CN201181168Y - 气体热交换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气体热交换装置，包括外壳、第一流道、第二流道、第三流道以及冷却流道；冷却流道内并用以灌注冷却液。该装置通过冷却流道贯设在流道上，且该冷却流道由入口端至出口端依次与该流道的出口端至入口端接触，使空气流经该流道时能够持续保持平均且稳定降温的状态，以提升降温的效率。

Description

气体热交换装置

技术领域

本实用新型涉及一种热交换装置，具体涉及一种气体热交换装置。

背景技术

现代都市中，由于地狭人稠的关系，到处都如水泥丛林般高楼林立，而大楼的空间往往是密闭环境，即使有窗户，通风效果也不佳，所以会另外加装空调设备来协助空气循环。以往的空调设备，是以一压缩机吸入空气后，将空气以高温高压的状态排出，不过排出的空气温度太高，必须再经过一个热交换装置降低空气的温度，才适于使用。

而前述的热交换装置如图1所示，包括第一流道A、第二流道B、第三流道C及冷却流道D，这些流道A、B、C、D仅两端与外连通，第一流道A内与其延伸方向垂直地设置若干隔板A1，且这些隔板A1交错设置在第一流道A内的上下两侧，第一流道A一端向外连通，另一端与第二流道B的一端连接，第二流道B内与其延伸方向垂直地设置若干隔板B1，这些隔板B1亦交错设置在第二流道B内的上下两侧，冷却流道D设置在第二流道B内，且冷却流道D弯曲成数段，如图2所示，各段并垂直贯穿这些隔板B1且与第二流道B同向延伸，冷却流道D内可灌注低温的水或冷媒等冷却液供降温使用，第二流道B的另一端与第三流道C的一端连接，且第二流道B与第三流道C之间设置有气水分离器E，第三流道C于中段处分流成多个子流道C1，这些子流道C1如图3及图4所示，与第一流道A同向延伸且垂直这些隔板A1地贯设在第一流道A内，这些子流道C1并在穿出第一流道A后汇流成第三流道C的另一端且向外连通；

空气降温时，如图5所示，由第一流道A向外连通之端进入，在通过第一流道A时，受这些隔板A1分隔，而同时上下往复且沿第一流道A的延伸方向流动，空气会受此流动方式影响而降低压力，当空气通过第一流道A进入第二流道B时，如图6所示，也因这些隔板B1的分隔而同时上下往复且沿第二流道B的延伸方向流动，故空气会受此流动方式影响而再次降低压力，由于冷却流道D设置在第二流道B内，空气也会受冷却流道D影响而降低温度，最后空气通过第二流道B及气水分离器E后呈干燥状态并进入第三流道C，通过这些子流道C1时，如图7所示，此处的空气温度较第一流道A内的空气温度低，因此会进行热交换，平均第一流道A及这些子流道C1内的空气温度，使空气通过这些子流道C1并由第三流道C另一端排出时，温度不会过低而能适于使用。

但就此种热交换装置排出的空气看来，因为冷却流道D弯曲成数段后，各段又与第二流道B同向延伸，如图6所示，当空气流经冷却流道D的三点a、b、c时，点a较接近冷却流道D冷却液流入的入口，温度最低，点c较接近冷却流道D冷却液流出的出口，温度最高，所以该三点a、b、c的温度高低为点c＞点b＞点a，但空气流动接触的顺序为点a、点c、点b，所以空气会先通过点a大量降低温度，再通过点c及点b降低温度，不过如果空气在点a降温量较大，使温度低于点c，再通过点c时反而会升温，遂造成空气在流经第二流道B时，会有反复升温与降温的现象产生，使降温的效率不佳，因此第二流道B内必须设置这些隔板B1以增加空气与冷却流道接触的时间，但这些隔板B1却又造成空气的压力下降，使空气后续使用时容易因压力不足而产生使用上的困难。

所以要如何提升空气降温的效率，以及减少空气的压力下降值，便成为本发明人的首要开发目标。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种气体热交换装置，它可以使冷却流道由入口端至出口端依次与第二流道的出口端至入口端接触，使空气流经第二流道时能够持续保持降温的状态，以提升降温的效率。

为解决上述技术问题，本实用新型气体热交换装置的技术解决方案为：

包括外壳、第一流道、第二流道、第三流道及冷却流道，这些流道设置于外壳内且仅两端与外连通，第一流道与第二流道连接，第一流道与第三流道相接触，第一流道及第三流道均向外壳外连通，冷却流道与第二流道接触，且冷却流道由入口端至出口端依次与第二流道的出口端至入口端接触；在冷却流道内灌注冷却液。

本实用新型可以达到的技术效果是：

当空气通过第二流道，便能够对空气降温，冷却流道温度较高的出口端对温度最高的刚进入空气降温，空气向第二流道的出口端流动时，亦不断地与冷却流道进行热交换而降温，最后空气在第二流道的出口端则是受冷却流道温度最低的入口端降温，使第二流道由入口端到出口端接触的温度是由高到低，所以空气在第二流道内是保持在持续降温的状态，不若以往是升降温交替，故降温效率更好。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是常用热交换装置的示意图；

图2是常用热交换装置冷却流道贯穿隔板的示意图；

图3是常用热交换装置子流道贯穿第一流道的示意图；

图4是常用热交换装置子流道贯穿隔板的示意图；

图5是常用热交换装置空气通过第一流道的示意图；

图6是常用热交换装置空气通过第二流道的示意图；

图7是常用热交换装置空气通过第三流道的示意图；

图8是本实用新型实施例的示意图；

图9是本实用新型实施例第一流道的示意图；

图10是本实用新型实施例第二流道连接子流道的示意图；

图11是本实用新型实施例子流道贯穿第三流道的示意图；

图12是本实用新型实施例空气通过第一流道的示意图；

图13是本实用新型实施例空气通过第二流道的示意图；

图14是本实用新型实施例空气通过第三流道的示意图；

图15是本实用新型实施例第一流道增设隔板及冷却流道的示意图；

图16是本实用新型实施例第三流道贯穿第一流道的示意图；

图17是图16中子流道贯穿第一流道的示意图；

图18是图16中子流道贯穿隔板的示意图。

图1至图7中，第一流道A，隔板A1，第二流道B，隔板B1，第三流道C，子流道C1，冷却流道D，气水分离器E，点a、b、c；

图8至图18中，10外壳，20第一流道，21入口端，22出口端，23子流道，24隔板，25冷却流道，251入口端，252出口端，30第二流道，31入口端，32出口端，33隔板，40第三流道，41入口端，42出口端，43隔板，44子流道，50冷却流道，51入口端，52出口端，60排水口。

具体实施方式

如图8所示，本实用新型气体热交换装置，包括：

外壳10；

第一流道20，设置在外壳10内且仅两端与外连通，第一流道20入口端21向外壳10外连通，出口端22如图9所示分流成许多子流道23；

第二流道30，设置在外壳10内且仅两端与外连通，第二流道30入口端31与第一流道20的这些子流道23连接，出口端32开放于外壳10内，第二流道30内并如图10所示，设置若干与延伸方向同向的隔板33；

第三流道40，设置在外壳10内且仅两端与外连通，第三流道40入口端41开放于外壳10内，出口端42向外壳10外连通，第三流道40往复弯曲成平行的数段，各段内并设置若干与延伸方向同向的隔板43，第三流道40与第一流道20接触，第三流道40的各段及各隔板43如图11所示，受第一流道20的这些子流道23贯穿，且这些子流道23的延伸方向与第三流道40各段的延伸方向垂直，第三流道40的入口端41接近第一流道20的出口端22，第三流道40的出口端42接近第一流道20的入口端21；

冷却流道50，往复弯曲成平行的数段且仅两端与外连通，各段贯穿第二流道30及隔板33而设置在第二流道30，冷却流道50的各段与第二流道30的角度呈垂直的90°，冷却流道50的入口端51与出口端52两端并向外壳10外连通，且入口端51接近第二流道30的出口端32，出口端52接近第二流道30的入口端31，使冷却流道50由入口端51至出口端52依次与第二流道30的出口端32至入口端31接触，冷却流道50内并供灌注如冷媒等冷却液；以及

排水口60，设置于外壳10底部，使外壳10的内部通过此排水口60与外部连通。

当对空气降温时，如图12所示，空气由第一流道20的入口端21进入，并经过第一流道20的子流道23后进入第二流道30；

其后如图13所示，空气经第二流道30进入外壳10内，在途中位于第二流道30的入口端31时，会受冷却流道50接近出口端52温度较高的冷媒冷却，然后在慢慢流向第二流道30出口端32的途中，所接触的冷媒温度也随接近冷却流道50入口端51而下降，最后到达第二流道30出口端32时，便受冷却流道50入口端51温度最低的冷媒冷却，所以温度是平均且逐渐稳定下降的，而第二流道30的隔板33，可增加与冷却流道50的接触面积，以提升空气在第二流道30内时与冷却流道50间的热交换量，且当空气流至外壳10内后，其由高温冷却后所冷凝的水滴，便会经由位于底部的排水口60向外流出；

空气经降温并进入外壳10内后，如图14所示，又会由第三流道40的入口端41进入，而降温后的空气会与第一流道20子流道23内高温的空气进行热交换，一方面降低这些子流道23内空气的温度，另一方面使空气由第三流道40的出口端42排出的温度不会过低，能够即刻供给使用，且第三流道40内的隔板43也能够增加与这些子流道23的接触面积，提升热交换速量；

可知高温高压的空气在进入第一流道20时，会先与第三流道40内温度较低的空气进行一次热交换而降温，接着进入第二流道30时，又因冷却流道50的出口端52接近第二流道30的入口端31，冷却流道50的入口端51接近第二流道30的出口端32，因此空气通过第二流道30时，会依次接触温度较高的冷媒，再接触温度较低的冷媒，使空气能够平均且持续稳定降温，最后低温的空气流至第三流道40内时，又与第一流道20内的空气进行热交换，让温度提升至适合使用的范围内以供给使用；

由于在第二流道30与冷却流道50间进行热交换的过程中，第二流道30内的空气一直保持在持续降温的状态，不若以往为反复升温与降温，所以更能节省能量与提升降温效率，且呈往复弯曲状的流道只有第三流道50，不若以往有第一流道A及第二流道B两流道，所以因流道弯曲造成压力下降的问题也相对的减少，在降温完后压力也较充足，可以直接使用，不需另外加压。

且该气体热交换装置还可如图15所示，在第一流道20的入口端21增设若干隔板24及冷却流道25，这些隔板24与延伸方向同向设置，冷却流道25仅两端与外连通且往复弯曲成平行的数段，各段垂直贯穿第一流道20及隔板24，冷却流道25的入口端251与出口端252两端向外壳10外连通，且入口端251接近第一流道20的出口端22，出口端252接近第一流道20的入口端21，冷却流道25内并供灌注水以降温使用。

此外，该气体热交换装置也可如图16所示，使第一流道20成型为往复弯曲成平行的数段，且各段内设置若干与延伸方向相同的隔板24，第三流道40如图17及图18所示，通过二个子流道44垂直贯穿第一流道20的各段及各隔板24，且第三流道40的入口端41接近第一流道20的出口端22，第三流道40的出口端42接近第一流道20的入口端21；

如此第二流道30内的空气仍可保持在持续降温的状态而能节省能量与提升降温效率，且呈往复弯曲状的流道也只有第一流道20，所以压力下降的问题也可减少，可达成与图8实施方式相同的功效。

Claims (9)

1、一种气体热交换装置，其特征在于：包括

外壳；

第一流道，设置在所述外壳内且仅两端与外连通，所述第一流道入口端向所述外壳外连通；

第二流道，设置在所述外壳内且仅两端与外连通，所述第二流道入口端与所述第一流道出口端连接，所述第二流道出口端开放于所述外壳内；

第三流道，设置在所述外壳内且仅两端与外连通，所述第三流道入口端开放于所述外壳内，所述第三流道出口端向所述外壳外连通，所述第三流道与所述第一流道接触以进行热交换；以及

冷却流道，仅两端与外连通，所述冷却流道与所述第二流道接触，且所述冷却流道由入口端至出口端依次与所述第二流道的出口端至入口端接触，所述冷却流道内并用以灌注冷却液。

2、根据权利要求1所述的气体热交换装置，其特征在于：所述冷却流道贯设于所述第二流道，且所述冷却流道及所述第二流道的延伸方向夹有预设角度，所述冷却流道的入口端接近所述第二流道的出口端，所述出口端则接近所述第二流道的入口端。

3、根据权利要求2所述的气体热交换装置，其特征在于：所述冷却流道往复弯曲成平行的数段，各段并贯穿所述第二流道。

4、根据权利要求2所述的气体热交换装置，其特征在于：所述冷却流道及所述第二流道的延伸方向夹角为90°。

5、根据权利要求2所述的气体热交换装置，其特征在于：所述第二流道内设置若干与延伸方向同向的隔板，这些隔板并受所述冷却流道贯穿。

6、根据权利要求1所述的气体热交换装置，其特征在于：所述第一流道出口端分流成多个子流道，所述第三流道往复弯曲成平行的数段，所述第三流道的各段内设置若干与延伸方向同向的隔板，所述第一流道的子流道贯穿所述第三流道的各段并与所述第二流道的入口端连接，所述第三流道的入口端接近所述第一流道的出口端，所述第三流道的出口端接近所述第一流道的入口端。

7、根据权利要求1所述的气体热交换装置，其特征在于：所述外壳底部另设置有排水口，所述外壳的内部通过所述排水口与外部连通。

8、根据权利要求1所述的气体热交换装置，其特征在于：所述第一流道的入口端增设若干隔板及冷却流道，这些隔板与所述第一流道的延伸方向同向设置，所述冷却流道往复弯曲成平行的数段，各段垂直贯穿所述第一流道及这些隔板，所述冷却流道的入口端及出口端分别接近所述第一流道的出口端及入口端，所述冷却流道内并供灌注水以降温使用。

9、根据权利要求1所述的气体热交换装置，其特征在于：所述第三流道分流成多个子流道，所述第一流道往复弯曲成平行的数段，所述第一流道的各段内设置若干与延伸方向同向的隔板，所述第三流道的子流道贯穿所述第一流道的各段，所述第三流道的入口端接近所述第一流道的出口端，所述第三流道的出口端接近所述第一流道的入口端。

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