ПЛАСТИНЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК ДЛЯ РЕКУПЕРАЦИИ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ Российский патент 2005 года по МПК F28D9/00 

Изобретение относится к области вентиляции, кондиционирования воздуха и утилизации тепла выбросного воздуха.

Известно авторское свидетельство СССР №937956 “Пакет пластинчатого теплообменника”. Пакет содержит плоские листы, противоположные края каждого из которых имеют в разноименных направлениях отбортовки, входящие в отбортовки смежного листа, и размещенные между листами гофрированные вставки. Листы выполнены из влагопроводных материалов прямоугольной формы, а между листами под углом пакета размещены с зазором относительно гофрированных вставок плоские прокладки.

Недостатками данного устройства являются малая жесткость пакета, сложность конструкции и изготовления.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному устройству является пластинчатый теплообменник для рекуперации тепловой энергии в системах кондиционирования и вентиляции. Например, описанный в “PWT. Руководство по проектированию, монтажу и эксплуатации”, изданное Novalwezk AG, Liechtenstein, 1997 г. (прототип). В теплообменнике пластины выполняются из металла или твердой влагонепроницаемой пластмассы, имеют сложную форму для увеличения теплопередачи, заключены в обойму, обычно пластмассовую, обеспечивающую перекрестный ток в теплообменнике. Пластины устанавливаются вертикально для обеспечения стока конденсата.

Недостатками последней конструкции рекуперативного пластинчатого теплообменника являются сложность конструкции и технологии изготовления, малая эффективность и высокая стоимость, отсутствие улавливания влаги.

Основной задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение конструкции и технологии изготовления для массового выпуска, улавливания не только тепла, но и влаги (скрытой теплоты), повышения эффективности и удешевления конструкции. В результате решается задача замены металлической поверхности теплообмена на пластмассовую, что способствует широкому использованию тепловлагоуловителей в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. Решается более эффективно проблема энергосбережения и экологии.

Указанный технический результат достигается тем, что в рекуперативном перекрестно-точном теплообменнике пластины с ребрами жесткости выполнены из пористой смачиваемой пластмассы (например, мипласт). Ребра изготовлены цельными с пластинами. Такие пластины при выпадении конденсата смачиваются, увеличивая теплопроводность, и, одновременно, пропускают влагу в сухой канал приточного подогреваемого воздуха, осуществляя, таким образом, влагоулавливание и повышая эффективность теплоулавливания за счет передаваемой “скрытой теплоты”.

В сухой период теплоулавливания имеет место также передача через пластины одновременно с теплом влаги в виде водяных паров, что также увеличивает теплопроводность материала пористой пластмассы (например, мипласта), так как этот материал является капиллярно-пористым телом и содержание в нем влаги увеличивается с увеличением относительной влажности окружающего воздуха. В сухом приточном канале воздух всегда имеет влагосодержание ниже, чем в вытяжном. Вследствие чего, под действием разницы парциальных давлений воздуха в каналах, влага в виде водяных паров переходит в приточный воздух. Это обстоятельство также повышает эффективность передачи тепла. Пластины устанавливаются как вертикально, так и горизонтально, так как основная влага переходит в сухой канал.

Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволяет установить наличие отличительных признаков и соответствие критерию “новизна”.

Сравнение предлагаемого технического решения с другими известными решениями позволяет сделать вывод о наличии изобретательного уровня, так как авторам неизвестно из научно-технической и патентной литературы применение в представленном виде пластинчатого рекуперативного теплообменника.

Схема устройства пластинчатого рекуперативного теплообменника представлена на чертеже. Он состоит из пластины 1 с ребрами жесткости 2, целостными с основной поверхностью. Ребра выполнены параллельно потокам воздуха наружного 3 и выбрасываемого 4 и составлены перпендикулярно друг другу в разных каналах.

Теплообменник работает в обычном режиме: по одним каналам пропускается выбрасываемый теплый воздух, а по другим наружный холодный.

Отличительной особенностью предлагаемого теплообменника можно считать возможность его установки с расположением пластин горизонтально, так как основная масса влаги перейдет через пластины в сухой канал наружного воздуха. Горизонтальное расположение пластин более удобно при изготовлении рекуператора, конструктивно и надежно при его работе.

Изобретение предназначено для применения в области вентиляции, кондиционирования воздуха и утилизации тепла вытяжного воздуха. Рекуперативный пластинчатый теплообменник состоит из пористых пластин с ребрами, причем пластины выполнены из капиллярно-пористой смачиваемой пластмассы, а ребра изготовлены целостными с основной поверхностью пластин в виде ребер жесткости, параллельными потокам воздуха и составленными перпендикулярно друг другу в разных каналах, причем пластины установлены как вертикально, так и горизонтально. Изобретение позволяет упростить и удешевить конструкцию теплообменника, технологию его изготовления и повысить его эффективность. 1 ил.

Рекуперативный пластинчатый теплообменник, состоящий из пористых пластин с ребрами, отличающийся тем, что пластины выполнены из капиллярно-пористой смачиваемой пластмассы, а ребра изготовлены целостными с основной поверхностью пластин в виде ребер жесткости, параллельными потокам воздуха и составлеными перпендикулярно друг другу в разных каналах, причем пластины установлены как вертикально, так и горизонтально.