CN206709355U - 一种矩形热交换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空气热交换器技术领域，尤其涉及一种矩形热交换器。自上而下设置有新风腔、室内风腔、室外风腔以及污风腔，室内风腔与室外风腔内部均设置有换热管道，能够实现污风与新风的逆流换热，增加了污风与新风之间的热/冷交换面积，提高了热交换器的热/冷交换效率，同时，新风腔室内设置有空气过滤层，能够对进入室内的空气进行过滤，整个矩形热交换器节能环保，体积小，结构设计简单，安装方便。

Description

一种矩形热交换器

技术领域

本实用新型涉及空气热交换器技术领域，尤其涉及一种矩形热交换器。

背景技术

随着当前城市建筑物气密性逐渐变高、空调的日益普及和建筑装修材料的多样化，人们日常生活、工作场所内的空气质量日益恶化，导致长期处在较封闭空间内的人群容易出现头闷、恶心、呼吸不畅以及眼睛喉咙疼痛等症状，因此保持建筑物内空气与外界空气之间的对流对人体的健康非常重要。

目前很多建筑物(如大型公共场所、生产车间等)均安装有室内外空气对流装置，或在家居建筑物内以空调实现换气，但上述方式在进行室内外换气时，为了保持室内原有的温度需要消耗额外的能源，比如夏季换气时需同时对室内空气进行制冷，而冬季换气时需同时对室内空气进行制热，这样造成了能源的极大浪费，不符合当前环保节能的目的。因此具有换气功能的节能全热交换器被广泛应用于各种较封闭场所的通风系统中。

而目前的热交换器存在一些问题：虽然可以实现通风换气，但大多采用交错式换热结构，对冷量/热量的回收率低，夏天导致室内温度上升，而冬季导致室内温度下降；自动化程度较低，室内外温度、室内空气质量状况的时时变化，需要时时调节风机转速，使用不便；没有空气净化效果，导致室外污浊空气进入室内；风道、风量分布不均，流道混乱，使用过程中噪声大；结构繁琐、体积大，与其他设备的兼容性差。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种矩形热交换器，包括自上而下设置的新风腔、室内风腔、室外风腔以及污风腔，其中：新风腔上设置有第一出风口；室内风腔上设置有第一进风口，且室内风腔内部设置有室外风流道，室外风流道的进口连通至室外风腔，室外风流道的出口连通至新风腔；室外风腔上设置有第二进风口，且室外风腔内部设置有室内风流道，室内风流道的进口连通至室内风腔，室内风流道的出口连通至污风腔；污风腔上设置有第二出风口。

进一步的，新风腔、室内风腔、室外风腔以及污风腔均为矩形腔室，其中新风腔、室内风腔之间设置有第一矩形隔板，室内风腔、室外风腔之间设置有第二矩形隔板，室外风腔以及污风腔之间设置有第三矩形隔板。

进一步的，室内风流道由阵列设置的第一换热管组成，第一换热管上端穿过第一矩形隔板进入新风腔，第一换热管下端穿过第二矩形隔板进入室外风腔；室外风流道由阵列设置的第二换热管组成，第二换热管上端穿过第二矩形隔板进入室内风腔，第二换热管下端穿过第三矩形隔板进入污风腔；在第二矩形隔板上，第一换热管下端与第二换热管上端交错设置。

进一步的，单根第一换热管和/或第二换热管为直线型。

进一步的，单根第一换热管和/或第二换热管为螺旋型。

进一步的，第一进风口穿过新风腔连通至热交换器外部；第二进风口穿过污风腔连通至热交换器外部。

进一步的，新风腔内设置有过滤层，过滤层设置在第一出风口与第一矩形隔板之间，过滤层与第一矩形隔板平行设置。

进一步的，第一进风口、第二进风口、第一出风口、第二出风口上设置有法兰接口，其中第一出风口、第二出风口通过法兰接口分别连接第一风机和第二风机。

进一步的，还包括温度传感器、空气质量传感器以及中央控制器，其中：温度传感器和空气质量传感器均与中央控制器连接。温度传感器包括室内温度传感器和室外温度传感器，用于监测对比室内外温度，并将温度信息传输至所述中央控制器；空气质量传感器设置在室内，用于监测室内的空气质量，并将空气质量信息传输至中央控制器；中央控制器根据接收到的温度信息或者空气质量信息控制第一风机以及第二风机的工作模式。

进一步的，第二进风口上设置有第一电子阀门，第二出风口上设置有第二电子阀门，其中：第一电子阀门打开时，第二进风口连通至室外；第一电子阀门关闭时，第二进风口连通至污风腔；第二电子阀门打开时，第二出风口与外界连通；第二电子阀门关闭时，第二出风口与外界隔断；第一电子阀门以及第二电子阀门分别与中央控制器连接。

本实用新型的一种矩形热交换器，具有以下有益效果：

1、热交换器的内部从上到下设置有新风腔、室内风腔、室外风腔和污风腔，并且室内风腔和室外风腔内部巧妙的设置有换热管道，实现了污风与新风的逆流换热，并且增大了污风与新风之间的热/冷交换面积，提高了热交换器的热/冷交换效率。

2、换热管道设置于风腔内部，实现了气体仅在换热管道内部相对快速流动，而在风腔内均匀慢速扩散，减轻了气体流通振动时产生的噪音。

3、室内风腔和室外风腔内部的换热管道平行交错均匀布置，各腔室之间设置有隔热板，避免了气体流场之间的混乱，增强了整个热交换器的密封性，使得新风和污风之间的热交换效果更好。

4、新风腔室内部设置有空气过滤层，能净化空气，使得进入室内的空气质量更好。

5、本实用新型的矩形热交换器能够实时监测空气的温度和质量，通过测量数据能够自动调节风机的转速以及进出口的开关，实现换热净化模式与纯空气净化模式的智能控制，操作简单，使用方便。

6、本实用新型的矩形热交换器结构简单，体积小，与其它设备兼容性强。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型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的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它附图。

图1为本实用新型矩形热交换器的剖视图；

图2为本实用新型矩形热交换器的立体结构示意图(一侧盖板未视)；

图3为本实用新型矩形热交换器工作时的气体流向图；

图4为本实用新型矩形热交换器的控制系统示意图；

图5为本实用新型的直线型换热管示意图；

图6为本实用新型的螺旋型换热管示意图。

图中：1-新风腔、2-室内风腔、3-室外风腔、4-污风腔、5-第一出风口、6-第一进风口、7-第二进风口、8-第二出风口、9-第一矩形隔板、10-第二矩形隔板、11-第三矩形隔板、12-第一换热管、13-第二换热管、14-过滤层、15-第一风机、16-第二风机

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1、图2以及图3所示，本实用新型提供了一种矩形热交换器，包括自上而下设置的新风腔1、室内风腔2、室外风腔3以及污风腔4，其中：新风腔1上设置有第一出风口5；室内风腔2上设置有第一进风口6，且室内风腔2内部设置有室外风流道，室外风流道的进口连通至室外风腔3，室外风流道的出口连通至新风腔1；室外风腔3上设置有第二进风口7，且室外风腔3内部设置有室内风流道，室内风流道的进口连通至室内风腔2，室内风流道的出口连通至污风腔4；污风腔4上设置有第二出风口8。

具体的，本实用新型的矩形热交换器外部包括矩形壳体，壳体的外部可以设置保温层，减少壳体内部的新风和污风进行热交换时的能量损失，壳体的厚度及尺寸本领域技术人员可根据污风与新风的风量、风速、以及壳体的布置空间等综合考虑进行设计，本实用新型不做具体限定。壳体的内部自上而下依次设置有新风腔1、室内风腔2、室外风腔3以及污风腔4。工作时，室外新风通过第二进风口7进入室外风腔3，然后通过室外风流道进入新风腔1，最后通过第一出风口5进入室内。室内污风通过第一进风口6进入室内风腔2，然后通过室内风流道进入污风腔4，最后通过第二出风口8排出室外。整个热交换器工作时，新风在室外风腔3内聚集，污风在室内风腔2内聚集，新风通过室外风流道时与聚集在室内风腔2内的污风进行热量交换，污风通过室内风流道时与聚集在室外风腔3内的新风进行热量交换，从而实现了新风与污风的热/冷交换的目的，提高了整个热交换器的交换效率。

进一步的，新风腔1、室内风腔2、室外风腔3以及污风腔4均为矩形腔室，其中新风腔1、室内风腔2之间设置有第一矩形隔板9，室内风腔2、室外风腔3之间设置有第二矩形隔板10，室外风腔3以及污风腔4之间设置有第三矩形隔板11。

具体的，第一矩形隔板9、第二矩形隔板10和第三矩形隔板11为多块平板结构，可以一体成型后通过粘接等方式固定在壳体的内部，或者多块平板结构插接组合通过粘接等方式固定在壳体内部，矩形隔板的材料可以为金属铝、金属铜、非金属材料等导热性能良好的材料，本实用新型不做具体限定，均属于本实用新型的保护范围。矩形隔板的尺寸应根据壳体的结构尺寸确定，矩形隔板与壳体接触的部位应进行密封处理，矩形隔板起到隔离密封的作用，使每个腔室形成独立的密闭空间，避免新风与污风的混合，提高了整个热交换器的交换效果。

进一步的，室内风流道由阵列设置的第一换热管12组成，第一换热管12上端穿过第一矩形隔板9进入新风腔1，第一换热管12下端穿过第二矩形隔板10进入室外风腔3；室外风流道由阵列设置的第二换热管13组成，第二换热管13上端穿过第二矩形隔板10进入室内风腔2，第二换热管13下端穿过第三矩形隔板11进入污风腔4；在第二矩形隔板10上，第一换热管12下端与第二换热管13上端交错设置。

在本实用新型的一种矩形热交换器的一些实施例中，室内风流道由多根第一换热管12组成，室外风流道由多根第二换热管13组成；室内风流道的下端为进口，连通至室外风腔3，室内风流道的上端为出口，连通至新风腔1；室外风流道的上端为进口，连通至室内风腔2，室外风流道的下端为出口，连通至污风腔4；第一换热管12与第二换热管13平行交错设置，具体数量本实用新型不做限定，本领域技术人员可根据房间的大小以及所需热交换量的多少自行设计。

如图5所示，单根第一换热管12与第二换热管13为直线型，此种设置使换热管排列比较整齐，且容易拆装，并且在固定面积内可以安装尽可能多根的换热管，提高单位时间内换热空气量。

如图6所示，单根第一换热管12与第二换热管13为螺旋型，此种设置可以增加单根换热管的长度，能够增加空气的换热时长，提高单位体积空气的换热效率。

本实用新型的单根第一换热管12与单根第二换热管13还可以设置为其它形状，本案不做具体限定。

具体的，第一进风口6设置成风道形式，穿过新风腔1，用于连接室内与室内风腔2，室内污风可以通过第一进风口6聚集在室内风腔2的内部；第二进风口7设置成风道形式，穿过污风腔4，用于连接室外与室外风腔3，室外新风可以通过第二进风口7聚集在室外风腔3的内部。此种设置的好处是将第一进风口6与第一出风口5设置在本实用新型矩形热交换器的同一侧面上，将第二进风口7与第二出风口8设置在同一侧面上，便于矩形热交换器的安装。

进一步的，新风腔1内设置有过滤层14，过滤层14设置在第一出风口5与第一矩形隔板9之间，过滤层14与第一矩形隔板9平行设置。

具体的，过滤层14可以由HEPA高效过滤网、活性碳、离子发生器及触媒滤网组成，过滤层14设置在新风腔1的内部，主要用于净化进入新风腔1内的空气，保证进入室内的空气质量。

进一步的，第一进风口6、第二进风口7、第一出风口5、第二出风口8上设置有法兰接口，其中第一出风口5、第二出风口8通过法兰接口分别连接第一风机15和第二风机16。

进一步的，如图4所示，还包括温度传感器、空气质量传感器以及中央控制器，其中：温度传感器和空气质量传感器均与中央控制器连接。温度传感器包括室内温度传感器和室外温度传感器，用于监测对比室内外温度，并将温度信息传输至所述中央控制器；空气质量传感器设置在室内，用于监测室内的空气质量，并将空气质量信息传输至中央控制器；中央控制器根据接收到的温度信息或者空气质量信息控制第一风机15以及第二风机16的工作模式。

具体的，整个矩形换热器设置有自动控制系统，室内温度传感器和室外温度传感器，能够实时对比检测室内外的温度变化。室内还设置有空气质量传感器，能够实时监测室内的空气质量。用户可以根据实际情况调节风机的工作模式，增大或者减小进出风口的风量和风速，夏季进行冷交换，冬季进行热交换，从而实现自动控制。

进一步的，如图4所示，第二进风口7上设置有第一电子阀门，第二出风口8上设置有第二电子阀门，其中：第一电子阀门打开时，第二进风口7连通至室外；第一电子阀门关闭时，第二进风口8连通至污风腔4；第二电子阀门打开时，第二出风口8与外界连通；第二电子阀门关闭时，第二出风口8与外界隔断；第一电子阀门以及第二电子阀门分别与中央控制器连接。

具体的，中央控制器控制第一电子阀门和第二电子阀门同时打开，换热器正常工作，进行新风与污风的热交换。第一电子阀门打开，第二电子阀门关闭时，室外新风经过滤净化后进入室内，不进行热交换。第一电子阀门关闭，第二电子阀门打开时，室内污风排出室外，不进行热交换。第一电子阀门和第二电子阀门同时关闭时，整个换热器不进行工作。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (10)

1.一种矩形热交换器，其特征在于，包括自上而下设置的新风腔、室内风腔、室外风腔以及污风腔，其中：

所述新风腔上设置有第一出风口；

所述室内风腔上设置有第一进风口，且所述室内风腔内部设置有室外风流道，所述室外风流道的进口连通至所述室外风腔，所述室外风流道的出口连通至新风腔；

所述室外风腔上设置有第二进风口，且所述室外风腔内部设置有室内风流道，所述室内风流道的进口连通至所述室内风腔，所述室内风流道的出口连通至污风腔；

所述污风腔上设置有第二出风口。

2.根据权利要求1所述的矩形热交换器，其特征在于，所述新风腔、所述室内风腔、所述室外风腔以及所述污风腔均为矩形腔室，其中所述新风腔、所述室内风腔之间设置有第一矩形隔板，所述室内风腔、所述室外风腔之间设置有第二矩形隔板，所述室外风腔以及所述污风腔之间设置有第三矩形隔板。

3.根据权利要求2所述的矩形热交换器，其特征在于，所述室内风流道由阵列设置的第一换热管组成，所述第一换热管上端穿过所述第一矩形隔板进入所述新风腔，所述第一换热管下端穿过所述第二矩形隔板进入所述室外风腔；

所述室外风流道由阵列设置的第二换热管组成，所述第二换热管上端穿过所述第二矩形隔板进入所述室内风腔，所述第二换热管下端穿过所述第三矩形隔板进入所述污风腔；

在所述第二矩形隔板上，所述第一换热管下端与所述第二换热管上端交错设置。

4.根据权利要求3所述的矩形热交换器，其特征在于，单根所述第一换热管和/或所述第二换热管为直线型。

5.根据权利要求3所述的矩形热交换器，其特征在于，单根所述第一换热管和/或所述第二换热管为螺旋型。

6.根据权利要求1所述的矩形热交换器，其特征在于，所述第一进风口穿过所述新风腔连通至所述热交换器外部；所述第二进风口穿过所述污风腔连通 至所述热交换器外部。

7.根据权利要求2或3任一项所述的矩形热交换器，其特征在于，所述新风腔内设置有过滤层，所述过滤层设置在所述第一出风口与所述第一矩形隔板之间，所述过滤层与所述第一矩形隔板平行设置。

8.根据权利要求1所述的矩形热交换器，其特征在于，所述第一进风口、所述第二进风口、所述第一出风口、所述第二出风口上设置有法兰接口，其中所述第一出风口、所述第二出风口通过所述法兰接口分别连接第一风机和第二风机。

9.根据权利要求8所述的矩形热交换器，其特征在于，还包括温度传感器、空气质量传感器以及中央控制器，其中：

所述温度传感器和所述空气质量传感器均与所述中央控制器连接；

所述温度传感器包括室内温度传感器和室外温度传感器，用于监测对比室内外温度，并将温度信息传输至所述中央控制器；

所述空气质量传感器设置在室内，用于监测室内的空气质量，并将空气质量信息传输至所述中央控制器；

所述中央控制器根据接收到的温度信息或者空气质量信息控制所述第一风机以及所述第二风机的工作模式。

10.根据权利要求9所述的矩形热交换器，其特征在于，所述第二进风口上设置有第一电子阀门，所述第二出风口上设置有第二电子阀门，其中：

所述第一电子阀门打开时，所述第二进风口连通至室外；所述第一电子阀门关闭时，所述第二进风口连通至所述污风腔；

所述第二电子阀门打开时，所述第二出风口与外界连通；所述第二电子阀门关闭时，所述第二出风口与外界隔断；

所述第一电子阀门以及所述第二电子阀门分别与所述中央控制器连接。