Die Erfindung betrifft eine gewickelte Vorrichtung zur Wärme- und/oder Stoff übertragung, ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zur Wärme- und/oder Stoffübertragung und ein Verfahren zur Wärme- und/oder Stoffüber tragung.

Es sind einerseits Geräte zur Wärmeübertragung und andererseits Geräte zur Stoffübertragung bekannt. Ein gewickeltes Gerät, das einerseits zur Wärme übertragung und andererseits auch zur simultanen Stoffübertragung auch für mehr als zwei fließfähige Medien geeignet sein könnte, ist bislang nicht be kannt.

Vor diesem Hintergrund werden eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche vorgestellt. Ausführungsformen der Vorrichtung und des Verfahrens gehen aus den abhängigen Patentansprü chen und der Beschreibung hervor.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Wärme- und/oder Stoffübertragung ausgebildet und weist mehrere bzw. n Primärmodule für mindestens ein erstes fließfähiges Medium, mindestens ein Sekundärmodul für mindestens ein zwei tes fließfähiges Medium, einen Zentralkörper mit einer Zentralachse, 2 ^* n Ab schnitte bzw. n Paare Abschnitte bzw. zweimal n Abschnitte, die jeweils aus mindestens einer flachen, elastischen Folie gebildet sind bzw. werden, und n primäre Schnittstellen bzw. Durchläufe als Zuläufe und n primäre Schnittstellen als Abläufe, d. h. in jedem Primärmodul je einen Zulauf und einen Ablauf, für das mindestens eine erste fließfähige Medium auf, wobei n eine ganze Zahl ist. Hierbei ist vorgesehen, dass innere Enden bzw. Wickelenden sämtlicher Ab schnitte der mindestens einen Folie an dem Zentralkörper befestigt sind bzw. werden, wobei bei Wicklung um den Zentralkörper zwischen jeweils zwei unmit telbar benachbarten Abschnitten ein Zwischenraum bereitgestellt ist bzw. wird, und insgesamt 2 ^* n um den Zentralkörper umlaufend angeordnete Zwischen räume bereitgestellt und/oder gebildet sind bzw. werden. Dabei ist in Umlauf- richtung um den Zentralkörper nur in jedem zweiten Zwischenraum zwischen zwei unmittelbar benachbarten Abschnitten der mindestens einen Folie, die am Zentralkörper umlaufend befestigt sind, ein Primärmodul mit einer inneren pri mären Schnittstelle bzw. einem innereren primären Durchlauf, die der Zentral achse zugewandt ist bzw. wird, und einer äußeren primären Schnittstelle bzw. einem äußeren primären Durchlauf, die von der Zentralachse abgewandt ist bzw. wird, angeordnet. Außerdem sind in jedem Zwischenraum zwischen sämt lichen bzw. jeweils zwei unmittelbar benachbarten Abschnitten der mindestens einen Folie, die am Zentralkörper umlaufend befestigt sind, jeweils Abstands halter angeordnet, wobei sämtliche Abschnitte, zumindest in einer Teilumdre- hung oder in einer vollen Umdrehung oder in mehrerer vollen Umdrehungen bspw. spiralförmig um den Zentralkörper gewickelt sind bzw. werden, wobei in jedem Zwischenraum durch den darin angeordneten Abstandshalter ein bspw. spiralförmiger Strömungskanal gebildet und/oder bereitgestellt ist bzw. wird. Dabei ist bzw. wird durch jeweils einen Abstandshalter in jedem in Umlaufrich- tung um den Zentralkörper zweiten Zwischenraum, in dem jeweils ein Primär modul mit zwei primären Schnittstellen angeordnet sind, zwischen zwei unmit telbar benachbarten Abschnitten der mindestens einen Folie ein als Primärka nal ausgebildeter bspw. spiralförmiger Kanal gebildet und/oder bereitgestellt. Durch jeweils einen Abstandshalter in den verbleibenden Zwischenräumen zwi- sehen zwei unmittelbar benachbarten Abschnitten der mindestens einen Folie und somit zwischen jeweils zwei Primärmodulen ist bzw. wird jeweils ein als Sekundärkanal ausgebildeter bspw. spiralförmiger Strömungskanal gebildet und/oder bereitgestellt, wobei jeder Abschnitt der mindestens einen Folie einen Primärkanal und einen Sekundärkanal, die unmittelbar benachbart sind, trennt.

Durch Vorsehen mehrerer Primärmodule bzw. mehrerer Primärkanäle sowie mehrerer Sekundärkanäle ist eine Parallelschaltung und somit ein paralleler bzw. synchroner Transport des mindestens einen ersten fließfähigen, bspw. flu- iden Mediums durch mehrere Primärkanäle, ggf. auch mehrere verschiedene erste fließfähige Medien durch verschiedene der mehreren Primärkanäle, und des mindestens einen zweiten fließfähigen, bspw. fluiden Mediums durch die dazwischen liegenden Sekundärkanäle möglich, wobei zwischen den verschie denen Medien, die in Primärkanälen und Sekundärkanälen strömen und durch die dazwischen befindlichen Folien getrennt sind, die Übertragung von Wärme und/oder Stoff bzw. Stoffkomponenten oder Partikeln durchgeführt wird, wobei bei der Übertragung von Stoff mindestens eine chemische Komponente aus dem mindestens einen Medium durch eine jeweilige Folie zu dem mindestens einen anderem Medium übertragen wird. Dabei strömt das mindestens eine ers te fließfähige Medium durch die Primärkanäle und das mindestens eine zweite fließfähige Medium simultan durch die Sekundärkanäle. Dabei ist es möglich, dass das mindestens eine erste fließfähige Medium in den Primärkanälen und das mindestens eine zweite fließfähige Medium in den Sekundärkanälen gleichströmig bzw. in derselben Richtung oder gegenströmig bzw. in entgegen gesetzten Richtungen strömen.

Die Vorrichtung weist eine Außenhülle als Mantelfläche, die die Primärkanäle und die Sekundärkanäle umschließt bzw. umhüllt, und zwei Abdeckungen auf, wobei jeweils eine Abdeckung jeweils eine Stirnseite der Vorrichtung abdeckt. Die Stirnseiten und Abdeckungen sind an Enden des Zentralkörpers parallel axial gegenüberliegend angeordnet.

Demnach wechseln sich durch die Abschnitte der mindestens einen Folie von einander getrennte Primärkanäle und Sekundärkanäle um den Zentralkörper bzw. die Zentralachse umlaufend ab. Insgesamt weist die Vorrichtung n Pri märkanäle und n Sekundärkanäle und somit 2 ^* n Kanäle bzw. Zwischenräume auf. Um die Zentralachse umlaufend ist je nach Definition jeder zweite und so mit geradzahlige Zwischenraum für einen Primärkanal und jeder weitere unge radzahlige Zwischenraum für einen Sekundärkanal vorgesehen. Eine genaue Form der gewickelten Primär- und Sekundärkanäle hängt von einer Form des Zentralkörpers ab, der rund oder eckig, bzw. mehreckig, bspw. viereckig, insbe sondere quadratisch sein kann. Falls der Zentralkörper rund ist, sind die Primär- und Sekundärkanäle, bspw. bei mehreren gewickelten vollen Umdrehungen, spiralförmig.

Dabei sind für jeden Primärkanal zwei primäre Schnittstellen bzw. Durchläufe, d. h. eine erste primäre Schnittstelle als Zulauf und eine zweite primäre Schnitt stelle als Ablauf für das mindestens eine erste fließfähige Medium am inneren Wickelanfang bzw. am inneren Anfang der gewickelten Abschnitte der mindes tens einen Folie am Zentralkörper und am äußeren Wickelende bzw. am äuße ren Ende der gewickelten Abschnitte der mindestens einen Folie vorhanden, die entweder beim Verguss der Stirnseiten zur Abdichtung der Vorrichtung und/oder durch Bereitstellung einer stirnseitigen Abdeckung an mindestens ei ner Stirnseite geöffnet bleiben oder nach dem Verguss an mindestens einer Stirnseite geöffnet werden. Ein jeweiliger Zulauf und ein jeweiliger Ablauf jedes Primärmoduls können an gegenüberliegenden Stirnseiten angeordnet sein.

In Ausgestaltung besteht die bspw. zylinderförmig gewickelte Vorrichtung zur Wärme- und/oder Stoffübertragung aus dem länglichen Zentralkörper, der Au ßenhülle als Mantelfläche sowie den elastischen flachen Abschnitten der min destens einen Folie, die am Zentralkörper befestigt und um dessen Zentral- bzw. Längsachse gewickelt sind. Die Wicklung der flachen Abschnitte der min destens einen Folie ergibt die bspw. spiralförmigen Primärkanäle für das min destens eine erste fließfähige Medium, die in radialer Richtung der Vorrichtung von den flachen Abschnitten der mindestens einen Folie umhüllt sind, wobei zwischen den Primärkanälen jeweils zusätzlich bspw. spiralförmige Sekun- därkanäle für das mindestens eine zweite fließfähige Medium ausgebildet sind bzw. werden.

Eine Strömung der fließfähigen Medien zwischen den Abschnitten der mindes tens einen Folie innerhalb der Primärkanäle und der Sekundärkanäle wird durch geeignete Abstandshalter gewährleistet, die bspw. als Gitter oder durch eine nicht planare Strukturierung der Abschnitte der mindestens einen Folie gebildet werden. Für die jeweiligen Sekundärkanäle zwischen den Primärkanälen wird mindes tens eine sekundäre Schnittstelle als Zulauf und mindestens eine sekundäre Schnittstelle als Ablauf für das mindestens eine zweite fließfähige Medium am Wickelanfang am Zentralkörper und am äußeren Wickelende vorgesehen, wo- bei nach dem Verguss der Stirnseiten zur Abdichtung der Vorrichtung die min destens eine sekundäre Schnittstelle am Zentralkörper an mindestens einer Stirnseite geöffnet ist oder wird und die mindestens eine sekundäre Schnittstel le am äußeren Wickelende entweder an mindestens einer Stirnseite geöffnet ist bzw. wird und/oder an der Mantelfläche mindestens eine mit den Sekundärka nälen verbundene Öffnung aufweist.

Die Außenhülle als dichte Mantelfläche kann entweder elastisch oder als starre Hülle ausgebildet sein. Zur Abdichtung der gewickelten Vorrichtung können die Stirnseiten mit Aus nahme der Schnittstellen, die als stirnseitige Zu- und/oder Abläufe dienen, mit einer Vergussmasse abgedichtet sein.

Jedes Primärmodul weist eine innere primäre Schnittstelle, eine äußerer primä- re Schnittstelle und mindestens eine flexible, elastisch verformbare Folie auf, wobei zumindest die äußere primäre Schnittstelle in Ausgestaltung beide pri mären Schnittstellen zwischen zwei Abschnitten der mindestens einen Folie angeordnet ist bzw. beim Herstellen der Vorrichtung angeordnet wird, wobei sich zwischen den zwei Abschnitten der mindestens einen Folie und den beiden Schnittstellen der als Primärkanal ausgebildete bzw. zu bezeichnenden Kanal befindet bzw. dazwischen angeordnet ist bzw. beim Herstellen der Vorrichtung angeordnet wird.

Die n inneren primären Schnittstellen sind bzw. werden je nach Definition in ei- ner ersten inneren zylinderförmigen runden bzw. kreisförmigen Hauptschale bzw. Schicht um die Zentralachse, in Ausgestaltung auch um eine Außenwand, des Zentralkörpers herum angeordnet. Die n äußeren primären Schnittstellen sind bzw. werden je nach Definition in einer zweiten äußeren zylinderförmigen runden bzw. kreisförmigen Hauptschale um die erste innere Hauptschale herum angeordnet und dazu beabstandet, wobei die äußere zylinderförmige Haupt schale von der Außenhülle umschlossen ist bzw. wird, wobei beide Hauptscha len voneinander radial beabstandet sind bzw. werden, wobei zwischen den bei- den Hauptschalen eine Zwischenschale angeordnet ist bzw. wird.

Bei jedem Primärmodul sind bzw. werden die beiden Abschnitte der mindestens einen Folie, bspw. in der Zwischenschale, zwischen den beiden Hauptschalen ausgehend von der inneren primären Schnittstelle in der ersten inneren Haupt- schale hin zu der äußeren primären Schnittstelle in der zweiten äußeren Haupt schale abhängig von der Form des Zentralkörpers in radialer Richtung, bspw. archimedisch-spiralförmig, von innen nach außen gewickelt, wobei aufgrund des Abstandshalters zwischen den Abschnitten eine Aufrechterhaltung des Zwischenraums für den Primärkanal zwischen den beiden Abschnitten der min- destens einen Folie gewährleistet wird, wobei zwischen zwei unmittelbar be nachbarten Abschnitten jeweils mindestens einer Folie von zwei unmittelbar benachbarten Primärmodulen ebenfalls der als Sekundärkanal ausgebildete bzw. zu bezeichnende Kanal beim Wickeln der Folien aufgrund des Abstands halters zwischen den Abschnitten gebildet bzw. bereitgestellt und/oder auf- rechterhalten ist bzw. wird, der sich von der inneren Hauptschale hin zu der äu ßeren Hauptschale erstreckt.

Die Vorrichtung kann mindestens eine innere sekundäre Schnittstelle und min destens eine äußere sekundäre Schnittstelle aufweisen. Die mindestens eine innere sekundäre Schnittstelle ist bzw. wird innerhalb der ersten Hauptschale angeordnet. Sämtliche n Sekundärkanäle zwischen den n Primärmodulen bzw. Primärkanälen müssen mit der mindestens einen inneren sekundären Schnitt stelle verbunden sein. Die mindestens eine äußere sekundäre Schnittstelle ist bzw. wird innerhalb der zweiten äußeren Hauptschale angeordnet, wobei die mindestens eine äußere sekundäre Schnittstelle zwischen zwei äußeren pri mären Schnittstellen zweier unmittelbar benachbarter Primärmodule oder in der Außenhülle angeordnet sein und weiterhin mit jedem der n Sekundärkanäle zwischen den n Primärmodulen verbunden sein bzw. werden, d. h. jeder der n Sekundärkanäle ist mit der mindestens einen sekundären äußeren Schnittstelle verbunden. Die mindestens eine innere sekundäre Schnittstelle, die mindestens eine äußere sekundäre Schnittstelle und die n Sekundärkanäle bilden das min destens eine Sekundärmodul, wobei die n Primärmodule zum Übertragen des mindestens einen ersten Mediums und das mindestens eine Sekundärmodul zum Übertragen des mindestens einen zweiten Mediums ausgebildet sind bzw. ist.

In Ausgestaltung ist vorgesehen, dass jeder Sekundärkanal mit der mindestens einen inneren sekundären Schnittstelle und der mindestens einen äußeren se kundären Schnittstelle eine Verbindung aufweist. Somit ist es möglich, dass je der Sekundärkanal mindestens eine innere und mindestens eine äußere se kundäre Schnittstelle und somit mindestens einen Zulauf und mindestens einen Ablauf als Durchlauf aufweist. Hinsichtlich der primären Schnittstellen ist vorge sehen, dass jede primäre Schnittstelle eines jeweiligen Primärmoduls von dem mindestens einen Abschnitt der mindestens einen Folie und ggf. auch von ei nem Bereich des Zentralkörpers komplett umschlossen ist.

Die mindestens eine Folie ist entweder als dichte, mediendichte bspw. Sub stanz- und/oder fluiddichte Folie ausgebildet.

Alternativ ist die mindestens eine Folie als Substanz- und/oder fluidteildurchläs sige Folie, bspw. als semipermeable bzw. selektiv permeable Membran ausge bildet bzw. zu bezeichnen, die dazu ausgebildet ist, eine Übertragung von min destens einer chemischen Komponenten zwischen einem Primärkanal und ei nem Sekundärkanal und/oder umgekehrt zuzulassen.

Es ist auch möglich, dass die mindestens eine Folie zumindest teilweise ggf. vollständig aus mindestens einem hoch thermisch leitfähigen Material, bspw. einem Metall, bspw. Kupfer, Aluminium und/oder Silber, gebildet ist.

Die mindestens eine Folie kann zumindest teilweise, ggf. vollständig aus min destens einem Kunststoff, bspw. einem Polymer, gebildet sein. Die Vorrichtung weist mehrere bzw. n Primärmodule und Primärkanäle auf, die jeweils von den beiden Abschnitten der mindestens einen Folie umhüllt sind. Dabei können sämtliche Abschnitte der mindestens einen Folie aus demselben Material sein. Es können jedoch auch Folien aus unterschiedlichen Materialien verwendet werden. So kann mindestens einer der n Primärkanäle von zwei Abschnitten einer Folie aus mindestens einem ersten Material und mindestens ein anderer Primärkanal von zwei Abschnitten einer Folie aus mindestens einem zweiten Material umhüllt sein. In Ausgestaltung sind bzw. werden die inneren primären Schnittstellen an dem Zentralkörper angeordnet, wobei jeweils eine innere primäre Schnittstelle eines Primärmoduls von mindestens einer Begrenzungswand begrenzt ist bzw. wird, die an einer bzw. der Außenwand des Zentralkörpers angeordnet ist bzw. wird, wobei die mindestens eine Begrenzungswand mindestens einen insbesondere hohlen Körper mit mindestens einer Öffnung hin zu dem Primärkanal des jewei ligen Primärmoduls definiert, wobei die mindestens eine innere primäre Schnitt stelle einen geschlossenen, bspw. röhrenförmigen oder eckigen, insbesondere hohlen Körper mit der Begrenzungswand bildet, wobei dieser bspw. geschlos sene Körper für das fließfähige Medium durchlässig ist und die primäre Schnitt- stelle umschließt.

Außerdem kann die Außenwand des Zentralkörpers mindestens eine Primär kammer, bspw. n Primärkammern bzw. mindestens einen Primärschlitz, aufwei sen, wobei mindestens eine Primärkammer eine erste Begrenzungswand und ein ebener bspw. flacher und/oder gewölbter Körper eine zweite Begrenzungs wand für die mindestens eine primäre Schnittstelle bildet, wobei die Primär kammer und der ebene Körper die innere primäre Schnittstelle umschließen.

Mindestens ein Primärmodul kann nur eine geschlossene schlauchartige Folie mit definitionsgemäß zwei Abschnitten aufweisen, die die beiden primären Schnittstellen, den Abstandshalter und den mindestens einen Primärkanal um schließen und an dem Zentralkörper befestigt sind bzw. werden. Es ist auch möglich, dass mindestens ein Primärmodul nur eine offene ur sprünglich rechteckige flache Folie mit zwei Abschnitten und mit zwei gegen überliegenden Außenseiten aufweist, wobei jeweils eine erste Außenseite und zweite Außenseite beider Abschnitte miteinander Substanz- und/oder fluiddicht verbunden sind bzw. werden, wobei die beiden Abschnitte der Folie beide pri märe Schnittstellen, den Abstandshalter und den Primärkanal umschließen, wobei die beiden Außenseiten entlang einer Linie, d. h. einer gemeinsamen Li nie, an/auf dem Zentralkörper befestigt und/oder verankert sind bzw. werden. Außerdem kann mindestens ein Primärmodul nur eine offene ursprünglich rechteckige flache Folie mit zwei Abschnitten und mit zwei gegenüberliegenden Außenseiten aufweisen, wobei jeweils eine Außenseite entlang jeweils einer Linie an/auf dem Zentralkörper Substanz- und/oder fluiddicht befestigt und/oder verankert ist bzw. wird, wobei die beiden Linien durch einen Bereich an/auf der Außenwand des Zentralkörpers voneinander beabstandet sind, wobei die bei den Abschnitte der Folie und der Bereich an/auf der Außenwand des Zentral körpers beide primären Schnittstellen, den Abstandshalter und den Primärkanal umschließen. Alternativ können die Außenseiten entlang nur einer Linie an/auf dem Zentralkörper Substanz- und/oder fluiddicht befestigt sein.

Es ist auch denkbar, dass mindestens ein Primärmodul zwei offene Abschnitte mindestens einer Folie, die jeweils aus einem ursprünglich rechteckigen flachen Abschnitt gebildet sind, mit jeweils zwei gegenüberliegenden Außenseiten auf weist, wobei jeweils nur erste Außenseiten der beiden Folien miteinander sub- stanz- und/oder fluiddicht verbunden sind bzw. werden, wobei jeweils eine zwei te Außenseite jeweils der mindestens einen Folie entlang jeweils einer Linie an/auf dem Zentralkörper Substanz- und/oder fluiddicht befestigt ist bzw. wird, wobei die beiden Linien durch einen Bereich an/auf der Außenwand des Zent ralkörpers voneinander beabstandet sind, wobei die beiden Abschnitte und der Bereich an/auf der Außenwand des Zentralkörpers beide primären Schnittstel len, den Abstandshalter und den Primärkanal umschließen. Ein jeweiliger Abschnitt der mindestens einen Folie kann als Meterware bereit gestellt und üblicherweise abgelängt, d. h. einer jeweils erforderlichen Länge entsprechend, abgeschnitten werden. Der jeweilige Abschnitt weist eine axiale Länge auf, die im Wesentlichen einer axialen Länge des Zentralkörpers ent- spricht. Eine radiale Länge des jeweiligen Abschnitts hängt davon ab, wie oft diese um die Zentralachse gewickelt ist bzw. wird, d. h. wieviel Übertragungs fläche für den Wärme- und/oder Stoffübertrag bereitzustellen ist. Dabei können bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung die Abschnitte der Folie und die Ab standshalter nur teilweise bzw. nur zu einem Teil einer vollständigen Umdre- hung, d. h. in Form einer Teilumdrehung, um den Zentralkörper gewickelt sein. In weiterer Ausgestaltung können die Abschnitte der Folie und die Abstandshal ter mindestens einmal, bspw. auch mehrmals um den Zentralkörper gewickelt sein, wobei eine beliebige Anzahl an Wicklungen von einer Länge der Abschnit te der mindestens einen Folie abhängt.

Die Vorrichtung kann lediglich eine innere sekundäre Schnittstelle als Zu- und/oder Ablauf aufweisen, der von einer bzw. der Außenwand des Zentralkör pers umschlossen ist bzw. wird, die mindestens eine Öffnung hin zu jedem der Sekundärkanäle zwischen jeweils zwei unmittelbar benachbarten Primärmodu- len aufweist, wobei die lediglich eine innere sekundäre Schnittstelle, die n Se kundärkanäle und die mindestens eine äußere sekundäre Schnittstelle definiti onsgemäß dann nur ein Sekundärmodul bilden.

Alternativ kann die Vorrichtung mehrere bzw. n innere sekundäre Schnittstellen aufweisen, die innerhalb der ersten inneren Hauptschale angeordnet sind bzw. werden, wobei jeweils eine Öffnung zu einer inneren sekundären Schnittstelle zwischen zwei inneren primären Schnittstellen von zwei unmittelbar benachbar ter Primärmodule angeordnet ist bzw. wird, wobei die n inneren sekundären Schnittstellen, die n Sekundärkanäle und die n äußeren sekundären Schnittstel- len definitionsgemäß mehrere bzw. n Sekundärmodule bilden, wobei mindes tens eine innere sekundäre Schnittstelle an dem Zentralkörper angeordnet ist bzw. wird, wobei die mindestens eine innere sekundäre Schnittstelle eines je weiligen Sekundärmoduls von mindestens einer Begrenzungswand begrenzt ist bzw. wird, die an der Außenwand des Zentralkörpers angeordnet ist bzw. wird, wobei die mindestens eine Begrenzungswand mindestens einen Körper mit mindestens einer Öffnung hin zu dem Sekundärkanal des jeweiligen Sekun därmoduls aufweist. Demnach weist jede innere sekundäre Schnittstelle min- destens eine Öffnung hin zu einem jeweiligen Sekundärkanal auf.

Dabei kann mindestens eine innere sekundäre Schnittstelle nur von einem sich in axialer Richtung erstreckenden, bspw. röhrenförmigen oder eckigen, Körper, bspw. einem Gitterrohr, der lediglich eine Begrenzungswand bildet, begrenzt sein bzw. werden, wobei dieser Körper die mindestens eine innere sekundäre Schnittstelle umschließt.

Alternativ kann die Außenwand des Zentralkörpers n Sekundärkammern auf weisen, wobei jeweils eine Sekundärkammer eine erste Begrenzungswand und ein ebener, bspw. flacher und/oder gewölbter Körper eine zweite Begren zungswand bildet, wobei die Sekundärkammer und der ebene Körper die se kundäre Schnittstelle umschließen.

Mindestens ein Kanal, d. h. ein Primärkanal für ein Primärmodul und/oder ein Sekundärkanal für das mindestens eine Sekundärmodul, kann durch einen Ab standshalter zwischen zwei unmittelbar benachbart angeordneten bspw. glatten Abschnitten der mindestens einen Folie gebildet sein bzw. werden, wobei je weils ein Abstandshalter mit der mindestens einen Schnittstelle eines jeweiligen Moduls, d. h. den beiden primären Schnittstellen eines jeweiligen Primärmoduls und/oder der mindestens einen inneren sekundären Schnittstelle und jeweils einer äußeren sekundären Schnittstelle des mindestens einen Sekundärmoduls verbunden ist bzw. wird, wobei mindestens ein Abstandshalter als Gitter, bspw. aus Metall oder Kunststoff, gebildet ist. Dabei ist ein derartiger folienexterner Abstandshalter als zusätzliche Komponente zwischen zwei Abschnitten der mindestens einen Folie ausgebildet.

In Ausgestaltung sind bzw. werden zwei unmittelbar benachbart angeordnete Folien strukturiert, wobei die Folien uneben und/oder üblicherweise unregelmä- ßig geformt, bspw. gewellt und/oder gezackt sind, bspw. Ein- und/oder Aus buchtungen aufweisen und aufgrund ihrer Form, auch und gerade wenn sie unmittelbar nebeneinander angeordnet sind bzw. werden, dazu ausgebildet sind, den Kanal, d. h. den Primärkanal für ein Primärmodul oder den Sekun- därkanal für das mindestens eine Sekundärmodul, zu bilden, da die beiden un mittelbar benachbarten Abschnitte der mindestens einen Folie aufgrund ihrer unregelmäßigen Form Hohlräume zwischen benachbarten Abschnitten ausbil den, wobei der Kanal durch die Hohlräume zwischen den beiden Abschnitten der mindestens einen Folie gebildet wird. Aufgrund einer derartigen Struktur ei- ner jeweiligen Folie wird ein folieninterner Abstandshalter bereitgestellt, der aufgrund der dreidimensionalen Struktur, bspw. durch Noppen, auf mindestens einer Oberfläche der Folie bereitgestellt wird, wohingegen eine glatte Folie je nach Definition nur eine zweidimensionale Struktur aufweist. Weiterhin kann mindestens eine äußere sekundäre Schnittstelle zwischen zwei benachbart angeordneten äußeren primären Schnittstellen gebildet sein bzw. werden, wobei die primären Schnittstellen in Ausgestaltung mit der Außenhülle entweder Substanz- und/oder fluiddicht oder Substanz- und/oder fluiddurchläs sig verbunden sein können. In der Regel sind die äußeren primären Schnittstel- len von der Außenhülle beabstandet. Sämtliche Sekundärkanäle können je nach Definition eine äußere in der Außenhülle ausgebildete sekundäre Schnitt stelle aufweisen, wobei die Sekundärkanäle durch diese Beabstandung der äu ßeren primären Schnittstelle von der Außenhülle miteinander verbunden sind. Dabei kann die Außenhülle von mindestens einer Zusatzaußenhülle umschlos sen sein bzw. werden, wobei zwischen der Außenhülle und der mindestens ei nen Zusatzaußenhülle mindestens ein Hüllraum bzw. zwischen der Außenhülle und einer jeweiligen Zusatzaußenhülle jeweils ein Hüllraum gebildet ist bzw. wird, wobei die Außenhülle mindestens eine Öffnung aufweist, die eine derarti- ge äußere sekundäre Schnittstelle mit dem mindestens einen und/oder jeweili gen Hüllraum außerhalb der Außenhülle verbindet. Der Zentralkörper kann mindestens ein Extrusionsprofil aufweisen und als Extrusionsprofil ausgebildet sein bzw. werden. Dabei ist es möglich, dass der Zentralkörper aus einem einzigen, bspw. einstückig ausgebildeten Extrusions profil, das einen kompakten bzw. zusammenhängenden Körper aufweist, gebil det ist. Alternativ ist es auch möglich, dass der Zentralkörper aus mehreren Extrusionsprofilen zusammengesetzt ist bzw. wird, wobei zunächst einzelne Extrusionsprofile bereitgestellt und weiterhin miteinander verbunden und somit zu dem Zentralkörper zusammengefügt werden.

Die Außenhülle und/oder die Zusatzaußenhülle sind fluiddicht ausgebildet.

An beiden axialen Enden bzw. Stirnseiten der Vorrichtung und somit auch an jeweils beiden axialen Enden der Primärmodule und des mindestens einen Se kundärmoduls kann eine Substanz- und/oder fluiddichte Abdeckung, bspw. ein Substanz- und/oder fluiddichter Deckel, angeordnet sein bzw. werden, wobei die Vorrichtung an beiden axialen Enden jeweils einen Deckel aufweist, wobei Ab deckungen, bspw. die Deckel, bspw. aus einem Harz, gegossen sind bzw. beim Herstellen der Vorrichtung gegossen werden und entsprechend als Verguss ausgebildet sein bzw. bezeichnet werden können.

In Ausgestaltung kann ein erster Deckel n primäre Öffnungen und n sekundäre Öffnungen aufweisen, wobei jeweils eine primäre Öffnung einem inneren Zu- und/oder Ablauf bzw. einer inneren primären Schnittstelle zugeordnet ist und diesen bzw. diese mit der Umgebung verbindet, wobei jeweils eine sekundäre Öffnung einer äußeren sekundären Schnittstelle bzw. einem Zu- und/oder Ab lauf zugeordnet ist und diese bzw. diesen mit der Umgebung verbindet, wobei ein zweiter Deckel n primäre Öffnungen und mindestens eine sekundäre Öff nung aufweist, wobei jeweils eine primäre Öffnung einem äußeren Zu- und/oder Ablauf bzw. einer äußeren primären Schnittstelle zugeordnet ist, und diesen bzw. diese mit der Umgebung verbindet, wobei die mindestens eine sekundäre Öffnung der mindestens einen inneren sekundären Schnittstelle zugeordnet ist und diese mit der Umgebung verbindet. Alternativ kann ein erster Deckel n primäre Öffnungen und n sekundäre Öffnun gen aufweisen, wobei jeweils eine primäre Öffnung einer inneren primären Schnittstelle zugeordnet ist und diesen bzw. diese mit der Umgebung verbindet, wobei jeweils eine sekundäre Öffnung der mindestens einen inneren sekundä- ren Schnittstelle zugeordnet ist und diese mit der Umgebung verbindet, wobei ein zweiter Deckel n primäre Öffnungen und n sekundäre Öffnungen aufweist, wobei jeweils eine primäre Öffnung einer primären äußeren Schnittstelle zuge ordnet ist und diese mit der Umgebung verbindet, und wobei jeweils eine se kundäre Öffnung einer äußeren sekundären Schnittstelle zugeordnet ist und diese mit der Umgebung verbindet.

Dabei können die jeweiligen Öffnungen des Deckels beim Herstellen der Vor richtung in den Deckel gebohrt sein bzw. werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Herstellen einer Ausführungsform der vorgestellten Vorrichtung zur Wärme- und/oder Stoffübertragung vorgesehen. Dabei werden n Primärmodule für mindestens ein erstes fließfähiges Medium, mindestens ein Sekundärmodul für mindestens ein zweites fließfähiges Medi um, einen Zentralkörper mit einer Zentralachse, 2 ^* n Abschnitte, die aus mindes- tens einer flachen, elastischen Folie gebildet, wobei 2 ^* n primäre Schnittstellen als Durchläufe für das mindestens eine erste fließfähige Medium bereitgestellt und/oder vorgesehen werden, wobei n eine ganze Zahl ist. Dabei werden inne re Enden sämtlicher Abschnitte der mindestens einen Folie an dem Zentralkör per befestigt, wobei zwischen jeweils zwei unmittelbar benachbarten Abschnit- ten ein Zwischenraum bereitgestellt wird, und insgesamt 2 ^* n um den Zentral körper umlaufend angeordnete Zwischenräume bereitgestellt werden. Dabei werden in Umlaufrichtung um den Zentralkörper in jedem zweiten Zwischen raum zwischen zwei unmittelbar benachbarten Abschnitten der mindestens ei nen Folie, die am Zentralkörper umlaufend befestigt werden, eine innere primä- re Schnittstelle, die der Zentralachse zugewandt wird, und eine äußere primäre Schnittstelle, die von der Zentralachse abgewandt ist, angeordnet. Dabei wer den in jedem Zwischenraum zwischen Abschnitten, die am Zentralkörper um laufend befestigt werden, jeweils Abstandshalter angeordnet. Dabei werden sämtliche Abschnitte zumindest in einer Teilumdrehung oder in mindestens ei ner Umdrehung um den Zentralkörper gewickelt, wobei in jedem Zwischenraum durch den darin angeordneten Abstandshalter ein Strömungskanal bereitgestellt wird. Dabei wird durch jeweils einen Abstandshalter in jedem der in der Umlauf- richtung um den Zentralkörper zweiten Zwischenräume zwischen zwei unmittel bar benachbarten Abschnitten der mindestens einen Folie ein als Primärkanal ausgebildeter Strömungskanal bereitgestellt. Dabei wird durch jeweils einen Abstandshalter in jeweils einem verbleibenden Zwischenraum zwischen zwei unmittelbar benachbarten Abschnitten der mindestens einen Folie ein als Se kundärkanal ausgebildeter Strömungskanal bereitgestellt. Dabei trennt jeder Abschnitt der mindestens einen Folie einen Primärkanal und einen Sekun därkanal, die unmittelbar benachbart sind.

Das zweite erfindungsgemäße Verfahren ist zur Wärme- und/oder Stoffübertra- gung mit einer Ausführungsform der vorgestellten Vorrichtung vorgesehen, wo bei die Vorrichtung n Primärmodule für mindestens ein erstes fließfähiges Me dium, mindestens ein Sekundärmodul für mindestens ein zweites fließfähiges Medium, einen Zentralkörper mit einer Zentralachse, 2 ^* n Abschnitte, die aus mindestens einer flachen, elastischen Folie gebildet sind, und 2 ^* n primäre Schnittstellen als Durchläufe für das mindestens eine erste fließfähige Medium aufweist, wobei n eine ganze Zahl ist. Dabei sind innere Enden sämtlicher Ab schnitte der mindestens einen Folie an dem Zentralkörper befestigt, wobei zwi schen jeweils zwei unmittelbar benachbarten Abschnitten ein Zwischenraum bereitgestellt ist, und insgesamt 2 ^* n um den Zentralkörper umlaufend angeord- nete Zwischenräume bereitgestellt sind. Dabei sind in Umlaufrichtung um den

Zentralkörper in jedem zweiten Zwischenraum zwischen zwei unmittelbar be nachbarten Abschnitten der mindestens einen Folie, die am Zentralkörper um laufend befestigt sind, eine innere primäre Schnittstelle, die der Zentralachse zugewandt ist, und eine äußere primäre Schnittstelle, die von der Zentralachse abgewandt ist, angeordnet. Dabei sind in jedem Zwischenraum zwischen Ab schnitten, die am Zentralkörper umlaufend befestigt sind, jeweils Abstandshalter angeordnet. Dabei sind sämtliche Abschnitte zumindest in einer Teilumdrehung oder in mindestens einer Umdrehung um den Zentralkörper gewickelt, wobei in jedem Zwischenraum durch den darin angeordneten Abstandshalter ein Strö mungskanal bereitgestellt ist. Dabei ist durch jeweils einen Abstandshalter in jedem der in der Umlaufrichtung um den Zentralkörper zweiten Zwischenräume zwischen zwei unmittelbar benachbarten Abschnitten der mindestens einen Fo- lie ein als Primärkanal ausgebildeter Strömungskanal bereitgestellt. Dabei ist durch jeweils einen Abstandshalter in jeweils einem verbleibenden Zwischen raum zwischen zwei unmittelbar benachbarten Abschnitten der mindestens ei nen Folie ein als Sekundärkanal ausgebildeter Strömungskanal bereitgestellt. Dabei trennt jeder Abschnitt der mindestens einen Folie einen Primärkanal und einen Sekundärkanal, die unmittelbar benachbart sind.

In Ausgestaltung des Verfahrens wird mit den Primärmodulen das mindestens eine erste fließfähige Medium in mindestens einer ersten Richtung gefördert. Außerdem wird mit dem mindestens einen Sekundärmodul das mindestens ei- ne zweite fließfähige Medium in einer zweiten Richtung gefördert.

In weiterer Ausgestaltung werden mit der Vorrichtung fließfähige Medien mit un terschiedlichen Temperaturen gefördert, wobei mit mindestens einem Abschnitt der mindestens eine Folie, die die fließfähigen Medien voneinander trennt, Wärme übertragen wird.

In weiterer Ausgestaltung wird mit mindestens einer Folie eine Übertragung von mindestens einer chemischen Komponente zwischen mindestens einem Pri märkanal und mindestens einem Sekundärkanal zugelassen.

Bei einem Betrieb der Vorrichtung strömt das mindestens eine primäre fließfä hige, bspw. fluide Medium durch die Primärkanäle und das mindestens eine zweite fließfähige, bspw. fluide Medium durch die Sekundärkanäle. Falls das mindestens eine erste fließfähige Medium innerhalb eines jeweiligen Primärkanals eine erste Temperatur und das mindestens eine zweite fließfähige Medium in einem jeweiligen Sekundärkanal eine zweite Temperatur aufweist, wobei diese beide Temperaturen unterschiedlich sind, wird zwischen jeweils einem Primärkanal und einem Sekundärkanal, die durch eine Folie voneinander getrennt sind, über die Folie und/oder durch die Folie Wärme und somit thermi sche Energie übertragen. Es ist jedoch auch möglich, dass sich die beiden Me dien alternativ oder ergänzend zu ihrer jeweiligen Temperatur hinsichtlich einer Konzentration und/oder hinsichtlich eines chemischen Potentials mindestens einer chemischen Komponente voneinander unterscheiden, wobei es in diesem Fall möglich ist, dass durch die Folie zwischen dem mindestens einen ersten fließfähigen Medium und dem mindestens einem zweiten fließfähigen Medium mindestens eine chemische Komponente ausgetauscht bzw. übertragen und somit Stoff übertragen wird. In optionaler Ausgestaltung ist es denkbar, das mindestens eine erste fließfähige Medium den primären Schnittstellen und so mit der Vorrichtung erwärmt bzw. erhitzt zuzuführen, so dass es die Primärka näle wärmer bzw. heißer als das mindestens eine zweite fließfähige Medium die Sekundärkanäle durchströmt. Umgekehrt kann auch das mindestens eine zwei- te fließfähige Medium erwärmt bzw. erhitzt werden, bevor es der mindestens einen sekundären Schnittstelle zugeführt wird. In alternativer optionaler Ausge staltung ist es denkbar, das mindestens eine erste fließfähige Medium den pri mären Schnittstellen und somit der Vorrichtung gekühlt zuzuführen, so dass es die Primärkanäle kälter bzw. kühler als das mindestens eine zweite fließfähige Medium die Sekundärkanäle durchströmt. Umgekehrt kann auch das mindes tens eine zweite fließfähige Medium gekühlt werden, bevor es der mindestens einen sekundären Schnittstelle zugeführt wird.

Dabei weist ein jeweiliges fließfähiges bzw. fluides Medium als chemische Komponente mindestens eine Flüssigkeit, mindestens ein Gas und/oder min destens einen Feststoff auf.

Die Vorrichtung ist dazu ausgebildet, die Medien in Wickelrichtung um den Zentralkörper zu fördern, wobei das mindestens eine erste fließfähige Medium radial und spiralförmig in Bezug aus den Zentralkörper durch die Primärkanäle und das mindestens eine zweite fließfähige Medium radial und spiralförmig durch die Sekundärkanäle bei Durchführung einer Funktion der Vorrichtung strömt. Dabei werden die Medien bspw. in axialer Richtung zu jeweiligen se- kundären Schnittstellen der Vorrichtung, d. h. den Primärkanälen und den Se kundärkanälen, zugeführt und bspw. axial bereitgestellt, so dass die Medien beim Betrieb der Vorrichtung simultan radial, d. h. nach innen und/oder nach außen, bspw. spiralförmig gefördert werden.

In Ausgestaltung können die Primärmodule dazu ausgebildet werden, das min destens eine erste fluide Medium in mindestens einer ersten Richtung zu för dern, wobei das mindestens eine Sekundärmodul dazu ausgebildet ist, das mindestens eine zweite fluide Medium in einer zweiten Richtung zu fördern, wobei bei dem Betrieb der Vorrichtung das mindestens eine erste fluide Medi um von den Primärmodulen, insbesondere von den Primärkanälen, in einer ers ten Richtung und das mindestens eine zweite fluide Medium von dem mindes tens einen Sekundärmodul, insbesondere von den Sekundärkanälen, in einer zweiten Richtung gefördert wird.

Bei dem Betrieb der Vorrichtung ist es somit möglich, dass beide oder mehrere Medien in derselben Richtung oder aus entgegengesetzten Richtungen der Vor richtung zugeführt und aus der Vorrichtung abgeführt werden. Entsprechend ist es bei dem Betrieb der Vorrichtung möglich, dass die Medien in derselben radi- alen Richtung, d. h. bspw. im Uhrzeigersinn von innen nach außen oder von außen nach innen, oder in entgegengesetzten radialen Richtungen gefördert werden, wobei eines der beiden Medien im oder entgegen dem Uhrzeigersinn nach innen und das andere der beiden Medien nach außen gefördert wird. Da sich die Primärkanäle aufgrund der Wicklung nicht nur von innen nach außen verlaufen sondern um den Zentralkörper herum auch zumindest teilweise bspw. spiralförmig gebogen sind, weist eine Richtung einer Strömung der Medien zu mindest einen radialen Anteil und auch einen um den Zentralkörper umlaufend orientierten Anteil auf. Dabei wird bei dem Betrieb der Vorrichtung das mindestens eine erste fluide Medium von den bzw. in den n Primärmodulen und das mindestens eine zweite fluide Medium von dem bzw. in dem mindestens einen Sekundärmodul geför dert, wobei zum Bereitstellen der Medien für die Vorrichtung optional jeweils mindestens eine Pumpe zum Beaufschlagen der unterschiedlichen Medien ausgebildet ist bzw. verwendet wird, wobei das mindestens eine erste fluide Medium bspw. von mindestens einer ersten Pumpe beaufschlagt und durch die Primärmodule gefördert wird, und wobei das mindestens eine zweite fluide Me- dium bspw. von mindestens einer zweiten Pumpe beaufschlagt und durch das mindestens eine Sekundärmodul gefördert wird. Dabei ist die mindestens eine erste Pumpe den primären Öffnungen in nur einem der beiden Deckel zugeord net und mit diesen primären Öffnungen verbunden. Weiterhin ist die mindestens eine zweite Pumpe der mindestens einen sekundären Öffnung nur einem der beiden Deckel zugeordnet und mit dieser mindestens einen sekundären Öff nung verbunden.

Die Vorrichtung ist auch dazu ausgebildet, Medien mit unterschiedlichen Tem peraturen zu fördern, wobei mindestens eine substanzdichte Folie, die die Me dien voneinander trennt, dazu ausgebildet ist bzw. wird, Wärme von einem Me dium, das eine höhere Temperatur aufweist, zu einem Medium, das eine niedri gere Temperatur aufweist, zu übertragen.

Die Vorrichtung kann mindestens eine Folie, bspw. Membran, aufweisen, die dazu ausgebildet ist bzw. wird, eine Übertragung, bspw. Diffusion, von mindes tens einer chemischen Komponente von mindestens einem Medium zwischen dem mindestens einen Primärmodul zu dem mindestens einen Sekundärmodul, d. h. von einem Primärkanal zu einem Sekundärkanal oder von einem Sekun därkanal zu einem Primärkanal, zuzulassen.

Weiterhin ist die Vorrichtung u. a. dazu ausgebildet, unterschiedliche chemische Komponenten, bspw. mindestens eine chemisch neutrale Komponente, mindes tens eine chemisch saure Komponente und/oder mindestens eine chemisch basische, in der Regel ionisierte Komponente zu transportieren.

Mit der vorgestellten Vorrichtung ist eine Stoff- und Wärmeübertragung zwi schen mehr als zwei unterschiedlichen Medien möglich. Aussichtsreiche Anwendungen für die neue gewickelte Vorrichtung zur Wärme- und/oder Stoffübertragung sind definitionsgemäß Prozesse mit Wärme- und/oder Stoffübertragung, zum Beispiel in der thermischen Verfahrenstechnik. Durch die mögliche Parallelschaltung können wie in Plattenwärmeübertragern Prozesse auch bei großen Stoffströmen bzw. Strömen der fließfähigen Medien in einer Ausführungsform der Vorrichtung realisiert werden. Durch die getrenn ten Zu- und Abläufe für die einzelnen Kanäle, d. h. Primärkanäle und Sekun därkanäle, in der gewickelten Vorrichtung können jedoch zusätzlich mehrere fließfähige Medien simultan prozessiert werden, was insbesondere die simulta ne Wärme- und Stoffübertragung in einem Apparat ermöglicht. Zudem wird auch durch eine als Membran ausgebildete Folie eine große Fläche für den Stofftransport zwischen den fließfähigen Medien realisiert. Mit speziellen Memb ranen kann bei Bedarf zusätzlich ein bevorzugter Stofftransport einer ge wünschten chemischen Komponente zwischen den fließfähigen Medien reali siert werden. Auch eine Schichtdicke des fließfähigen Mediums zwischen be heizter oder gekühlter Seite und Membranseite kann beim simultanen Wärme- und Stofftransport sehr dünn gewählt werden, so dass eine Dünnschichtver dampfung mit geringem Schichtwiderstand einfach realisiert werden kann.

Ein erstes Beispiel ist die Membrandestillation eines flüssigen Gemisches aus Schwer- und Leichtsieder bzw. schwer und leicht siedenden chemischen Kom ponenten. Hier erzielt die Vorrichtung signifikante Einsparungen im Vergleich zu konventionellen Destillationskolonnen, da die Wärme simultan während des Verdampfungsvorgangs in einem Gemisch aus chemischen Komponenten zu geführt wird. Beispielhafte Anwendungen für eine derartige Membrandestillation ist die Alkoholverdampfung zur Reduzierung des Alkoholgehalts von alkoholi schen Getränken oder zur Herstellung von Spirituosen. Hier kann für eine als Membran ausgebildete Folie bspw. eine hydrophobe Porenmembran oder eine Lösungsdiffusionsmembran mit geringem Transportwiderstand für Ethanol ein gesetzt werden und für die Wärmeübertragung eine stoffdichte Folie. Das Ge misch strömt in den Sekundärkanälen. Die Primärkanäle sind abwechselnd von Alkohol und einem Heizmedium durchströmt. Auch Desorptionsprozesse mit simultaner Wärme- und Stoffübertragung kön nen mit der neuen gewickelten Vorrichtung kostengünstig realisiert werden. Ei ne interessante Anwendung ist die Luftbefeuchtung durch partielle Wasserver dunstung mit simultaner Beheizung, auch aus einem Gemisch, zum Beispiel zur Einstellung einer gewünschten Luftfeuchte, bspw. in Gebäuden. Hier kann für eine als Membran ausgebildete Folie bspw. eine hydrophobe Porenmembran oder eine Lösungsdiffusionsmembran mit geringem Transportwiderstand für Wasser eingesetzt werden und für die Wärmeübertragung eine stoffdichte Folie.

Die Vorteile der Dünnschichtverdampfung können bspw. bei der Konzentrierung von Säuren, Laugen oder Salzlösungen durch Wasserverdampfung mit der neuen Vorrichtung realisiert werden. Wiederum kann als Membran bspw. eine hydrophobe Porenmembran oder eine Lösungsdiffusionsmembran mit gerin gem Transportwiderstand für Wasser eingesetzt werden und für die Wärme übertragung eine stoffdichte Folie.

Eine weitere Anwendung sind Absorptionsprozesse mit hohen Stofftransportra ten von einer Gas- zur Flüssigphase, bei denen eine simultane Kühlung die Aufnahmekapazität einer Waschlösung deutlich erhöht. Eine aussichtsreiche Anwendung ist zum Beispiel die Absorption von Ammoniak in Ammoniak- Wassergemischen in Absorptionskältemaschinen. Als Membran kann eine hyd rophobe Porenmembran oder eine Lösungsdiffusionsmembran mit geringem Transportwiderstand für Ammoniak eingesetzt werden und für die Wärmeüber tragung eine stoffdichte Folie.

Bei einfachen Absorptionsprozessen, die keine simultane Kühlung erfordern, sind die Hauptvorteile der gewickelten Vorrichtung, dass sie einfach an die je weiligen Gas- und Flüssigkeitsmengen angepasst werden kann, wobei große Phasengrenzflächen auf kompaktem Raum bereitgestellt und eine Gegenstrom führung der fließfähigen Medien ermöglicht werden können. Hier ist bspw. die Absorption von geringen Schadstoffmengen aus Gasgemischen in einem gewi ckelten Membrankontaktor als Ausführungsform der Vorrichtung eine aussichts reiche Anwendung. Wiederum kann als Membran eine hydrophobe Poren- membran oder eine Lösungsdiffusionsmembran mit geringem Transportwider stand speziell für die Schadstoffkomponente eingesetzt werden.

Eine aussichtsreiche Anwendung als Membrankontakter mit Gasen als fließfä- higen Medien ist die Be- oder Entfeuchtung von Zuluft mit einem Abluftstrom in einem Membrankontaktor mit einer H ₂ 0- bzw. wasserleitenden Membran. Ins besondere für die Befeuchtung der Zuluft in Brennstoffzellen und hier in noch stärkerem Maße in mobilen Anwendungen werden Kompaktheit und geringes Gewicht bei guter Performance gefordert.

Eine aussichtsreiche Anwendung der gewickelten Vorrichtung als Membrankon taktor mit Flüssigkeiten ist die Donnan-Dialyse mit ionenleitenden Membranen als Folien. Hier ist eine Gegenstromführung der fließfähigen Medien zwingend erforderlich. Mit Anionentauschermembranen als Folien können in einem Appa- rat mit der gewickelten Vorrichtung große Mengen Säure aus anorganischen Gemischen selektiv zurückgewonnen werden. Außerdem können mit Anionen tauschermembranen als Folien große Mengen Laugen aus anorganischen Ge mischen in einem Apparat mit der Vorrichtung selektiv zurückgewonnen wer den. Auch ein Austausch von Salzen in anorganischen Gemischen als Medien ist möglich. Eine interessante Anwendung ist hier zum Beispiel die Wasserent härtung durch den Austausch von Erdalkali-Ionen, insbesondere Kalzium-Ionen, durch andere Kationen in der Vorrichtung mit ionenleitenden Membranen als Folien. Auch bei der Wärmeübertragung resultieren interessante Anwendungen für die gewickelte Vorrichtung. Insbesondere die mögliche Parallelschaltung von Kanä len, d. h. Primär- und Sekundärkanälen, für jedes fließfähige Medium ermöglicht eine Wärmeübertragung zwischen fließfähigen Medien auch bei großen Volu menströmen in einem kompakten und kostengünstigen Apparat mit der Vorrich- tung. Da bei Bedarf auf Metalle vollständig verzichtet werden kann, sind die Vorteile beim Einsatz der gewickelten Vorrichtung für eine Wärmeübertragung mit korrosiven fließfähigen Medien besonders hoch. Korrosive Gase sind bspw. Abgase der Müllverbrennung, oder korrosive Flüssigkeiten, bspw. Säuren, Lau gen oder Meerwasser.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Be schreibung und den beiliegenden Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.

Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung zwei Beispiele für Primärfördermodu- le.

Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform der er findungsgemäßen Vorrichtung.

Figur 3 zeigt in schematischer Darstellung Details einer zweiten Ausführungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Figur 4 zeigt in schematischer Darstellung ein Detail einer dritten Ausführungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Figur 5 zeigt in schematischer Darstellung ein Detail einer vierten Ausführungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Figur 6 zeigt in schematischer Darstellung ein Detail einer fünften Ausführungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Figur 7 zeigt in schematischer Darstellung eine sechste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Glei chen Bezugsziffern sind dieselben Komponenten zugeordnet.

Das in Figur 1a schematisch dargestellte erste Beispiel für ein Primärmodul 2 für eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist hier eine erste primäre Schnittstelle 4a und eine zweite primäre Schnittstelle 4b auf, die hier jeweils durch ein Gitterrohr 6 umschlossen sind. Außerdem sind beide Git terrohre 6 und somit auch beide primären Schnittstellen 4a, 4b bzw. Durchläufe von einer als Endlosschlauch ausgebildeten Folie 8 umschlossen, wobei die beiden Schnittstellen 4a, 4b und somit die Gitterrohre 6 innerhalb der Folie 8 an gegenüberliegenden Enden angeordnet sind, wobei ein jeweiliges Gitterrohr 6 die aneinander grenzenden Abschnitte 10a, 10b der Folie 8 beabstandet und dabei eine jeweilige Schnittstelle 4a, 4b bzw. Raum für eine jeweilige Schnitt stelle 4a, 4b bildet. Hierbei ist vorgesehen, dass die Folie 8 in zwei gegenüber liegende Abschnitte 10a, 10b aufgeteilt ist, wobei sich zwischen diesen beiden Abschnitten 10a, 10b ein Abstandshalter 12 befindet.

Das anhand von Figur 1 b schematisch dargestellte zweite Beispiel des Primär moduls 14 unterscheidet sich von dem ersten Beispiel aus Figur 1a dadurch, dass eine Folie 16, die die beiden primären Schnittstellen 4a, 4b und den Ab standshalter 12 umhüllt bzw. umschließt, ursprünglich geöffnet ist. Zum Herstel len dieses Primärmoduls 14 werden zwei gegenüberliegende Abschnitte 18a, 18b der Folie 16 an ihren Enden bzw. Außenkanten miteinander verschweißt und durch eine Abdichtung 20 abgedichtet.

Zum Herstellen einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass mehrere Primärmodule 2, 14 mit einem Ende an einem Zent ralkörper befestigt werden. Somit ist es möglich, dass bspw. mehrere primäre Schnittstellen 4a dem Zentralkörper zugewandt sind. Außerdem werden auch die Folien 8, 16 bzw. deren Abschnitte 10a, 10b, 18a, 18b an dem Zentralkörper fluiddicht befestigt. Außerdem ist vorgesehen, dass zwischen Abschnitten 10a, 10b, 18a, 18b von Folien 8, 16 unmittelbar benachbarter Primärmodule 2, 14 weitere Abstandshalter angeordnet werden. Dann werden sämtliche Primärmo dule 2, 14 und die dazwischen befindlichen weiteren Abstandshalter um den Zentralkörper herum gewickelt. Dabei wird im Fall eines runden Zentralkörpers innerhalb jeweils eines Primärmoduls 2, 14 ein spiralförmiger Primärkanal 22, 24 gebildet. Außerdem wird aufgrund der Abstandshalter zwischen zwei unmit telbar benachbarten Primärmodulen 2, 14 jeweils ein Sekundärkanal gebildet. Bei einem jeweiligen Primärmodul 2, 14 ist vorgesehen, dass eine der beiden Schnittstellen 4a bspw. als Zulauf für ein Fluid und die andere primäre Schnitt stelle 4b als Ablauf für das Fluid verwendet wird. So ist es bei Betrieb der Vor richtung möglich, dass mindestens ein erstes fluides Medium durch eine erste primäre Schnittstelle 4a als Zulauf transportiert und dann durch den spiralförmi- gen Primärkanal 22, 24 zu der zweiten primären Schnittstelle 4b als Ablauf für das zumindest eine fluide Medium transportiert wird. Außerdem wird in einem jeweiligen Sekundärkanal zwischen zwei Primärkanälen 22, 24 mindestens ein zweites fluides Medium transportiert. Dabei wird bei einem Betrieb der Vorrich tung zwischen den Primärkanälen 22, 24 und den dazwischen befindlichen Se- kundärkanälen zwischen den jeweils geförderten fluiden Medien Wärme und/oder Stoff übertragen. Falls die Folie 8, 16 bspw. fluiddicht ist, wird zwi schen den fluiden Medien beim Betrieb der Vorrichtung Wärme übertragen. Falls die Folien 8, 16 bspw. semipermeabel sind, wird bei Betrieb der Vorrich tung zwischen den Primärkanälen 22, 24 und den Sekundärkanälen ein Stoff und somit zumindest eine chemische Komponente zwischen den jeweiligen flu iden Medien ausgetauscht.

Die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Figur 2 schematisch vereinfacht dargestellt. Diese Vorrichtung 30 umfasst hier vier Primärmodule 2, wie sie bereits aus Figur 1a bekannt sind. Dabei sind diese vier Primärmodule 2 an einem hier quadratischen Zentralkörper 32 der Vorrich tung 30 befestigt. Zwischen den an dem Zentralkörper 32 befestigten Enden unmittelbar benachbarter Primärmodule 2, hier zwischen den jeweiligen pri- mären Schnittstellen 4a, sind hier mit den inneren primären Schnittstellen 4a auch innere sekundäre Schnittstellen 34a an dem Zentralkörper 32 umlaufend abwechselnd befestigt. Außerdem wird einer jeweiligen inneren sekundären Schnittstelle 34a eine äußere sekundäre Schnittstelle 34b zugeordnet. Weiter- hin wird zwischen diesen beiden einander zugeordneten sekundären Schnitt stellen 34a, 34b aber auch zwischen jeweils zwei unmittelbar benachbarten Ab schnitten 10a, 10b der Folie 8 eines jeweiligen Primärmoduls 2 ein weiterer Ab standshalter 36 angeordnet. Außerdem sind hier sämtliche Primärmodule 2 und sämtliche Sekundärmodule 40 von einer fluiddichten Außenhülle 42 umschlos- sen.

Zum Herstellen der Vorrichtung 30 werden sämtliche Folien 8, d. h. deren jewei ligen Abschnitte 10a, 10b mit den dazwischen befindlichen Abstandshaltern 12 aber auch die zwischen den unmittelbar benachbart angeordneten Primärmodu- len 2 befindlichen Abstandshalter 36 in mindestens einem Teil einer einzigen vollständigen Umdrehung bzw. Teilumdrehung, bspw. mindestens einmal oder mehrmals um den Zentralkörper 32 herum gewickelt, wobei ein gewickelter Primärkanal 22 gebildet wird, der durch den zwischen den Abschnitten 10a, 10b der jeweiligen Folie 8 angeordneten Abstandshaltern 12 auch beim Wickeln der Primärmodule 2 aufrechterhalten wird. Zwischen jeweils zwei unmittelbar be nachbarten Primärmodulen 2 wird aufgrund der dazwischen angeordneten Ab standshalter 12 beim Wickeln der Primärmodule 2 und der dazwischen ange ordneten Abstandshalter 36 jeweils ein Sekundärkanal 38 gebildet, der durch die Abschnitte 10a, 10b der Folien 8 unmittelbar benachbarter Primärmodule 2 begrenzt und beim Wickeln durch einen jeweiligen Abstandshalter 36 aufrecht erhalten wird. Dabei ist hier vorgesehen, dass ein jeweiliger Sekundärkanal 38 und die beiden sekundären Schnittstellen 34a, 34b ein Sekundärmodul 40 bil den, wobei die Vorrichtung 30 hier vier derartige Sekundärmodule 40 aufweist. Unabhängig von einer konkreten Ausgestaltung von Primärmodulen 2 und Se kundärmodulen 40 weist eine derartige Vorrichtung 30 immer dieselbe Anzahl an Primärkanälen 22 und Sekundärkanälen 38 auf. Bei der hier vorgestellten Ausführungsform wird jeweils eine am Zentralkörper 32 angeordnete innere primäre Schnittstelle 4a als Zulauf für mindestens ein erstes fluides Medium und die vom Zentralkörper 32 außen bzw. abgewandt angeordnete primäre Schnittstelle 4b als Ablauf für das mindestens eine erste fluide Medium verwen det. Dabei wird das mindestens eine erste fluide Medium innerhalb eines jewei- ligen Primärmoduls 2 in einer hier gezeigten optionalen Strömungsrichtung ausgehend von der als Zulauf ausgebildeten primären Schnittstelle 4a entlang der angedeuteten Pfeile durch einen jeweiligen Primärkanal 22 nach außen zu der äußeren als Ablauf ausgebildeten primären Schnittstelle 4b transportiert. Außerdem ist beim Betrieb der Vorrichtung 30 vorgesehen, dass innerhalb ei nes jeweiligen Sekundärmoduls 40 mindestens ein zweites fluides Medium übertragen wird, wobei das mindestens eine zweite fluide Medium ausgehend von der äußeren sekundären Schnittstelle 34b eines jeweiligen Sekundärmo duls 40, die hier als Zulauf ausgebildet ist, in einer hier gezeigten optionalen Strömungsrichtung gemäß der angedeuteten Pfeile durch einen jeweiligen Se kundärkanal 38 nach innen zu der innen angeordneten sekundären Schnittstelle 34a transportiert wird, die hier als Ablauf des mindestens einen zweiten fluiden Mediums ausgebildet ist. Somit werden innerhalb der Vorrichtung 30 das mindestens eine erste fluide

Medium und das mindestens eine zweite fluide Medium zugleich gefördert bzw. transportiert, wobei die transportierten fluiden Medien durch die Abschnitte 10a, 10b der Folien 8 der Primärmodule 2 voneinander getrennt sind, wobei das mindestens eine erste fluide Medium innerhalb eines Primärkanals 22 von in- nen nach außen und das mindestens eine zweite fluide Medium innerhalb eines Sekundärkanals 38 zugleich von außen nach innen gefördert bzw. transportiert wird, wobei es möglich ist, zwischen den jeweiligen fluiden Medien über bzw. durch die Abschnitte 10a, 10b der Folie 8 Wärme und/oder Stoff zu übertragen. In diesem Fall strömt das mindestens eine erste fluide Medium parallel in vier Primärkanälen 22 in Richtung der Pfeile radial von innen nach außen, dazu ge- genströmig bzw. entgegengesetzt strömt das mindestens eine zweite fluide Medium parallel in vier Sekundärkanälen 38 von außen nach innen. Von der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 44 ist in Figur 3a ein Zentralkörper 46 gezeigt, an dem hier Enden von insgesamt acht Primärmodulen 2 gemäß der Figur 1 a befestigt sind. Weiterhin ist zwischen je weils zwei unmittelbar benachbarten Primärmodulen 2, d. h. zwischen den Ab- schnitten 10a, 10b ihrer Folien 8 ein Abstandshalter 36 angeordnet und an dem Zentralkörper 46 befestigt. Der hier runde Zentralkörper 46 mit einer Zentral achse weist hier lediglich eine sekundäre Schnittstelle 48 sowie Primärkam mern 33, bspw. Schlitze und Öffnungen 35, auf, die die sekundäre Schnittstel len 48 des Zentralkörpers 46 mit einer Umgebung des Zentralkörpers 46 ver- binden. Dabei sind Abstandshalter 36 in den Öffnungen 35 angeordnet, bspw. befestigt. Zwei unmittelbar benachbarte Abstandshalter 36, die durch zwei un mittelbar benachbarte Öffnungen 35 geführt sind, können innerhalb der sekun dären Schnittstelle 48 im Zentralkörper 46 miteinander verbunden sein. Zum Herstellen der Vorrichtung 44 werden die Außenhüllen 10a, 10b der Primärmo- dule 2 und die dazwischen angeordneten Abstandshalter 12 sowie auch die zwischen den Primärmodulen 2 befindlichen Abstandshalter 36 spiralförmig, in der Regel mehrmals um den hier runden Zentralkörper 46 herum gewickelt. Dabei werden über die hier acht Primärmodule 2 insgesamt acht spiralförmige Primärkanäle 22 bereitgestellt, wobei jedem Primärkanal 22 innen eine hier als Zulauf ausgebildete primäre Schnittstelle 4a und außen eine als Ablauf ausge bildete primäre Schnittstelle 4b zugeordnet ist. Dabei ist jeweils eine primäre Schnittstelle 4a, von den Abschnitten 10a, 10b der Folie umhüllt. Durch die Ab standshalter 36 zwischen Abschnitten 10a, 10b von Folien 8 unmittelbar be nachbarter Primärmodule 2 wird beim Wickeln zwischen jeweils zwei Primär- modulen 2 jeweils ein spiralförmiger Sekundärkanal 38 gebildet, wobei hier vor gesehen ist, dass die Vorrichtung 44 acht Sekundärkanäle 38 aufweist, wobei die Anzahl an Primärkanälen 22 und die Anzahl an Sekundärkanälen 38 hier ebenfalls identisch ist. Allerdings weist diese zweite Ausführungsform der Vor richtung 44 neben den insgesamt acht Primärmodulen 2 lediglich ein Sekun- därmodul mit insgesamt acht Sekundärkanälen 38 auf, das für sämtliche Se kundärkanäle 38 eine gemeinsame innere sekundäre Schnittstelle 48 in dem Zentralkörper 46 aufweist. An außen liegenden Enden der acht Sekundärkanäle 38 ist hier jeweils eine äußere sekundäre Schnittstelle als Zulauf angeordnet. Entsprechend ist innerhalb eines jeweiligen Primärmoduls 2 außen ebenfalls eine zweite primäre Schnittstelle 4b als Ablauf angeordnet.

Ein weiteres Detail der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung 44 ist in Figur 3b als Schnitt durch den Zentralkörper 46 parallel zu dessen Längsachse ange deutet. Dabei zeigt Figur 3b, wie die Primärkammern 33 für die Primärschnitt stellen 4a und die Öffnungen 35 für die Abstandshalter 36 wechselseitig bzw. abwechselnd auf einer Außenseite des Zentralkörpers 46 angeordnet sind. Da bei verlaufen die Primärkammern 33 entlang einer kompletten axialen Länge des Zentralkörpers 46 entlang dem Zentralkörper 46, bspw. einer Außenwand des Zentralkörpers 46. Im Unterschied hierzu verlaufen die Öffnungen 35 nur zum Teil entlang dem Zentralkörper 46 bzw. seiner Außenwand. Hier beginnt jeweils eine Öffnung 35 an einer ersten axialen Stirnseite des Zentralkörpers 46, endet jedoch noch an einer Stelle entlang des Zentralkörpers 46 vor einer gegenüberliegenden zweiten axialen Stirnseite des Zentralkörpers 46, so dass eine jeweilige Öffnung 35 nur teilweise bzw. unvollständig entlang des Zentral körpers 46 axial verläuft, wodurch eine Stabilität des Zentralkörpers 46 gewähr leitet ist. Bei einem Betrieb der Vorrichtung 44 ist hier vorgesehen, dass mindestens ein erstes fluides Medium an einer Stirnseite über die als Zuläufe ausgebildeten in neren primären Schnittstellen 4a und durch die Primärkanäle 22 der Primärmo- dule 2 hindurch zu deren äußeren primären Schnittstellen 4b gefördert und aus einer axial gegenüberliegenden Stirnseite aus der Vorrichtung 44 abgeleitet wird. Zugleich wird mindestens ein zweites fluides Medium auf einer Stirnseite der Vorrichtung 44 den außen angeordneten sekundären Schnittstellen, die hier als Zuläufe verwendet werden, bereitgestellt, durch die jeweiligen Sekundärka näle 38 und die Öffnungen 35 zu der gemeinsamen zentralen inneren sekundä ren Schnittstelle 48 nach innen gefördert und über diese als Ablauf ausgebilde- te sekundäre Schnittstelle 48 auf einer axial gegenüberliegenden Stirnseite der Vorrichtung 44 aus dieser herausgeleitet, wobei auch hier zwischen dem min destens einen Fluid, das durch die Primärkanäle 22 von innen nach außen ge fördert wird, und dem mindestens einen zweiten Fluid, das durch die Sekun- därkanäle 38 synchron von außen nach innen gefördert wird, Wärme und/oder mindestens eine chemische Komponente übertragen.

Von der dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 50 ist in Figur 4 ein runder Zentralkörper 52 mit einer Zentralachse gezeigt, an dessen Außenwand 54 insgesamt 16 Kammern, nämlich acht Primärkammern 56 und acht Sekundärkammern 58 angeordnet und/oder eingebracht sind. Dabei weist jede Kammer, d. h. jede Primärkammer 56 und jede Sekundärkammer 58 eine Öffnung zu ihrer Umgebung auf, wobei ausgehend von einem von einer Primär- kammer 56 umschlossenen Innenraum durch die Öffnung ein Abstandshalter 60 nach außen geführt ist. Entsprechend ist ausgehend von einem Innenraum, der von einer jeweiligen Sekundärkammer 58 umschlossen ist, ein Abstands halter 62 durch die Öffnung der jeweiligen Sekundärkammer 58 nach außen ge führt. Weiterhin ist zwischen jeweils einer Primärkammer 56 und einer Sekun- därkammer 58 ein Abschnitt 64 einer elastischen Folie angeordnet. Bei dieser dritten Ausführungsform der Vorrichtung 44 ist vorgesehen, dass diese insge samt acht Primärmodule 66 und ebenfalls acht Sekundärmodule 68 aufweist.

Dabei ist hier vorgesehen, dass jeweils ein Primärmodul 66 eine innere primäre Schnittstelle, die hier durch die jeweilige Primärkammer 56 bereitgestellt wird, den Abstandshalter 60 und eine äußere primäre Schnittstelle aufweist, die hier nicht gezeigt ist. Zwischen den beiden Abschnitten 64 der beiden Folien ist in nerhalb eines jeweiligen Primärmoduls 66 ein Primärkanal 70 vorgesehen. Au ßerdem ist für jedes Sekundärmodul 68 vorgesehen, dass dieses neben der Sekundärkammer 58, die eine jeweilige innere sekundäre Schnittstelle bereit stellt und/oder bildet, und dem Abstandshalter 62 auch eine äußere sekundäre Schnittstelle aufweist, wobei zwischen jeweils zwei unmittelbar benachbarten Abschnitten 64 der Folie für ein jeweiliges Sekundärmodul 68 ein Sekundärka nal 72 gebildet wird. Zum Herstellen der Vorrichtung 50 werden sämtliche Ab- schnitte 64 der Folien und die dazwischen angeordneten Abstandshalter 60, 62 in Ausgestaltung bspw. mehrmals um den Zentralkörper 52 herum spiralförmig gewickelt, wobei aufgrund der Abstandshalter 60, 62 um den Zentralkörper 52 umlaufend abwechselnd spiralförmige Primärkanäle 70 und ebenfalls spiralför mige Sekundärkanäle 72 gebildet werden.

Bei einem Betrieb dieser Vorrichtung 50 ist vorgesehen, dass durch eine Stirn- Seite der Vorrichtung 50 den Sekundärkammern 58 und somit den inneren se kundären Schnittstellen der Sekundärmodule 68 mindestens ein zweites fluides Medium bereitgestellt wird, das weiterhin durch die jeweiligen Sekundärkanäle 72 zu der jeweiligen außen angeordneten sekundären Schnittstelle eines jewei ligen Sekundärmoduls 68 transportiert und durch eine axial gegenüberliegende Stirnseite aus der Vorrichtung 50 abgeführt wird. Zugleich wird durch eine Stirn seite der Vorrichtung 50 jeweils einer außen angeordneten primären Schnittstel le jeweils eines Primärmoduls 66 mindestens ein erstes fluides Medium bereit gestellt und durch einen jeweiligen Primärkanal 70 nach innen zu der inneren primären Schnittstelle innerhalb einer jeweiligen Primärkammer 56 transportiert und auf einer gegenüberliegenden Stirnseite durch die Schnittstellen aus der Vorrichtung 50 abgeführt. Auch hierbei ist es möglich, dass zwischen den un terschiedlichen Medien, die durch die Abschnitte 64 der Folien voneinander ge trennt sind, über und/oder durch diese Abschnitte 64 Wärme und/oder Stoff, bspw. mindestens eine chemische Komponente, übertragen wird.

Von der vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 74 sind in Figur 5 eine Außenhülle 76 und äußere primäre Schnittstellen 78 von insge samt acht Primärmodulen 80 gezeigt, wobei jedes Primärmodul 80 weiterhin eine Folie aus zwei Abschnitten 82a, 82b, die miteinander fluiddicht verbunden sind, und einen zwischen den Abschnitten 82a, 82b angeordneten Abstandshal ter 84 aufweist. Ferner weist jedes Primärmodul 80 innen eine weitere hier nicht gezeigte primäre Schnittstelle auf, die an einem ebenfalls hier nicht dargestell ten runden Zentralkörper der Vorrichtung 74 befestigt ist. Dabei ist vorgesehen, dass beide primären Schnittstellen 78 eines jeweiligen Primärmoduls 80 von den beiden Abschnitten 82a, 82b der Folie komplett umschlossen sind, wobei die beiden Abschnitte 82a, 82b durch den dazwischen angeordneten Abstands halter 84 beabstandet sind. Weiterhin zeigt Figur 5 auch äußere sekundäre Schnittstellen 86 von insgesamt acht Sekundärmodulen 90, wobei jeweils eine sekundäre Schnittstelle 86 eines derartigen Sekundärmoduls 90 zwischen zwei Abschnitten 82a, 82b von Folien unmittelbar benachbarter Primärmodule 80 angeordnet ist. Jedes Sekundärmo- dul 90 weist neben der äußeren sekundären Schnittstelle 86 auch einen Ab standshalter 88 und eine weitere hier nicht weiter dargestellte sekundäre Schnittstelle auf, die ebenfalls wie eine jeweilige innere primäre Schnittstelle eines jeweiligen Primärmoduls 80 an dem Zentralkörper der Vorrichtung 74 an geordnet und in Figur 5 nicht weiter gezeigt ist.

Bei der vorgestellten Ausführungsform der Vorrichtung 74 ist vorgesehen, dass sowohl die hier nicht gezeigten inneren primären bzw. sekundären Schnittstel len der Primärmodule 80 und der Sekundärmodule 90 an dem Zentralkörper abwechselnd umlaufend angeordnet sind, wobei die inneren primären Schnitt- stellen der Primärmodule 80 von den beiden Abschnitten 82a, 82b der jeweili gen Folien fluiddicht umschlossen sind. Dabei ist hier vorgesehen, dass sowohl die inneren primären Schnittstellen der Primärmodule 80 als auch die inneren sekundären Schnittstellen der Sekundärmodule 90 ausgebildet sind. Entspre chend sind auch die jeweiligen äußeren primären Schnittstellen 78, 86 der Pri- märmodule 80 und der Sekundärmodule 90 hier als Gitterrohre ausgebildet und/oder von Gitterrohren umschlossen.

Zum Herstellen der Vorrichtung 74 werden die Abschnitte 82a, 82b der Folien und die dazwischen angeordneten Abstandshalter 84 sowie die zwischen den Abschnitten 82a, 82b der Folien benachbarter Primärmodule 80 angeordneten

Abstandhalter 88 der Sekundärmodule 90 bspw. mehrmals um den Zentralkör per herum spiralförmig gewickelt sind, wobei sich für die äußeren primären und sekundären Schnittstellen 78, 86 die anhand von Figur 5 gezeigte Anordnung ergibt. Dabei wird zwischen jeweils zwei Abschnitten 82a, 82b einer Folie eines jeweiligen Primärmoduls 80 durch den Abstandshalter 84 ein spiralförmiger, hier nicht gezeigter Primärkanal gebildet. Außerdem wird zugleich zwischen den Abschnitten 82a, 82b von Folien benachbarter Primärmodule 80 jeweils ein hier nicht gezeigter Sekundärkanal gebildet. Bei Betrieb der Vorrichtung 74 ist es möglich, dass die inneren primären Schnittstellen der Primärmodule 80 als Zuläufe für mindestens ein erstes fluides Medium verwendet werden, das durch die Primärkanäle spiralförmig zu den äußeren primären Schnittstellen 78 gefördert wird und über diese als Abläufe verwendeten primären Schnittstellen 78 aus der Vorrichtung 74 heraus geför dert wird. Entsprechend wird mindestens ein zweites fluides Medium durch die äußeren sekundären Schnittstellen 86 der Sekundärmodule 90, die hier als Zu läufe verwendet werden, durch die Sekundärkanäle zwischen zwei benachbar ten Primärmodulen 80 zu den inneren sekundären Schnittstellen der Sekun därmodule 90 spiralförmig transportiert, wobei hier die inneren sekundären Schnittstellen als Abläufe für das mindestens eine zweite fluide Medium ver wendet werden.

Von der fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 92 sind in Figur 6 eine Außenhülle 94 und äußere primäre Schnittstellen 78 von insge samt acht Primärmodulen 80 gezeigt, wobei jedes Primärmodul 80 weiterhin eine Folie aus zwei Abschnitten 82a, 82b, die miteinander verbunden sind, und einen zwischen den Abschnitten 82a, 82b angeordneten Abstandshalter 84 aufweist. Ferner weist jedes Primärmodul 80 innen eine weitere hier nicht ge zeigte innere primäre Schnittstelle auf, die an einem ebenfalls hier nicht darge stellten Zentralkörper der Vorrichtung 92 befestigt ist. Dabei ist vorgesehen, dass beide primären Schnittstellen 78 eines jeweiligen Primärmoduls 80 von den beiden Abschnitten 82a, 82b der Folie komplett umschlossen sind, wobei die beiden Abschnitte 82a, 82b durch den dazwischen angeordneten Abstands halter 84 beabstandet sind. Außerdem sind auch die von den Abschnitten 82a, 82b der Folie umhüllten äußeren primären Schnittstellen 78 von der Außenhülle 94, hier von einer Innenwand der Außenhülle 94, getrennt und somit beab standet. Hierzu ist zwischen jeder äußeren primären Schnittstelle 78 und der Außenhülle 94 mindestens ein Abstandshalter 95 angeordnet, wobei hier ein gemeinsamer Abstandshalter 95 für sämtliche primären Schnittstellen 78 ver wendet wird. Weiterhin zeigt Figur 6 auch acht Abstandshalter 88, die an dem Zentralkörper der Vorrichtung 92 angeordnet sind, und Zwischenräume zwischen den Enden der Primärmodule 80, die hier für ein gemeinsames Sekundärmodul vorgese hen sind. Weiterhin weist die Außenhülle 94 zwei hier diametral angeordnete Öffnungen 96 auf, über die die Zwischenräume des Sekundärmoduls zwischen den Enden der Primärmodule 80 mit einer Umgebung der Außenhülle 94 ver bunden sind. Bei der vorgestellten Ausführungsform der Vorrichtung 74 ist vor gesehen, dass sowohl die hier nicht gezeigten inneren primären Schnittstellen der Primärmodule 80 und die inneren sekundären Schnittstellen des Sekun- därmoduls abwechselnd umlaufend an dem Zentralkörper angeordnet sind, wo bei die inneren primären Schnittstellen der Primärmodule 80 von den beiden Abschnitten 82a, 82b der jeweiligen Folien fluiddicht umschlossen sind. Dabei ist hier vorgesehen, dass sowohl die inneren primären Schnittstellen der Pri märmodule 80 als auch die inneren sekundären Schnittstellen des Sekundär- moduls 90 hier bspw. als Gitterrohre ausgebildet sind. Entsprechend sind auch die jeweiligen äußeren primären Schnittstellen 78 der Primärmodule 80 als Git terrohre ausgebildet und/oder von Gitterrohren umschlossen. Dagegen bilden die Zwischenräume zwischen den Enden der Primärmodule 80 und der Außen hülle 94 zusammen mit den Öffnungen 96 eine äußere sekundäre Schnittstelle des einen Sekundärmoduls.

Zum Herstellen der Vorrichtung 74 werden die Abschnitte 82a, 82b der Folien und die dazwischen angeordneten Abstandshalter 84 sowie die zwischen den Abschnitten 82a, 82b der Folien benachbarter Primärmodule 80 angeordneten Abstandhalter 88 des Sekundärmoduls bspw. mehrmals um den runden Zent ralkörper herum spiralförmig gewickelt, wobei sich für die äußeren primären Schnittstellen 78, und die sekundäre Schnittstelle die anhand von Figur 6 ge zeigte Anordnung ergibt. Dabei wird zwischen jeweils zwei Abschnitten 82a, 82b einer Folie eines jeweiligen Primärmoduls 80 durch den Abstandshalter 84 ein spiralförmiger Primärkanal gebildet. Außerdem wird zugleich zwischen den Abschnitten 82a, 82b von Folien benachbarter Primärmodule 80 jeweils ein Se kundärkanal gebildet. Bei einem Betrieb der Vorrichtung 92 ist es möglich, dass die inneren primären Schnittstellen der Primärmodule 80 als Zuläufe für mindestens ein erstes fluides Medium verwendet werden, das durch die Primärkanäle spiralförmig zu den äußeren primären Schnittstellen 78 gefördert wird und über diese als Abläufe verwendeten primären Schnittstellen 78 aus der Vorrichtung 92 heraus geför dert wird. Entsprechend wird mindestens ein zweites fluides Medium aus der Umgebung außerhalb der Außenhülle 94 durch die Öffnungen 96 durch die äu ßere sekundäre Schnittstelle des Sekundärmoduls, die hier als Zulauf verwen det wird, durch die Sekundärkanäle zwischen zwei benachbarten Primärmodu- len 80 zu den inneren sekundären Schnittstellen des Sekundärmoduls spiral förmig transportiert, wobei hier die inneren sekundären Schnittstellen als Abläu fe für das mindestens eine zweite fluide Medium verwendet wird. Aufgrund des mindestens einen Abstandshalters 95 wird zwischen sämtlichen Sekundärkanä len und den Öffnungen 96 der Außenhülle 94 ein Durchgang für das zweite flui- de Medium bereitgestellt, das somit aus der Umgebung durch die Öffnungen 96 und durch Durchgänge zwischen der Innenwand der Außenhülle 94 und den primären Schnittstellen 78 strömen kann.

Die in Figur 7 schematisch dargestellte sechste Ausführungsform der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung 100 weist einen runden Zentralkörper 102 und drei

Primärmodule 104 auf. Dabei weist jedes Primärmodul 104 eine innere primäre Schnittstelle 106 bzw. einen inneren primären Durchlauf, eine äußere primäre Schnittstelle 108 bzw. einen äußeren primären Durchlauf, einen Abstandshalter 110 und eine geschlossene Folie auf, die in zwei Abschnitte 112a, 112b unter- teilt ist. Dabei sind die beiden primären Schnittstellen 106, 108 und der dazwi schen angeordnete Abstandshalter 110 von den beiden Abschnitten 112a, 112b der Folie komplett umschlossen. Außerdem ist vorgesehen, dass Enden der beiden Abschnitte 112a, 112b der Folie, die jeweils eine innere primäre Schnitt stelle umschließen, an dem Zentralkörper 102 befestigt sind.

Außerdem sind für diese Ausführungsform der Vorrichtung 100 drei Sekundär- module 114 vorgesehen, wobei ein jeweiliges Sekundärmodul 114 eine innere sekundäre Schnittstelle 116 bzw. einen inneren sekundären Zulauf, eine äußere sekundäre Schnittstelle 118 bzw. einen äußeren sekundären Durchlauf und ei nen dazwischen angeordneten Abstandshalter 120 aufweist. Hierbei sind die Primärmodule 104 und die Sekundärmodule 114 um den Zentralkörper 102 um laufend abwechselnd angeordnet, wobei in Umlaufrichtung je nach Definition in jedem zweiten bzw. geradzahligen Bereich zwischen Abschnitten 112a, 112b ein Primärmodul 104 und dazwischen in jedem ungeradzahligen Bereich in Um laufrichtung zwischen Abschnitten 112a, 112b Sekundärmodule 114 vorgese hen sind bzw. werden. Zum Herstellen dieser Ausführungsform der Vorrichtung 100 werden die Ab schnitte 112a, 112b der Folien der Primärmodule 104 und die dazwischen an geordneten Abstandshalter 110 aber auch die Abstandshalter 120 für die Se kundärmodule 114 ausgehend von dem Zentralkörper 102, d. h. ausgehend von den jeweiligen inneren primären und sekundären Schnittstellen 106, 116 um den Zentralkörper 102 herum gewickelt. Dabei werden aufgrund der Abstands halter 110 zwischen den Abschnitten 112a, 112b der Folie eines jeweiligen Pri märmoduls 104 spiralförmige Primärkanäle 122 bereitgestellt, die die jeweiligen primären Schnittstellen 106, 108 bzw. die entsprechenden Durchläufe eines je weiligen Primärmoduls 104 verbinden. Außerdem werden aufgrund der Ab- standshalter 120 zwischen Abschnitten 112a, 112b von Folien unmittelbar be nachbarter Primärmodule 104 beim Wickeln entsprechend spiralförmige Se kundärkanäle 124, die die jeweiligen inneren sekundären Schnittstellen 116 mit den äußeren sekundären Schnittstellen 118 verbinden, bereitgestellt. Außer dem sind sämtliche Primärmodule 104 und Sekundärmodule 114 von einer Au- ßenhülle 126 der Vorrichtung 100 umschlossen. Dabei sind die Abschnitte

112a, 112b der Folien und die Abstandshalter 110, 120 mindestens zu einem Bruchteil einer vollständigen Umdrehung um den Zentralkörper 102 gewickelt, wobei die in Figur 7 schematisch dargestellte Struktur gebildet wird. Falls die Abschnitte 112a, 112b der Folien und die Abstandshalter 110, 120 mehrmals also mit mehreren Umdrehungen um den Zentralkörper 102 herum gewickelt werden, entsteht eine mehrfach gewickelte spiralförmige Struktur. Beim Betrieb dieser Vorrichtung 100 wird jeweils eine der beiden Schnittstellen 106, 108 bzw. einer der beiden Durchläufe eines jeweiligen Primärmoduls 104 als Zulauf für mindestens ein erstes fließfähiges bzw. fluides Medium verwen det, das weiterhin durch den Primärkanal 122 zu der jeweils anderen primären Schnittstelle 106, 108 bzw. zu dem anderen primären Durchlauf transportiert wird, wobei die jeweils andere primäre Schnittstelle 106, 108 bzw. der jeweils andere primäre Durchlauf als Ablauf für das mindestens eine erste fluide Medi um verwendet wird. Synchron dazu wird eine der beiden sekundären Schnitt stellen 116, 118 bzw. einer der beiden sekundären Durchläufe als Zulauf für mindestens ein zweites fließfähiges bzw. fluides Medium verwendet, das durch einen jeweiligen Sekundärkanal 124 zu der jeweils anderen sekundären Schnittstelle 116, 118 bzw. zu dem jeweils anderen sekundären Durchlauf transportiert bzw. gefördert, der als Ablauf für das mindestens eine zweite fluide Medium verwendet wird.

Dabei ist es möglich, die unterschiedlichen zu fördernden bzw. zu transportie renden fließfähigen, bspw. fluiden Medien gleichströmig oder gegenströmig zu fördern. Bei einer gleichströmigen Förderung strömt das mindestens eine erste fluide Medium durch die Primärkanäle 122 entweder von innen nach außen o- der von außen nach innen. Entsprechend strömt das mindestens eine zweite fluide Medium durch die Sekundärkanäle 124 entsprechend entweder von innen nach außen oder von außen nach innen. Bei einer gegenströmigen Förderung der fluiden Medien strömt das mindestens eine erste fluide Medium durch einen jeweiligen Primärkanal 122 entweder von innen nach außen oder von außen nach innen, wohingegen das mindestens eine zweite fluide Medium entweder von außen nach innen oder von innen nach außen strömt. Bei einer jeweiligen entweder gleichströmigen oder gegenströmigen Förderung der Medien inner halb der jeweiligen Primärkanäle 122 und Sekundärkanäle 124 wird zwischen den fließfähigen bzw. fluiden Medien, die durch die Abschnitte 112a, 112b der Folien der Primärmodule 104 voneinander getrennt sind, über bzw. durch die Abschnitte 112a, 112b Stoff und/oder Wärme übertragen. Da die Primärkanäle 122 und Sekundärkanäle 124 um den Zentralkörper 102 zumindest teilweise gebogen und somit zumindest teilweise spiralförmig sind, weist eine Richtung einer Strömung der Medien neben einem radial orientieren Anteil auch einen umlaufend orientierten Anteil auf.

Bezugsziffern:

2 Primärmodul 4a, 4b Schnittstelle

6 Gitterrohr 8 Folie

10a, 10b Abschnitt 12 Abstandshalter 14 Primärmodul

16 Folie

18a, 18b Abschnitt 20 Abdichtung

22, 24 Primärkanal 30 Vorrichtung

32 Zentralkörper

33 Primärkammer

34a, 34b Schnittstelle 35 Schlitz 36 Abstandshalter

38 Sekundärkanal 40 Sekundärmodul 42 Außenhülle 44 Vorrichtung 46 Zentralkörper

48 Schnittstelle 50 Vorrichtung 52 Zentralkörper 54 Außenwand 56 Primärkammer

58 Sekundärkammer 60 Abstandshalter 62 Abstandshalter 64 Abschnitt 66 Primärmodul 68 Sekundärmodul 70 Primärkanal 72 Sekundärkanal

74 Vorrichtung 76 Außenhülle 78 Schnittstelle 80 Primärmodul 82a, 82b Abschnitt

84 Abstandshalter 86 Schnittstelle 88 Abstandshalter 90 Sekundärmodul 92 Vorrichtung

94 Außenhülle

95 Abstandshalter

96 Öffnung 100 Vorrichtung 102 Zentralkörper 104 Primärmodul

106, 108 Schnittstelle 110 Abstandshalter

112a, 112b Abschnitt 114 Sekundärmodul

116, 118 Schnittstelle 120 Abstandshalter 122 Primärkanal 124 Sekundärkanal 126 Außenhülle