CN100533049C - 薄膜式室内外换气热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了属于空气品质调节及建筑节能领域的一种薄膜式室内外换气热交换器。利用塑料薄膜作为换热材料，替代传统的金属换热材料，制成膜束式结构的换热组件。膜束换热组件由多个相对平行位置放置的膜束构成；膜束则由以点焊、等距丝带张拉或龙骨支撑的两张薄膜制成；膜束组件端部焊接的薄膜或板与壳体连接，以隔绝室内外气流。为增强室内外气流的换热效率，可设置折流膜或板，以形成折流通道，使某一股气流实现多流程流动。本薄膜式室内外换气热交换器具有板式换热器结构紧凑、室内外气流换热充分，传热效率高、整体重量轻，价格低廉的优势。本发明可广泛用于居民住宅、学校、公共及商业建筑等室内外换气，能起到很好的节能效果，市场潜力大。

Description

薄膜式室内外换气热交换器

技术领域

本发明属于空气品质调节及建筑节能领域，它利用室内外压力基本相等的特点，用塑料薄膜替代传统的金属换热材料，设计成膜束结构的换热组件，薄膜采用点焊、等距丝带张拉或龙骨支撑的一种薄膜式室内外换气热交换器。

背景技术

冬季采暖、夏季制冷空调的采用，室内外温差较大。为节能，人们强化了建筑的气密性及保温性，如果不能及时换气，室内空气品质将明显恶化；更由于许多人在装修住宅时，使用了诸如强化木地板、纤维板、泡沫绝缘材料、大理石等含污染及有毒气体的装修材料及粘结剂，这些东西会释放大量的污染物，如甲醛、苯、氡等，严重污染住宅的室内空气品质，威胁人们的身体健康。

降低室内污染物浓度的有效措施就是及时进行室内外换气。对于换气，人们首先想到的是开窗对流换气，但这种换气方式直接造成能量的散失，且换气效果不理想。

市场上也提供了一些换气热交换器，但往往价格不菲。这是由于人们思维定式和习惯，一提到热交换，就自然而然想到利用金属管或板作为换热材料，这一方面使设备造价偏高，另一方面使设备偏笨重。

本发明提出用塑料薄膜替代传统的金属换热材料，可以生产各种容量等级的换气热交换器，适合于城镇居民住宅、教室以及公共、商业建筑的室内外换气热交换，实现经济节能的建筑空气品质调节。

发明内容

本发明的目的是提供一种市场迫切需要的节能环保、成本低廉、安全可靠的一种薄膜式室内外换气热交换器。其特征是所述薄膜式室内外换气热交换器利用塑料薄膜作为换热材料，替代传统的金属换热材料，制成膜束式结构的换热组件；膜束由两张薄膜采用点焊、龙骨支撑制成；多个膜束等距相对平行位置放置，由端部薄膜连接构成膜束换热组件；薄膜端部对接采用焊接或粘接工艺连接；膜束换热组件的端部薄膜或板与壳体连接，连接方式可以是焊接、粘接、卡接或螺栓连接，以使室内外气流隔绝，制成本发明说明书定义“薄膜式”室内外换气热交换器。

两张薄膜采用点焊、等距丝带张拉或龙骨9支撑制成膜束，多个膜束等距相对平行位置放置，由端部薄膜或板连接制成膜束换热组件1；其两相邻薄膜端部对接采用焊接或粘接；膜束换热组件1放置在壳体6之内，其端部薄膜或板11采用焊接、粘接、卡接或螺栓连接方式固定在壳体6的连接板2上，以隔绝室内外气流。

为使室内外气流换热更充分，根据需要使其中某一股气流(如气流B)往返折流，实现多流程流动，从而实现近似逆流换热，这是换热器设计与制造的常用方法。对于本发明所述的薄膜式换热器，可通过在两相邻薄膜之间焊接或粘接折流膜7，折流膜7与壳体之间可以采用挡板3连接。设置双层薄膜构成的夹套10，供挡板3插入放置及固定；可在壳体6内壁上设置卡槽8，供挡板3嵌入及固定，共同形成折流通道。

气流A的进口4和出口4.1分别固定在壳体6的两端板上；气流B的进口5和出口5.1分别固定在壳体6的顶面两边。

所述薄膜厚度为50—250μm或厚度小于0.5mm的薄板用来制作换热组件。

本发明所采用的是塑料薄膜，其表面积与体积比很大，具有很好的强度特性，耐温、耐蚀、耐湿及气密特性。在壳体内的折流膜形成折流通道，实现气流多流程流动，使室内外气流换热充分；本发明生产的换气热交换器具有板式换热器传热效率高、结构紧凑的优势。由于采用非金属的塑料薄膜材料，材料价格及使用量都明显低于金属材料，因此装置造价可以大幅度降低，将极大提升产品的市场竞争力。另外，以塑料薄膜作为换热材料，使热交换器的制造工艺要比用金属换热材料的换气热交换器简单得多，这也有利于降低设备造价。

附图说明

图1是本发明的薄膜式室内外换气换热器结构图。

图2是本发明的膜束换热组件的结构示意图。

图3是任意两相邻薄膜之间的丝带张拉或龙骨支撑结构示意图。

图4是采用点焊的膜束结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种市场迫切需要的节能环保、成本低廉、安全可靠的一种薄膜式室内外换气热交换器。利用塑料薄膜作为换热材料，替代传统的金属换热材料，可以生产各种容量等级的换气热交换器，适合于城镇居民住宅、教室以及公共、商业建筑的室内外换气热交换，实现经济节能的建筑空气品质调节。所述塑料薄膜是聚合物工程塑料薄膜其表面积与体积比很大，具有很好的强度特性，耐温、耐蚀、耐湿及气密特性。根据传热学，薄膜换热材料的传热性能要高于一般工程换热材料传热系数数倍，尤其是改性塑料，其传热系数更好。

本发明的主要技术特征是利用室内外气压差小的特点，采用塑料薄膜(0.5mm及以下厚度)替代传统的金属换热材料，制成膜束式结构的换热组件；薄膜之间采用点焊、等距丝带张拉或龙骨支撑以使膜束等间距相对位置放置，薄膜端部对接焊接或粘接工艺连接；薄膜端部对接采用焊接或粘接；膜束端部设置端部薄膜或板制成膜束换热组件；膜束组件端部薄膜或板与壳体可采用焊接、粘接、卡接或螺栓连接等工艺以隔绝室内外气流，制成本发明说明书定义“薄膜式”室内外换气热交换器，均在本发明专利权利要求范围。下面结合附图进一步说明。

薄膜式室内外换气热交换器结构示意图如图1所示，为提高换热效率，可设置折流通道，让气流以多流程方式通过热交换器，使气流A与气流B近似逆流换热，这是换热设备设计与制造的常用方法。

本发明的主要特征在于采用塑料薄膜替代金属换热材料，用塑料薄膜制成膜束换热组件1，放置在长方体壳体6中；所述膜束换热组件1是多个相对平行位置放置的膜束构成；膜束则由以点焊、等距丝带张拉或龙骨9支撑的两张薄膜制成；薄膜端部对接采用焊接或粘接；膜束端部设置端部薄膜或板11，构成膜束换热组件1。膜束的点焊、等间距丝带张拉或龙骨支撑(如图2，4所示)。

如图2所示，膜束端部设置端部薄膜或板11，与膜束焊接或粘接；膜束组件1的端部可采用薄膜或板11与壳体6内侧的连接板2连接，连接方式可以是焊接、粘接或卡接等工艺以隔绝室内外气流(如图1和图2所示)。

为提高换热效率，特设置折流膜7，它与换热薄膜1采用焊接或粘接工艺连接；折流膜7与壳体6之间采用挡板3连接；可设置双层薄膜构成的夹套10，供挡板3插入放置及固定；可在壳体6内壁上设置卡槽8，供挡板3嵌入及固定，共同形成折流通道。

气流B从进口5进入壳体6内，经过折流通道往返多流程流动换热后从出口5.1排出，可大大提高换热效率。

所述薄膜厚度为50—250μm或厚度小于0.5mm的薄板用来制作换热组件。

膜束换热组件1是薄膜式室内外换气热交换器的关键技术，两相邻薄膜1之间可采用等距丝带张拉或龙骨9支撑(如图3所示)；也可采用薄膜之间直接点焊工艺(如图4的上下两图所示)。比较而言，后者加工工序更简单。

图3所示为任意两相邻薄膜之间的丝带张拉或龙骨支撑结构示意图。对于因气体输送距离等原因使换热气流两侧压差增大的情况，应选择厚一些的丝带及强度高一些的龙骨，需进行强度校核。由于塑料具有很好的焊接特性，建议采用丝带张拉工艺。

塑料具有良好的焊接和粘接特性，膜束组件1的外层薄膜采用丝带张拉固定在壳体上。

Claims (3)

1.一种薄膜式室内外换气热交换器，其特征在于，所述薄膜式室内外换气热交换器利用室内外气压差小的特点，采用塑料薄膜作为换热材料，替代传统的金属换热材料，制成膜束式结构的膜束换热组件；两张薄膜采用直接点焊、或龙骨支撑制成膜束，多个膜束相对平行放置在壳体内，由端部薄膜或板连接构成膜束换热组件；在两相邻膜束之间焊接或粘接折流膜，折流膜与壳体之间采用挡板连接，形成折流通道，使在其中流动的一股气流实现多流程流动，增强室内外气流的换热效率；薄膜端部对接采用焊接或粘接工艺；膜束端部设置端部薄膜或板，所述端部薄膜或板与膜束之间采用焊接或粘接工艺连接，制成膜束换热组件，然后膜束换热组件的端部薄膜或板与壳体采用焊接、粘接、卡接或螺栓连接工艺连接以隔绝室内外气流，制成薄膜式室内外换气热交换器。

2.根据权利要求1所述的薄膜式室内外换气热交换器，其特征在于，所述膜束换热组件放置在壳体(6)内，设置双层薄膜构成的夹套(10)，供挡板(3)插入放置及固定；在壳体(6)内壁上设置卡槽(8)，供挡板(3)嵌入及固定，气流A的进口(4)和出口(4.1)分别固定在壳体(6)的两端板上；气流B的进口(5)和出口(5.1)分别固定在壳体(6)的顶面两边。

3.根据权利要求1所述的薄膜式室内外换气热交换器，其特征在于，用来制作膜束换热组件的所述薄膜厚度为50—250μm。

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