ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТЕПЛООБМЕННИК Российский патент 2017 года по МПК F28D17/00 

Изобретение относится к регенеративным теплоутилизаторам, применяемым в системах вентиляции и кондиционирования воздуха.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является вращающийся теплообменник по патенту РФ №2281450, F24F 5/00 (прототип), содержащий каркас, разделенный на две полости перегородкой, в которой закреплены опоры сердечника барабана, образованного лентами из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник, причем на сердечнике барабана закреплен шкив привода клиноременной передачи, а перегородка каркаса с закрепленным на ней барабаном образует каналы для приточного и вытяжного воздуха

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность за счет сравнительно небольшого коэффициента теплоусвоения.

Технический результат - повышение эффективности теплоутилизации выбросного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования за счет увеличения коэффициента теплоусвоения.

Это достигается тем, что во вращающемся теплообменнике, содержащем каркас, разделенный на две полости перегородкой, в которой закреплены опоры сердечника барабана, образованного лентами из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник, причем на сердечнике барабана закреплен шкив привода клиноременной передачи, а перегородка каркаса с закрепленным на ней барабаном образует каналы для приточного и вытяжного воздуха, гофры ленты алюминиевой фольги барабана выполнены в сечении по кривой второго и высшего порядков или многоугольной форме как односторонней, так и двухсторонней, причем впадины гофра в предыдущем слое ленты приходятся на вершину гофра последующего слоя ленты, причем барабан образован одной лентой, навитой на сердечнике с зазором по спирали Архимеда, жестко связанной по обоим краям с алюминиевыми пластинами в виде круглых сеток или перфорированных круглых дисков, соединенных по крайней мере с тремя спицами с каждой стороны, жестко связанными с сердечником, причем в зазоре между боковыми поверхностями ленты размещен дисперсный материал с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, например керамзитовый гравий.

На фиг. 1 представлен общий вид вращающегося теплообменника, на фиг. 2 - односторонняя гофра ленты из алюминиевой фольги, на фиг. 3 - двухсторонняя гофра ленты из алюминиевой фольги, на фиг. 4-7 - варианты выполнения формы дисперсного материала 9 с незамкнутыми порами и высоким коэффициентом теплоусвоения, размещенного в зазоре между боковыми поверхностями ленты барабана 3.

Вращающийся теплообменник содержит каркас 1, разделенный на две полости перегородкой 2, в которой закреплены опоры сердечника барабана 3, образованного лентами 11 (фиг. 2) или 13 (фиг. 3) из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник. На сердечнике барабана закреплен шкив 4 привода клиноременной передачи 5, включающей червячный редуктор 6 и электродвигатель 7. Перегородка 2 каркаса с закрепленным на ней барабаном 3 образует каналы для приточного и вытяжного воздуха. Гофры ленты 11 или 13 алюминиевой фольги барабана 3 выполнены в сечении по кривой второго и высшего порядков (например, по синусоиде, дуге окружности, эвольвенте, конволюте и др.) или многоугольной форме (например, треугольной, квадратной, прямоугольной и др.) как односторонней (фиг. 2), так и двухсторонней (фиг. 3), причем впадины гофра в предыдущем слое ленты приходятся на вершину гофра последующего слоя ленты. Барабан 3 может быть образован одной лентой (на чертеже не показано), навитой на сердечнике с зазором по спирали Архимеда, жестко связанной по обоим краям с алюминиевыми пластинами в виде круглых сеток или перфорированных круглых дисков, соединенных по крайней мере с тремя спицами 10 с каждой стороны, жестко связанными с сердечником, причем в зазоре между боковыми поверхностями ленты размещен дисперсный материал 9 с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, например керамзитовый гравий.

На фиг. 4 изображена форма дисперсного материала 9 с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, выполненного в виде цилиндрического кольца, на боковых, внутренней и наружной поверхностях, которого выполнена винтовая нарезка, на фиг. 5 - форма, выполненная в виде шара, на поверхности которого выполнены несквозные отверстия полусферической формы, на фиг. 6 - форма, выполненная в виде цилиндрического кольца, на боковой внутренней поверхности которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца, на фиг. 7 - форма, выполненная в виде вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований.

Вращающийся теплообменник работает следующим образом.

Воздух по приточному или вытяжному каналам проходит сквозь барабан по каналам 12 или 14, образованным соответственно гофрами 11 или 13, забирая или отдавая тепло посредством материала 15 и алюминиевой фольги.

Расчеты показывают, что при температуре удаляемого воздуха 20°С и температуре наружного воздуха - 20°С теплообменник обеспечивает нагрев подаваемого воздуха до 8°С, т.е. дополнительного подогрева в системах СКВ не требуется.

Изобретение относится к регенеративным теплоутилизаторам, применяемым в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. Во вращающемся теплообменнике, содержащем каркас, разделенный на две полости перегородкой, в которой закреплены опоры сердечника барабана, образованного лентами из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник, причем на сердечнике барабана закреплен шкив привода клиноременной передачи, а перегородка каркаса с закрепленным на ней барабаном, образует каналы для приточного и вытяжного воздуха, гофры ленты алюминиевой фольги барабана выполнены в сечении по кривой второго и высшего порядков или многоугольной форме как односторонней, так и двухсторонней, причем впадины гофра в предыдущем слое ленты приходятся на вершину гофра последующего слоя ленты, причем барабан образован одной лентой, навитой на сердечнике с зазором по спирали Архимеда, жестко связанной по обоим краям с алюминиевыми пластинами в виде круглых сеток или перфорированных круглых дисков, соединенных по крайней мере с тремя спицами с каждой стороны, жестко связанными с сердечником, причем в зазоре между боковыми поверхностями ленты размещен дисперсный материал с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, например керамзитовый гравий, причем дисперсный материал выполнен оригинальной формы. Технический результат - повышение эффективности теплоутилизации выбросного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования за счет увеличения коэффициента теплоусвоения. 7 ил.

Вращающийся теплообменник, содержащий каркас, разделенный на две полости перегородкой, в которой закреплены опоры сердечника барабана, образованного лентами из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник, причем на сердечнике барабана закреплен шкив привода клиноременной передачи, а перегородка каркаса с закрепленным на ней барабаном образует каналы для приточного и вытяжного воздуха, при этом гофры ленты алюминиевой фольги барабана выполнены в сечении по кривой второго и высшего порядков или многоугольной форме как односторонней, так и двухсторонней, причем впадины гофра в предыдущем слое ленты приходятся на вершину гофра последующего слоя ленты, или барабан образован одной лентой, навитой на сердечнике с зазором по спирали Архимеда, жестко связанной по обоим краям с алюминиевыми пластинами в виде круглых сеток или перфорированных круглых дисков, соединенных по крайней мере с тремя спицами с каждой стороны, жестко связанными с сердечником, причем в зазоре между боковыми поверхностями ленты размещен дисперсный материал с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, например керамзитовый гравий, отличающийся тем, что дисперсный материал с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения выполнен по форме в виде шара, на поверхности которого выполнены несквозные отверстия полусферической формы, или в виде цилиндрического кольца, на боковой внутренней поверхности которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца, или в виде, вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований.