(57)【要約】  本発明の課題は、冷却及び／又は熱回収装置（１０）を実現することであり、この装置（１０）は、モジュール方式で簡単に拡張することが可能であり、それにより、効率を損ねることはない。そのために、本発明は、この装置（１０）をそれぞれ一つの熱交換器を備えた複数の組み立て可能な熱交換器モジュール（１１）から構成するものと規定する。
2015507171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの熱交換器（２９）を備えた冷却及び／又は熱回収装置（１０）において、
それぞれ一つの熱交換器（２９）を備えた組み立て可能な複数の熱交換器モジュール（１１）が配備され、これらの熱交換器モジュール（１１）は、それらの熱交換器（２９）が並列接続形態で動作可能なように組み立てることができることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置（１０）において、
複数の熱交換器モジュール（１１）が垂直に重ねて、水平に並べて、或いはその両方の形態で互いに連結することが可能である、有利には、互いに積み重ねることが可能であることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置（１０）において、
各熱交換器モジュール（１１）が、少なくとも一つの吸気用開口部（１７）、有利には、二つの吸気用開口部（１７）と、少なくとも一つの排気用開口部（１８）、有利には、二つの排気用開口部（１８）とを有することを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一つに記載の装置（１０）において、
連続的に連なる熱交換器モジュール（１１）の吸気用開口部（１７）と排気用開口部（１８）が、互いに上下に位置するとともに、それらの熱交換器モジュール（１１）が、一つの共通の吸気案内部（２１）と一つの共通の排気案内部（２０）とを有することを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一つに記載の装置（１０）において、
連続的に連なる熱交換器モジュール（１１）の吸気用開口部（１７）と排気用開口部（１８）が、共通の排気案内部（２０）と共通の吸気案内部（２１）から等しく、有利には、並行して吸排気することが可能であることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一つに記載の装置（１０）において、
各熱交換器モジュール（１１）が、給湿用水を供給する手段（３７）と給湿用水を排出する手段（３５）とを備えており、これらの手段は、有利には、熱交換器モジュール（１１）を接続する、或いは互いに連結することにより繋ぎ合わせることが可能であることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一つに記載の装置（１０）において、
熱交換器モジュール（１１）には、少なくとも一つのポンプ（３９）を備えた、給湿用水のための一つの共通の給湿用水貯蔵器（２７）が配備されており、そのポンプを用いて、給湿用水を給湿用水貯蔵器（２７）から熱交換器モジュール（１１）に供給することが可能であるか、余剰の給湿用水を給湿用水貯蔵器（２７）に還流させることが可能であるか、或いはその両方が可能であることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか一つに記載の装置（１０）において、
熱交換器モジュール（１１）が、それらを互いに係合して組み立てるための手段を備えていることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか一つに記載の装置（１０）において、
給湿用水貯蔵器（２７）及び各熱交換器モジュール（１１）が、有利には、同じ筐体半分体（４１，４７）から構成された、熱交換器（２９）の周囲を取り囲む筐体（１３）を有することを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一つに記載の装置（１０）において、
熱交換器モジュール（１１）及び給湿用水貯蔵器（２７）の筐体半分体（４１，４７）が、それぞれ筐体半分体（４１，４７）を互いに係合する形及び／又は形状を一致させた形で組み立てることを可能とする互いに係合し合う窪み（３１）とそれに対応する突起（３３）を有することを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか一つに記載の装置（１０）において、
有利には、全ての熱交換器モジュール（１１）が、一緒になって一つの共通の筐体によって周囲を取り囲まれていることを特徴とする装置。
【請求項１２】
複数の熱交換器プレート（３０）とこれらの熱交換器プレート（３０）に給湿するための一つの機器とを有する少なくとも一つの熱交換器（２９）を備えた、特に、請求項１から１１までのいずれか一つに記載の間接気化冷却装置（１０）において、
この機器には、少なくとも一つの衝突面（５７）が設けられており、この機器により作り出された給湿用ウォータジェット（５３）が、この少なくとも一つの衝突面（５７）に９０°と等しくない角度で当たることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置（１０）において、
衝突面（５７）への給湿用ウォータジェット（５３）の衝突により生じる上方からの給湿用水カーテン（５８）が熱交換器プレート（３０）に対して斜めの方向を向くように、当該の少なくとも一つの衝突面（５７）が、筐体（１３）の壁、有利には、上方の筐体半分体（４７）の天井壁の傾斜した部分面により構成されるか、或いは当該の少なくとも一つの衝突面（５７）が、給湿用ウォータジェット（５３）及び直立した熱交換器プレート（３０）に対して相対的な方向に向けられていることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の装置（１０）において、
熱交換器プレート（３０）に給湿するための機器が、各熱交換器モジュール（１１）の熱交換器（２９）の熱交換器プレート（３０）を横切って延びる、給湿用ウォータジェット（５３）を発生させるための複数の開口部（５４）を有する少なくとも一つのパイプを備えていることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１２から１４までのいずれか一つに記載の装置（１０）において、
当該の給湿用ウォータジェット（５３）を発生させるパイプが、各熱交換器モジュール（１１）内の上方の筐体半分体（４７）の天井の下に配置されたランス（５１）として構成されていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１と１２に基づく冷却及び／又は熱回収装置に関する。
【０００２】
本発明は、ガス状媒体用の少なくとも一つの熱交換器を備えた冷却及び／又は熱回収装置に関する。この熱交換器は、物理的に分離されているが、熱的に繋がった主フローチャネルと副フローチャネルを有する。これらのチャネルを介して、二つの媒体が、有利には、交差流又は逆流の形態で案内される。この場合、二つの媒体の間で、エネルギーが熱の形で交換される。
【背景技術】
【０００３】
前記の熱交換器のチャネルの中の一方である副チャネルは、壁面に親水性の被膜を有する、即ち、液状媒体、例えば、水を毛管現象により吸収して、気化により再び発散させる能力を有する。この場合、親水性の層から液体を気化させるのに必要な気化熱は、隣接する主チャネルの媒体から取り出される。そのため、主チャネル内の媒体は、熱を奪われて冷却される。この過程は、間接気化冷却と呼ばれており、多くの熱交換器で採用されている。
【０００４】
この構造形態の批判的な考察は、逆流式熱交換器が、媒体が実際に互いに逆流形態で移動する部分と、媒体が互いに交差流形態で移動する部分とから構成されることを示している。そのため、逆流式熱交換器では、効率を考慮すると、交差流と逆流の比率が非常に重要となる。熱回収と冷却に関して高い効率は、冷却器として使用される場合の熱交換器の作用に大きな影響を与える。
【０００５】
そのようなチャネルを介した圧力損失が約１５０Ｐａよりも大きくない、空気体積流量が１，５００ｍ３／ｈまでの逆流式熱交換器が周知である。そのような熱交換器の幾何学的な形状が、例えば、１０，０００ｍ３／ｈの空気体積流量に適するような規模に理論的に拡大された場合、交差流成分と逆流成分の間の比率が非常に不利に低下する。その交差流成分が、逆流成分よりも著しく大きくなり、そのことが、効率を悪化させる。別の欠点は、圧力損失を限界内に保持するためには、プレートの間の間隔を大きく拡大しなければらないことであり、そのことは、同じく熱交換器の効率を不利に低下させる。更に、大きな欠点は、副チャネルを気化すべき液体で殆ど完全には浸すことができないことである。そのことは、気化式冷却器の効率を一層低下させる。
【０００６】
１，５００ｍ３／ｈの空気体積流量に適した、前記の形式の逆流式熱交換器は、互いに並べて設置することもできるが、その結果、プレート集合体全体の幅が広くなり、従来の通り、逆流式熱交換器を設置するための筐体の幅が広くなり過ぎるので、それは限定的にしか可能でない。
【０００７】
現行の空気力学原理による計算は、小さいサイズの小型熱交換器の全表面に対する逆流成分の百分率が、大きいサイズの熱交換器よりも大幅に大きくなり、それに応じて有利になることを明らかにしている。更に、その計算は、さもないとプレート間の圧力損失が大きくなり過ぎて、熱交換器が非効率な形でしか動作できなくなるので、大型熱交換器のプレート間隔を小型熱交換器よりも著しく大きくしなければらないことを明らかにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、比較的高い効率で大きな能力を可能とし、更に、簡単な構造を有する冷却及び／又は熱回収装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本課題を解決する装置は、請求項１の特徴を有する。それによると、冷却及び／又は熱回収装置は、それぞれ一つの熱交換器を備えた複数の組み合わ可能な熱交換器モジュールから構成される。それぞれ専用の熱交換器を備えた複数の熱交換器モジュールを組み合わせることによって、より大きな冷却能力又は熱回収能力を有する、より大きな熱交換器が実現される。この場合、能力の向上は、組み合わせる個々の熱交換器モジュールの数に線形的に比例する。一つの大きな熱交換器を複数の小さい熱交換器からモジュール式に組み立てることによって、熱交換器の幾何学的な形状、特に、熱交換器の空気力学的な特性は影響を受けない。そのように熱交換器モジュールの熱交換器の流体技術的な特性が変わらないことによって、小型熱交換器と同じ能率又は同じ効率を有する任意の大きさの熱交換器を製作することができる。
【００１０】
熱交換器モジュールを冷却又は熱回収装置としてモジュール式に組み合わせることによって、熱交換器の大きさを実際に必要な冷却能力又は熱回収能力に適合させることができる。そのため、所望の冷却能力及び／又は熱回収能力を有する装置は、その大きさに対応する数の熱交換器モジュールから組み立てることができ、熱交換器モジュールの数は制限されない。
【００１１】
更に、熱交換器モジュールは、その熱交換器を並列接続形態で動作させることが可能なように組み合わせることが可能であると規定される。熱交換器モジュールを並列接続形態で動作させることは、全ての熱交換器モジュールの給気管及び排気管のために、それぞれ一つの配管だけが必要なので、特に、個々の熱交換器のための給気管及び排気管と比べて有利である。特に、一つの熱交換器モジュールが故障した時、この装置の動作は、熱交換器が直列に接続された場合のように中断されない。そのような性能の低下は、別の熱交換器モジュールにより簡単に補うことができる。
【００１２】
本装置の改善構成は、複数の熱交換器モジュールを垂直に積み重ねた形及び／又は水平に並べた形で互いに連結するか、或いは互いに統合することが可能であると規定する。本発明は、個々の熱交換器モジュールを互いに連結することが可能であると規定する。そのような互いに連結することは、空間的な実情に応じて、垂直に積み重ねた形又は水平に並べた形で行なうことができる。更に、そのような互いに連結することを垂直にも水平にも行なうことが考えられる。そのように互いに連結することによって、個々の熱交換器モジュールの熱力学的な特性が、全体として、使用する熱交換器モジュールの数に比例して拡大又は倍増される。
【００１３】
有利には、各熱交換器モジュールは、少なくとも一つの吸気開口部、有利には、二つの吸気開口部と、少なくとも一つの排気開口部、有利には、二つの排気開口部とを有すると規定される。熱交換器が逆流方式で動作する場合、副フローは、冷媒を介して、熱交換器の少なくとも一つの熱交換器プレートを冷却する。新鮮な空気を通す主フローは、少なくとも一つの熱交換器プレートの傍を通過しており、そのプレート上で新鮮な空気が冷却される。新鮮な空気を不用意に湿らせることも乱れさせることもないようにするため、主フローも副フローも専用のチャネルを通る。従って、これら両方のチャネルの各々は、一つの開口部と一つの出口部とを必要とする。熱交換器が三つ以上のチャネルを備えることも考えられる。
【００１４】
本発明による装置では、特に、連続的に連なる熱交換器モジュールの吸気開口部と排気開口部が互いに上下に位置し、これらの熱交換器モジュールが、一つの共通の吸気案内部と一つの共通の排気案内部を有すると規定される。連続的に連なる熱交換器モジュールの吸気開口部と排気開口部を上下に配置することによって、これらの開口部をそれぞれ一つのユニットに統合することができる。それによって、共通の吸気案内部と共通の排気案内部をそれぞれ一つの部品から構成することが可能となる。
【００１５】
本装置の特に有利な改善構成は、連続的に連なる熱交換器モジュールの吸気開口部と排気開口部が共通の排気部と共通の吸気部により同様に給排気可能である、特に、並列に給排気可能であると規定する。そのために、排気部又は吸気部は、全ての吸気開口部又は排気開口部と等しく直接接続される。
【００１６】
更に、各熱交換器モジュールが、給湿用水を供給する手段と給湿用水を排出する手段とを有し、それらの手段は、有利には、熱交換器モジュールを互いに接続又は連結することによって接続可能であると規定される。この給湿用水を供給する手段は、特に、幾つかのパイプセグメントから構成可能なパイプとすることができる。この給湿用水を排出する手段は、特に、互いに差し込み可能なチャネルセグメントから成るチャネルとすることができる。これらのチャネルセグメントは、それぞれ排出開口部を介して熱交換器モジュールと連結される。
【００１７】
更に、本装置の特に有利な実施形態は、給湿用水のための共通の給湿用水貯蔵器が熱交換器モジュールに配備されており、この貯蔵器が少なくとも一つのポンプを有し、このポンプを用いて、給湿用水を給湿用水貯蔵器から熱交換器モジュールに供給することが可能であるか、余剰の給湿用水を給湿用水貯蔵器に還流させることが可能であるか、或いはその両方が可能であることを特徴とする。この場合、給湿用水貯蔵器は、給湿用水の貯蔵及び／又は給湿用水の収容を行なう桶として構成されるか、或いは給湿用水を直接集めて、ポンプにより再び熱交換器モジュールに供給することを可能とする配管を備えることができる。
【００１８】
更に、有利には、熱交換器モジュールが、互いに係合させて組み立てるための手段を有すると規定される。それによって、幾つかの熱交換器モジュールから、熱交換器モジュールの数に対応する性能を有する一つの熱交換器を「挟持コンポーネント方式」に基づき組み立てることが可能となる。組み立てる熱交換器モジュールの数は任意である。
【００１９】
本発明の特に有利な改善構成として、給湿用水貯蔵器と各熱交換器モジュールが、有利には、同じ筐体半分体から構成される、熱交換器の周囲を取り囲む筐体を有すると規定される。そのように筐体を同じ筐体半分体から構成することによって、モジュール式に構成可能な装置が柔軟性を獲得することとなる。これらの筐体半分体は、それらが組み立て可能であり、互いに接合可能であり、異なる熱交換器モジュールの間で交換可能であるように構成される。更に、同じ筐体半分体から任意の大きさの熱交換器を製作するために、ただ一つの形式の筐体半分体が必要である。
【００２０】
更に、有利には、熱交換器モジュール及び給湿用水貯蔵器の筐体半分体がそれぞれ互いに係合可能な窪みとそれに対応する突起とを有し、それらにより、筐体半分体を互いに係合することが可能であるか、形状を一致させた形で組み立てることが可能であるか、或いはその両方が可能であると規定される。これらの窪みとそれに対応する突起を互いに係合することによって、筐体半分体、特に、上方と下方の接合面の噛み合わせが実現され、それによって、筐体半分体の相対的なずれが防止される。
【００２１】
更に、本発明は、有利には、全ての熱交換器モジュールが一緒になって一つの共通の筐体によって取り囲まれると規定する。全ての熱交換器モジュールの集合から成る装置は、一つの共通の筐体によって完全に取り囲むことが可能である。この共通の筐体は、特に、吸音タイプであるとともに、場合によっては、個々の熱交換器モジュールから漏れる湿気を吸収する。更に、本装置の共通の筐体は、コンパクトである。
【００２２】
冒頭に述べた課題を独自に解決する別の装置は、請求項１２の特徴を有する。それは、請求項１から１１までのいずれか一つに記載された装置の有利な改善構成でもある。請求項１２による装置には、熱交換器プレートに給湿するための少なくとも一つの機器が配備され、この機器には、その機器が発生した給湿用水ジェットが少なくとも一つの衝突面に９０°と等しくない角度で当たるように、少なくとも一つの衝突面が設けられている。この衝突面により跳ね返された給湿用水ジェットの水は、有利には、一種類の水噴霧により複数の熱交換器プレートに均等に給湿する。
【００２３】
本装置の有利な改善構成は、この少なくとも一つの衝突面が筐体の壁、有利には、上方の筐体半分体の天井壁の傾斜した部分面により構成されると規定する。更に、衝突面での給湿用水ジェットの衝突により発生した上方からの給湿用水のカーテン又はベールが熱交換器プレートに対して斜めの方向に向けられるように、この少なくとも一つの衝突面を給湿用水ジェット及び直立した熱交換器プレートに対して相対的な方向に向けることが特に有利である。しかし、この衝突面は、それ以外の任意の方向に向けることもできる。
【００２４】
冒頭に述べた装置の有利な改善構成は、この熱交換器プレートに給湿するための機器が各熱交換器モジュールの熱交換器の熱交換器プレートと交差して延びる、給湿用水ジェットを発生させるための複数の開口部を有する少なくとも一つのパイプを備えると規定する。この開口部の数は、給湿すべき熱交換器プレートの数と、熱交換器の幾何学的な形状又はパイプと熱交換器プレートの間隔とに基づき算出される。これらの開口部は、パイプ内の単純な孔又は幾つかの噴射口とすることができる。
【００２５】
更に、有利には、給湿用水ジェットを発生させるパイプが、各熱交換器モジュール内において上方の筐体半分体の天井の下に配置されたランスとして構成されると規定する。しかし、このパイプがランス形状と異なる形態、特に、湾曲した形状を取ることも考えられる。熱交換器プレートに給湿するためのランスが各熱交換器モジュール内を延びることによって、全ての熱交換器モジュールの熱交換器プレートの各々に個別に給湿することが可能となる。
【００２６】
以下において、本発明の有利な実施例を図面に基づき詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】複数の熱交換器モジュールから成る冷却装置の模式図
【図２】積み重ねられた熱交換器モジュールから成る装置の斜視図
【図３】主フローを模式的に図示した熱交換器モジュールの斜視図
【図４】副フローを模式的に図示した熱交換器モジュールの斜視図
【図５】熱交換器モジュールの一つの熱交換器と二つの筐体半分体の斜視図
【図６】熱交換器プレートに給湿するための機器の部分断面図
【図７】給湿用水貯蔵器の部分断面図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図面に図示された装置１０は、気化方式に基づき、例えば、空間の空気又は循環する空気を冷却する役割を果たす。この装置１０は、複数の個別の同じ熱交換器モジュール１１からモジュール式に組み立てることが可能である。各熱交換器モジュール１１は、専用の熱交換器２９を備えている。即ち、この装置１０は、組み立てられた複数の熱交換器モジュール１１から成る装置１０の冷却能力が全ての個々の熱交換器モジュール１１の能力の合計となるように、相応の数の複数の（小型）熱交換器モジュール１１から組み立てることができる。
【００２９】
この装置１０は、図示された実施例では、複数の積み重ねられたボックス形状の熱交換器モジュール１１から構成される（図１）。個々の熱交換器モジュール１１は、上の熱交換器モジュール１１の下側５０が下の熱交換器モジュール１１の上側１２に載せられるように、等しく積み重ねられている。図１に図示された装置１０の底部は、給湿用水貯蔵器２７を構成している。この給湿用水貯蔵器２７上に、熱交換器モジュール１１が積み重ねられている。これらの積み重ねられた熱交換器モジュール１１と給湿用水貯蔵器２７は、一緒になって一つのユニットを構成するように互いに連結することが可能である。
【００３０】
これらの個々の熱交換器モジュール１１と給湿用水貯蔵器２７は、それぞれ一つの筐体１３を有する。全ての熱交換器モジュール１１と給湿用水貯蔵器２７の筐体１３は、同じ形で構成されている。熱交換器モジュール１１と給湿用水貯蔵器２７の筐体１３は、プラスチックから構成するか、或いは金属又はアルミニウム板から構成することもできる。
【００３１】
同じ筐体１３の各々は、二つの筐体半分体から、詳しくは、下方の筐体半分体４１と上方の筐体半分体４７から構成される。図示されている実施例では、筐体半分体４１と４７は、同じ形で構成されており、一方を逆さまにして開いた正面側を互いに対向させて、それぞれ筐体１３として組み立てられる。この筐体１３は、閉じた上側１３、閉じた下側及びそれぞれ二つの対向する閉じた側壁１４を有する。熱交換器モジュール１１を積み重ねた場合、熱交換器モジュール１１の筐体１３の個々の側壁１４は、一緒になって、この装置１０の閉じた面１５を構成する。図１で一部だけ見える熱交換器モジュール１１の対向する正面側１６が部分的に開いている。
【００３２】
熱交換器モジュール１１の各筐体１３は、二つの対向する正面側１６に、それぞれ一つの入口１７と一つの出口１８とを有する。これらの入口１７と出口１８は、空気の流れ又はガス状媒体のための開口部である。図１に図示された実施例では、これらの正面側１６の入口１７と出口１８は、それぞれ正面側１６の１／４、即ち、ちょうど長さの半分と高さの半分ずつを占めている。これらの入口１７と出口１８は、互いに対角線状にずれた形で正面側１６に配置されている。正面側１６のそれらに対応する別の二つの１／４部分は閉じられている。この正面側１６に対向する筐体１３の正面側１６は、前述した通り正確に鏡面反転した形で構成されている。熱交換器モジュール１１の筐体１３の二つの対向する正面側１６には、入口１７と出口１８の間の移行領域に分離板１９が取り付けられている。
【００３３】
筐体１３の対向する正面側１６の入口１７と出口１８は、それぞれ分離板１９に沿って対角線状に対向している。そのため、筐体１３の各正面側１６は、それぞれ筐体１３の対向する正面側１６の入口１７と出口１８に対して対角線状に対向する入口１７と出口１８を有する。一方の正面側１６の入口１７は、それぞれ対向する正面側１６の出口１８とチャネルにより繋がっている。そのようにして、一方の正面側１６の入口１７は、それぞれ他方の正面側１６のそれに対応する出口１８とチャネルにより繋がっており、そのため、熱交換器モジュール１１は、互いに分離された二つのチャネルを備えている。
【００３４】
熱交換器モジュール１１の二つのチャネルが、それぞれ対角線状に対向する二つの開口部（入口１７と出口１８）を繋ぐとともに、二つの正面側１６の入口１７と出口１８が鏡像関係で対向しているので、これら二つのチャネルは、分離板１９の平面に沿って交差している。更に、これらのチャネルの入口１７又は出口１８が対向する正面側に有るので、この熱交換器２９は、交差逆流式熱交換器である。
【００３５】
交差逆流式熱交換器では、一方のチャネル（主チャネル）により、冷却すべき空気、例えば、外側の空気４２が、熱交換器２９を通して案内されて、熱交換器プレート３０で冷やされ、給気４４として空気調節すべき空間に再び供給される。副チャネルの給湿された内壁の気化を高めて、それにより湿った拡散空気４６として熱交換器に放出するために使用される排気４５は、第二のチャネル（副チャネル）を通して流れる。副チャネルの給湿された内壁での気化によって、熱交換器プレートが、そのため主チャネルが冷却される。この過程は、間接気化冷却方式と呼ばれる。
【００３６】
全ての熱交換器モジュール１１が同じであるため、個々の熱交換器モジュール１１の正面側１６の入口１７と出口１８は、互いに上下に位置する。この装置１０の図１に図示された実施例は、正面側１６に、それぞれ熱交換器モジュール１１の全ての入口１７に共通の排気チャネル２０と、熱交換器モジュール１１の全ての出口１８に共通の給気チャネル２１とを有する。この給気チャネル２１は、排気チャネル２０から分離されている。図１に図示された実施例では、これらの排気チャネル２０も給気チャネル２１も、二等辺三角形の形をしており、その底辺２２は、熱交換器モジュール１１の正面側１６に有り、一方の斜辺２３は閉じられ、一方の斜辺２３は開かれている。
【００３７】
排気チャネル２０に表示された矢印２４は、排気チャネル２０内、そのため、熱交換器モジュール１１の全ての入口１７内に空気が流入する方向を表す。給気チャネル２１に表示された矢印２５は、給気チャネル２１を通って全ての熱交換器モジュール１１の出口１８から空気が流出する方向を表す。熱交換器モジュール１１の対向する正面側１６には、拡散空気チャネルと外側空気チャネルが、熱交換器モジュール１１に等しく配備されている。そこでは、矢印２６が、給気チャネル２１への、そのため、熱交換器モジュール１１の入口１７への空気の流入方向を表している。
【００３８】
図１に図示された装置は、任意の数の積み重ねられた同じ熱交換器モジュール１１から構成することができる。更に、図１に図示された形の装置は、幾つかの形態で並べて動作させることもできる。
【００３９】
この装置の図１に図示された実施例では、各熱交換器モジュール１１は、６５０ｍｍの長さ、１８０ｍｍの高さ及び６００ｍｍの幅を有する。そのため、この装置１０の全体の高さは、全ての熱交換器モジュール１１と熱交換器モジュール１１のサイズに対応するモジュール式給湿用水貯蔵器２７との高さの合計から得られる。
【００４０】
図２には、本発明による装置１０が排気チャネル２０と給気チャネル２１の無い形で図示されている。図２は、一つの給湿用水貯蔵器２７と、この給湿用水貯蔵器２７上に積み重ねられた三つの熱交換器モジュール１１と、矢印２８により表示されている通り、既に組み合わされた熱交換器モジュール１１上に設置される一つの別の熱交換器モジュール１１とを図示している。
【００４１】
各熱交換器モジュール１１は、それぞれ入口１７と出口１８を正面側１６に備えた筐体１３を有する。各熱交換器モジュール１１の内部には、単一の熱交換器２９が有る。この熱交換器２９は、基本的に、多数の直立した互いに平行な方向を向く間隔を開けて配置された熱交換器プレート３０から構成される。これらの熱交換器プレート３０は、入口１７又は出口１８に対して直角の方向を向いている。
【００４２】
熱交換器モジュール１１の各筐体１３は、二つの対向する側壁１４を有する。これらの側壁１４は、その下端３２に窪み３１と突起３３を有する。一方の側壁１４のそれに対応する上端３４は、同じく下端３２の突起３３と窪み３１に適合する形の窪み３１と突起３３を有する。個々の熱交換器モジュール１１を積み重ねた場合、二つの対向する側壁１４の上端３４の突起３３と窪み３１が、その上の熱交換器モジュール１１の二つの対向する側壁１４の下端３２のそれらに適合する突起３３と窪み３１に係合する。熱交換器モジュール１１の二つの連続的に連なる筐体１３の窪み３１と突起３３を互いに係合させることによって、連続的に連なる熱交換器モジュール１１の形状を合わせて整合した組み立てが実現される。
【００４３】
各筐体１３の二つの筐体半分体４１と４７は、それらの互いに向き合った正面を等しく中心を合わせて組み立てられて、互いに接続されている。（図示されていない）好適なセンタリング手段が、中心を合わせた上下の位置に各筐体１３の筐体半分体４１と４７を保持している。
【００４４】
熱交換器モジュール１１と給湿用水貯蔵器２７の各筐体１３の二つの対向する側壁１４は、それぞれ排水チャネルセグメント３５の区画を有する。個々の熱交換器モジュール１１を積み重ねることによって、個々の排水チャネルセグメント３５は、全ての熱交換器モジュール１１と給湿用水貯蔵器２７を互いに繋ぐ連続した縦樋状の排水チャネルが出来上がるように組み立てられる。それぞれ二つの連続的に連なる排水チャネルセグメントは、水が意図しない形で排水チャネルから漏れないように、シールリング３６を用いて組み立てられる。
【００４５】
更に、各熱交換器モジュール１１と給湿用水貯蔵器２７は、それらの側壁１４の一方にパイプセグメント３７を有する。各熱交換器モジュール１１と給湿用水貯蔵器２７の個々のパイプセグメント３７は、積み重ねられた場合に一つのパイプに組み立てられる。個々のパイプセグメント３７を密閉するために、個々のパイプセグメント３７を組み立てる際に、二つのパイプセグメント３７の間にシールリング３８が差し込まれる。
【００４６】
個々の熱交換器モジュール１１が上に積み重ねられた給湿用水貯蔵器２７が、この装置１０の下方の底部としての役割を果たす。この給湿用水貯蔵器２７の筐体１３又は側壁１４は、その上端３４に、熱交換器モジュール１１と同じ窪み３１と同じ突起を有する。それによって、給湿用水貯蔵器２７と最も下の熱交換器モジュール１１の間の形状を一致させて整合した接続形態が作り出される。そのような上下の個々の熱交換器モジュール１１又は熱交換器モジュール１１と給湿用水貯蔵器２７の形状を一致させた接続形態は、上下の個々の熱交換器モジュール１１と給湿用水貯蔵器２７の意図しない形でのずれを防止している。
【００４７】
図示された実施例では、給湿用水貯蔵器２７は、一方の側壁１６にポンプ３９を備えている。このポンプ３９を用いて、水が、給湿用水貯蔵器２７から各熱交換器モジュール１１の個々のパイプセグメント３７を介して熱交換器モジュール１１に等しく送られる。その場合、水は、熱交換器プレート３０に給湿する役割を果たす。使用後の冷却水又は熱交換器プレート３０から滴下又は落下した水は、筐体１３に統合された受け皿４０により集められる。これらの各熱交換器モジュール１１の受け皿４０は、各熱交換器モジュール１１の排水チャネルセグメント３５と繋がっている。受け皿４０に集められた水は、個々の排水チャネルセグメント３５を介して給湿用水貯蔵器２７に還流され、そこに集められて、熱交換器プレート３０の給湿のために、ポンプ３９を用いて、パイプセグメント３７を介して個々の熱交換器モジュール１１に再び供給される。
【００４８】
図３と４には、間接気化冷却方式の原理が、熱交換器モジュール１１の実施例に基づき、空気の流れを記号化した矢印を用いて図示されている。図３には、熱交換器モジュール１１の下方の半分体４１が熱交換器プレート３０を上から見た図で図示されている。熱交換器モジュール１１の下方の半分体４１は、入口１７と出口１８を有する。（ここでは、三重の矢印で表示された）外側の空気４２が、熱交換器モジュール１１の入口１７を介して、筐体１３内に流入し、次に、熱交換器プレート３０の隙間空間４３を通って流れる。外側の空気４２、特に、新鮮な空気が熱交換器プレート３０の隙間空間４３を通って流れる間に、外側の空気４２が冷やされる。熱交換器プレートの対向する側の外側の空気４２は、冷却された給気４４として、熱交換器モジュール１１の出口１８から流出する。
【００４９】
図４には、図３と同じ熱交換器モジュール１１の下方の半分体４１が図示されている。しかし、ここでは、（三重の矢印で表示された）排気４５が、対向する入口１７を介して筐体１３の内側に流入する。この排気４５は、熱交換器プレート３０の隙間空間４３を通って流れる。しかし、この排気４５は、熱交換器プレート３０の給湿された隙間空間４３を通って流れる。熱交換器プレート３０を通る空気の流れのために、給湿された熱交換器プレート３０の水の気化が促進されることとなる。この気化過程によって、給湿された熱交換器プレート３０が冷やされる。この排気４５は、湿った拡散空気４６として、熱交換器モジュール１１の出口１８を介して熱交換器２９から流出する。
【００５０】
この交差逆流式熱交換器は、排気４５又は拡散空気４６が外側の空気４２又は給気４４と接触しないように構成されている。熱交換器２９の内側の図示されていないチャネルは、排気４５がそれに対応する隣接する熱交換器プレート３０の間の隙間空間を通って流れて、その際湿気を取り込み、それにより熱交換器プレートを冷却して、拡散空気４６として熱交換器２９から再び出て行くように延びている。この場合、外側の空気４２が、給湿されていない冷却されたチャネルを通過する間に、熱を放出して、或いは冷却されて、冷却された給気４４として熱交換器２９から再び出て行く。
【００５１】
図５は、熱交換器モジュール１１を図示しており、下方の筐体半分体４１は、筐体１３の上方の筐体半分体４７と未だ組み合わされていない。これらの筐体１３の下方の筐体半分体４１と上方の筐体半分体４７は、二つの筐体半分体４１と４７が組み立てられた状態でその際に作り出される正面側１６の各々に入口１７と出口１８を形成するように構成されている。上方の筐体半分体４７は、下方の筐体半分体４１上に設置されて、それと連結される。上方の筐体半分体４７は、その上側１２に凹部４８と凸部４９を有する。これらの上方の筐体半分体４７の凹部４８及び凸部４９は、熱交換器モジュール１１を積み重ねた際に、その上の熱交換器モジュール１１の下側５０のそれらに対応する凹部４８及び凸部４９に嵌合する。そのようにして、積み重ねられた熱交換器モジュール１１が互いにずれないことを実現している。
【００５２】
既に上述した通り、下方の筐体半分体４１は、個々の熱交換器モジュール１１を積み重ねた際に上方の筐体半分体４７の側壁１４の窪み３１及び突起３３と互いに係合する窪み３１及び突起３３を有する。
【００５３】
パイプセグメント３７からは、ランス５１が直角に筐体１３内に延びている。このランス５１は、熱交換器２９に対して平行に、かつ熱交換器プレート３０に対して垂直に延びている。このランス５１は、等しい間隔を開けて孔５２を有する。これらの孔５２を通して、パイプセグメント３７及びランス５１からウォータジェット５３が噴射される。
【００５４】
ランス５１の孔５２の数は、可変であり、熱交換器プレート３０の数に応じて選定することができる。これらの孔５２の直径は、水圧が低い場合でも正しい向きのウォータジェット５３が生成されるように選定される。
【００５５】
筐体１３の上方の半分体４７の側壁１４の上端３４には、一つの開口部５４が設けられている。下方の筐体半分体４１と上方の筐体半分体４７を組み立てた際に、ランス５１が、この開口部５４を介して熱交換器モジュール１１内を延びる。
【００５６】
図５には、下方の半分体４１における矢印５５により、熱交換器２９から各受け皿４０への余剰水の推移が図示されており、その水は、受け皿から排水溝５６を通って排水チャネル３５に達する。この排水は、排水チャネル３５を介して給湿用水貯蔵器２７に還流される。
【００５７】
図５には、筐体１３の下方の半分体４１を上方の半分体４７から分離するとともに、入口１７を出口１８から分離する分離壁１９が図示されている。それは、外側の空気４２を拡散空気４６と混合させず、給気４４を排気４５と混合させない役割を果たす。
【００５８】
図６は、熱交換器プレート３０に給湿するための機器が見えるように熱交換器モジュール１１を斜めから見た図を図示している。ランス５１の各孔５２から、ウォータジェット５３が、熱交換器プレート３０に対して斜めに噴射される。全てのウォータジェット５３が衝突面５７に向けられている。この衝突面５７は、筐体１３の凹部４８の内側とするか、或いは正確に衝突面５７として作用する差し込み式襞とすることができる。この衝突面５７は、ウォータジェット５３及び熱交換器プレート３０に対して相対的に傾斜している。この傾斜位置は、ウォータジェット５３が、９０°と等しくない、有利には、２０°〜８０°、特に、４０°〜５０°となる角度で衝突面５７に当たるように設定される。この衝突面５７は、垂直方向を向いた熱交換器プレート３０に対して斜めに延びる。それによって、ウォータジェット５３が衝突面５７に当たることにより生じる給湿カーテン５８が熱交換器プレート３０の方に偏向される、詳しくは、有利には、給湿カーテン５８が熱交換器プレート３０に対して傾斜した方向を向くように偏向される。この給湿カーテン５８の水は、きめ細かい滴として存在し、有利には、熱交換器プレート３０の親水性の表面に付着する。熱交換器プレート３０に付着しなかった給湿カーテン５８の滴は、受け皿４０に集められて、給湿用水貯蔵器２７に再び供給される。
【００５９】
そのようなランス５１から成る、熱交換器プレート３０に給湿するための機器は、熱交換器プレート３０の片側だけに給湿するか、或いは熱交換器プレート３０の対向する両側に給湿することができる。
【００６０】
図７には、給湿用水貯蔵器２７の部分断面図が図示されている。この給湿用水貯蔵器２７は、同じく二つの対向する側壁１４に、それぞれ排水チャネルセグメント３５を備えている。これら二つの排水チャネルセグメント３５は、給湿用水貯蔵器２７内を延びる垂直チャネル５９を介して互いに繋がっている。この垂直チャネル５９は、二つの排水パイプ６０を介してポンプ３９と繋がっている。このポンプ３９からは、再び最も下の熱交換器モジュール１１のパイプセグメント３７と繋がった給水パイプ６１が、給湿用水貯蔵器２７の内部を通って延びている。この排水チャネルセグメント３５、垂直チャネル５９、ポンプ３９、給水パイプ６１、パイプセグメント３７及びランス５１から成るシステムにより、給湿用水を熱交換器プレート３０に供給し、余剰の水を受け皿４０により受け止め、その水を給湿用水貯蔵器２７に集めて、再び熱交換器プレート３０に供給する水の循環系統が形成される。
【００６１】
この給湿用水貯蔵器２７は、水、特に、給湿用水のための大きな貯水タンクとしても使用することができる。給湿用水貯蔵器２７内の給湿用水の充填度合いを測定する図示されていない液体レベルセンサによって、必要に応じて、給湿用水貯蔵器２７に水を供給することができる。そのようにして、熱交換器プレート３０に給湿するために十分な水が存在することが保証される。
【００６２】
前述した装置は、熱の回収にも適している。そのような熱の回収は、気化冷却方式により動作する必要はない。その場合、熱交換器２９の給湿を中止することができる。従って、熱を回収する装置は、給湿用水貯蔵器２７を備える必要が無く、給湿作用を果たす部品、特に、水の配管を備える必要が無い。
【符号の説明】
【００６３】
１０    本装置
１１    熱交換器モジュール
１２    上側
１３    筐体
１４    側壁
１５    面
１６    正面側
１７    入口
１８    出口
１９    分離板
２０    排気チャネル
２１    給気チャネル
２２    底辺
２３    斜辺
２４    矢印
２５    矢印
２６    矢印
２７    給湿用水貯蔵器
２８    矢印
２９    熱交換器
３０    熱交換器プレート
３１    窪み
３２    下端
３３    突起
３４    上端
３５    排水チャネルセグメント
３６    シールリング
３７    パイプセグメント
３８    シールリング
３９    ポンプ
４０    受け皿
４１    下方の半分体
４２    外側の空気
４３    隙間空間
４４    給気
４５    排気
４６    拡散空気
４７    上方の筐体半分体
４８    凹部
４９    凸部
５０    下側
５１    ランス
５２    孔
５３    ウォータジェット
５４    開口部
５５    矢印
５６    排水溝
５７    衝突面
５８    給湿カーテン
５９    垂直チャネル
６０    排水パイプ
６１    給水パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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