CN110514046B - 一种转轮式全热交换器及轮芯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转轮式全热交换器及轮芯，其中，轮芯包括外圈、填料、驱动件、固定筒和换热管。轮芯由填料和换热管组成，代替现有技术中轮芯仅由填料组成的方式，由于换热管的蓄热和放热的能力高于填料，使得轮芯的单位面积的蓄热和放热能力高于现有技术的轮芯，因此在满足轮芯蓄热和放热要求的前提下，可以适当缩小轮芯的尺寸。轮芯的尺寸缩小，转轮式全热交换器的体积也会相应减小，从而缩小了转轮式全热交换器占用的建筑面积。

Description

一种转轮式全热交换器及轮芯

技术领域

本发明涉及热交换器技术领域，特别涉及一种转轮式全热交换器及轮芯。

背景技术

转轮式全热交换器是一种高效的热回收装置，用于建筑的空调通风系统中。

转轮式全热交换器包括轮芯、驱动件和壳体，其中轮芯安装在壳体内，驱动件驱动轮芯在壳体内转动。转轮式全热交换器利用轮芯的蓄热作用来回收排风中的冷量或者热量，并将回收的冷量或者热量直接传给新风。

现有技术中转轮式全热交换器的轮芯由填料组成，其仅通过填料实现轮芯的蓄热和放热。为了满足转轮式全热交换器的换热需求，需要在轮芯上设置足够多的填料，导致转轮式全热交换器的体积大，而体积较大的转轮式全热交换器需要占用较大的建筑面积。

因此，如何缩小转轮式全热交换器的体积，以缩小转轮式全热交换器占用的建筑面积，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种轮芯，以缩小转轮式全热交换器的体积，以缩小转轮式全热交换器占用的建筑面积。本发明还提供了一种转轮式全热交换器。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轮芯，包括：

外圈；

填料；

驱动件；

固定筒，所述固定筒的两端为封闭端，所述固定筒的筒壁上开设有通孔，所述固定筒与所述驱动件连接；

换热管，所述换热管的一端与所述通孔连接，另一端与所述外圈封闭连接，相邻两个所述换热管之间设置所述填料。

优选的，在上述轮芯中，所述固定筒为圆柱形筒，所述外圈与所述圆柱形筒同轴布置。

优选的，在上述轮芯中，所述筒壁上均匀开设所述通孔。

优选的，在上述轮芯中，所述固定筒的封闭端通过封板封闭，所述封板与所述固定筒的焊接。

优选的，在上述轮芯中，所述驱动件包括：

电机；

转轴，所述转轴与所述电机连接，所述转轴安装在所述封板上且与所述固定筒同轴布置。

优选的，在上述轮芯中，所述转轴与所述封板之间设置有密封垫。

优选的，在上述轮芯中，还包括散热片，所述散热片的两端与相邻两个所述换热管连接。

优选的，在上述轮芯中，所述外圈的端面设置有网状挡板。

一种转轮式全热交换器，包括送风机、排风机和轮芯，所述轮芯为上述任意一个方案中记载的所述轮芯。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的轮芯，包括外圈、填料、驱动件、固定筒和换热管。轮芯由填料和换热管组成，代替现有技术中轮芯仅由填料组成的方式，由于换热管的蓄热和放热的能力高于填料，使得轮芯的单位面积的蓄热和放热能力高于现有技术的轮芯，因此在满足轮芯蓄热和放热要求的前提下，可以适当缩小轮芯的尺寸。轮芯的尺寸缩小，转轮式全热交换器的体积也会相应减小，从而缩小了转轮式全热交换器占用的建筑面积。

本方案还公开了一种转轮式全热交换器，包括送风机、排风机和轮芯，轮芯为上述任意一个方案中记载的轮芯。由于轮芯具有上述技术效果，具有该轮芯的转轮式全热交换器也具有同样的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的轮芯的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的轮芯的左视图；

图3为本发明实施例提供的转轮式全热交换器的结构示意图。

其中，

1、外圈，2、填料3、固定筒，4、换热管，5、散热片，6、送风机，7、排风机。

具体实施方式

本发明公开了一种轮芯，以缩小转轮式全热交换器的体积，以缩小转轮式全热交换器占用的建筑面积。本发明还提供了一种转轮式全热交换器。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种轮芯，包括外圈1、填料2、驱动件、固定筒3和换热管4。

其中，固定筒3、填料2和换热管4、外圈1由内到外依次设置，填料2和换热管4沿着固定筒3的外周间隔分布，且填料2自固定筒3一直填充至外圈1，换热管4自固定筒3一直延伸至外圈1。

外圈1对填料2起到限位固定作用，避免轮芯转动时，填料2散落。

外圈1的端面设置有对填料2进行遮挡的挡板(图中未示出)，冷风和热风通过外圈1的一侧的挡板进入轮芯，经填料2和换热管4热交换后，再通过外圈1的另一侧的挡板排出。挡板并不是轮芯必须具备的结构，具有挡板的轮芯结构相对稳定。

填料2用于回收排风中的冷量或者热量，并将回收的冷量或者热量直接传递给新风。轮芯的填料2可采用非金属或者金属，当轮芯的填料2覆有吸湿性涂层时，轮芯可同时回收显热和潜热；当轮芯的填料2覆无吸湿性涂层时，轮芯无吸湿量，主要回收显热。

换热管4的作用与填料2的作用相同，但是换热管4仅能够吸收显热。

如图1-2所示，固定筒3的两端为封闭端，固定筒3的筒壁上开设有通孔，通孔与换热管4连通，换热管4远离通孔的一端与外圈1封闭连接，固定筒3和换热管4组成一个封闭的空间，该封闭空间内填充有制冷剂，制冷剂能够在换热管4和固定筒3内往复流动。固定筒3能够在驱动件的驱动作用下转动。固定筒3转动，换热管4随着固定筒3转动，位于固定筒3下端的换热管4会转动至固定筒3的上端，自固定筒3的下端转动至固定筒3的上端的换热管4内的制冷机会流至固定筒3，再通过固定筒3流至转动到固定筒3的下端的换热管4内。

此处需要注意的是，制冷剂并没有将固定筒3和换热管4填充满，制冷剂只需将转动至固定筒3下端的换热管4填充满即可。固定筒3的上端和下端以固定筒3的轴线为分界(固定筒3的轴线沿水平方向)，位于轴线上方的部分为固定筒3的上端，位于轴线下方的部分为固定筒3的下端。

优选的，换热管4内填充的制冷剂为能根据温度变化发生相变的制冷剂，借助换热管内的制冷剂相变传热，能较大的增强轮芯的传热能力。本方案使用的制冷剂为现有技术中转轮式全热交换器领域常用的制冷剂，在此不做具体限定。

如图3所示，转轮式全热交换器运行时，轮芯以1～10r/min的速度缓慢旋转，转轮式全热交换器的轮芯下端从较热空气中吸收热量，通过换热管4内的液态制冷剂蒸发吸热，同时填料2表面的吸湿剂将来自高湿度的空气流里的湿气冷凝后，通过吸收剂吸收；转轮式全热交换器的轮芯上端通过换热管4内的气态制冷剂冷凝放热，将从较热空气(送风)中吸收的热量通过换热管4内制冷剂的相变释放到较冷空气(排风)中，使部分显热发生转移，同时填料2也将填料2内蓄积的热量和湿气释放到低温、低湿度的气流(排风)里，实现潜热及部分显热的转移。

本方案公开的轮芯由填料2和换热管4组成，代替现有技术中轮芯仅由填料2组成的方式，由于换热管4的导热的能力高于填料2，使得轮芯的单位面积的蓄热和放热能力高于现有技术的轮芯，因此在满足轮芯蓄热和放热要求的前提下，可以适当缩小轮芯的尺寸。轮芯的尺寸缩小，转轮式全热交换器的体积也会相应减小，从而缩小了转轮式全热交换器占用的建筑面积。

如图1-2所示，固定筒3为圆柱形筒，外圈1与圆柱形筒同轴布置，相应的，填料2和换热管4均沿着固定筒3的径向间隔布置。

本方案公开的轮芯，具有多个换热管4，相邻换热管4之间填充填料2。

本方案需要根据换热管4和填料2的蓄热和放热能力合理分布放热管和填料2，以实现在缩小轮芯尺寸的基础上，满足轮芯的蓄热和放热要求。

在本方案的一个具体实施例中，筒壁上均匀开设通孔，如图1-2所示，沿着筒壁的轴线设置多层通孔，且每层通孔沿着筒壁的周向均匀开设。

在本方案的一个具体实施例中，固定筒3的封闭端的形成通过封板实现。

在固定筒3为金属固定筒时，封板与固定筒3焊接连接。在固定筒3为塑料固定筒时，封板与固定筒3一体成型连接。

本方案的轮芯上设置有驱动件，通过驱动件实现轮芯的转动。

在本方案的一个具体实施例中，驱动件包括电机和转轴，电机驱动转轴转动，固定筒3的两个封板上开设与转轴配合的安装孔。

本方案通过电机与转轴配合代替现有技术中电机与皮带配合，该种结构的驱动件结构简单，工作更加稳定。

为了防止固定筒3内的制冷剂泄漏，本方案在转轴与封板之间设置密封垫。优选的，密封垫为耐磨密封垫。

为了进一步提高轮芯的蓄热和放热能力，本方案在轮芯上设置有散热片5。

在本方案的一个具体实施例中，固定筒3为圆柱形筒，散热片5为弧形散热片，弧形散热片的两端与相邻的两个换热管4连接。如图1和2所示，散热片5的个数为多个，且沿着换热管4的长度方向平行设置。

优选的，散热片5垂直于换热管4的轴线设置，且散热片5垂直于轮芯的端面。

如图1所示，相邻散热片5围绕成一个圆环，且该圆环与固定筒3同轴。

优选的，换热管4为金属换热管，散热片5也为金属散热片，散热片5与换热管4焊接连接。

生产时，可以首先将换热管4与散热片5连接，换热管4与散热片5组成框架，然后再将填料2填充在换热管4与散热片5围成的扇形区域内。

外圈1的两个端面上均设置有网状挡板。具体的，网状挡板与外圈1焊接连接。

本方案还公开了一种转轮式全热交换器，包括送风机6、排风机7和轮芯，轮芯为上述任意一个方案中记载的轮芯。由于轮芯具有上述技术效果，具有该轮芯的转轮式全热交换器也具有同样的技术效果，在此不再赘述。

在送风机6与排风机7的作用下，送风与排风逆向流动，排风由转轮式全热交换器的轮芯的上半侧的吸入，而送风从转轮式全热交换器的轮芯的下半侧吸入。

如图3所示，转轮式全热交换器运行时，轮芯以1～10r/min的速度缓慢旋转，转轮式全热交换器的轮芯下端从较热空气中吸收热量，通过换热管4内的液态制冷剂蒸发吸热，同时填料2表面的吸湿剂将来自高湿度的空气流里的湿气冷凝后，通过吸收剂吸收；转轮式全热交换器的轮芯上端通过换热管4内的气态制冷剂冷凝放热，将从较热空气(送风)中吸收的热量通过换热管4内制冷剂的相变释放到较冷空气(排风)中，使部分显热发生转移，同时填料2也将填料2内蓄积的热量和湿气释放到低温、低湿度的气流(排风)里，实现潜热及部分显热的转移。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种轮芯，其特征在于，包括：

外圈(1)；

填料(2)；

驱动件；

固定筒(3)，所述固定筒(3)的两端为封闭端，所述固定筒(3)的筒壁上开设有通孔，所述固定筒(3)与所述驱动件连接；

换热管(4)，所述换热管(4)的一端与所述通孔连接，另一端与所述外圈(1)封闭连接，相邻两个所述换热管(4)之间设置所述填料(2)，所述换热管(4)内填充有制冷剂，所述换热管(4)与通孔连通，所述换热管(4)远离通孔的一端与外圈(1)封闭连接，所述固定筒(3)和所述换热管(4)组成一个封闭空间，该空间内填充所述制冷剂。

2.根据权利要求1所述的轮芯，其特征在于，所述固定筒(3)为圆柱形筒，所述外圈(1)与所述圆柱形筒同轴布置。

3.根据权利要求1所述的轮芯，其特征在于，所述筒壁上均匀开设所述通孔。

4.根据权利要求1所述的轮芯，其特征在于，所述固定筒(3)的封闭端通过封板封闭，所述封板与所述固定筒(3)的焊接。

5.根据权利要求4所述的轮芯，其特征在于，所述驱动件包括：

电机；

转轴，所述转轴与所述电机连接，所述转轴安装在所述封板上且与所述固定筒(3)同轴布置。

6.根据权利要求5所述的轮芯，其特征在于，所述转轴与所述封板之间设置有密封垫。

7.根据权利要求1所述的轮芯，其特征在于，还包括散热片(5)，所述散热片(5)的两端与相邻两个所述换热管(4)连接。

8.根据权利要求1所述的轮芯，其特征在于，所述外圈(1)的端面设置有网状挡板。

9.一种转轮式全热交换器，其特征在于，包括送风机(6)、排风机(7)和轮芯，所述轮芯为权利要求1-8中任意一项所述的轮芯。

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