CN103175292A

CN103175292A - 新风换气机用导板膜式全热换热芯体

Info

Publication number: CN103175292A
Application number: CN2013100988755A
Authority: CN
Inventors: 段飞; 廖胜明; 曹小林; 饶政华; 谌盈盈
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2033-03-26
Also published as: CN103175292B

Abstract

新风换气机用导板膜式全热换热芯体，包括顶板、底板、换热单元，所述换热单元由换热复合膜、支撑框架、气流挡板、导流板组成，所述换热复合膜与所述支撑框架固定连接构成支撑框架的底面，在所述支撑框架上设有一个进风口和一出风口，在进风口或出风口设有垂直于所述换热复合膜的气流挡板，所述导流板垂直设置在所述换热复合膜表面，形成换热通道，换热通道的两端通过渐缩渐扩管与进风通道或出风通道连接，实现进风口与出风口之间的连通；在所述顶板与底板之间叠置有至少2个换热单元，且相邻两个换热单元的进风口、出风口位置相向设置，相间两个换热单元的进风口、出风口位置相同设置。本发明导板膜式全热换热芯体传热传质性能优异，传热效率高，阻力损失少，体积小，成本低，应用方便。

Description

新风换气机用导板膜式全热换热芯体

技术领域

本发明涉及一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体。属于热交换设备制备技术领域。

技术背景

目前，绝大多数新风换气机均采用带有波纹板支撑的板翅式叉流换热芯体，尽管波纹板能较好的解决换热板的支撑问题且能有限的延长换热时间，但压力损失增大的矛盾不可调和，另外叉流形式的换热效果远不如逆流形式，而且传统的纸材料也限制了换热芯体效率的提高，不仅如此，气流还有一定程度的交互浑掺和污染，因此，这类换热芯体存在换热效率较低、阻力压降大、体积大、重量大、维护难、交叉污染等问题，从而限制了新风换气机的发展和普及。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺点，提供一种换热效率高、阻力压降小、体积小、重量轻、拆卸清洗容易、清洁卫生的新风换气机用导板膜式全热换热芯体。

本发明的技术方案概述如下：

一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体，包括顶板、底板、换热单元，所述换热单元由换热复合膜、支撑框架、气流挡板、导流板组成，所述换热复合膜与所述支撑框架固定连接构成支撑框架的底面，在所述支撑框架上设有一个进风口和一出风口，在所述进风口或出风口均布有多个垂直设置于所述换热复合膜表面的气流挡板，从而形成多个进风通道和出风通道，所述导流板垂直设置在所述换热复合膜表面，形成与所述进风通道或出风通道数量一致的换热通道，每一个换热通道的两端各通过一个渐缩渐扩管与一个进风通道或出风通道连接，实现进风口与出风口之间的连通；在所述顶板与底板之间叠置有至少2个换热单元，且相邻两个换热单元的进风口、出风口位置相向设置，相间两个换热单元的进风口、出风口位置相同设置。

本发明一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体，所述顶板、底板、换热单元的形状为长方形、正方形、圆形、椭圆形中的一种。

本发明一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体，所述换热复合膜由微孔均质膜与多孔支撑板复合在一起构成。

本发明一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体，所述微孔均质膜为纳米气体分离膜，厚度为25～40um，最优为25um；生产厂家为江苏泰氟隆科技有限公司，产品型号为TEL-FM-1。

本发明一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体，所述微孔均质膜孔径为2～10nm，最优为2nm。

本发明一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体，所述多孔支撑板为聚砜多孔膜或化纤材料，厚度为0.05mm～0.20mm，最优为0.05mm。

本发明一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体，所述多孔支撑板的孔径为0.1-0.5um。

本发明一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体，所述气流挡板和导流板为铝板、铜板或塑料板中的一种。

本发明一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体，所述气流挡板和导流板厚度为0.1～1.0mm。

本发明一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体，所述渐缩渐扩管为铝板、铜板、合金板或塑料板中的一种。

本发明一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体，所述渐缩渐扩管壁面厚度为0.1-1.0mm。

本发明一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体，所述渐缩渐扩管与进风口、出风口的气流挡板以及换热通道的导流板无缝连接，保证气流均匀流进流出换热区，并适当减小阻力。

本发明一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体，所述渐缩渐扩管气流断面为方形，断面高度一致，面积比和断面间距由换热器流道数量、进出口宽度及总体流量共同确定。

本发明一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体，所述支撑框架的材料为塑料板或泡沫板。

本发明一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体，所述支撑框架的厚度在5～15mm、高度在5～15mm，较小的高度意味着相对较强的换热能力。

本发明的优点为：

1.本发明由于采用相邻两个换热单元的进风口、出风口位置相向设置，相间两个换热单元的进风口、出风口位置相同设置的结构，实现逆流换热，在相同的流道风速和换热面积的条件下比传统叉流式换热效率高出5%～10%。

2.本发明采用孔径只有2nm的微孔均质膜作为传热传质材料，只能允许水蒸气分子（分子直径为0.4nm）通过，实现全热回收，而其他有害气体、细菌、病毒、微生物等却不能跨膜传递，清洁卫生程度大大增强。

4.本发明由于采用逆流的换热形式和高效的微孔均质膜，使得全热换热效率达到了75%以上。

5.本发明的气流换热区中仅使用少量的光滑导流板做支撑，压力损失控制在了40Pa以内，并且导流板越少，阻力损失越小，效率越高。

6.本发明结构简单，生产、安装、清洗方便，重量轻，体积小，便于在有限的建筑空间内灵活布置。

附图说明

附图1是本发明新风换气机用导板膜式全热换热芯体结构示意图。

附图2是本发明中换热复合膜结构示意图。

附图3是本发明中换热单元的连接构成示意图。

附图4是本发明新风换气机用导板膜式全热换热芯体新风换热单元内气流组织形式示意图。

附图5是本发明新风换气机用导板膜式全热换热芯体排风换热单元内气流组织形式示意图。

附图说明：顶板1；支撑框架2；换热单元3；换热复合膜4；微孔均质膜4-1；多孔支撑板4-2；底板5；气流挡板6；导流板7；渐缩渐扩管8；进风口9；出风口10；进风通道11；出风通道12；换热通道13；换热器箱体14。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

参见附图1、2、3，一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体，包括顶板1、底板5、换热单元3，所述换热单元3由换热复合膜4、支撑框架2、气流挡板6、导流板7组成，所述换热复合膜4与所述支撑框架2固定连接构成支撑框架2的底面，在所述支撑框架2上设有一个进风口9和一出风口10，在所述进风口9或出风口10均布有多个垂直设置于所述换热复合膜4表面的气流挡板6，从而形成多个进风通道11和出风通道12，所述导流板7垂直设置在所述换热复合膜4表面，形成与所述进风通道11或出风通道12数量一致的换热通道13，每一个换热通道13的两端各通过一个渐缩渐扩管8与一个进风通道11或出风通道12连接，实现进风口9与出风口10之间的连通；在所述顶板1与底板5之间叠置有至少2个换热单元3，且相邻两个换热单元3的进风口9、出风口10位置相向设置，相间两个换热单元3的进风口9、出风口10位置相同设置。

本实施例中，所述顶板、底板、换热单元的形状为长方形，所述换热复合膜由微孔均质膜与多孔支撑板复合在一起构成，所述微孔均质膜为纳米气体分离膜，厚度为30um，生产厂家为江苏泰氟隆科技有限公司，产品型号为TEL-FM-1，所述微孔均质膜孔径为为2nm，所述多孔支撑板为聚砜多孔膜，厚度为0.05mm，所述多孔支撑板的孔径为0.1um，所述气流挡板和导流板为铝板，所述气流挡板和导流板厚度为0.1mm，所述渐缩渐扩管为铝板，所述渐缩渐扩管壁面厚度为0.5mm，所述渐缩渐扩管与进风口、出风口的气流挡板以及换热通道的导流板无缝连接，保证气流均匀流进流出换热区，并适当减小阻力，所述渐缩渐扩管气流断面为方形，断面高度一致，面积比和断面间距由换热器流道数量、进出口宽度及总体流量共同确定，所述支撑框架的材料为泡沫板，所述支撑框架的厚度在5mm、高度在5mm。

装配本发明时首先制备好复合换热膜，然后根据新风换气机用导板膜式全热换热芯体的长宽尺寸将其裁剪成若干张，如图2所示，然后将支撑框架、若干气流挡板、若干渐缩渐扩管及若干导流板粘连在复合换热膜上而构成换热单元，如图3所示。根据新风换气机用导板膜式全热换热芯体的容积，将多个换热单元依次叠置在顶板与底板之间，相邻换热单元垂直固定连接，形成两个单进单出的气流通道，且相邻两个换热单元的进风口9、出风口10位置相向设置，相间两个换热单元3的进风口9、出风口10位置相同设置，即构成一种新风换气机用导板膜式全热换热芯体，如图1所示。换热单元的尺寸和数量由换热器的空间布置和处理风量共同确定，换热单元的气流进口尺寸由允许的迎面风速确定。

实施本发明时将换热芯体放置在箱体14中，将它们封装固定好并伸出气流通道，如图4和图5所示，采用风机将室外新风送至同一位置的进风口，将室内温度较高的废气送至另一进风口，室外新风以及室内废气分别通过进风通道均匀流进换热芯体并均分至相应换热单元内，再通过渐缩渐扩管使室外新风以及室内废气均匀进入换热通道13内，在温度差和湿度差的共同作用下，室外新风和室内废气在换热芯体内实现显热和潜热交换，交换后的室外新风由相应出风口流进室内、室内废气由相应风出口排出室外，从而实现室内外空气的交换和能量的回收，使室内空气品质得到极大改善。由于本发明采用纯逆流的换热形式和高效的纳米微孔均质膜，不仅使得全热换热效率达到了75%以上，而且在迎面风速较高的情况下仍然能保持较高的传热效率，同时由于纳米微孔均质膜的孔径一般在10nm以下，能有效的阻止有害气体、细菌、病毒、微生物等的跨膜传递，从而达到节能、健康、卫生、环保的功效。

参见附图1所示，本发明采用单进单出的气流布置方式，有利于室外新风和室内废气的流进和流出并减小气流输送阻力损失，另外采用逆流的换热形式，显著提高了传热能力。

本发明的技术方案中，室外新风通道和室内废气通道被换热复合膜分隔开来，室外新风和室内废气在各自的通道内流动，避免了气流渗漏和交叉污染。

Claims

1.新风换气机用导板膜式全热换热芯体，包括顶板、底板、换热单元，其特征在于：所述换热单元由换热复合膜、支撑框架、气流挡板、导流板组成，所述换热复合膜与所述支撑框架固定连接构成支撑框架的底面，在所述支撑框架上设有一个进风口和一出风口，在所述进风口或出风口均布有多个垂直设置于所述换热复合膜表面的气流挡板，从而形成多个进风通道和出风通道，所述导流板垂直设置在所述换热复合膜表面，形成与所述进风通道或出风通道数量一致的换热通道，每一个换热通道的两端各通过一个渐缩渐扩管与一个进风通道或出风通道连接，实现进风口与出风口之间的连通；在所述顶板与底板之间叠置有至少2个换热单元，且相邻两个换热单元的进风口、出风口位置相向设置，相间两个换热单元的进风口、出风口位置相同设置。

2.根据权利要求1所述的新风换气机用导板膜式全热换热芯体，其特征在于：所述顶板、底板、换热单元的形状为长方形、正方形、圆形、椭圆形中的一种。

3.根据权利要求1所述的新风换气机用导板膜式全热换热芯体，其特征在于：所述换热复合膜由微孔均质膜与多孔支撑板复合在一起构成。

4.根据权利要求3所述的新风换气机用导板膜式全热换热芯体，其特征在于：所述微孔均质膜为纳米气体分离膜，厚度为25～40um,膜孔径为2～10nm。

5.根据权利要求3所述的新风换气机用导板膜式全热换热芯体，其特征在于：所述多孔支撑板为聚砜多孔膜或化纤材料，厚度为0.05mm～0.20mm，孔径为0.1-0.5um。

6.根据权利要求1所述的新风换气机用导板膜式全热换热芯体，其特征在于：所述气流挡板和导流板为铝板、铜板或塑料板中的一种，厚度为0.1-1.0mm。

7.根据权利要求1所述的新风换气机用导板膜式全热换热芯体，其特征在于：所述渐缩渐扩管为铝板、铜板、合金板或塑料板中的一种，壁面厚度为0.1-1.0mm。

8.根据权利要求7所述的新风换气机用导板膜式全热换热芯体，其特征在于：所述渐缩渐扩管与进风口、出风口的气流挡板以及换热通道的导流板无缝连接，保证气流均匀流进流出换热区，并适当减小阻力。

9.根据权利要求8所述的新风换气机用导板膜式全热换热芯体，其特征在于：所述渐缩渐扩管气流断面为方形，断面高度一致，面积比和断面间距由换热器流道数量、进出口宽度及总体流量共同确定。

10.根据权利要求1所述的新风换气机用导板膜式全热换热芯体，其特征在于：所述支撑框架的材料为塑料板或泡沫板。

11.根据权利要求10所述的新风换气机用导板膜式全热换热芯体，其特征在于：所述支撑框架的厚度在5～15mm、高度在5～15mm，较小的高度意味着相对较强的换热能力。