換熱通道沿主流動方向橫向延伸的同流換熱器的製作方法

2023-05-28 11:25:32

本發明涉及一種同流換熱器，該同流換熱器包括至少一個第一同流換熱器單元，其具有彼此平行延伸的換熱通道；第一封頭，其被置於同流換熱器單元的第一側上且具有三面稜柱的形式，其第一表面連接至同流換熱器單元的換熱通道的第一端；第二封頭，其被置於同流換熱器單元的第二側上且具有三面稜柱的形式，其第一表面連接至同流換熱器單元的換熱通道的第二側；供給管道，其延伸至第一封頭和第二封頭的第二表面；以及排放管道，其從第一封頭和第二封頭的第三表面延伸，其中供給管道和排放管道沿換熱通道的縱向橫向延伸。

背景技術：

這種同流換熱器是眾所周知的，尤其是源於NL-C-1 000 706的。在這些同流換熱器中，換熱通道基本上平行於同流換熱器中的主流動方向延伸。在主流動方向上其長度大於寬度的同流換熱器具有相對較大的壓降，這需要額外的風扇容量。這減少了同流換熱器的淨效能。

在殼體和實用品市場中，每個房間需要一個同流換熱器，優選為併入建築物的外殼中。為此，同流換熱器可被置於在壁中的鑽孔中或可被併入窗框中。這些應用產生2或更大的長寬比，而在目前常用的同流換熱器中，該比率為約0.5。為了實現舒適性所需的92％或更大的效能，在使用這些同流換熱器的情況下，壓降在所需的空氣流速上變得太高，從而要使用更多的強力風扇且效能下降。

技術實現要素：

本發明的目的是提供這種同流換熱器，其中消除或減少了這些缺點。

為此，本發明提供了上述類型的同流換熱器，其中供給管道和排放管道在封頭的與同流換熱器單元相對的那側上延伸，供給管道的通路沿流動方向減小且其中排放管道的通路沿流動方向增大。

在該配置中，供給管道和排放管道在同流換熱器單元和封頭的組合的任一側上且與換熱通道的縱向成橫向延伸。垂直於主流動方向放置換熱通道使同流換熱器單元、封頭和供給管道和排放管道的組件的長寬比逆轉，從而降低壓降，而在並聯所有更多且更短的通道後，仍可滿足在舒適性方面的要求。隨後，必須對換熱通道進行供給和排放以達到使流速在換熱通道上方均勻地分布，這是通過所述形式的供給管道和排放管道來實現的。

根據本發明，供給管道和排放管道在沿換熱通道橫向延伸的平面中延伸。第一實施例提供了這樣一種措施，供給管道和排放管道沿基本上平行於封頭的第二表面和第三表面之間的相交線延伸。同流換熱器單元通常是由延伸至稜柱形封頭中的堆疊板組裝而成的。這些板隨後沿稜柱形封頭的第一和第二表面之間的相交線橫向延伸。根據該實施例，供給管道和排放管道隨後沿板橫向延伸。隨後，同流換熱器單元的容量可通過將更多的板堆疊在彼此上方而增加。由於供給管道和排放管道隨後平行於堆疊方向延伸，其可輕易地與封頭的所有部件進行接觸。並未以其他方式排除其他生產技術；因此，可利用以其他方式製造的同流換熱器單元，例如，通過擠壓成型或通過注射成型而進行。

根據一個替代實施例，供給管道和排放管道基本上沿稜柱形封頭的第二表面和第三表面之間的相交線橫向延伸。這是對於供給管道和排放管道的方向的另一種技術上適用的選擇，然而並不排除傾斜通道的原則上選擇。

在上述類型的同流換熱器單元在封頭的第二表面和第三表面之間的相交線方向上具有大寬度的情況下，這會導致過寬的供給管道和排放管道難以被放置在殼體中。當同流換熱器設有被連接至相同的供給管道和排放管道的至少一個第二同流換熱器單元時，這些供給管道和排放管道的寬度變得較小。當在該實施例中使用由平板組裝的同流換熱器單元時，由於板延伸至封頭中，供給管道和排放管道隨後平行於板延伸。鑑於板通常具有有限的寬度且同流換熱器單元組件具有較大長度，封頭和供給管道和排放管道、不同的同流換熱器單元將必須被依次連接起來並彼此平行。

同流換熱器優選為被置於矩形殼體中。

根據一個替代配置，同流換熱器單元具有圓形橫截面且在兩個內心圓柱體之間延伸，其中通道相對於圓柱體沿徑向延伸，第一封頭位於同流換熱器單元的內側上，第二封頭位於同流換熱器單元的外側上，供給管道和排放管道沿圓柱體的軸向延伸，一個供給管道和一個排放管道在同流換熱器單元的內側上延伸，且其中一個供給管道和一個排放管道在同流換熱器單元的外側上延伸。該實施例特別(但不排他性地)適於放置在壁中的圓孔中。

當滿足下列情況時，產生有效的配置：基本上為管狀的分配器被布置在所述中央供給管道和排放管道二者與換熱通道之間，分配器通過在換熱通道之間延伸的壁的內部延伸物被分成多個部分，且各部分中的每一個被連接至排放管道或供給管道，且基本上為管狀的分配器被布置在位於外圍上的供給管道和排放管道二者與換熱通道之間，分配器通過在換熱通道之間延伸的壁的延伸物被分成多個部分，且各部分中的每一個被連接至被設置在外圍上的排放管道或供給管道。

根據一個有吸引力的實施例，同流換熱器單元設有彼此平行延伸的板，且板分離不同種類的通道並沿在封頭的第二表面和第三表面之間的相交線橫向延伸。

多個板中的至少一些優選設有限定通道的輪廓。

根據另一個優選實施例，殼體採用直圓柱體的形式。該殼體形式可有利地與採用矩形形式的換熱通道的陣列以及封頭相結合，隨後在那裡產生用於供給管道和排放管道且可能用於一個或多個旁路通道的空間。

當同流換熱器單元的中軸線與圓柱形殼體的中軸線成角度延伸時，很容易獲得一種配置，其中供給管道的通路沿流動方向減小且排放管道的通路沿流動方向增加。

當一種介質的溫度低於另一種介質的飽和溫度時，同流換熱器形成冷凝液。如果主介質的溫度位於冰點以下，隨後也可形成冰。在殼體或實用品市場中在每個房間使用分散化同流換熱器的情況下，在技術上難以排放冷凝液和防止形成冰。為了在房間內保持在舒適的範圍內，必須要在低室外溫度回收溼氣，且在高室外溫度和溼度的情況下，必須要將源於外部的溼氣放出至向外的室內空氣流中。上述要求可通過對兩種介質的逆流通道中的流動進行周期性變化而滿足。隨後，在一種(次要)介質中形成的冷凝液和冰則被蒸發且在另一種(主要)介質中進行升華。為此，進一步的實施例提供了以下措施，將可控的交替閥布置在同流換熱器單元的任一側上的殼體中並進行連接以重複地且同時地交替入口通道和出口通道。因此，同流換熱器變得適於回收潛熱。

可按各種方式來實現該閥。因此，可利用滑閥，然而建議的是使交替閥中的每一個均設有固定布置的閥座，該閥座設有開口，該開口被連接至供給通道和排放管道，且可旋轉閥盤連接至閥座。因此，閥可個別地但卻同時旋轉。同樣地，可使換熱通道的組件與關聯的供給管道和排放管道一起整體地進行旋轉。相對於本身形成現有技術的一部分的焓同流換熱器的優點是需要更少的閥，密封件是更簡單的，且流動阻力更低且切換時間更短。如果在室內空間中的溼氣產生量大於不能被回收的溼氣量，可異步連接閥，由此可排出在同流換熱器中的冷凝溼氣。

當室內的熱產生量是足夠的或大於將該空間保持在合適溫度上所需的熱量且室外溫度低於室內溫度時，必須能夠關掉同流換熱。當在白天預料到冷卻需求時，在夜晚用室外空氣冷卻空間也是有吸引力的。這些要求可用與用於焓同流換熱器的那些相同的旋轉閥(或旋轉同流換熱器)而滿足。為此，建議將至少一個旁路通道布置在殼體中且旁路通道被連接至被布置在閥座中的開口。

可能還需要關閉同流換熱器，例如，在發生災難的情況下。為此，相關實施例提供了一種措施，使閥座設有封閉件且閥盤可移至一個位置上，在該位置上被布置在閥盤中的開口是通過閥座的封閉件進行關閉的。

為了儘可能地保持密封件為無洩漏的，建議使閥盤可沿軸向移動且同流換熱器設有控制構件，所述控制構件被配置成在閥的位置發生變化前沿軸向遠離閥座移動閥且在閥的位置發生變化後向閥座移動閥。總之，密封件現在僅處於抵靠接觸而非滑動接觸中。

為了提供更多的選擇，提議使可旋轉閥設有向外延伸且基本上缸套狀的壁部件，壁部件連接至閥盤並可與閥盤共同旋轉，閥座各自連接至與關聯的可旋轉壁部件相接觸的基本上缸套狀的固定壁部件，在兩個壁部件中設有開口，所述開口根據閥盤的所述位置可進行重疊，且被布置在固定壁部件中的開口可與周圍區域或室內空間相連接。

為了便於閥的軸向移動，特別是作為密封件的結果，則建議可旋轉閥的基本上為圓柱形的部件和連接至其的殼體的部件採用稍成錐形的形式。

殼體優選為被配置成形成窗框的一部分。由此可相當大程度地節省空間，同時提供了一起放置同流換熱器和窗框的選擇。

為了在通過本發明實現的方向變化期間減少流動損失，有吸引力的做法是使板設有用於引導進入和離開通道的空氣流方向變化的引導工具。

板優選地在至少一側上設有親水層，如一層SiO2。由此，表面張力的毛細管作用增加且改善了潤溼性。

在住宅中，在外殼中的任何裂痕必須具有足夠的聲音阻尼，從而在住宅中實現所需的聲級。用於排放空氣的風扇優選為被置於室內，從而防止在非常低的室外溫度下在風扇中形成冰。風扇噪聲必須很低，且如果需要的話，必須進行阻尼。在同流換熱器和壁之間的連接必須是氣密和聲音阻尼的。聲音阻尼通常是通過阻尼同流換熱器本身而實現的，其中逆流通道與外殼中的裂痕的軸線成橫向放置，且外部噪聲僅能通過迷宮到達室內空間。在該阻尼不充分的情況下，可在內部和外部光柵中施加聲音阻尼材料，優選為採用柔性密封件的形式。在流入換熱通道期間，在流入側上的動態壓力具有與在流出側上的動態壓力相反的跡象，從而使在流出通道上的靜態壓降大於在流入通道上的靜態壓降。這種差異會在同流換熱器的縱軸向上產生通過通道的非均勻流動。通過使流入和流出通道的橫截面變化為不對稱的減少了這種差異。

附圖說明

下面將參照附圖闡明本發明，其中：

圖1為在現有技術配置中的板和通過板形成的換熱通道的示意性透視圖；

圖2為在根據本發明的第一個配置中的板和通過板形成的換熱通道的示意性透視圖；

圖3為在根據本發明的第二個配置中的板和通過板形成的換熱通道的示意性透視圖；

圖4為根據本發明的第三個配置的具有通道的同流換熱器的示意性透視圖；

圖5為根據本發明的第四個配置的具有通道的同流換熱器的示意性透視圖；

圖6為將同流換熱器定位在圓形殼體中的示意性透視圖；

圖7為將同流換熱器定位在具有冷通道絕緣的配置中的示意性透視圖；

圖8為傾斜地放置在壁中的圓孔中具有旋轉閥的同流換熱器的示意性透視圖，其流動是沿軸向進入和離開的；

圖9為在圖8中所示的同流換熱器的第一選擇中的閥的位置的示意性表示；

圖10為傾斜地放置在壁中的圓孔中具有旋轉閥的同流換熱器的示意性透視圖，其流動是沿軸向進入和離開的；

圖11為在軸向-軸向流入和流出的第二選擇中的閥的位置的示意性表示；

圖12為具有用於在旋轉期間防止摩擦的機構的在管和同流換熱器上的閥的密封件的示意性透視圖；

圖13示出具有單個閥的配置；

圖14示出具有軸向和徑向流入和流出選擇1的配置；

圖15為在軸向-徑向流入和流出的選擇1中的閥的位置的示意性表示；

圖16為在軸向-徑向流入和流出的選擇2中的閥的位置的示意性表示；

圖17為在軸向-徑向流入和流出的選擇3中的閥的位置的示意性表示；

圖18為在軸向-徑向流入和流出的選擇4中的閥的位置的示意性表示；

圖19示出軸向-徑向閥的密封；

圖20示出在窗框中的焓同流換熱器；以及

圖21示出同流換熱器和殼體的橫截面，在殼體中具有管的加厚部分且在換熱通道的流入和流出處具有葉片。

具體實施方式

圖1示意性地示出現有技術的同流換熱器7的有限數量的板9，該同流換熱器7具有合適的尺寸以置於厚度為300mm的壁中的直徑為150mm的通路中。為簡化起見，未示出同流換熱器的殼體。板9將各個第一和第二種類5和6的換熱通道關閉。兩個種類5、6的換熱通道是通過板9進行分離的。板9可以全是波紋狀的，然而板9也可能是交替地成波紋狀和平的。板9在實際的換熱通道5、6外部延續至所謂的封頭板10、11中。相互堆疊的封頭板10、11在同流換熱器單元的任一側上形成封頭63、64。在本申請中，封頭63、64具有三角形的形式且第一種類的換熱通道5在封頭63、64的第一表面中溢出且第二種類6的換熱通道在封頭63、64的第二表面中溢出。封頭63在右側具有開口，該開口連接至通道1且室內空氣通過該開口流至同流換熱器中到達第一種類的通道5，且在左側具有開口，該開口連接至通道2且空氣通過該開口從第二種類的通道6流入。封頭64在左側具有開口，該開口連接至通道3且源於第一種類的通道5的空氣通過該開口離開同流換熱器到達外部，且在右側具有開口，該開口連接至通道4且外部空氣通過該開口流至第二種類的通道6。

由於第一種類的通道5和第二種類的那些通道6彼此緊密進行熱耦合，在流過通道5、6的氣流之間發生熱轉移，且同時保持在氣流之間的分離。根據所示的配置顯而易見的是，通道5、6沿同流換熱器7的縱向延伸且因此相對較長；其比同流換熱器7的寬度或高度長得多，由此流動阻力相對較大。這種同流換熱器在現有技術中是已知的。

圖2按與圖1相同的方式示出根據本發明的同流換熱器7的配置。該同流換熱器也是由限定換熱通道5、6的板9構造成的。在這裡的詳細視圖示出板9和換熱通道5、6的配置。板9在這裡垂直於同流換熱器的殼體的縱向且由此大致垂直於主流動方向延伸。因此，板9且由此通道5、6因此比在圖1中所示的現有技術的同流換熱器中的那些短得多，且通道5、6的數量也因此多得多。根據本發明的同流換熱器還具有三稜柱形封頭63、64。該配置要求連接至封頭63、64的供給管道和排放管道在同流換熱器的長度上方延伸。

圖2還示出從室內延伸至同流換熱器且連接至上封頭63的左手表面的供給管道1、在外部從同流換熱器延伸並連接至下封頭64的右手表面的排放管道3、從外部延伸至同流換熱器並連接至下封頭64的左手表面的供給管道4以及在室內從同流換熱器延伸並連接至上封頭63的右手表面的排放管道2。供給管道1、4具有沿流動方向減小的橫截面面積，且排放管道2、3具有沿流動方向增大的橫截面面積，從而儘可能地使在供給管道和排放管道中介質的流動速度始終為相同的。供給管道1和毗鄰的排放管道2是通過擋板12分離的，且供給管道4和排放管道3是通過擋板13分離的。

圖3示意性地示出本發明的第二實施例。板9在這裡是沿平行於同流換熱器7的主流動方向或縱向延伸的，而換熱通道5、6則沿其縱向橫向地延伸，如在第一實施例中的情況。由於板9通常具有比同流換熱器7的長度更小的寬度，因此多個板9相互按一直線進行放置。換句話說，多個同流換熱器依次地被置於同流換熱器中。這些同流換熱器元件中的四個存在於所示的實施例中。這些同流換熱器元件中的每一個在其上和下側具有對應的稜柱形封頭63、64。然而，與第一實施例的區別是這些封頭63、64的對稱軸線沿同流換熱器的縱向橫向地延伸。因此，供給管道和排放管道的連接比在第一實施例中的更加複雜。如在第一實施例中的情況，存在有兩個供給管道1、4和兩個排放管道2、3，其同樣是通過對應的擋板12、13進行分離的，然而不同的封頭相互也是通過連接至擋板12、13且沿同流換熱器7的縱向橫向延伸的橫向擋板14進行分離的。在每種情況下在封頭10、11的一半寬度上沿換熱通道5、6的方向橫向延伸的分離擋板15將流入和流出的空氣流分離開。這些分離擋板15是按棋盤圖案進行放置的。在本發明的該第二實施例中，雖然不像在第一實施例中的那麼規則，但供給管道的平均橫截面面積也沿流動方向減小，且排放管道的平均橫截面面積沿流動方向增大。

圖4示出第三種配置，其中換熱通道5、6是沿垂直於主流動方向的徑向延伸的且以環的形式被放置在一起的。換熱通道5、6具有沿半徑而增加的寬度，由此流動保持在整個通道長度上的入口區域中。這增加了熱轉移，還增加了壓降。

在以環的形式布置的換熱通道5、6的陣列的內部，供給管道4和排放管道3是通過放置在兩個通道之間延伸的擋板13而形成的。實現封頭的功能的管狀分配器被置於通道3、4與換熱通道之間。板9在該管狀分配器中在這裡沿徑向延伸直到供給管道4和排放管道3且在該處形成板的部件11，其中換熱通道5、6在板9之間形成。在這些板部件11之間的空間被交替地連接至排放管道3或供給管道4。因此，供給管道4和排放管道3的共同的外壁65在下側和上側上交替中斷，從而在每種情況下使供給管道4被連接至在板部件11之間的每個第二空間，且在每種情況下使排放管道3被連接至在板部件11之間的剩餘空間。

橢圓形的擋板12被置於以環的形式進行布置的換熱通道5、6的外側上，從而在這裡產生供給管道1和排放管道2。源於房間的空氣經通道1流至通過換熱通道6的在板16和17之間的空間並隨後經通道3流至外部。源於外部的空氣經通道4流至換熱通道5且經通道2流至房間。壁16、17優選為採用相同的形式，其中每個連續的表面相對於相鄰的壁沿軸向旋轉通過180°。隨後，則可能對這些組件進行注射成型並通過例如超聲波焊接進行密封表面的連接。

根據該實施例的變型，換熱通道5、6沿軸向延伸。在圖5中示出了該配置，其中為清楚起見僅示出了兩個換熱通道5、6中的一段。由於具有有限厚度的板不能行進遠至中心處，因此中央空間被用作旁路通道18，其功能將在下面進行闡明。來自於室內空間的空氣經環形通道1流至在封頭板10之間的空間且隨後經換熱通道5流至在封頭板11之間的空間且經環形通道3流至外部。來自於外部的空氣經環形通道4流至在封頭板11之間的空間，經換熱通道6流至在封頭板10之間的空間且經環形通道2流至房間。必須選擇通道1、2、3、4的內徑和外徑，從而使封頭10、11中的壓降大抵相等。使封頭表面10、11成三角形可獲得更小的壓降以及更大的熱交換表面積，其中封頭從流入和流出至在另一側上的零高度成錐形。

如已在上面闡明的，根據本發明的同流換熱器特別適於在單個空間中的應用。然後，則建議將同流換熱器置於壁中。為此，必須要在外壁中鑽出圓孔。通常，要鑽出直徑為150mm的孔，且壁具有300mm的厚度。然後，將同流換熱器7的六稜柱形的殼體置於孔中，其中換熱通道的陣列優選為沿圓柱形殼體的縱向傾斜地延伸，由此自動產生用於供給管道和排放管道的空間。還在殼體內部的同流換熱器的側面產生了用於通道，如旁路通道的空間。在該空間中還可容納有控制設備。

圖6示出在圓柱形殼體19中的這樣的實施例。根據第一實施例的具有六稜柱的配置的換熱通道5、6的陣列20被置於殼體19中的傾斜位置上。在這裡，兩個三稜柱封頭10、11被置於連接至基本上為矩形的換熱通道5、6的陣列20處且布置有供給管道和排放管道1-4。這些供給管道和排放管道1-4都受到封頭10、11、殼體19和擋板12、13的對應表面的束縛。此外，還存在有在封頭10、11和殼體19之間大致沿徑向延伸且進一步束縛供給管道和排放管道1-4的四個擋板21。在擋板21對之間形成有次要通道18，其不是用於實現同流換熱器的主要功能所必須的，從而使其可被用作旁路通道或用於放置設備的空間。

當置於在外壁中布置的孔中，這麼形成的通道的缺點是來自於外部的冷空氣被運載遠至內腔壁23，由此內腔壁23可冷卻並降至冷凝點以下，這導致熱損失且可能形成溼補塊。圖7示出一個實施例，其中來自於外部的供給管道4被絕緣。圖7示出內腔壁23、絕緣層24、通風間隙25和外腔壁26。絕緣層27被布置在殼體19的下側上，由此避免了上述缺點。

溫暖的供給管道和排放管道2、3還加熱了外腔壁26。這也可被絕緣，然而熱損失如此之小以至於通常認為無需為此進行絕緣。如果在壁中的較大的孔不是問題，那麼則可用一層絕緣材料，例如，硬膠泡沫圍繞該管。

為了保持在室內空間中的舒適性，在流出和流入的空氣流之間進行溼氣轉移是必需的，這是通過周期性地交替這些空氣流的換熱通道而實現的，且不用改變外部的空氣流本身。根據一個優選實施例，為此在這裡具有焓同流換熱器的配置的同流換熱器的外和內側上的布置閥。可控制這些閥以進行打開和關閉，從而實現通道的交替。對於閥而言，有吸引力的做法是利用具有圓形配置的閥。這可通過相對於同流換熱器旋轉閥而使同流換熱器中的空氣流交替。

在許多情況下，具有閥的四個不同位置可能是足夠的，即：第一和第二位置，其在用於焓同流換熱的正常使用期間交替地被佔用；旁路位置以不回收熱；以及在發生災難的情況下或當不希望進行通風時的同流換熱器的關閉位置。

圖8示出進一步的實施例，其中圓形可旋轉的閥28、29被置於同流換熱器的兩側上。這些閥28、29被配置用於空氣流的軸向進入和離開。閥28被細分成四個軸向段，其中的三個被編號為30、31、32，還有一個是中央段33。閥29被細分成四個軸向段，其中的三個被編號為34、35、36，還有一個是中央段33。軸向段30、31和34、35是打開的且軸向-徑向段32、36是關閉的，兩個中央段33也是如此。閥28的打開的段30被連接至源於房間的空氣流，閥28的打開的段31被連接至流向房間的空氣流，旋轉閥29的打開的段34被連接至至外部的空氣流，閥29的打開的段35被連接至源於外部的空氣流。外部通道和風扇與相關聯的閥共同旋轉。圖8示出在第二位置上的閥。

如已參照圖6闡明的，在同流換熱器的殼體19中存在有四個供給管道和排放管道1、2、3、4和兩個旁路通道18。在圖8中所示的實施例中，閥28、29是相同的。

在圖9中，示意性地示出閥28、29的不同位置。在這裡，在左手列中的圖示出同流換熱器7的端表面且後續的列示出在上面闡明的位置上的相關閥。圖的上部系列示出在外側上的同流換熱器的端表面和閥29且圖的下部系列示出在內側上的端表面和閥28。圖中的每一個均示出如從內部看到的視圖或橫截面。

在第二列中的圖示出閥28、29的第一位置。這示出源於住宅的排放空氣是如何流過閥28的打開的段30至通道1的以及至住宅的供給空氣是如何經開放的段31從通道2進行流動的。外部空氣經開放的段35流過通道4至同流換熱器。所使用的源於住宅的空氣經通道3和開放的段34離開同流換熱器。這是焓回收的第一位置。

在圖9的第三列中的圖示出閥28、29的第二位置。在內側上的閥28已相對於第一位置被旋轉了兩段(-144°)，由此源於住宅的供給空氣經開放的段31流至通道1並經開放的段30從通道2流出房間。在外側上的閥29也相對於第一位置被旋轉了兩段(-144°)。經開放的段35將外部空氣供給至通道3且經開放的段34將源於通道4的空氣運載至外部。在這裡，在實際的同流換熱器內的流動發生交替，從而使在前一個位置上在換熱通道5、6中形成的冰和冷凝液升華並蒸發。

在圖9的右手列中示出了第三位置或旁路位置。進一步地相對於第一位置將閥28旋轉兩段部分(-144°)，由此源於室內的空氣流過段30至通道2且源於旁路通道18的空氣在室內流過段31。閥29已相對於第一位置1(72°)被旋轉一個段，如從與閥28相同側所看到的。將外部空氣運載通過段35至旁路通道18且離開通道4的流動流過段34至外部。從外部至內部的流動因此經旁路通道18通過同流換熱器，而從內部至外部的流動移過同流換熱器，但卻無法吸收任何熱，這是因為在同流換熱器的另一側上沒有流動。使用閥的這種配置，無法關閉同流換熱器。

如參照圖10和圖11所闡明的，還可通過將源於室內的空氣通過其流至同流換熱器中的段30減少至接近於閥28的一個段和通過將在空氣從同流換熱器向內流動的段中的關閉部分增加至兩個段32，以及通過將源於外部的空氣通過其流至同流換熱器的段減少至接近於閥29的一個段34並通過將空氣從同流換熱器流至外部的段中的關閉部分增加至兩個段36而在第四位置上關閉同流換熱器。

圖11還在第一列中示出了端壁的視圖且在其他列中示出了閥28、29的視圖。圖10和圖11的第二列示出了閥28、29的第一位置。從住宅至同流換熱器的排放空氣流過開放的段30至通道1且通過通道3和開放的段34離開同流換熱器。源於外部的空氣經開放的段35流至通道4並通過通道2離開同流換熱器且通過開放的段31流至住宅。

在圖11的第三列中示出了閥28、29的第二位置。閥28已相對於位置1被旋轉了一個段(+72°)且閥29尚未被旋轉。室內空氣經閥28的開放的段30流至通道2並經閥29的開放的段35通過通道4離開同流換熱器並流至外部。源於外部的空氣經開放的段35流至同流換熱器的通道3且源於通道1的空氣流經開放的段31進入。現在，已相對於位置1對流動進行了交替。在外側上，新鮮和排放空氣因此流過不同於位置1的段。這意味著風扇已被布置在室內空間中，這是因為在一個風扇在室內且另一個在室外的情況下，其彼此經一個通道連接且充當彼此的對立物，而另一個通道則不具有風扇。

在圖11的第四列中示出了閥的第三位置。閥28已相對於位置1被逆時針地旋轉了一個段(-72°)且閥29已被順時針地旋轉兩個段(144°)。室內空氣經閥28的開放的段30流至左手旁路通道18且經閥29的開放的段34離開同流換熱器並流至外部。源於外部的空氣經閥29的開放的段35進入通道3且空氣經閥28的開放通道31離開通道1至室內。流出的空氣通過同流換熱器且新鮮空氣經同流換熱器流動，但熱量卻未發生轉移，這是因為在另一側上沒有流動。

最終，圖11的第五列示出閥的第四位置。閥28已相對於第一位置被逆時針地旋轉兩個段(-144°)而閥29則尚未相對於第一位置發生旋轉。兩個關閉的段32關閉了至通道1和2的進入。旁路通道18在閥28的一側上開放。閥29的兩個關閉的段36關閉旁路通道18。在該閥位置上，所有通道均被關閉，從而在內部和外部之間未發生空氣交換。

閥28和29優選為各自通過可被容納在閥的中央段33中的馬達41進行驅動。

為了防止洩露，在擋板37和閥28、29的外壁之間，以及殼體19和同流換熱器的相關聯部分之間的密封必須是連續的。這並不排除用擋板和同流換熱器在垂直於在閥和管之間的旋轉軸向的平面上進行密封，但卻需要很大的尺寸精度。通過在遵循密封線的凹槽中施加O形圈38或類似的密封件並結合彈簧，可實現改善，這會使閥壓縮密封件。為了在旋轉期間用密封件消除摩擦，閥是通過使其在徑向凸輪軌道(65、66)上運行而進行軸向移動的，其中在五個靜止位置上閥被按壓至密封件上，且在這些位置外，沿軸向抬升閥，從而不會與密封件有進一步的接觸，如在圖12中所示。密封件是平面的，且閥的抬升移動垂直於該平面，從而可實現非常好的密封。

在上面闡明的具有軸向流入和流出的實施例中，在內側和外側上的風扇和通道與閥共同旋轉。在一些應用中，這可能是一個缺點。通過允許空氣沿軸向和徑向流入和流出，如在圖14中所示，獲得了一個實施例，其中通道和風扇可能是靜止的。同流換熱器的殼體被設置在兩側上，該兩側具有其中布置有用於徑向流入和流出的埠44、45的延伸物42、43。閥28、29設有卡圈，其平行於延伸物延伸且其中布置有可與埠44、45相重疊的埠46、47。如在前述實施例中所述，閥28、29中的每一個均被擋板37分成多段。平行於同流換熱器的蓋子的閥的段是開放或關閉的。

另一個實施例具有一個閥，即，閥28，如在圖13中所示。同流換熱器的殼體設有其中布置有用於徑向流入和流出的埠44的延伸物42。閥28設有卡圈，其平行於延伸物延伸且其中布置有可與埠44相重疊的埠46。如在前述實施例中所述，閥28被擋板37分成多段。平行於同流換熱器的蓋子的閥的段是開放或關閉的。

在上面闡明的先決條件下，本發明提供了四個不同的次級實施例：

-第一次級實施例，其具有兩個相同的閥且在任一側具有兩個相同的埠，其中閥的移動是獨立的且其中風扇可被置於同流換熱器的兩側上。

-第二次級實施例，其具有兩個相同的閥、在一側上具有兩個埠且在另一側上具有三個埠，其中閥未進行聯接且風扇可被置於兩側上或單側上。

-第三次級實施例，其具有兩個不同的閥、在一側上具有兩個埠且在另一側上具有三個埠，其中閥的移動是獨立的且風扇被置於兩側上或單側上。

-第四次級實施例，其具有一個閥在一側上具有兩個埠，其中兩個風扇被置於閥的一側上。

圖15在第二列中以與圖9和圖11相同的方式示出在第一位置上的第一實施例。從內部至外部的流動經閥28的開放的段30沿軸向移動至同流換熱器的通道2且經通道4通過閥29的開放的段34沿軸向離開同流換熱器。從外部至內部的流動經延伸物的開放埠45和閥29的徑向開放埠47沿徑向移動至同流換熱器的通道3且經閥28的開放的段46和延伸物的埠44通過通道1離開同流換熱器。

在第二位置上，閥28和29均相對於位置1被逆時針地旋轉一個段。從內部至外部的流動經閥28的開放的段30沿軸向移動至同流換熱器的通道1且經通道3通過閥29的開放的段34沿軸向離開同流換熱器。從外部至內部的流動經延伸物中的埠45和閥29的開放埠47沿徑向移動至同流換熱器的通道4且經閥28的開放埠46和延伸物的埠44通過通道2沿徑向離開同流換熱器。

在第三位置，即旁路位置上，閥28已相對於位置1被逆時針旋轉144°且閥29已被順時針旋轉72°。從內部至外部的流動經閥28的開放的段30沿軸向移動至左手旁路通道18，並通過閥29的開放的段34沿軸向離開該通道。從外部至內部的流動經延伸物的埠45和閥29的開放埠47沿徑向移動至同流換熱器的通道4和3且經閥28的徑向埠46通過通道1和2沿徑向離開同流換熱器。該實施例並行使用兩個換熱通道5、6，由此將壓降減半。

在第四位置，即關閉位置上，閥28已相對於位置1被順時針旋轉144°且閥29也已被順時針旋轉144°。由於在此處，在內側上的通道1和2以及以外側上的通道3都是關閉的，沒有空氣能夠移動通過同流換熱器。兩個旁路通道18在兩側上也是關閉的。

圖16以與圖15中相同的方式示出在所有位置上的第二實施例。這是第一實施例的一種變型，其中使用兩個相同的閥，其中一個段是沿軸向開放的，且三個段是沿徑向開放的。在第一位置上，從內部至外部的流動經閥28的開放的段30沿軸向移動至同流換熱器的通道2且經通道4離開同流換熱器且隨後沿徑向通過閥29的埠47和延伸物的埠45。從外部至內部的流動經閥29的開放的段34沿軸向移動至同流換熱器的通道3且經閥28的埠46和在延伸物中的埠44通過通道1離開同流換熱器。

在第二位置上，閥28已相對於位置1被逆時針旋轉72°且閥29已被順時針旋轉72°。從內部至外部的流動經閥28的開放的段30沿軸向移動至同流換熱器的通道1且經通道3離開同流換熱器且隨後沿徑向通過閥29的埠47和延伸物的埠45。從外部至內部的流動經閥29的開放的段34沿軸向移動至同流換熱器的通道4且經通道2並經閥28的埠46和延伸物的埠44沿徑向離開同流換熱器。

在第三位置上，閥28已相對於位置1被逆時針旋轉144°且閥29尚未發生旋轉。從內部至外部的流動經閥28的開放的段30沿軸向移動至旁路通道18且通過閥29的埠47和埠45沿徑向離開該通道。從外部至內部的流動經閥29的開放的段34沿軸向移動至同流換熱器的通道3且經通道1並經閥28的埠46和延伸物的埠44沿徑向離開同流換熱器。

在第四位置上，閥28已相對於位置1被順時針旋轉144°且閥29已被逆時針旋轉144°。閥28和29的對應的開放段30和34已在同流換熱器的關閉段前進行旋轉，由此沒有空氣流至其中。延伸物的埠44和閥28的開放的段46被連接至同流換熱器的通道2且從而被連接至通道4，在該處，閥29的關閉段不允許任何至外部的連接。閥29的延伸物的埠45被連接至同流換熱器的通道3且從而被連接至通道1，在該處，閥28的段是關閉的。因此，在內部和外部之間的空氣流受到阻擋。

當閥進行聯接時或僅旋轉同流換熱器時，第三實施例適用。在該實施例中，閥是不同的，其中閥28具有兩個開放的徑向段和一個軸向段，而閥29則具有三個開放的段和兩個軸向的段，如在圖1中所示。在第一位置上，從內部至外部的流動經閥28的開放的段30沿軸向移動至同流換熱器的通道1且經通道3離開同流換熱器且隨後沿徑向通過閥29的埠47和延伸物的埠45。從外部至內部的流動經閥29的開放的段34沿軸向移動至同流換熱器的通道4且經通道2並經閥28的埠46和延伸物的埠44離開同流換熱器。

在第二位置上，閥28已相對於第一位置被順時針旋轉72°且閥29進行聯接以使其也被順時針地旋轉72°，如在圖17中所示。從內部至外部的流動經閥28的開放的段30沿軸向移動至同流換熱器的通道2且經通道4並經閥29的埠47和延伸物的埠45沿徑向離開同流換熱器。從外部至內部的流動經閥29的開放的段34沿軸向移動至同流換熱器的通道3且經通道1並經閥28的埠46和延伸物的埠44沿徑向離開同流換熱器。

在第三位置上，閥28已相對於第一位置被逆時針旋轉72。且閥29已被逆時針旋轉72°。從內部至外部的流動經閥28的開放的段30沿軸向移動至同流換熱器的左手旁路通道18且通過閥29的埠47和埠45沿徑向離開該旁路通道。從外部至內部的流動經閥29的開放的段34沿軸向移動至同流換熱器的通道3且經通道1並經閥28的埠46和延伸物的埠44沿徑向離開同流換熱器。

在第四位置，即關閉位置上，閥28已相對於第一位置被逆時針旋轉144°且閥29也已被逆時針旋轉144°。閥28的開放的段30已在同流換熱器的關閉段前進行旋轉，由此沒有空氣流至其中。閥28的開放的段46未連接至在殼體的延伸物中的埠。閥29的開放的徑向段47僅被連接至同流換熱器的通道3和4且因此被連接至通道1和2，其連接至閥28的關閉徑向段。因此，在內部和外部之間的空氣流受到阻擋。

當使用一個閥時或僅有同流換熱器被旋轉時，第四實施例適用。在該實施例中，閥28具有兩個開放的徑向段，如在圖18中所示。在第一位置上，從內部至外部的流動經閥28的開放的段30沿軸向移動至同流換熱器的通道1且經通道3離開同流換熱器。從外部至內部的流動經同流換熱器的通道4移動並經通道2且經閥28的埠46和延伸物的埠44離開同流換熱器。

在第二位置上，閥28已相對於第一位置被順時針旋轉72°，如在圖18中所示。從內部至外部的流動經閥28的開放的段30沿軸向移動至同流換熱器的通道2且經通道4離開同流換熱器。從外部至內部的流動經同流換熱器的通道3移動並經通道1且經閥28的埠46和延伸物的埠44沿徑向離開同流換熱器。

在第三位置上，閥28已相對於第一位置被逆時針旋轉72°。從內部至外部的流動經閥28的開放的段30沿軸向移動至同流換熱器的左手旁路通道18。從外部至內部的流動經同流換熱器的通道3移動並經通道1且經閥28的埠46和延伸物的埠44沿徑向離開同流換熱器。

在位置4(關閉位置)上，閥28已相對於第一位置被逆時針旋轉144°。閥28的開放的段30在同流換熱器的關閉段前進行旋轉，由此沒有空氣流至其中。閥28的開放的段46未連接至在殼體的延伸物中的埠。因此，在內部和外部之間的空氣流受到阻擋。

如使用進行軸向-軸向操作的閥的密封件38的情況，在使用軸向-徑向操作的閥的情況中，密封件38可被布置在具有相同凸輪機構的同流換熱器的蓋子上以在旋轉期間稍微抬升閥，從而避免摩擦。隨後，可將O形圈48布置在閥的另一側上以用於管上的密封，如在圖19中所示。對於在管的外周上的閥的密封而言，在埠之間，其足以按足夠的精度製造兩個部分。如果閥和管不夠圓，擬合則可被製成稍成圓錐形50、51。這應仍會導致太多的洩露，那麼則可在埠之間沿軸向布置O形圈似的密封件49。該密封還能在旋轉期間通過使用所提出的凸輪機構沿軸向將閥抬升地足夠高而進行解除。

在窗框中的應用具有的優點是同流換熱器可早已在窗框工廠中進行布置且不再需要現場安裝。也不需要鑽出孔，如在穿過壁的解決方案中的情況。除了用設有同流換熱器的框架替換舊的框架外，如將主要發生在較大的裝修中的，還可將具有同流換熱器的罩殼置於當前放置風扇光柵的位置上(通常在窗戶的上面)。

由於窗框的寬度通常具有最大的尺寸，同流換熱器優選為也被置於寬度方向上，其中根據本發明，同流換熱器的板是垂直於接觸表面進行放置的，且堆疊方向基本上在與放置管的縱向相同的方向上。供給管道和排放管道在同流換熱器上垂直於板延伸且在大致與至通道一端的距離成比例的橫截面面積中運行。在具有相同平移的每種情況下，在同流換熱器中的板優選為彼此進行連接，從而使傾斜的堆疊產生與預期的供給管道相同的角度。

有吸引力的做法是還使這些同流換熱器設有焓閥28、29和徑向埠44、45、46、47。在這裡，如在最初描述的用於壁安裝的同流換熱器中的情況，可應用相同的閥。推薦第一實施例，其中在同流換熱器的兩側上安裝的徑向埠的數量為二，兩個埠位於彼此相鄰處且通過將同流換熱器旋轉通過90°而使兩個埠相對於彼此進行180°的旋轉，其落於矩形中，其最短側等於閥的直徑，由此可給出框架罩殼60一個緊湊的結構。圖20示出在窗戶上方的框架罩殼中的布置。

在這裡，根據第一實施例的具有軸向和徑向流入和流出的焓閥是適用的，然而其他實施例也是可能的。用於新鮮空氣52的供給的風扇被置於內側上，如用於排放53的風扇的一樣。這防止了風扇在遠低於冰點的溫度上被由冷凝液形成的雪堵塞。用於將新鮮空氣供給至空間55的供給管道設有聲音阻尼材料。用於室內空氣54的排放管道具有一個角度且設有聲音阻尼材料。過濾器58被布置在用於外部空氣57的供給管道中以排除源於外部的汙染物。用於室外空氣56的排放管道可設有聲音阻尼材料。

離開同流換熱器的空氣進入排放管道，其速度分量垂直於在該通道中的主要流動。這導致空氣流在通道的壁上濃縮。在壁上的高速度梯度產生相對於在供給管道中的額外的壓降，在供給管道中流動在橫截面上幾乎按對數進行分割。由於該不對稱的壓力分布，流過同流換熱器通道的空氣量是不均勻分布的。理想的同流換熱器必須具有通過通道的流動的均勻分布，這是因此否則的話效力將會降低。

為了將朝向壁的速度分量轉換成在排放管道中的主流動方向中的分量，建議在同流換熱器7的板9的起點和終點應用葉片(61)。流動因此發生偏轉，由此在主流動方向中的速度分量大於朝向排放管道的壁的速度分量。

雖然在流入處的葉片不像在流出處的那麼重要，但當流動發生逆轉時，其則是重要的，這是因為流入隨即變成流出。除了在同流換熱器的板的起點和終點的葉片外，還可將引導葉片置於流入和流出通道，由此使壓降在通道的長度上更均勻地進行分布。

在流入通道1、4中，在流入換熱通道5、6的過程中，空氣的軸向衝量被轉換成動態壓力。在流出通道2、3中，源於換熱通道5、6的空氣必須沿軸向進行加速，動態壓力則被用於該目的。在流出通道2、3中的總的壓降由此變得比在流入通道1、4中的更大。該壓降中的差異導致通過換熱通道5、6的不均勻的流動。該差異可在顯著的程度上進行補償，這不僅可通過使通道1、2、3、4的液壓直徑以線性方式發生變化，而且還可通過使直徑沿至零點的距離更急劇地減少而實現。在圖21中，參照管和同流換熱器的橫截面示出了這種情況。在供給和排放管道1、2、3、4的狹窄部分中，管19的壁設有加厚部分62，由此介質的速度和動態壓力局部增加，從而使在換熱通道5、6上的壓降沿同流換熱器的長度變得更加均勻，通過這些通道的流動則更加均等且同流換熱器的效力增加。通過提供具有相應形式的板的堆疊，可獲得相同的效果。

對板進行潤溼對於焓同流換熱的良好操作以及當室內變得太溼時形成冷凝液來說是重要的。這防止了液滴部分或全部地阻斷通道。由於冷凝液而產生的壓降由此受到限制且在重力的影響下更好地排放了冷凝液。塑料，如耐衝擊性聚苯乙烯優選被用於同流換熱器的板。大多數塑料的表面張力是高的，從而形成粘附至表面的液滴。機械錶面粗糙化僅提供了表面張力的小降低且難以在需要的精細粗糙度中應用。在後續的熱成形過程中，粗糙度通常完全或部分地消失。為了獲得所需的納米結構，優選為用PCVD工藝處理表面，其中在厚度為10mm和100mm的層中應用SiO2。由於PCVD工藝發生在真空室中，等離子體可覆蓋整個通道，這不可能是大氣所致的。這樣形成的非常薄且定向的SiO2層是非常親水的，從而使水滴在表面上迅速蔓延。在發生冷凝的情況下，形成水層，其具有100μm量級的最大厚度且在重力的影響下流出同流換熱器。測試表明在未處理材料的情況下壓降現有僅增加約15％。在焓位置上，未發生液滴逃逸且所有冷凝液均在後續的循環中蒸發。由於更好的潤溼，可增加焓循環的切換時間，其減少了在切換期間的虛擬洩漏。

SiO2層的結構使得在冷凝溫度以下水蒸汽也被吸附在壁上，由此增加焓轉移。還可利用除了SiO2以外的材料。