[发明专利]板式单元、气-气物质交换器和建筑物通风设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于气-气物质交换器的板式单元，以及一种用于在建筑物中的气流之间进行物质交换的气-气物质交换器，该气-气物质交换器具有至少一个由多个平行设置的物质交换器板式单元组成的物质交换器组，第一流体和第二流体分别交替地流过这些板式单元的通道。

本发明还涉及一种用于在建筑物中的气流之间进行物质交换的建筑物通风设备，在此将建筑物通风设备设置在建筑物的气流中。

背景技术

在现有技术中，热交换器和物质交换器、特别是用于由气状介质构成的流体流的热交换器和物质交换器是公知的。通过导入两种温度和/或湿度彼此不同的流体流，可以在这些流体流之间实现温度和/或物质交换。但是在传统的物质交换器中，只有在流体流之间存在较大梯度的情况下才能实现有效的温度和/或物质交换。当这些流体流具有较小的梯度时，例如在用于调节建筑物空气的外部空气和内部空气的空气交换中，传统的物质交换器是无效的。

由专利文献DE 102012008197可知一种用于在两种流体流之间进行物质交换的交换系统，其具有流过可穿流的腔室的第一流体，以及流过通道式迷宫的第二流体，在此，通道式迷宫由渗透膜和膜相对件构成。在此，可穿流的通道式迷宫的形状能够使流体尽可能慢而不发生湍流的情况下流动。

专利文献DE 1964635 A进一步描述了一种用于在至少两种液体流之间进行交换的物质交换器，其中，所述液体流经多个彼此分离的腔室。此外，根据该专利文献，液体流动或腔室的分离可以借助膜来实现。

发明内容

因此，本发明的目的在于提出一种气-气物质交换器，以及一种用于气-气物质交换器的板式单元，借助于该物质交换器，即使流体流之间的温度梯度较小，也能够确保实现有效交换或流体流参数的有效平衡。此外，本发明的目的还在于提出一种建筑物通风设备。

本发明的目的通过如独立权利要求所述的特征来实现。本发明的优选的扩展方案由从属权利要求给出。

发明人已然了解：具有成型的新型板式单元的气-气物质交换器即使在温度梯度较小的情况下也能够确保实现有效的温度和/或湿度平衡。在此，板式单元分别包括由合成材料制成的折叠板，该折叠板具有被构造为多个平行延伸的通道的通道结构。在折叠板上张紧有选择性物质渗透膜。这种膜本身是平整的，即未折叠的，并通过板的通道结构加以支撑。在本发明的框架下，术语“选择性物质渗透”是指特定的物质可以渗透通过而其他物质不可渗透通过的膜。例如，选择性物质渗透膜可以渗透通过水蒸气，但不可以渗透通过空气。

这些通道被成型为，流动通过的流体(例如气体)在其边界层上形成轻微的涡流，从而在膜上几乎不构成静止的边界层。即，在通道中是以包括横向流的湍流为主。由此能够确保在气体和膜之间实现更好的接触，并由此确保实现更有效的交换。流体流中的湍流例如通过相应的通道走向(Kanalverlauf)和/或相应的通道形状来实现。例如通道走向为锯齿形的。

通过板的折叠和弯曲的通道走向，使得板在不同的方向上被加固。因此与传统使用的直线折叠(大多为铝板)相比，这种合成材料板的自身刚性被提高。此外，折叠还构成了在物质交换器中用于彼此堆叠的相邻板式单元的支承面或支撑结构。由此使得板式单元上的取决于自重的压力被均匀地分布。此外，彼此相叠放置的、相邻的板式单元的通道也可以局部地彼此错开地设置，从而形成较大的支承面或支撑面。这也可以例如通过通道的梯形横截面来实现，这种横截面既能够实现较大的支撑面积，也能实现较大的开放的膜面积。

此外，彼此相叠放置的板式单元可以分别彼此相对交叠地设置，例如扭转90°或180°。由此可以实现交叉流和逆流。(位于各第一板中 的)第一流体和(位于各第二板中的)第二流体分别流过具有交替变换的通道走向并被堆叠为物质交换器组的板式单元，第一流体和第二流体的主流动方向根据板式单元的设置被调整为交叉流动和/或逆流(Gegenstrom，对流)。在此，流体分别仅通过膜彼此分离。