CN102062550B - 高效热交换器的加工方法 - Google Patents

Abstract

高效热交换器及热交换器膜体的加工方法，包括上芯片和下芯片，上、下芯片由膜体材料经过热压加工成型，在上、下芯片中各自制有导流进风口、导流进风区、核心效率区、导流出风区和导流出风口，导流进、出风口为圆弧面进出口，导流进、出风区制有诱导风栅，核心效率区制有凸面隆脊、凹面谷沟和微凸点，导流进风区、核心效率区和导流出风区呈“之”字形风道，在核心效率区两侧安装挡板。所述的膜体材料包括基体和填料所组成，基体为聚丙烯，填料包括氮化硼和三氧化二铝，按重量比例，在聚丙烯的粒子中加入4‰的抗氧剂；氮化硼与三氧化二铝的体积比例为5∶2混合成填料，再把基体与填料按重量比例65∶35混合成粒料后热压成型。

Description

高效热交换器的加工方法

技术领域

本发明涉及热交换器(芯体)及热交换器膜体的加工方法，主要用于改善和处理空调环境及机房特种环境空气质量和热量回收的节能环保型空气处理设备。

背景技术

空气处理设备主要用在改善空调环境和机房特种环境的空气品质和热回收利用，它主要结构包括电机、离心风机、外箱壳体、内部风道结构体、过滤器、热交换器、控制器等。热交换器就是在空气置换过程中利用热传导物理性能，通过吸收排风的热量，再将热量传递到新风上，送回到空调环境，降低空调机组使用能耗。目前使用的热交换器普遍存在以下三个方面的问题：(1)采用纸膜或铝箔来作为热交换器的膜体材料，热传导的结构是平面传导，热传递面积偏小，热传递的效率相对比较低；(2)纸膜具有吸湿性，铝箔具有导电性能，这样热交换器自身容易导电，使用过程中存在导电漏电等不良安全隐患；(3)纸膜材料和铝箔材料具有吸附性和易氧化的特点，容易滋生致病细菌和微生物。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的缺点，提供一种改性复合型导热塑料来作为生产热交换器的膜体材料，实现了从单平面对流的热传递方式向立体三面对流热传递的方式转变，极大的增加了热传递的面积，提高了热交换器的工作效率，并且抗氧化和防渗漏性能好的高效热交换器。

本发明的另一目的是提供一种热交换器膜体的加工方法。

本发明高效热交换器加工方法的技术方案是：其特征在于包括上芯片和下芯片，上、下芯片重叠组合，上芯片和下芯片由膜体材料经过热压加工成型，所述的膜体包括基体和填料所组成，所述基体为聚丙烯，所述的填料包括氮化硼和三氧化二铝，聚丙烯的粒子直径Φ≤0.2mm，按重量比例，在聚丙烯的粒子中加入4‰的抗氧剂；氮化硼粒子和三氧化二铝粒子导热率为33W/m.k，粒子直径30μm≤Φ≤50μm；以氮化硼与三氧化二铝的体积比例为5∶2混合后搅拌均匀，成为填料，再把基体与填料按重量比例65∶35混合成粒料，把搅拌好的粒料投入热压注塑机，采用温度220℃，热压1min，开模冷却，取出产品，产品材料厚度H为0.25mm，热导率为14.2W/m.k，所述抗氧剂为二特丁基对苯二酚，在上、下芯片中各自制有导流进风口、导流进风区、核心效率区、导流出风区和导流出风口，所述的导流进风口和导流出风口为圆弧面进出口，所述的导流进风区和导流出风区制有诱导风栅，所述的核心效率区制有凸面隆脊、凹面谷沟和微凸点，导流进风区与导流出风区的流动方向成交叉，导流进风区、核心效率区和导流出风区呈“之”字形风道，在核心效率区两侧安装挡板。

本发明公开了一种高效热交换器的加工方法，包括基体和填料所组成膜体材料，所述基体为聚丙烯，所述的填料包括氮化硼和三氧化二铝，聚丙烯的粒子直径Φ≤0.2mm，按重量比例，在聚丙烯的粒子中加入4‰的抗氧剂；氮化硼粒子和三氧化二铝粒子导热率为33W/m.k，粒子直径30μm≤Φ≤50μm；以氮化硼与三氧化二铝的体积比例为5∶2混合后搅拌均匀，成为填料，再把基体与填料按重量比例65∶35混合成粒料，把搅拌好的粒料投入热压注塑机，采用温度220℃，热压1min，开模冷却，取出产品，产品材料厚度H为0.25mm，热导率为14.2W/m.k。所述抗氧剂为二特丁基对苯二酚。采用聚丙烯、氮化硼和三氧化二铝制成的改性复合型导热塑料作为热交换器的膜体材料，具有热导性高，清洁抗氧化，不易滋生细菌和微生物，质量轻，绝缘性能好，零渗漏等特点。采用热压注塑加工，成型容易，产品质量保证。由膜体材料经过热压制成上芯片和下芯片，上、下芯片各自制有导流进风口、导流进风区、核心效率区、导流出风区和导流出风口，其导流进风口和导流出风口为圆弧面的进出口，使风口面积扩大了三分之一，圆弧的翘面为阻风面风口，圆弧的陷面为迎风面风口，进出风效果好；导流进风区和导流出风区制有诱导风栅，对风向起引导作用，顺着诱导风栅流动；在核心效率区制有凸面隆脊和凹面谷沟，形成凹凸形排列结构，实现了立体三面对流热传递的方式，极大的增加了热传递的面积，提高了热交换器的工作效率；在效率核心区中制有微凸点，使上芯片与下芯片之间形成空隙，起支撑作用；导流进风区与导流出风区的流向呈交叉，导流进风区、核心效率区和导流出风区呈“之”字形的风道，增长了气流的通过路径，延长了热传递的时间，均衡了气流的压力和摩擦阻力，进一步提高热传递效率；在核心效率区的两侧安装挡板，使热交换器结构紧凑。

本发明高效热交换器的加工方法，所述的诱导风栅的高S为2mm，宽度D为1mm，平行间隔距离G为18mm。所述的核心效率区的凸面隆脊的高度X为2.2mm。所述的核心效率区的坡度长L为8.5mm，水平长度M为185mm。所述的微凸点的高度为0.15mm，两微凸点之间间距F为15mm。各种构造尺寸要求严格，保证产品成型质量。所述的上芯片和下芯片对齐叠加成一个芯体单元，一只热交换器至少由45个芯体单元，90片上、下芯片叠加一起所组成，在实际产品中，每只热交换器由更多的芯体单元所组成。所述的挡板为聚氯乙烯材料所组成，挡板厚度为2mm。但挡板也可以采用聚乙烯等其它材料制造。

附图说明

图1是本发明高效热交换器的上芯片示意图；

图2是图1的N向示意图；

图3是图1的P向示意图；

图4是本发明高效热交换器的整体结构示意图；

图5是核心效率区过渡面示意图；

图6是图1的E-E截面示意图；

图7是本发明高效热交换器的下芯片示意图；

图8是膜体材料示意图；

图9是图2的B局部放大示意图；

图10是图6的C局部放大示意图；

图11是图1的A局部放大示意图。

具体实施方式

本发明涉及高效热交换器，如图1-图11所示，其特征在于包括上芯片1和下芯片2，上、下芯片1、2重叠组合，上芯片1和下芯片2由膜体材料经过热压加工成型，在上、下芯片1、2中各自制有导流进风口51、导流进风区52、核心效率区53、导流出风区54和导流出风口55，所述的导流进风口51和导流出风口55为圆弧面进出口511、551，所述的导流进风区52和导流出风区54制有诱导风栅521、541，所述的核心效率区53制有凸面隆脊532、凹面谷沟531和微凸点533，导流进风区与导流出风区的流动方向成交叉，导流进风区、核心效率区和导流出风区呈“之”字形风道，在核心效率区53两侧安装挡板8。由膜体材料经过热压制成上芯片1和下芯片2，如图1所示，上、下芯片1、2各自制有导流进风口51、导流进风区52、核心效率区53、导流出风区54和导流出风口55，如图9所示，其导流进风口51和导流出风口55为圆弧面的进出口511、551，使风口面积扩大了三分之一，圆弧的翘面为阻风面风口，圆弧的陷面为迎风面风口，进出风效果好；导流进风区52和导流出风区54制有诱导风栅521、541，对风向起引导作用，顺着诱导风栅流动；在核心效率区53制有凸面隆脊532和凹面谷沟531，形成凹凸形排列结构，实现了立体三面对流热传递的方式，极大的增加了热传递的面积，提高了热交换器的工作效率；在效率核心区53中制有微凸点533，使上芯片1与下芯片2之间形成空隙，起支撑作用；导流进风区52与导流出风区54的流向呈交叉，导流进风区52、核心效率区53和导流出风区54呈“之”字形的风道，增长了气流的通过路径，延长了热传递的时间，均衡了气流的压力和摩擦阻力，进一步提高热传递效率；在核心效率区53的两侧安装挡板8，使热交换器结构紧凑。所述的诱导风栅521、541的高S为2mm，宽度D为1mm，平行间隔距离G为18mm。所述的核心效率区53的凸面隆脊532的高度X为2.2mm。所述的核心效率区53的坡度长L为8.5mm，水平长度M为185mm。所述的微凸点533的高度为0.15mm，两微凸点533之间间距F为15mm。各种构造尺寸要求严格，保证产品成型质量。所述的上芯片1和下芯片2对齐叠加成一个芯体单元，一只热交换器至少由45个芯体单元，90片上、下芯片1、2叠加一起所组成，在实际产品中，每只热交换器由更多的芯体单元所组成。所述的挡板8为聚氯乙烯材料所组成，挡板8厚度为2mm。但挡板也可以采用聚乙烯等其它材料制造。

本发明高效热交换器膜体的加工方法，包括基体71和填料72所组成，所述基体71为聚丙烯(PP)，所述的填料72包括氮化硼(BN)和三氧化二铝(AL₂O₃)，聚丙烯的粒子直径Φ≤0.2mm，按重量比例，在聚丙烯的粒子中加入4‰的抗氧剂；氮化硼粒子和三氧化二铝粒子导热率为33W/m.k，粒子直径30μm≤Φ≤50μm；以氮化硼与三氧化二铝的体积比例为5∶2混合后搅拌均匀，成为填料72，再把基体71与填料72按重量比例65∶35混合成粒料，把搅拌好的粒料投入热压注塑机中，采用温度220℃，热压1min，开模冷却，取出产品，产品材料厚度H为0.25mm，热导率为14.2W/m.k。所述抗氧剂为二特丁基对苯二酚(DTBHQ)。采用聚丙烯、氮化硼和三氧化二铝制成的改性复合型导热塑料作为热交换器的膜体材料，具有热导性高，清洁抗氧化，不易滋生细菌和微生物，质量轻，绝缘性能好，零渗漏等特点。采用热压注塑加工，成型容易，产品质量保证。

Claims (7)

1.高效热交换器的加工方法，其特征在于包括上芯片(1)和下芯片(2)，上、下芯片(1、2)重叠组合，上芯片(1)和下芯片(2)由膜体材料经过热压加工成型，所述的膜体包括基体(71)和填料(72)所组成，所述基体为聚丙烯，所述的填料包括氮化硼和三氧化二铝，聚丙烯的粒子直径Φ≤0.2mm，按重量比例，在聚丙烯的粒子中加入4‰的抗氧剂；氮化硼粒子和三氧化二铝粒子导热率为33W/m.k，粒子直径30μm≤Φ≤50μm；以氮化硼与三氧化二铝的体积比例为5∶2混合后搅拌均匀，成为填料，再把基体与填料按重量比例65∶35混合成粒料，把搅拌好的粒料投入热压注塑机，采用温度220℃，热压1min，开模冷却，取出产品，产品材料厚度(H)为0.25mm，热导率为14.2W/m.k，所述抗氧剂为二特丁基对苯二酚，在上、下芯片(1、2)中各自制有导流进风口(51)、导流进风区(52)、核心效率区(53)、导流出风区(54)和导流出风口(55)，所述的导流进风口(51)和导流出风口(55)为圆弧面进出口(511、551)，所述的导流进风区(52)和导流出风区(54)制有诱导风栅(521、541)，所述的核心效率区(53)制有凸面隆脊(532)、凹面谷沟(531)和微凸点(533)，导流进风区与导流出风区的流动方向成交叉，导流进风区、核心效率区和导流出风区呈“之”字形风道，在核心效率区(53)两侧安装挡板(8)。

2.如权利要求1所述的高效热交换器的加工方法，其特征在于所述的诱导风栅(521、541)的高(S)为2mm，宽度(D)为1mm，平行间隔距离(G)为18mm。

3.如权利要求1所述的高效热交换器的加工方法，其特征在于所述的核心效率区(53)的凸面隆脊(532)的高度(X)为2.2mm。

4.如权利要求1所述的高效热交换器的加工方法，其特征在于所述的核心效率区(53)的坡度长(L)为8.5mm，水平长度(M)为185mm。

5.如权利要求1所述的高效热交换器的加工方法，其特征在于所述的微凸点(533)的高度为0.15mm，两微凸点之间间距(F)为15mm。

6.如权利要求1所述的高效热交换器的加工方法，其特征在于所述的上芯片(1)和下芯片(2)对齐叠加成一个芯体单元，一只热交换器至少由45个芯体单元，90片上、下芯片叠加一起所组成。

7.如权利要求1所述的高效热交换器的加工方法，其特征在于所述的挡板(8)为聚氯乙烯材料所组成，挡板厚度为2mm。

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