CN112857119A

CN112857119A - 一种热交换膜

Info

Publication number: CN112857119A
Application number: CN202011641998.5A
Authority: CN
Inventors: 易元利; 李龙伟; 曹国鑫; 黄少云
Original assignee: Zhejiang Yuhuan Nafeng Purification Technology Co ltd; Zhejiang Naflow Air Filtration System Co ltd
Current assignee: Zhejiang Yuhuan Nafeng Purification Technology Co ltd; Zhejiang Naflow Air Filtration System Co ltd
Priority date: 2020-12-31
Filing date: 2020-12-31
Publication date: 2021-05-28
Anticipated expiration: 2040-12-31
Also published as: CN112857119B

Abstract

一种热交换膜，包括亲水涂层、基材层和降噪涂层，亲水涂层和降噪涂层分别涂覆在基材层的两侧端面，通过亲水涂层的设置，便于将降噪涂层吸附的水分子扩散至热交换膜的另一侧，便于空气中的水分回收，降噪涂层的设置，便于吸附热交换通道内形成的风噪，提高静音效果，所述降噪涂层包括用于吸附水分子的水分子吸附剂、用于吸附风噪的无机噪音吸附剂、导热填料和抗菌助剂，所述基材层包括有动物纤维材料、木质纤维材料和防腐剂，动物纤维材料和木质纤维材料均具有较好的噪音吸附能力，并且木质纤维材料相对PTFE或者铝箔的颗粒更为细腻，可以提高水分的透过率。

Description

一种热交换膜

技术领域

本发明属于热交换膜领域，具体涉及一种用于新风机的热交换膜。

背景技术

随着工业的发展，人居环境的严重污染，新风机、空调在全球普及，空气调节和新风成为人类生命的必需要求，新风的引入导致空调能量三分之一的流失，能量回收成为引进新风和使用空调器的重要节能手段。节能减排和治理空气污染已成为越来越重要的课题。空气能量回收在发达国家早已普及，但中国还处于起步阶段，为了加速推进空气能量回收装置在中国的发展，国家已将空气能量回收装置的应用和能量回收要求列入国家建筑标准之中。

目前，市面上的国产的热交换膜生产成本较高，并且有焓效率和水分子通过率较差，导致新风系统的热回收效率不高，室内空气水封流失过快，并且在热交换膜使用过程中，容易在热交换器内形成空气振动，从而产生风噪，使得新风系统的噪音过大。

发明内容

针对以上不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于新风机的热交换膜，本热交换膜具有较好的焓效率和水分子通过率，并且可以对热交换器内的风噪进行吸附，降低新风机的风噪。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是，

一种热交换膜，包括亲水涂层、基材层和降噪涂层，亲水涂层和降噪涂层分别涂覆在基材层的两侧端面，所述基材层包括有动物纤维材料、木质纤维材料和防腐剂。

进一步的，所述降噪涂层包括玻璃棉、氧化铝、硅胶、氧化钠、二醋酸纤维、银离子中的一种或者多种，其中，玻璃棉作为吸音材料，氧化铝作为导热材料，氧化钠、二醋酸纤维作为水分子吸附材料，银离子作为抑菌材料，硅胶用于吸附银离子，提高降噪涂层的吸水、降噪和导热效率。

进一步的，所述降噪涂层中包括3～5份氧化铝、5～8份硅胶、1～2份氧化钠、0.6～1份二醋酸纤维、1～2份银离子、4～8份玻璃棉。

进一步的，所述动物纤维材料、木质纤维材料、防腐剂的质量比为7～9：20～30：2～3。

进一步的，所述动物纤维材料为羊毛毡或兔毛毡，木质纤维材料为木浆，防腐剂为苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾中的一种或者多种。

进一步的，亲水涂层包括环氧树脂、水溶性丙烯酸树脂、氨基树脂、亲水表面活性剂、纳米碳材料、润湿剂、平流剂、助溶剂和去离子水。

针对上述热交换膜的热交换膜结构，基材层的一侧端面上成型有降噪纹理，基材层的另一侧端面上亲水纹理，亲水涂层涂覆在亲水纹理上，降噪涂层涂覆在降噪纹理上。

进一步的，降噪纹理与亲水纹理交错设置，亲水纹理呈直线布设，降噪纹理呈波浪形布设。

进一步的，降噪纹理上挖设有吸音腔，降噪涂层部分填充在吸音腔内。

进一步的，所述降噪涂层的厚度为6μm～10μm，所述基材层的厚度为 40μm～55μm，所述亲水涂层的厚度为4μm～6μm。

进一步的，降噪纹理包括降噪大波浪纹理和降噪小波浪纹理，降噪大波浪纹理与降噪小波浪纹理间隔设置，相邻的降噪纹理之间的间距为2-4cm，相邻的亲水纹理之间的间距为2-3cm。

本发明的有益效果是，(1)通过亲水涂层的设置，便于将降噪涂层吸附的水分子扩散至热交换膜的另一侧，便于空气中的水分回收，降噪涂层的设置，便于吸附热交换通道内形成的风噪，提高静音效果。

(2)通过动物纤维材料、木质纤维材料成型的基材层，可以有效提高热交换膜的噪音吸附能力，并且木质纤维材料相对PTFE或者铝箔的颗粒更为细腻，可以提高水分的透过率。

(3)并且通过在基材层上设置降噪纹理、亲水纹理，可以提高涂层与基材层的涂覆强度，提高热交换膜的使用寿命，并且在降噪纹理上设置吸音腔，与玻璃棉材料、有机的动物纤维材料形成三级风噪吸附，提高热交换器的静音效果。

附图说明

图1是本热交换膜的切面示意图。

图2是A处的局部放大图。

图3是降噪纹理的结构示意图。

图4是亲水纹理的结构示意图。

附图标记：亲水涂层1，基材层2，降噪涂层3，降噪纹理4，亲水纹理5，吸音腔6，降噪大波浪纹理7，降噪小波浪纹理8。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步描述。

一种热交换膜，包括亲水涂层1、基材层2和降噪涂层3，亲水涂层1和降噪涂层3分别涂覆在基材层2的两侧端面，通过亲水涂层1的设置，便于将降噪涂层吸附3的水分子扩散至热交换膜的另一侧，便于空气中的水分回收，降噪涂层3的设置，便于吸附热交换通道内形成的风噪，提高静音效果，所述基材层2 包括有动物纤维材料、木质纤维材料和防腐剂，动物纤维材料和木质纤维材料均具有较好的噪音吸附能力，并且木质纤维材料相对PTFE或者铝箔的颗粒更为细腻，可以提高水分的透过率。

所述降噪涂层包括玻璃棉、氧化铝、硅胶、氧化钠、二醋酸纤维、银离子中的一种或者多种，其中，玻璃棉内具有大量的微小空气孔隙，可以吸附噪音，用作吸音材料，氧化铝作为导热材料，氧化钠、二醋酸纤维作为水分子吸附材料，银离子作为抑菌材料，硅胶用于吸附银离子，提高降噪涂层的吸水、降噪和导热效率。

所述降噪涂层中包括3～5份氧化铝、5～8份硅胶、1～2份氧化钠、0.6～1 份二醋酸纤维、1～2份银离子、4～8份玻璃棉。

所述基材层2的厚度为40μm～55μm，所述动物纤维材料、木质纤维材料、防腐剂的质量比为7～9：20～30：2～3，木质纤维材料的颗粒更为细腻，便于水分子通过，动物纤维材料内含有微小的空气孔隙，便于吸声降噪，通过无机的玻璃棉材料和有机的动物纤维材料的设置，对热交换器内的风噪进行双重吸附，提高风噪的吸附效率。

所述动物纤维材料为羊毛毡或兔毛毡，木质纤维材料为木浆，防腐剂为苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾中的一种或者多种。

所述亲水涂层的厚度为4μm～6μm，亲水涂层包括环氧树脂10％～40％、水溶性丙烯酸树脂1％～20％、氨基树脂1％～10％、亲水表面活性剂0.1％～0.5％、纳米碳材料1％～5％、润湿剂0.1％～5％、平流剂0.1％～5％、助溶剂2％～10％和余量的去离子水。

针对上述热交换膜的热交换膜结构，基材层2的一侧端面上成型有降噪纹理 4，降噪涂层3涂覆在降噪纹理4上，通过降噪纹理4的设置，便于将降噪涂层 4涂覆在基材层的端面上，提高涂覆强度，防止降噪层3与基材层2相互分离，基材层2的另一侧端面上亲水纹理5，亲水涂层1涂覆在亲水纹理5上，通过亲水纹理5的设置，便于将亲水涂层1涂覆在基材层2上，同样的，防止亲水涂层 1与基材层2相互分离。

降噪纹理4与亲水纹理5交错设置，亲水纹理5呈直线布设，降噪纹理4 呈波浪形布设，优选的，降噪纹理4布设在排风一侧，通过波浪形的降噪纹理4 的设置，便于使得热交换膜的排风一侧表面呈波浪形，提高排出的空气与热交换膜的接触面积，提高热交换膜的水分子吸收量和热能吸收量，从而提高本热交换膜的焓效率和水分子吸收效率，通过直线型的亲水纹理5的设置，便于对亲水文里5的加工，提高本热交换膜的加工效率，优选的，降噪纹理4的厚度为10μm～ 18μm，亲水纹理的厚度为2μm～3μm。

降噪纹理包括降噪大波浪纹理7和降噪小波浪纹理8，降噪大波浪纹理7与降噪小波浪纹理8间隔设置，相邻的降噪大波浪纹理7之间连接有降噪小波浪纹理8，通过降噪大波浪纹理7、降噪小波浪纹理8的设置，可以有效提高降噪纹理4的长度，从而提高本热交换膜的降噪效果，相邻的降噪纹理之间的间距为 2-4cm，相邻的亲水纹理之间的间距为2-3cm。

降噪纹理4上挖设有吸音腔6，降噪涂层3部分填充在吸音腔6内，在涂覆过程中降噪涂层3会部分流入吸音腔6内，但无法将吸音腔6全部填充，从而形成用于吸音的孔隙，与玻璃棉材料、有机的动物纤维材料形成三级风噪吸附，提高热交换器的静音效果。

实施例一

热交换膜的结构与上述一致。

降噪涂层采用3份氧化铝、5份硅胶、1份氧化钠、0.6份二醋酸纤维、1份银离子、4份玻璃棉。

基材层采用7份羊毛毡、20份木浆、2份山梨酸钾。

亲水涂层包括环氧树脂10％、水溶性丙烯酸树脂1％、氨基树脂1％、亲水表面活性剂0.1％、纳米碳材料1％、润湿剂0.1％、平流剂0.1％、助溶剂2％和余量的去离子水。

实施例二

热交换膜的结构与上述一致。

降噪涂层采用5份氧化铝、8份硅胶、2份氧化钠、1份二醋酸纤维、2份银离子、8份玻璃棉。

基材层采用9份羊毛毡、30份木浆、3份山梨酸钾。

实施例三

热交换膜的结构与上述一致。

降噪涂层采用4份氧化铝、6.5份硅胶、1.5份氧化钠、0.8份二醋酸纤维、 1.5份银离子、6份玻璃棉。

基材层采用8份羊毛毡、25份木浆、2.5份山梨酸钾。

实施例四

热交换膜的结构与上述一致。

基材层采用7份羊毛毡、20份木浆、2份山梨酸钾。

亲水涂层包括环氧树脂40％、水溶性丙烯酸树脂20％、氨基树脂10％、亲水表面活性剂0.5％、纳米碳材料5％、润湿剂5％、平流剂5％、助溶剂10％和余量的去离子水。

实施例五

基材层采用7份羊毛毡、20份木浆、2份山梨酸钾。

亲水涂层包括环氧树脂25％、水溶性丙烯酸树脂11％、氨基树脂6％、亲水表面活性剂0.3％、纳米碳材料3％、润湿剂2.5％、平流剂2.5％、助溶剂6％和余量的去离子水。

对照组一

基材层的两侧端面为平面，即，在基材层表面不设置降噪纹理和亲水纹理。

基材层采用7份羊毛毡、20份木浆、2份山梨酸钾。

对照组二

热交换膜不设置降噪涂层，亲水层的结构与实施例一一致。

基材层采用7份羊毛毡、20份木浆、2份山梨酸钾。

对照组三

热交换膜不设置亲水涂层，降噪层的结构与实施例一一致。

基材层采用7份羊毛毡、20份木浆、2份山梨酸钾。

对照组四

热交换膜的降噪涂层采用直线形式，亲水层的结构与实施例一一致。

基材层采用7份羊毛毡、20份木浆、2份山梨酸钾。

分别将上述热交换膜安装至同样的新风系统内进行测试，测试结果如下表所示；

由上表可知，与国内普通商业膜相比，本发明的热交换膜的水蒸气透过率、焓效率具有显著提高，可以更好的进行热量和水分交换，并且具有更好的静音效果，提高新风机的整体性能。

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。

尽管本文较多地使用了图中附图标记对应的术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims

1.一种热交换膜，其特征在于，包括亲水涂层(1)、基材层(2)和降噪涂层(3)，亲水涂层(1)和降噪涂层(3)分别涂覆在基材层(2)的两侧端面，基材层(2)的一侧端面上成型有降噪纹理(4)，基材层(2)的另一侧端面上亲水纹理(5)，亲水涂层(1)涂覆在亲水纹理(5)上，降噪涂层(3)涂覆在降噪纹理(4)上。

2.根据权利要求1所述的一种热交换膜，其特征在于，降噪纹理(4)与亲水纹理(5)交错设置，亲水纹理(5)呈直线布设，降噪纹理(4)呈波浪形布设。

3.根据权利要求2所述的一种热交换膜，其特征在于，降噪纹理(4)上挖设有吸音腔(6)，降噪涂层(3)部分填充在吸音腔(6)内。

4.根据权利要求1所述的一种热交换膜，其特征在于，所述降噪涂层(3)的厚度为6μm～10μm，所述基材层的厚度为40μm～55μm，所述亲水涂层的厚度为4μm～6μm。

5.根据权利要求1所述的一种热交换膜，其特征在于，降噪纹理(4)包括降噪大波浪纹理(7)和降噪小波浪纹理(8)，降噪大波浪纹理(7)与降噪小波浪纹理(8)间隔设置，相邻的降噪纹理(4)之间的间距为2-4cm，相邻的亲水纹理(5)之间的间距为2-3cm。

6.一种热交换膜，其特征在于，包括亲水涂层、基材层和降噪涂层，亲水涂层和降噪涂层分别涂覆在基材层的两侧端面，所述基材层包括有动物纤维材料、木质纤维材料和防腐剂。

7.根据权利要求6所述的一种热交换膜，其特征在于，所述降噪涂层包括玻璃棉、氧化铝、硅胶、氧化钠、二醋酸纤维、银离子中的一种或者多种。

8.根据权利要求7所述的一种热交换膜，其特征在于，所述降噪涂层中包括3～5份氧化铝、5～8份硅胶、1～2份氧化钠、0.6～1份二醋酸纤维、1～2份银离子、4～8份玻璃棉。

9.根据权利要求7所述的一种热交换膜，其特征在于，所述动物纤维材料、木质纤维材料、防腐剂的质量比为7～9：20～30：2～3。

10.根据权利要求6所述的一种热交换膜，其特征在于，亲水涂层包括环氧树脂、水溶性丙烯酸树脂、氨基树脂、亲水表面活性剂、纳米碳材料、润湿剂、平流剂、助溶剂和去离子水。