CN113748306B - 全热交换元件 - Google Patents

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Abstract

全热交换元件(30)包括多个隔板(31)，多个隔板(31)分别具有基材(32)和透湿膜(33)，基材(32)具有第一主面(32a)和第二主面(32b)，透湿膜(33)设置在基材(32)的第一主面(32a)侧，多个隔板(31)彼此留有间隔地排列。在多个隔板(31)之间交替地形成有供空气流动的第一流路(36)、和供与该第一流路(36)中的空气相比水蒸气压力高的空气流动的第二流路(37)。在多个隔板(31)中，基材(32)的第一主面(32a)朝向第一流路(36)，且基材(32)的第二主面(32b)朝向第二流路(37)。

Description

全热交换元件
技术领域
本公开涉及一种全热交换元件。
背景技术
到目前为止，设置有隔板的全热交换元件已为众人所知，该隔板具有基材层和设置在基材层上的透湿膜层(例如专利文献1)。在这样的全热交换元件中，由于隔板具有基材层和透湿膜层，因此解决了在高湿环境下使用时凝结水往下滴的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5230821号公报
发明内容
－发明要解决的技术问题－
多个隔板排列着布置在上述全热交换元件中。然而，迄今为止，最大限度地发挥各隔板性能的布置状况该是什么状况，对此尚未充分地做了研究。
本公开的目的在于：有效地利用包括基材和透湿膜的隔板。
－用以解决技术问题的技术方案－
本公开的第一方面以一种全热交换元件为对象，该全热交换元件为包括多个隔板31的全热交换元件30，多个所述隔板31分别具有基材32和透湿膜33，所述基材32具有第一主面32a和第二主面32b，所述透湿膜33设置在该基材32的所述第一主面32a侧，多个所述隔板31彼此留有间隔地排列。在多个所述隔板31之间交替地形成有供空气流动的第一流路36、和供与该第一流路36中的空气相比水蒸气压力高的空气流动的第二流路37，在多个所述隔板31中，所述基材32的所述第一主面32a朝向所述第一流路36，且所述基材32的所述第二主面32b朝向所述第二流路37。
本申请发明人经过专心研究，结果发现：根据周围环境的相对湿度，基材32的透湿阻力比透湿膜33的透湿阻力小的情况、以及透湿膜33的透湿阻力比基材32的透湿阻力小的情况这两种情况都可能存在。本申请发明人经过进一步反复专心研究，结果发现：在基材32的第一主面32a侧设置有透湿膜33的情况下，特别是在基材33的透湿阻力比透湿膜33的透湿阻力小的相对湿度条件下，当将基材32的第一主面32a朝向规定空间，并且将基材32的第二主面32b朝向与该规定空间相比水蒸气压力高的空间而使用隔板31时，与以与此相反的方向使用相同的隔板31相比，通过隔板31的水分量(以下也称为透湿移动量)会变多。第一方面应用了上述发现而得到，将隔板31布置成使在多个隔板31之间交替地形成的第一流路36和第二流路37中的第一流路36朝向第一主面32a，并且使第一流路36和第二流路37中的第二流路37朝向第二主面32b。这样一来，在第二流路37的水蒸气压力比第一流路36的水蒸气压力高的状态下，能够最大限度地增加包括基材32和透湿膜33的隔板31的透湿移动量，从而能够有效地利用该隔板31。
本公开的第二方面在上述第一方面的基础上，其特征在于：所述透湿膜33设置在所述基材32的所述第一主面32a上。
在第二方面中，很容易地便能够制造出包括基材32和透湿膜33的隔板31。
本公开的第三方面在上述第一或第二方面的基础上，其特征在于：所述透湿膜33的至少一部分从所述基材32的所述第一主面32a露出来，所述透湿膜33的露出面的颜色与所述基材32的所述第二主面32b的颜色互不相同。
在第三方面中，能够用眼睛识别隔板31中设置有透湿膜33的一面和没有设置透湿膜33的一面。这样一来，能够抑制全热交换元件30的组装错误。
本公开的第四方面涉及一种全热交换元件的使用方法，该全热交换元件为包括多个隔板31的全热交换元件30，多个所述隔板31分别具有基材32和透湿膜33，所述基材32具有第一主面32a和第二主面32b，所述透湿膜33设置在该基材32的所述第一主面32a侧，多个所述隔板31彼此留有间隔地排列，在多个所述隔板31之间交替地形成有分别供空气流动的第一流路36和第二流路37，在多个所述隔板31中，所述基材32的所述第一主面32a朝向所述第一流路36，且所述基材32的所述第二主面32b朝向所述第二流路37。该使用方法为，在空气在所述第一流路36中流动且与所述第一流路36中的空气相比水蒸气压力高的空气在第二流路37中流动的状态下，使用所述全热交换元件30。
第四方面是应用了上述发现而得到的，在第一主面32a朝向供空气流动的第一流路36，且使第二主面32b朝向供与第一流路36中的空气相比水蒸气压力高的空气流动的第二流路37的状态下，使用全热交换元件30。这样一来，在第二流路37中的水蒸气压力比第一流路36中的水蒸气压力高的状态下，能够最大限度地增加包括基材32和透湿膜33的隔板31的透湿移动量，从而能够有效地利用该隔板31。
附图说明
图1是包括实施方式中的全热交换元件的换气装置的结构简图；
图2是实施方式中的全热交换元件的立体简图；
图3是实施方式中的全热交换元件的主要部分的剖视图；
图4是其他实施方式中的全热交换元件的主要部分的剖视图。
具体实施方式
对实施方式中的全热交换元件30进行说明。
－换气装置－
本实施方式中的全热交换元件30设置在换气装置10中。此处，对包括全热交换元件30的换气装置10进行说明。
如图1所示，换气装置10包括收纳全热交换元件30的壳体15。在壳体15上设置有外部空气吸入口16、供气口17、内部空气吸入口18以及排气口19。在壳体15的内部空间里形成有供气侧通路21和排气侧通路22。在供气侧通路21的一端连接有外部空气吸入口16。在供气侧通路21的另一端连接有供气口17。在排气侧通路22的一端连接有内部空气吸入口18。在排气侧通路22的另一端连接有排气口19。
全热交换元件30布置成横向穿过供气侧通路21和排气侧通路22。全热交换元件30以后述的第一空气流路36与供气侧通路21连通且后述的第二空气流路37与排气侧通路22连通的状态设置在壳体15内。全热交换元件30的详情后述。
换气装置10还包括供气扇26和排气扇27。供气扇26布置在供气侧通路21中全热交换元件30的下游侧(换言之，供气口17侧)。排气扇27布置在排气侧通路22中全热交换元件30的下游侧(换言之，排气口19侧)。
在换气装置10中，室外空气在供气侧通路21中朝向室内流动，室内空气在排气侧通路22中朝向室外流动。在供气侧通路21中流动的室外空气和在排气侧通路22中流动的室内空气在全热交换元件30中交换显热和水分(潜热)。
－全热交换元件－
如图2和图3所示，全热交换元件30是形成有多条第一空气流路36和多条第二空气流路37的交叉流式热交换器。全热交换元件30通过将多个隔板31和多个间距保持部件34交替地层叠在一起，整体形成为四棱柱状。在全热交换元件30中，相邻的隔板31之间的间距实质上由间距保持部件34保持一定不变。
隔板31是形成为俯视时呈大致正方形状的平坦片状部件。隔板31具有多孔基材32和透湿膜33。隔板31的厚度在30μm以下，但不限于此。
多孔基材32是具有第一主面32a和第二主面32b的板状部件。多孔基材32的材质例如是由树脂、金属、玻璃、纸浆等制成的无纺布、或者是由树脂、金属等制成的薄膜。多孔基材32的厚度在几十μm以下，但不限于此。多孔基材32能够让水分透过。多孔基材32构成基材。
透湿膜33是设置在多孔基材32的第一主面32a上的片状部件。透湿膜33覆盖多孔基材32的第一主面32a。在多孔基材32的第二主面32b上没有设置透湿膜33。透湿膜33的材质例如是含有亲水基和疏水基的高分子材料(例如聚氨酯)。透湿膜33的厚度在1μm以下，但不限于此。透湿膜33的露出面(面向第一空气流路36的面)的颜色与多孔基材32的第二主面32b的颜色不同。
间距保持部件34是形成为俯视时呈大致正方形状的波纹板状部件。在间距保持部件34上形成有多个山峰部34a和多个山谷部34b，多个山峰部34a和多个山谷部34b各自的棱线呈直线状。各山峰部34a和各山谷部34b各自的棱线实质上互相平行。山峰部34a和山谷部34b是交替地形成在间距保持部件34上。间距保持部件34保持布置在其两侧的隔板31的间距。
在全热交换元件30中，沿隔板31和间距保持部件34的层叠方向(换言之，全热交换元件30的中心轴方向)交替地形成有第一空气流路36和第二空气流路37。相邻的第一空气流路36和第二空气流路37由隔板31将它们彼此分隔开。第一空气流路36构成第一流路，第二空气流路37构成第二流路。
隔着隔板31而相邻的间距保持部件34以各自的波形棱线方向实质上互相正交的方式布置在全热交换元件30中。其结果是，在全热交换元件30中，第一空气流路36在全热交换元件30的一对相对的侧面上敞开口，第二空气流路37在全热交换元件30剩下的一对相对的侧面上敞开口。
如图3所示，各隔板31被布置成设置有透湿膜33的第一主面32a朝向第一空气流路36。换言之，各隔板31被布置成没有设置透湿膜33的第二主面32b朝向第二空气流路37。隔着第一空气流路36相邻的隔板31彼此的第一主面32a彼此相对。隔着第二空气流路37相邻的隔板31彼此的第二主面32b彼此相对。
－全热交换元件的布置状况－
考虑一下例如夏季那样室内空气的水蒸气压力比室外空气的水蒸气压力低的状态。在该状态下，全热交换元件30被布置成使第二空气流路37与供气侧通路21连通，且使第一空气流路36与排气侧通路22连通。这样一来，多孔基材32的第二主面32b便被布置成朝向与供气侧通路21连通的第二空气流路37，与排气侧通路22中的室内空气相比水蒸气压力高的室外空气在该供气侧通路21中流动，同时，多孔基材32的第一主面32a被布置成朝向与排气侧通路22连通的第一空气流路36，与供气侧通路21中的室外空气相比水蒸气压力低的室内空气在该第一空气流路36中流动。
另一方面，考虑一下例如冬季那样室外空气的水蒸气压力比室内空气的水蒸气压力低的状态。在该状态下，全热交换元件30被布置成使第一空气流路36与供气侧通路21连通，且使第二空气流路37与排气侧通路22连通。这样一来，多孔基材32的第一主面32a便被布置成朝向与供气侧通路21连通的第一空气流路36，与排气侧通路22中的室内空气相比水蒸气压力低的室外空气在该第一空气流路36中流动，同时，多孔基材32的第二主面32b被布置成朝向与排气侧通路22连通的第二空气流路37，与供气侧通路21中的室外空气相比水蒸气压力高的室内空气在该第二空气流路37中流动。
如上所述，全热交换元件30的第一空气流路36供空气流动，另一方面，全热交换元件30的第二空气流路37供与第一空气流路36中的空气相比水蒸气压力高的空气流动。换言之，该例中的全热交换元件30是在与第二空气流路37中的空气相比水蒸气压力低的空气在第一空气流路36中流动且与第一空气流路36中的空气相比水蒸气压力高的空气在第二空气流路37中流动的状态下使用。
－实施方式的效果－
本实施方式中的全热交换元件30包括多个隔板31，多个所述隔板31分别具有多孔基材32和透湿膜33，所述多孔基材32具有第一主面32a和第二主面32b，所述透湿膜33设置在该多孔基材32的所述第一主面32a侧，多个所述隔板31彼此间留有间隔地排列。在多个所述隔板31之间交替地形成有供空气流动的第一空气流路36、和供与该第一空气流路36中的空气相比水蒸气压力高的空气流动的第二空气流路37。在多个所述隔板31中，所述多孔基材32的所述第一主面32a朝向所述第一空气流路36，且所述多孔基材32的所述第二主面32b朝向所述第二空气流路37。该全热交换元件30是应用了上述发现而得到的，在该全热交换元件30中，将隔板31布置成使在多个隔板31之间交替地形成的第一空气流路36和第二空气流路37中的第一空气流路36朝向第一主面32a，且使第一空气流路36和第二空气流路37中的第二空气流路37朝向第二主面32b。这样一来，在第二空气流路37的水蒸气压力比第一空气流路36的水蒸气压力高的状态下，能够最大限度地增加包括多孔基材32和透湿膜33的隔板31的透湿移动量，从而能够有效地利用该隔板31。
就本实施方式中的全热交换元件30而言，所述透湿膜33设置在所述多孔基材32的所述第一主面32a上。因此，很容易地即能够制造出包括多孔基材32和透湿膜33的隔板31。
就本实施方式的全热交换元件30而言，所述透湿膜33的至少一部分从所述多孔基材32的所述第一主面32a露出，所述透湿膜33的露出面的颜色与所述多孔基材32的所述第二主面32b的颜色互不相同。因此，能够用眼睛识别隔板31中设置有透湿膜33的一个面和没有设置透湿膜33的一个面。这样一来，能够抑制全热交换元件30的组装错误。
本实施方式中的全热交换元件30的使用方法是，当空气在所述第一空气流路36中流动，且与所述第一空气流路36中的空气相比水蒸气压力高的空气在所述第二空气流路37中流动的状态下，使用所述全热交换元件30。该使用方法是应用了上述发现而得到的，在该使用方法下，使第一主面32a朝向供与第二空气流路37中的空气相比水蒸气压力低的空气流动的第一空气流路36，且使第二主面32b朝向供与第一空气流路36中的空气相比水蒸气压力高的空气流动的第二空气流路37，这样来使用全热交换元件30。这样一来，在第二空气流路37的水蒸气压力比第一空气流路36的水蒸气压力高的状态下，能够最大限度地增加包括多孔基材32和透湿膜33的隔板31的透湿移动量，从而能够有效地利用该隔板31。
(其他实施方式)
上述实施方式也可以采用下述结构。
例如，如图4所示，也可以将透湿膜33设置在多孔基材32的内部。此处，透湿膜33设置在多孔基材32的第一主面32a侧。具体而言，在多孔基材32中，透湿膜33设置在比位于第一主面32a和第二主面32b中间的中间面(图4中用点划线表示)更靠近第一主面32a的位置处。
例如，全热交换元件30可以是除交叉流型全热交换元件以外的任意类型的全热交换元件，例如对流型全热交换元件。
例如，全热交换元件30的使用方法，不是一直在与第二空气流路37中的空气相比水蒸气压力低的空气在第一空气流路36中流动且与第一空气流路36中的空气相比水蒸气压力高的空气在第二空气流路37中流动的状态下使用全热交换元件30，只要在任意的时间段内在相同状态下使用全热交换元件30即可。例如，能够想到的使用方法是，在相同状态下间歇地使用全热交换元件30，并且仅在特定时期在相同的状态下使用全热交换元件30。在上述实施方式中，全热交换元件30的布置状况根据季节等而改变，但是，如果存在即使不改变全热交换元件30的布置状况，也能在相同状态下使用全热交换元件30这样的时候，这样的使用方法也包含在本公开的技术范围内。
以上，说明了实施方式和变形例，但可知在不脱离权利要求书的主旨以及范围的情况下能够对技术方案及实施方式等做各种改变。只要不影响本公开对象的功能，还可以对上述实施方式和变形例适当地进行组合和替换。
－产业实用性－
综上所述，本公开对全热交换元件很有用。
－符号说明－
30 全热交换元件
31 隔板
32 多孔基材(基材)
32a 第一主面
32b 第二主面
33 透湿膜
36 第一空气流路(第一流路)
37 第二空气流路(第二流路)

Claims (4)

1.一种全热交换元件，为包括多个隔板(31)的全热交换元件(30)，多个所述隔板(31)分别具有基材(32)和透湿膜(33)，所述基材(32)具有第一主面(32a)和第二主面(32b)，所述透湿膜(33)设置在该基材(32)的所述第一主面(32a)侧，多个所述隔板(31)彼此留有间隔地排列，其特征在于：
在多个所述隔板(31)之间交替地形成有供空气流动的第一流路(36)、和供与该第一流路(36)中的空气相比水蒸气压力高的空气流动的第二流路(37)，
所述基材(32)的透湿阻力比所述透湿膜(33)的透湿阻力小，
在多个所述隔板(31)中，所述基材(32)的所述第一主面(32a)朝向所述第一流路(36)，且所述基材(32)的所述第二主面(32b)朝向所述第二流路(37)。
2.一种全热交换元件，为包括多个隔板(31)的全热交换元件(30)，多个所述隔板(31)分别具有基材(32)和透湿膜(33)，所述基材(32)具有第一主面(32a)和第二主面(32b)，所述透湿膜(33)设置在该基材(32)的所述第一主面(32a)侧，多个所述隔板(31)彼此留有间隔地排列，其特征在于：
在多个所述隔板(31)之间交替地形成有供空气流动的第一流路(36)、和供与该第一流路(36)中的空气相比水蒸气压力高的空气流动的第二流路(37)，
在多个所述隔板(31)中，所述基材(32)的所述第一主面(32a)朝向所述第一流路(36)，且所述基材(32)的所述第二主面(32b)朝向所述第二流路(37)，
所述透湿膜(33)的至少一部分从所述基材(32)的所述第一主面(32a)露出来，
所述透湿膜(33)的露出面的颜色与所述基材(32)的所述第二主面(32b)的颜色互不相同。
3.根据权利要求1或2所述的全热交换元件，其特征在于：
所述透湿膜(33)设置在所述基材(32)的所述第一主面(32a)上。
4.一种全热交换元件的使用方法，该全热交换元件为包括多个隔板(31)的全热交换元件(30)，多个所述隔板(31)分别具有基材(32)和透湿膜(33)，所述基材(32)具有第一主面(32a)和第二主面(32b)，所述透湿膜(33)设置在该基材(32)的所述第一主面(32a)侧，多个所述隔板(31)彼此留有间隔地排列，在多个所述隔板(31)之间交替地形成有分别供空气流动的第一流路(36)和第二流路(37)，所述基材(32)的透湿阻力比所述透湿膜(33)的透湿阻力小，在多个所述隔板(31)中，所述基材(32)的所述第一主面(32a)朝向所述第一流路(36)，且所述基材(32)的所述第二主面(32b)朝向所述第二流路(37)，其特征在于：
在空气在所述第一流路(36)中流动且与所述第一流路(36)中的空气相比水蒸气压力高的空气在所述第二流路(37)中流动的状态下，使用所述全热交换元件(30)。
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