CN104315685A - 排风新风换热系统 - Google Patents

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沈超
岳春丽
李洪欣
杨建中
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Abstract

本发明公开了一种排风－新风换热系统，包括风道，风道中部设有水平设置的中间板，中间板将风道分为位于上部的排风风道和位于下部的新风风道；风道内平行间隔设有若干异形蜂窝热管空调冷量回收换热器，各异形蜂窝热管空调冷量回收换热器均密封穿过所述中间板；各异形蜂窝热管空调冷量回收换热器结构相同，包括两端开口的箱体，箱体内平行间隔设置若干换热管片，各换热管片结构相同，其内均间隔设有若干竖向管孔，管孔直径小于1毫米，管孔内充注有工质；箱体于竖向中部设有水平隔板，各换热管片皆密封穿过所述隔板；本发明适于为各种用风场合提供冷量或热量回收/新风预热（或预冷）的功能，可广泛应用于车间、商场等新风量需求较大的场合。

Description

排风新风换热系统
技术领域
本发明涉及热管利用技术，具体涉及一种回收空调排风中含有的冷量或热量的排风换热系统。
背景技术
在目前国内现有空调冷量回收技术中，热管换热技术具备优良的热传导性能、二次间壁换热、热流密度可调节等普通换热技术所不具备的优越性能，热管由密闭真空金属管内充注一定量的工质（如氨、氟利昂-11、氟利昂-13、丙酮、甲醇等）构成，在真空管内反复进行工质的冷凝蒸发循环，由于吸热和放热进行热量回收。在空调热回收系统中，在排风和新风管路上装置热管换热器，通过工质相变将温度较高的新风的热量传递给温度较低的排风，降低新风温度并回收排风所携带的冷量，从而减少空调能耗。
然而现有传统热管及其热管换热器一般有一个矩形外壳，带翅片的热管管束穿过矩形外壳，壳体中间一块隔板把壳体分成两个部分，形成热流体与冷流体的通道。目前研究者大多针对热管的某个具体的设计和运行条件进行理论研究和分析，相关结果有一定的差异，不具备很强的广泛性。另外传统热管回收装置一般采用单根热管通过一定组合方式做成热管换热器，结构不够紧凑，存在管束密集自身重量重、设计制造结构不合理、占用空间大、安装维修不便等问题，在空调冷量回收中有一定的限制，热回收效率不高。
上述技术现状，也决定了现有的用于回收空调排风中含有的冷量或热量的排风换热系统的热回收效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热回收效率较高的排风新风换热系统。
为实现上述目的，本发明的排风新风换热系统包括风道，其特征在于：风道中部设有水平设置的中间板，中间板将风道分为位于上部的排风风道和位于下部的新风风道；
风道内平行间隔设有若干异形蜂窝热管空调冷量回收换热器，各异形蜂窝热管空调冷量回收换热器均密封穿过所述中间板；
各异形蜂窝热管空调冷量回收换热器结构相同，包括两端开口的箱体，箱体内平行间隔设置若干换热管片，各换热管片结构相同，其内均间隔设有若干竖向管孔，管孔直径小于1毫米，管孔内充注有工质形成热管结构；
所述箱体于竖向中部设有水平设置的隔板，隔板将箱体内部分隔上冷凝腔和下蒸发腔，所述各换热管片皆密封穿过所述隔板；位于下蒸发腔的管孔段为蒸发段，位于上冷凝腔的管孔段为冷凝段；
以隔板为箱体上下的分界，箱体一侧上部为箱体排风进风口，箱体同一侧下部为箱体新风送风口；箱体另一侧上部为箱体排风出风口且该侧的箱体下部为箱体新风进风口；
所述隔板与所述中间板位于同一水平面上；排风风道一端为风道排风出风口，风道排风出风口处的风道上设有排风机；新风风道的风道新风进风口位于风道排风出风口下方；排风风道另一端为风道排风进风口，风道新风送风口位于风道排风进风口下方；所述风道新风送风口处的风道上设有送风机。
所述换热管片采用铝带一体加工制成。
所述换热管片上安装有强化换热翅片。
所述风道新风进风口与第一个异形蜂窝热管空调冷量回收换热器之间的新风风道上设有过滤器。
所述新风风道内间隔设有表冷器和加热装置。
所述管孔11内充注的工质为氨或氟利昂-11或氟利昂-13或丙酮或甲醇等常见工质。所述换热管片1（蜂窝热管）的管材为与工质材料相容性强的金属材料。
各换热板片1外的强化换热翅片8按照Z字形布置，使得工作流体沿通道流动时产生扰流作用，抑制热边界层的充分发展，强化传热效果。热管直径在1mm以下，微通道换热，可以采用铝带一体加工，制作工艺简单，加工效率高。
使用时，用风场合送出的含有待回收冷量或热量（夏天回收冷量，冬季回收热量）的风由风道排风进风口31进入排风风道25，同时室外新风由风道新风进风口30进入新风风道26。以夏季为例，当排风通过异形蜂窝热管空调冷量回收换热器27中的换热板片1时，排风冷却管孔11内的工质，工质在管孔11上部冷凝并释放热量；与此同时新风则加热管孔11下部的工质，工质在管孔11下部蒸发吸热，从而冷却新风。工质被新风加热蒸发后，在压差作用下自动向上流向冷凝段，从而遇到排风并在冷凝中释放出热量，在重力作用下重新回到蒸发段。经过这样热管换热的过程，通过工质的循环快速地将排风中的冷量传递给新风。
本发明的有益效果是：
（1）异形蜂窝热管空调冷量回收换热器采用蜂窝结构，传热效率较高，而且蜂窝结构将热管密集化处理，使换热器更加紧凑，减小换热器体积，节省空间；
（2）热管换热器外部的强化换热翅片使得空气沿通道流动时产生扰流作用，抑制热边界层的充分发展，强化传热效果。热管直径在1mm以下，微通道换热，可以采用铝带一体加工，制作工艺简单，加工效率高；易于添加翅片，兼具板翅式换热器和微通道换热器以及热管换热器的所有优点。
（3）异形蜂窝热管换热器可方便地安装Z字形翅片结构，增大换热面积，强化蒸发段和冷凝段的换热效果。
（4）本发明中，异形蜂窝热管空调冷量回收换热器具有较高的综合换热效率，提高了排风中冷量或热量（夏季回收冷量，冬季回收热量）的回收率。
（5）本发明中的排风－新风换热系统适于为各种用风场合提供冷量或热量回收和新风预热（或预冷）的功能，可广泛应用于车间、商场等新风量需求较大的场合。
附图说明
图1是本发明中异形蜂窝热管空调冷量回收换热器的结构示意图。
图2是图1的A－A向视图；
图3是换热管片的结构示意图；
图4是异形蜂窝热管空调冷量回收换热器的立体结构示意图；
图5是本发明的结构示意图。
具体实施方式
图1和图5中箭头所示方向为该处的气流方向。
    如图1至图5所示，本发明的排风新风换热系统包括风道23，风道23中部设有水平设置的中间板24，中间板24将风道23分为位于上部的排风风道25和位于下部的新风风道26；
风道23内平行间隔设有若干异形蜂窝热管空调冷量回收换热器27，各异形蜂窝热管空调冷量回收换热器27均密封穿过所述中间板24；
    各异形蜂窝热管空调冷量回收换热器27结构相同，包括两端开口的箱体9，箱体9内平行间隔设置若干换热板片1，各换热板片1结构相同，其内均间隔设有若干竖向管孔11，管孔11直径小于1毫米，管孔11内充注有工质形成热管结构；
    所述箱体9于竖向中部设有水平设置的隔板10，隔板10将箱体9内部分隔上冷凝腔17和下蒸发腔18，所述各换热板片1皆密封穿过所述隔板10；位于下蒸发腔18的管孔段为蒸发段，位于上冷凝腔17的管孔段为冷凝段。
    以隔板10为箱体9上下的分界，箱体9一侧上部为箱体排风进风口19，箱体9同一侧下部为箱体新风送风口20；箱体9另一侧上部为箱体排风出风口21且该侧的箱体9下部为箱体新风进风口22；
所述隔板10与所述中间板24位于同一水平面上；排风风道25一端为风道排风出风口28，风道排风出风口28处的风道23上设有排风机29；新风风道26的风道新风进风口30位于风道排风出风口28下方；排风风道25另一端为风道排风进风口31，风道新风送风口32位于风道排风进风口31下方。所述风道新风送风口32处的排风风道23上设有送风机36。
所述换热管片1采用铝带一体加工制成。
所述换热管片1上安装有强化换热翅片8。所述强化换热翅片8优选采用Z字形导热翅片。安装强化换热翅片8后，进一步提高了换热管片1与气流的换热效率。
所述风道新风进风口30与第一个异形蜂窝热管空调冷量回收换热器27之间的新风风道26上设有过滤器33。过滤器33所在的风道23段形成过滤段。过滤器33可以采用各种现有的空气过滤装置。
所述新风风道26内间隔设有表冷器34和加热装置35。表冷器34为现有技术，其具体结构不再详述。
加热装置35可以是加热器，也可以是换热器，均为现有技术。
管孔11直径在1 mm以下，微通道换热，采用铝带一体加工，从而使得本发明结构非常紧凑，与以往相比大大节省了占用的空间。
在夏季，如果排风－新风换热系统所送出的新风的温度仍然偏高，则可以启用表冷器34，从而进一步降低新风的温度，使新风温度与用风场合的需要相适应。
在冬季，如果排风－新风换热系统所送出的新风的温度仍然偏低，则可以启用加热装置35，从而进一步加热新风，使新风的温度与用风场合的需要相适应。
总之，表冷器34和加热装置35的设置，可以保证无论是夏季和冬季，新风的温度都能够满足用风场合的需要。
所述管孔11内充注的工质为氨或氟利昂-11或氟利昂-13或丙酮或甲醇等常见工质。所述换热管片1（蜂窝热管）的管材为与工质材料相容性强的金属材料。
各换热板片1外的强化换热翅片8按照Z字形布置，使得工作流体沿通道流动时产生扰流作用，抑制热边界层的充分发展，强化传热效果。热管直径在1mm以下，微通道换热，可以采用铝带一体加工，制作工艺简单，加工效率高。
使用时，用风场合送出的含有待回收冷量或热量（夏天回收冷量，冬季回收热量）的风由风道排风进风口31进入排风风道25，同时室外新风由风道新风进风口30进入新风风道26。以夏季为例，当排风通过异形蜂窝热管空调冷量回收换热器27中的换热板片1时，排风冷却管孔11内的工质，工质在管孔11上部冷凝并释放热量；与此同时新风则加热管孔11下部的工质，工质在管孔11下部蒸发吸热，从而冷却新风。工质被新风加热蒸发后，在压差作用下自动向上流向冷凝段，从而遇到排风并在冷凝中释放出热量，在重力作用下重新回到蒸发段。经过这样热管换热的过程，通过工质的循环快速地将排风中的冷量传递给新风。冬天的工作过程与此类似，只不过工质是在排风处蒸发吸热，而在新风处冷凝放热。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.排风新风换热系统，包括风道，其特征在于：风道中部设有水平设置的中间板，中间板将风道分为位于上部的排风风道和位于下部的新风风道；
风道内平行间隔设有若干异形蜂窝热管空调冷量回收换热器，各异形蜂窝热管空调冷量回收换热器均密封穿过所述中间板；
各异形蜂窝热管空调冷量回收换热器结构相同，包括两端开口的箱体，箱体内平行间隔设置若干换热管片，各换热管片结构相同，其内均间隔设有若干竖向管孔，管孔直径小于1毫米，管孔内充注有工质形成热管结构；
所述箱体于竖向中部设有水平设置的隔板，隔板将箱体内部分隔上冷凝腔和下蒸发腔，所述各换热管片皆密封穿过所述隔板；位于下蒸发腔的管孔段为蒸发段，位于上冷凝腔的管孔段为冷凝段；
以隔板为箱体上下的分界，箱体一侧上部为箱体排风进风口，箱体同一侧下部为箱体新风送风口；箱体另一侧上部为箱体排风出风口且该侧的箱体下部为箱体新风进风口；
所述隔板与所述中间板位于同一水平面上；排风风道一端为风道排风出风口，风道排风出风口处的风道上设有排风机；新风风道的风道新风进风口位于风道排风出风口下方；排风风道另一端为风道排风进风口，风道新风送风口位于风道排风进风口下方；所述风道新风送风口处的风道上设有送风机。
2.根据权利要求1所述的排风新风换热系统，其特征在于：所述换热管片采用铝带一体加工制成。
3.根据权利要求1或2所述的排风新风换热系统，其特征在于：所述换热管片上安装有强化换热翅片。
4.根据权利要求3所述的排风新风换热系统，其特征在于：所述风道新风进风口与第一个异形蜂窝热管空调冷量回收换热器之间的新风风道上设有过滤器。
5.根据权利要求3所述的排风新风换热系统，其特征在于：所述新风风道内间隔设有表冷器和加热装置。
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