6), which allows the membrane to be scrolled to the right and left.

PL 244877 Β1

3. Ribbon exchanger module according to claim. 1 or 2, characterized in that the structure of the structure (1) - the material ensuring the stiffness of the structure - has a vortex generator that disrupts the laminar flow of the medium; wherein the vortex generator is formed from structural elements (1), at least one of which is extended into the center of the channel and arranged at an angle, which causes swirls of the air flow and its turbulent flow in the channel.

4. Ribbon exchanger module according to claim. 1 or 2 or 3, characterized in that the membranes (2) and (3) are wound on the rolls (4) and (5) of the tape winding, and by means of the rolls (4) and (5), by adjusting the tape tension, the natural frequency parameters of the system are adjusted.