Beispielsweise aus der Europäischen Patentanmeldung 0 040 890 ist ein Wärmetauscher bekannt, welcher aus aufeinander gestapelten Abstandshaltern und einer sich zick-zack- förmig um die einzelnen Abstandshalter windende Folie besteht, wobei die Folie die einzelnen Abstandhalter durch i eweils eine Folienlage voneinander trennt.

Dieser Typus ist in Figur 1 dargestellt. Der Wärmetauscher nach Figur 1 weist einem Stapel vieler schmaler Luftkammern auf. Diese werden gebildet durch jeweils zwei Lagen einer zick-zack-förmig gefalteten Folie (F), in deren Falten sich eingelegte Abstandhalter A, B gemäß Figur 2 zur seitlichen Begrenzung der Luftkammern befinden. Die Abstandhalter A, B bestehen aus einem U-förmigen Abstandhalter A1, B 1 und einem geradlinigen Abstandhalter A2, B2. Diese bilden zusammen die Kanten eines Rechteckes, welches an beiden Enden des Abstandhalters A2, B2 jeweils eine Lucke zum Abstandhalter A1, B 1 aufweist. Diese Lücken bilden beim in die Folie eingesetzten Abstandhalter jeweils zwei Öffnungen a, b an den Enden einer Längsseite der jeweiligen Luftkammer. Die Öffnungen a, b der ungeradzahligen Luftkammereinheiten des Stapels liegen alle auf der einen Längsseite, jene der geradzahligen Luftkammereinheiten liegen auf der gegenüberliegenden Längsseite.

Figur 3 zeigt eine Gesamtanordnung der Wärmetauschervorrichtung. Der Wärmetauscherstapel befindet sich in einem Gehäuse G. Das Gehäuse G weist eine Einlaßöffnung mit einem Pollenfilter 18 auf und Auslaßöffnung. Weiterhin ist eine Elektronik E vorgesehen, welche im Gehause G aufgenommen ist. Vor den Offnungen a, b des Wärmetauscherstapels sind kleine Liiftermotoren 15 angeordnet.

Die Lüftermotoren erzwingen Luftströme durch die Kammern. Die Strume der einen Seite, fließen dann an den Kammerwänden der Luftkammern der anderen Seite entlang, in welchen sich Luftströme in der entgegengesetzten Richtung bewegen Da die Kammerwände aus donner Metallfolie (z. B. 12 µm) bestehen, herrscht eine sehr gute Wärmekopplung zwischen den Kammern und zwar nach jeweils zwei Seiten, mit Ausnahme der ersten und letzten Kammer, welche jeweils nur eine Nachbarkammer besitzen. Die Luftkammerhöhe wird durch die Hoche der Abstandshalter A, B bestimmt.

Je geringer deren Dickenmaß ist, desto mehr Luftkammern konnen fiir eine bestimmte Stapelhöhe gebildet werden.

Der beschriebene Wärmetauscher kann im Gegenstrom hocheffizient betrieben und deshalb insbesondere zur Rückgewinnung der Warmeenergie eingesetzt werden, welche in verbrauchter Raumluft enthalten ist und beim Lüften ins Freie entweicht.

Um eine möglichst hohe Wärmetauscherkapazität zu erreichen, ist es erforderlich, den Abstand zwischen den einzelnen Folienlagen möglichst klein und damit die Hoche der Abstandshalter möglichst niedrig zu halten. Gleichzeitig ist die Dichtheit der durch die Abstandshalter und die Folienlagen gebildeten Luftkanunem zu gewährleisten, besonders, da der Luftwiderstand im Wärmetauscher wegen der Verengung des Strömungsquerschnittes steigt.

Diese Anforderungen sind wegen der schwierigen Handhabbarkeit der dünnen Abstandhalter, der geringen Reißfestigkeit der Folie und der steigenden Anforderungen an die Dichtheit des Wärmetauschers nicht mehr durch einfaches Aufeinanderstapeln und eventuelles Verkleben der Abstandhalter mit der Folie zu erfiillen.

Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Herstellungsverfahren fiir einen solchen Wärmetauscher so zu schaffen, dal3 eine präzise und schnelle Herstellung ermöglicht wird.

Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar. Nachfolgend wird das Verfahren anhand von Ausftihrungsbeispielen beschrieben. Die Figuren zeigen : Fig. 4 Strömungsverlauf im Ein-/Auslaßbereich des Wärmetauschers Fig. 5 Querschnitt durch den Wärmetauscher im Ein-/Auslaßbereich des Wärmetauschers Die Herstellung des beschriebenen Wärmetauschers erfolgt folgendermaßen : Auf einer rechteckigen Grundplatte, welche eine stabilisierende und schützende Funktion hat, werden abwechselnd Abstandshalter der Anordnungsweise A bzw. B aufeinandergelegt und punktweise verschweißt, wobei nach jedem Abstandhalter A, B die Metallfolie F um die lange, geschlossene Seite der U-formigen Abstandhalter A1 bzw. B 1 gefaltet wird und zwischen die Abstandshalter A und B, bzw. zwischen B und A zu liegen kommt. Die Folie soll straff gewickelt werden, damit die LuEtkammern über die ganze Stapelbreite eine moglichst gleichmal3ige Hohe aufweisen.

Der Wickelvorgang wird bis zur vorgesehenen Stapelhöhe entsprechend oft wiederholt und mit einer weiteren Rechteckplatte abgeschlossen, wobei die Folie F vor dem Aufbringen dieser Abschlußplatte abgeschnitten wird.

Zur zusätzlichen Stabilisierung kann der fertige Stapel neben den Offnungen mit einem geeigneten Klebeband umwickelt werden. Durch die Wickelmethode sind die jeweiligen Luftkammem eindeutig und zuverlässig voneinander getrennt, so daß keine Verluste aufgrund von undichten Stellen entstehen. Als Folienmaterial dient vorzugsweise Aluminiumfolie. Die Distanzrähmchen können aus Plastikfolienbändern, vorzugsweise aus Recyclingmaterial, ausgestanzt werden.

Anstelle der beschriebenen Herstellungsmethode mittels gestanzter oder geschnittener Abstandhalter, sind noch weitere Methoden denkbar : Mittels eines steuerbaren und auf einem Positionieraggregat in 3 Achsen montierten Heizgerätes werden Thermoplaste als donner und gleichmäßiger MaterialauEtrag in der Anordnungsform A bzw. B direkt auf die Folienlage aufgespritzt. Nach einer Beschichtung bewegt sich das Aggregat in eine temporaire Ruheposition, damit die Folienrolle auf die gegenüberliegende Ablage gekippt werden kann. Dabei erfolgt die Faltung der Folie F iiber die eben erstellte Beschichtung. Eine Preßplatte drückt dann die Folie auf der noch klebrigen Beschichtung fest. Die Platte entfernt sich und die nachste Beschichtung kann beginnen, nun mit der spiegelbildlichen Anordnung von Abstandhaltern zur vorigen Lage usw. bis die endgultige Stapelhohe erreicht ist. Der Stapel wird auch hierbei mit einer rechteckigen Grundplatte aus Plastik begonnen und mit einer ebensolchen abgeschlossen.

Anstelle der Verwendung thermoplastischen Materials kann auch eine Suspension aus mehrkomponentigen Duroplasten und einem geeigneten Füllmaterial verwendet werden, wobei die Suspension zähbreiig eingestellt wird, damit sie nicht zerfließt. Die Härtung erfolgt bei Normaltemperatur sehr langsam. Sie kann beschleunigt werden, indem das steuerbare Spritzaggregat beheizt wird, bzw. wenn der fertige Wärmetauscher-Stapel im Ofen ausgeheizt wird. Die Herstellungsprozedur des Stapels läuft analog zur Alternative I ab.

Eine weitere Fertigungsmethode entstammt der Pulversintermethode. Hier wird auf die jeweilige Folienlage eine gleichmäßig hohe Thermoplastpulverschicht aufgestrichen, danach wird mittels einer hochkonzentrierten Wärmequelle (z. B. Laserstrahl) das Pulver im Rasterverfahren gemäß der Anordnung A bzw. B bestrahlt, so dal3 das Pulver an diesen Stellen schmilzt und sich innig mit der Folie F verbindet. Wenn die ganze Lage abgescanned ist, wird das nicht verflüssigte Pulver wieder abgesaugt. Die Faltung der Folie erfolgt wie bei I und II.

Die Herstellungsmethode III kann mit der Version 11 in der Weise kombiniert werden, dal3 eine Suspension gemäß II aufgetragen und unmittelbar darauf mit einer konzentrierten Wärmequelle z. B. einem Laserstrahl mit Hilfe eines Ablenksystems aufgeheizt wird und damit eine schnellere Aushärtung erfährt Eine weitere Herstellungsart des Wärmetauscherstapels kann nach der Siebdruckmethode erfolgen. Hierbei wird mittels zweier Siebdruckwalzen, eine mit geeigneten Füllmaterialien versehene pastenartige Suspension aus unter Hitze aushärtenden Komponenten, auf die endlos zwischen den Walzen hindurchlaufende Folie aufgebracht. Ein darauf abgestimmter Faltmechanismus bringt die abwechselnd von jeder Seite mit der Paste beschichtete Folie an der richtigen Stelle zum Knicken, so dal3 eine Z-Z-Faltung entsteht. Mit Hilfe entsprechend geformter Andruckrahmen bzw.

-platten, werden die Folienabschnitte von der unbeschichteten Seite her auf den auf diese Weise wachsenden Stapel leicht aufgedrückt. Bei Erreichen der spezifizierten Stapelhöhe erfolgt das Trennen der Folie an einer Faltkante, das Abdecken des fertigen Stapels mit einer Abdeckplatte, der Weitertransport des Stapels zu einem Härteofen und der Neustart des nächsten Stapels mit Einlegen einer Grundplatte.

Figur 4 zeigt die Strömungsverhältnisse bei einem Wärmetauscher gemä# Figur 1 in seinem Ein-/Auslaßbereich. Die Luft strömt gemä# den Strömungslinien L von der Einlaßöffnung a in einer halbkreisfdrmigen Strömung in den Rumpf W des Wärmetauschers ein. Gleichzeitig strömt in der darunterliegenden Warmetauscherkammer die Luft des Gegenstromes entlang den Strömungslinien L'aus dem Rumpf W des Wärmetauschers in einer halbkreisförmigen Strömung aus der Auslaf36ffnung b heraus.

Während der Wärmetauscher über seine überwiegende Länge als Gegenstromwärmetauscher arbeitet, liegt im Ein-/Auslaßbereich entsprechend Figur 3 eher ein Querstrom vor, da hier die Skömungen jeweils um einen Winkel von 90° umgelenkt werden. Querstrom-Wärmestauscher besitzen schlechtere Wirkungsgrade als Gegenstrom-Wärmetauscher. Die Effizienz des Wärmetauschers ist deshalb im Umlenkungsbereich beeinträchtigt. Der Verlust, der in diesem Bereich auftritt, kann nicht mehr kompensiert werden. Um die Effizienz des Warmetauschers zu steigern, ist es deshalb vorteilhaft, den Ein- /Auslal3bereich des Wärmetauschers von der Wärmeübertragung ganz auszuschlie#en. Dazu wird der Bereich auf der Folie F, der den Ein-/Ausströmbereich des Wärmetauschers bildet, auf mindestens einer Seite der Folie F mit einem Wärmeisolator abgedeckt.

Dieser wird vorteilhafterweise vor dem Falten der Folie aufgebracht. Der Isolator kann beispielsweise eine Kunststoff-Folie sein, welche auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Metallfolie aufgebracht ist. Selbstklebende Folie kann ftir die Herstellung zweckmä#ig sein. Eine Beschichtung der Metallfolie mit Lack oder ähnlichem ist zur möglich.Wämeisolationebenfalls Bei einem Warmetauscher steigt der Stömungswiderstand mit abnehmender Hoche der Luftkammern. Um den Strömungswiderstand auf ein akzeptables Mal3 zu reduzieren, besitzt der Wärmetauscher deshalb vorteilhafterweise im Ein-/Ausströmbereich den in Figur 5 gezeigten Querschnitt.

Entsprechend den durchgezogenen Linien verlduft die Folie F hier zick-zack-fdrmig mit scharfen, spitzwinkligen Knicken an den Faltkanten. Die einzelnen Folienlagen verbinden die einander versetzt gegenüberliegenden Faltkanten im wesentlichen geradlinig miteinander. Im Querschnitt wird also ein Stapel aus wechselweise aufeinander gestapelten spitzen Winkeln gebildet, so dal3 die Längskanten 11 der Ein-/ Austrittsöffnungen a, b spitzwinklig abgeflacht sind.

Im Rumpf W des Wärmetauschers verlaufen die Folienlagen der Folie F entsprechend der gestrichelten Linien parallel zueinander. Die scharfe Knickkante ist hier nicht mehr vorhanden.

Durch these Anordnung werden die Ein-/Austrittsöffnungen a, b und der Widerstand verursachende Umlenkungsbereich stromungsgunstiger gestaltet. Dadurch läßt sich bei gleicher Stapelhöhe und Schlitzbreite der Strömungswiderstand auf fast die Halte reduzieren.

In der Anwendung wird der Wärmetauscherstapel in halb-oder vollautomatischen Belüftungsgeräten eingesetzt, um Wärmeenergieverluste beim Luftaustausch beispielsweise in Wohnräumen und an Arbeitsplätzen weitgehend zu vermeiden. Aber nicht nur während der kalten Jahreszeiten zeigt ein solches Gerät positive Wirkung, sondera auch im Sommer können Wohnräume und Arbeitsraume langere Zeit kuhl gehalten werden, sofern Au#enmauern und Fenster auf niedrige Wärmeleitzahlen konzipiert sind und eine ausreichende Abkühlung in der Nacht ermöglicht wird.