CN110057093A - 一种环形空气热交换装置及热交换方法 - Google Patents

一种环形空气热交换装置及热交换方法 Download PDF

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CN110057093A CN201910231151.0A CN201910231151A CN110057093A CN 110057093 A CN110057093 A CN 110057093A CN 201910231151 A CN201910231151 A CN 201910231151A CN 110057093 A CN110057093 A CN 110057093A
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    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/04—Condensers

Abstract

本发明涉及热交换设备技术领域，特别涉及一种环形空气热交换装置及热交换方法。所述一种环形空气热交换装置，包括:导流管一、导流管二、导流管三、导流管四、导流管五、导流管六。所述导流管二的外壁面、导流管三的外壁面、导流管四的外壁面均与导流管一的内壁面相连接，所述导流管三设置在导流管二与导流管四之间。本发明使用环形热交换结构使进风与排风进行热交换，增大了的热交换面积，延长了热交换时间，同时提高排风能量的利用率，且提高了热交换效率，改善了热交换效果。

Description

一种环形空气热交换装置及热交换方法
技术领域
本发明涉及热交换设备技术领域，特别涉及一种环形空气热交换装置及热交换方法。
背景技术
热交换就是由于温差而引起的两个物体或同一物体各部分之间的热量传递过程。热交换一般通过热传导、热对流和热辐射三种方式来完成。
利用室内排风中的能量来预冷(热)引入的室外新风，能够达到降低新风系统能耗的目的。将热交换器应用于中央空调系统中，不但可以提高室内空气品质，而且可以有效地降低新风负荷，减少冷热源设备的装机容量，提高空调系统运行效率、节省系统运行费用等。
如何充分提高排风能量的利用率是目前需要解决的问题。
发明内容
因此，本发明正是鉴于以上问题而做出的，本发明的目的在于提供一种环形空气热交换装置及热交换方法来提高排风能量的利用效率。本发明是通过以下技术方案实现上述目的。
本发明提供一种环形空气热交换装置，包括:导流管一、导流管二、导流管三、导流管四、导流管五、导流管六；
所述导流管一为圆筒形结构；
所述导流管二的外壁面、导流管三的外壁面、导流管四的外壁面均与导流管一的内壁面相连接；
所述导流管三设置在导流管二与导流管四之间；
所述导流管二包括：环形管一、环形管二、环形管三、环形管四、环形管五；
所述环形管一为圆环形管状体结构；
所述环形管三为圆环形管状体结构；
所述环形管一的直径大于环形管三的直径；
所述环形管五为圆环形管状体结构；
所述环形管三的直径大于环形管五的直径；
所述环形管三设置在环形管一与环形管五之间；
所述环形管一、环形管三、环形管五的圆心相互重合；
所述环形管二为圆环形管状体结构，其环绕于环形管一的圆心设置多个多个,所述环形管二设置在环形管一与环形管三之间；
所述环形管二在水平方向的一端与环形管一相通连，所述环形管二在水平方向的另一端与环形管三相通连；
所述环形管四为圆环形管状体结构，其环绕于环形管一的圆心设置多个多个,所述环形管四设置在环形管三与环形管五之间；
所述环形管四在水平方向的一端与环形管三相通连，所述环形管四在水平方向的另一端与环形管五相通连；
所述环形管一、环形管二、环形管三、环形管四的管半径均相同；
所述环形管五的管半径大于环形管一的半径；
所述导流管三包括：环形管六、环形管七、环形管八、环形管九、环形管十；
所述环形管六为圆环形管状体结构；
所述环形管八为圆环形管状体结构；
所述环形管六的直径大于环形管八的直径；
所述环形管十为圆环形管状体结构；
所述环形管八的直径大于环形管十的直径；
所述环形管八设置在环形管六与环形管十之间；
所述环形管六、环形管八、环形管十的圆心相互重合；
所述环形管七为圆环形管状体结构，其环绕于环形管六的圆心设置多个多个,所述环形管七设置在环形管六与环形管八之间；
所述环形管七在水平方向的一端与环形管六相通连，所述环形管七在水平方向的另一端与环形管八相通连；
所述环形管九为圆环形管状体结构，其环绕于环形管六的圆心设置多个多个,所述环形管九设置在环形管八与环形管十之间；
所述环形管九在水平方向的一端与环形管八相通连，所述环形管九在水平方向的另一端与环形管十相通连；
所述环形管七、环形管八、环形管九、环形管十的管半径均相同；
所述环形管六的管半径大于环形管七的半径；
所述导流管四包括：环形管十一、环形管十二、环形管十三、环形管十四、环形管十五；
所述环形管十一为圆环形管状体结构；
所述环形管十三为圆环形管状体结构；
所述环形管十一的直径大于环形管十三的直径；
所述环形管十五为圆环形管状体结构；
所述环形管十三的直径大于环形管十五的直径；
所述环形管十三设置在环形管十一与环形管十五之间；
所述环形管十一、环形管十三、环形管十五的圆心相互重合；
所述环形管十二为圆环形管状体结构，其环绕于环形管十一的圆心设置多个多个,所述环形管十二设置在环形管十一与环形管十三之间；
所述环形管十二在水平方向的一端与环形管十一相通连，所述环形管十二在水平方向的另一端与环形管十三相通连；
所述环形管十四为圆环形管状体结构，其环绕于环形管十一的圆心设置多个多个,所述环形管十四设置在环形管十三与环形管十五之间；
所述环形管十四在水平方向的一端与环形管十三相通连，所述环形管十四在水平方向的另一端与环形管十五相通连；
所述环形管十二、环形管十三、环形管十四的管半径均相同；
所述环形管十一的管半径大于环形管十二的半径；
所述环形管十五的管半径大于环形管十二的半径，且环形管十五的管半径小于环形管十一的管半径；
所述环形管五的下端面与环形管十的上端面相通连；
所述环形管六的下端面与环形管十一的上端面相通连；
所述导流管五穿过导流管一并与环形管一相通连；
所述导流管六为L型管状体结构，其穿过导流管一并与环形管十五相通连。
在一个实施例中，所述导流管一的内壁面设置凸起或凹槽。
在一个实施例中，所述导流管五沿着导流管一一端的切线方向与环形管一相通连。
在一个实施例中，所述导流管六沿着导流管一一端的切线方向与环形管十五相通连。
本发明还提供了一环形空气热交换方法，采用一种环形空气热交换装置，包括以下步骤：
排风通过导流管一的下端导入并从上端导出。
进风通过导流管五导入至环形管一内，然后通过环形管二导入至环形管三内，环形管三内的进风通过环形管四导入至环形管五内，在此过程中，进风通过环形管一、环形管二、环形管三、环形管四、环形管五与排风进行第一次热交换。
环形管五内的进风通过环形管十导入至环形管九内，环形管九内的进风通过环形管八内，环形管八内的进风通过环形管七导入至环形管七内，在此过程中，进风通过环形管六、环形管七、环形管八、环形管九、环形管十与排风进行第二次热交换。
环形管六内的进风通过环形管十一导入至环形管十二内，环形管十二内的进风通过环形管十三导入至环形管十四内，环形管十四内的进风通过环形管十五及导流管六导出，在此过程中，进风通过环形管十一、环形管十二、环形管十三、环形管十四、环形管十五、导流管六与排风进行第三次热交换。
本发明的有益效果如下：
1.结构简单，占用体积小，便于使用与维护。
2.使用环形热交换结构使进风与排风进行热交换，增大了的热交换面积，延长了热交换时间，同时提高排风能量的利用率，且提高了热交换效率，改善了热交换效果。
附图说明
图1为本发明的整体结构视图。
图2为本发明的部分结构视图一。
图3为本发明的部分结构视图二。
图4为本发明的部分结构视图三。
图5为本发明的部分结构视图四。
具体实施方式
本发明的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例。然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此本发明不限于下文中描述的实施例。另外，为了更清楚地描述本发明，与本发明没有连接的部件将从附图中省略。
如图1及图2所示，一种环形空气热交换装置，包括:导流管一1、导流管二2、导流管三3、导流管四4、导流管五5、导流管六6；
所述导流管一1为圆筒形结构；
所述导流管二2的外壁面、导流管三3的外壁面、导流管四4的外壁面均与导流管一1的内壁面相连接；
所述导流管三3设置在导流管二2与导流管四4之间；
如图3、图4及图5所示，所述导流管二2包括：环形管一21、环形管二22、环形管三23、环形管四24、环形管五25；
所述环形管一21为圆环形管状体结构；
所述环形管三23为圆环形管状体结构；
所述环形管一21的直径大于环形管三23的直径；
所述环形管五25为圆环形管状体结构；
所述环形管三23的直径大于环形管五25的直径；
所述环形管三23设置在环形管一21与环形管五25之间；
所述环形管一21、环形管三23、环形管五25的圆心相互重合；
所述环形管二22为圆环形管状体结构，其环绕于环形管一21的圆心设置多个多个,所述环形管二22设置在环形管一21与环形管三23之间；
所述环形管二22在水平方向的一端与环形管一21相通连，所述环形管二22在水平方向的另一端与环形管三23相通连；
所述环形管四24为圆环形管状体结构，其环绕于环形管一21的圆心设置多个多个,所述环形管四24设置在环形管三23与环形管五25之间；
所述环形管四24在水平方向的一端与环形管三23相通连，所述环形管四24在水平方向的另一端与环形管五25相通连；
所述环形管一21、环形管二22、环形管三23、环形管四24的管半径均相同；
所述环形管五25的管半径大于环形管一21的半径；
所述导流管三3包括：环形管六31、环形管七32、环形管八33、环形管九34、环形管十35；
所述环形管六31为圆环形管状体结构；
所述环形管八33为圆环形管状体结构；
所述环形管六31的直径大于环形管八33的直径；
所述环形管十35为圆环形管状体结构；
所述环形管八33的直径大于环形管十35的直径；
所述环形管八33设置在环形管六31与环形管十35之间；
所述环形管六31、环形管八33、环形管十35的圆心相互重合；
所述环形管七32为圆环形管状体结构，其环绕于环形管六31的圆心设置多个多个,所述环形管七32设置在环形管六31与环形管八33之间；
所述环形管七32在水平方向的一端与环形管六31相通连，所述环形管七32在水平方向的另一端与环形管八33相通连；
所述环形管九34为圆环形管状体结构，其环绕于环形管六31的圆心设置多个多个,所述环形管九34设置在环形管八33与环形管十35之间；
所述环形管九34在水平方向的一端与环形管八33相通连，所述环形管九34在水平方向的另一端与环形管十35相通连；
所述环形管七32、环形管八33、环形管九34、环形管十35的管半径均相同；
所述环形管六31的管半径大于环形管七32的半径；
所述导流管四4包括：环形管十一41、环形管十二42、环形管十三43、环形管十四44、环形管十五45；
所述环形管十一41为圆环形管状体结构；
所述环形管十三43为圆环形管状体结构；
所述环形管十一41的直径大于环形管十三43的直径；
所述环形管十五45为圆环形管状体结构；
所述环形管十三43的直径大于环形管十五45的直径；
所述环形管十三43设置在环形管十一41与环形管十五45之间；
所述环形管十一41、环形管十三43、环形管十五45的圆心相互重合；
所述环形管十二42为圆环形管状体结构，其环绕于环形管十一41的圆心设置多个多个,所述环形管十二42设置在环形管十一41与环形管十三43之间；
所述环形管十二42在水平方向的一端与环形管十一41相通连，所述环形管十二42在水平方向的另一端与环形管十三43相通连；
所述环形管十四44为圆环形管状体结构，其环绕于环形管十一41的圆心设置多个多个,所述环形管十四44设置在环形管十三43与环形管十五45之间；
所述环形管十四44在水平方向的一端与环形管十三43相通连，所述环形管十四44在水平方向的另一端与环形管十五45相通连；
所述环形管十二42、环形管十三43、环形管十四44的管半径均相同；
所述环形管十一41的管半径大于环形管十二42的半径；
所述环形管十五45的管半径大于环形管十二42的半径，且环形管十五45的管半径小于环形管十一41的管半径；
所述环形管五25的下端面与环形管十35的上端面相通连；
所述环形管六31的下端面与环形管十一41的上端面相通连；
所述导流管五5穿过导流管一1并与环形管一21相通连；
所述导流管六6为L型管状体结构，其穿过导流管一1并与环形管十五45相通连。
优选的，作为一种可实施方式，所述导流管一1的内壁面设置凸起或凹槽，此设置增大了热交换面积且使气流经过时产生紊流，改善了热交换效果。
优选的，作为一种可实施方式，所述导流管五5沿着导流管一1一端的切线方向与环形管一21相通连，此设置减少了气流通过导流管一1导入至环形管一21内部时产生的阻力。
优选的，作为一种可实施方式，所述导流管六6沿着导流管一1一端的切线方向与环形管十五45相通连，此设置减少了气流通过导流管一1导入至环形管十五45内部时产生的阻力。
本发明还提供了一环形空气热交换方法，采用如图1-3的一种环形空气热交换装置，包括以下步骤：
排风通过导流管一1的下端导入并从上端导出。
进风通过导流管五5导入至环形管一21内，然后通过环形管二22导入至环形管三23内，环形管三23内的进风通过环形管四24导入至环形管五25内，在此过程中，进风通过环形管一21、环形管二22、环形管三23、环形管四24、环形管五25与排风进行第一次热交换。
环形管五25内的进风通过环形管十35导入至环形管九34内，环形管九34内的进风通过环形管八33内，环形管八33内的进风通过环形管七32导入至环形管七32内，在此过程中，进风通过环形管六31、环形管七32、环形管八33、环形管九34、环形管十35与排风进行第二次热交换。
环形管六31内的进风通过环形管十一41导入至环形管十二42内，环形管十二42内的进风通过环形管十三43导入至环形管十四44内，环形管十四44内的进风通过环形管十五45及导流管六6导出，在此过程中，进风通过环形管十一41、环形管十二42、环形管十三43、环形管十四44、环形管十五45、导流管六6与排风进行第三次热交换。

Claims (5)

1.一种环形空气热交换装置，包括:导流管一(1)、导流管二(2)、导流管三(3)、导流管四(4)、导流管五(5)、导流管六(6)；
其特征在于：所述导流管一(1)为圆筒形结构；
所述导流管二(2)的外壁面、导流管三(3)的外壁面、导流管四(4)的外壁面均与导流管一(1)的内壁面相连接；
所述导流管三(3)设置在导流管二(2)与导流管四(4)之间；
所述导流管二(2)包括：环形管一(21)、环形管二(22)、环形管三(23)、环形管四(24)、环形管五(25)；
所述环形管一(21)为圆环形管状体结构；
所述环形管三(23)为圆环形管状体结构；
所述环形管一(21)的直径大于环形管三(23)的直径；
所述环形管五(25)为圆环形管状体结构；
所述环形管三(23)的直径大于环形管五(25)的直径；
所述环形管三(23)设置在环形管一(21)与环形管五(25)之间；
所述环形管一(21)、环形管三(23)、环形管五(25)的圆心相互重合；
所述环形管二(22)为圆环形管状体结构，其环绕于环形管一(21)的圆心设置多个多个,所述环形管二(22)设置在环形管一(21)与环形管三(23)之间；
所述环形管二(22)在水平方向的一端与环形管一(21)相通连，所述环形管二(22)在水平方向的另一端与环形管三(23)相通连；
所述环形管四(24)为圆环形管状体结构，其环绕于环形管一(21)的圆心设置多个多个,所述环形管四(24)设置在环形管三(23)与环形管五(25)之间；
所述环形管四(24)在水平方向的一端与环形管三(23)相通连，所述环形管四(24)在水平方向的另一端与环形管五(25)相通连；
所述环形管一(21)、环形管二(22)、环形管三(23)、环形管四(24)的管半径均相同；
所述环形管五(25)的管半径大于环形管一(21)的半径；
所述导流管三(3)包括：环形管六(31)、环形管七(32)、环形管八(33)、环形管九(34)、环形管十(35)；
所述环形管六(31)为圆环形管状体结构；
所述环形管八(33)为圆环形管状体结构；
所述环形管六(31)的直径大于环形管八(33)的直径；
所述环形管十(35)为圆环形管状体结构；
所述环形管八(33)的直径大于环形管十(35)的直径；
所述环形管八(33)设置在环形管六(31)与环形管十(35)之间；
所述环形管六(31)、环形管八(33)、环形管十(35)的圆心相互重合；
所述环形管七(32)为圆环形管状体结构，其环绕于环形管六(31)的圆心设置多个多个,所述环形管七(32)设置在环形管六(31)与环形管八(33)之间；
所述环形管七(32)在水平方向的一端与环形管六(31)相通连，所述环形管七(32)在水平方向的另一端与环形管八(33)相通连；
所述环形管九(34)为圆环形管状体结构，其环绕于环形管六(31)的圆心设置多个多个,所述环形管九(34)设置在环形管八(33)与环形管十(35)之间；
所述环形管九(34)在水平方向的一端与环形管八(33)相通连，所述环形管九(34)在水平方向的另一端与环形管十(35)相通连；
所述环形管七(32)、环形管八(33)、环形管九(34)、环形管十(35)的管半径均相同；
所述环形管六(31)的管半径大于环形管七(32)的半径；
所述导流管四(4)包括：环形管十一(41)、环形管十二(42)、环形管十三(43)、环形管十四(44)、环形管十五(45)；
所述环形管十一(41)为圆环形管状体结构；
所述环形管十三(43)为圆环形管状体结构；
所述环形管十一(41)的直径大于环形管十三(43)的直径；
所述环形管十五(45)为圆环形管状体结构；
所述环形管十三(43)的直径大于环形管十五(45)的直径；
所述环形管十三(43)设置在环形管十一(41)与环形管十五(45)之间；
所述环形管十一(41)、环形管十三(43)、环形管十五(45)的圆心相互重合；
所述环形管十二(42)为圆环形管状体结构，其环绕于环形管十一(41)的圆心设置多个多个,所述环形管十二(42)设置在环形管十一(41)与环形管十三(43)之间；
所述环形管十二(42)在水平方向的一端与环形管十一(41)相通连，所述环形管十二(42)在水平方向的另一端与环形管十三(43)相通连；
所述环形管十四(44)为圆环形管状体结构，其环绕于环形管十一(41)的圆心设置多个多个,所述环形管十四(44)设置在环形管十三(43)与环形管十五(45)之间；
所述环形管十四(44)在水平方向的一端与环形管十三(43)相通连，所述环形管十四(44)在水平方向的另一端与环形管十五(45)相通连；
所述环形管十二(42)、环形管十三(43)、环形管十四(44)的管半径均相同；
所述环形管十一(41)的管半径大于环形管十二(42)的半径；
所述环形管十五(45)的管半径大于环形管十二(42)的半径，且环形管十五(45)的管半径小于环形管十一(41)的管半径；
所述环形管五(25)的下端面与环形管十(35)的上端面相通连；
所述环形管六(31)的下端面与环形管十一(41)的上端面相通连；
所述导流管五(5)穿过导流管一(1)并与环形管一(21)相通连；
所述导流管六(6)为L型管状体结构，其穿过导流管一(1)并与环形管十五(45)相通连。
2.根据权利要求1所述的一种环形空气热交换装置，其特征在于：所述导流管一(1)的内壁面设置凸起或凹槽。
3.根据权利要求1所述的一种环形空气热交换装置，其特征在于：所述导流管五(5)沿着导流管一(1)一端的切线方向与环形管一(21)相通连。
4.根据权利要求1所述的一种环形空气热交换装置，其特征在于：所述导流管六(6)沿着导流管一(1)一端的切线方向与环形管十五(45)相通连。
5.一种环形空气热交换方法，其特征在于：采用如权利要求1-4任意一项所述的一种环形空气热交换装置，其热交换方法如下：
排风通过导流管一(1)的下端导入并从上端导出。
进风通过导流管五(5)导入至环形管一(21)内，然后通过环形管二(22)导入至环形管三(23)内，环形管三(23)内的进风通过环形管四(24)导入至环形管五(25)内，在此过程中，进风通过环形管一(21)、环形管二(22)、环形管三(23)、环形管四(24)、环形管五(25)与排风进行第一次热交换。
环形管五(25)内的进风通过环形管十(35)导入至环形管九(34)内，环形管九(34)内的进风通过环形管八(33)内，环形管八(33)内的进风通过环形管七(32)导入至环形管七(32)内，在此过程中，进风通过环形管六(31)、环形管七(32)、环形管八(33)、环形管九(34)、环形管十(35)与排风进行第二次热交换。
环形管六(31)内的进风通过环形管十一(41)导入至环形管十二(42)内，环形管十二(42)内的进风通过环形管十三(43)导入至环形管十四(44)内，环形管十四(44)内的进风通过环形管十五(45)及导流管六(6)导出，在此过程中，进风通过环形管十一(41)、环形管十二(42)、环形管十三(43)、环形管十四(44)、环形管十五(45)、导流管六(6)与排风进行第三次热交换。
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