CN210089068U - 一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的新风系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的新风系统，包括新风循环箱体、进风风机和回风风机，以及室外送风管、室外排风管、室内进风管、室内送风管；在新风循环箱体内设有全热交换芯体，全热交换芯体为多面型结构，其包括有由若干流道板由下至上层层重叠而成的芯块组件，在上下相邻的两块流道板之间夹设有一层改性石墨烯复合高分子材料膜，所述改性石墨烯复合高分子材料膜将两块流道板之间的间隙间隔成两道相互隔离的新风气流流道和回风气流流道，新风气流流道和回风气流流道之间可通过改性石墨烯复合高分子材料膜进行显热交换和潜热交换，本实用新型结构合理，热交换效率高，使用寿命高，耐用性强，自清洁能力强。

Description

一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的新风系统

【技术领域】

本实用新型涉及空气交换循环领域，尤其是指一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的新风系统。

【背景技术】

随着社会的高速发展，人民生活水平提高的同时，周围的生活环境遭到了严重破坏，空气质量严重降低，为了改变室内空气质量，研发了空气净化器和新风系统。新风系统将室外的新鲜空气通过过滤、净化后引入室内，将室内污染的空气排到室外，完成了室内外空气的有效循环，保证室内空气新鲜舒适。

传统新风系统的交换芯体采用铝芯块和纸芯块。铝芯块只限于“显热”交换，由于无法交换湿度，“潜热”就无法交换，铝材质也导致成本过高，金属材质更是增加了产品重量；纸芯块在经过空气中的水分和尘埃腐蚀后，强度急剧下降甚至损坏，堵塞通风口且不能清洗，导致通风、排湿效果差，再者容易发霉、滋生细菌，导致二次污染。这些都会造成换热效率不高，缩短使用寿命，更换频繁，无形中增加了使用成本。

石墨烯是一种SP2杂化具有蜂窝状的碳材料，单层石墨烯的厚度只有0.334nm，是目前已知最薄的材料。石墨烯具有超大的比表面积，比表面积可达约2600m2/g，鉴于其超高的比表面积的特性，石墨烯材料已在环境吸附和空气净化方面得到了广泛研究；并且因为石墨烯材料本身非常稳定，在材料科学研究中通常选取其为复合材料的载体，用来制备石墨烯基复合材料。石墨烯也因具有很高的传导性能和载流子速率性能，具有超大的热导率（5000W/m*K），石墨烯也引起了传热方面的研究人员的极大兴趣，将其应用到导热介质中，制备高热导率的传热介质。

此外，在以往的研究中发现石墨烯具有一定的抗菌性能，随后出现一系列的具有较好抗菌性能的石墨烯/银纳米复合抗菌材料，但是在研究过程中发现此类材料在制备的工艺均具有一定的复杂性或者使用效果具有一定的局限性，于是一些研究选取二氧化钛进行协同促进石墨烯/银的 抗菌性能，这是利用二氧化钛光催化材料的较高的光催化活性、无毒性、化学性质稳定、抗光腐蚀性能强等技术特点，在考虑到纳米二氧化钛的团聚性会直接影响其催化性能，选用比表面积大的石墨烯作为载体，可使得其能有效地分散在石墨烯片层展现更好的催化抗菌性能。

综合上述背景，市场需要一种以石墨烯材料作为载体，复合纳米二氧化钛和纳米银，以一种具有高导热、高透湿、高强度、质量轻，具备抗菌杀菌功能的全热交换膜为核心，提供一种新风系统的技术方案。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是在于克服现有技术的不足，提供了一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的新风系统。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下述技术方案：

一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的新风系统，包括新风循环箱体、进风风机和回风风机，以及分别联通至新风循环箱体内部的室外送风管、室外排风管、室内进风管、室内送风管；在新风循环箱体内设有全热交换芯体，所述全热交换芯体为多面型结构，且至少为四面，在其多个面中包括有一对相对设置的室外送风面和室内进风面，以及一对相对设置的室内送风面和室外排风面；所述全热交换芯体包括有由若干流道板由下至上层层重叠而成的芯块组件，在上下相邻的两块流道板之间夹设有一层改性石墨烯复合高分子材料膜，所述改性石墨烯复合高分子材料膜将两块流道板之间的间隙间隔成两道相互隔离的新风气流流道和回风气流流道，且新风气流流道和回风气流流道的气流方向不同，且新风气流流道和回风气流流道通过改性石墨烯复合高分子材料膜进行热交换；在新风循环箱体的内壁和全热交换芯体之间设有若干个固定间隔板，所述固定间隔板将新风循环箱体内的空间间隔区分以形成以室外送风管、室外送分面、新风气流流道、室内进风面、室内进风管为路径的新风风道，和以室内送风管、室内送风面、回风气流流道、室外排风面、室外排风管为路径的回风风道，所述新风风道和回风风道相互独立隔绝。

在进一步的改进方案中，所述改性石墨烯复合高分子材料膜可承受最低压强不小于0.1兆帕（MPa）。

在进一步的改进方案中，所述改性石墨烯复合高分子材料膜的厚度为1-300 um。

在进一步的改进方案中，所述改性石墨烯复合高分子材料膜的导热系数不小于0.3W/mK。

在进一步的改进方案中，在所述室外送风管和室外送风面之间设有送风过滤装置。

在进一步的改进方案中，在所述室内送风管和室内送风面之间设有回风过滤装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型中的全热交换芯体由若干流道板由下至上层层重叠而成芯块组件，在上下相邻的两块流道板之间夹设有一层改性石墨烯复合高分子材料膜，在改性石墨烯复合高分子材料膜的上、下层之间形成新风气流流道和回风气流流道，新风气流流道和回风气流流道之间可通过改性石墨烯复合高分子材料膜进行显热交换和潜热交换，本实用新型结构合理，热交换效率高，使用寿命高，耐用性强，自清洁能力强。

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述：

【附图说明】

图1 为本实用新型实施例的结构示意图；

图2 为本实用新型实施例中全热交换芯体的立体示意图；

图3 为本实用新型实施例中全热交换芯体的结构示意图一；

图4 为本实用新型实施例中全热交换芯体的结构示意图二；

图5 为本实用新型实施例中全热交换芯体的结构示意图三。

【具体实施方式】

下面详细描述本实用新型的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

附图所显示的方位不能理解为限制本实用新型的具体保护范围，仅供较佳实施例的参考理解，可以图中所示的产品部件进行位置的变化或数量增加或结构简化。

说明书中所述的“连接”及附图中所示出的部件相互“连接”关系，可以理解为固定地连接或可拆卸连接或形成一体的连接；可以是直接直接相连或通过中间媒介相连，本领域普通技术人员可以根据具体情况理解连接关系而可以得出螺接或铆接或焊接或卡接或嵌接等方式以适宜的方式进行不同实施方式替用。

说明书中所述的上、下、左、右、顶、底等方位词及附图中所示出方位，各部件可直接接触或通过它们之间的另外特征接触；如在上方可以为正上方和斜上方，或它仅表示高于其他物；其他方位也可作类推理解。

说明书及附图中所表示出的具有实体形状部件的制作材料，可以采用金属材料或非金属材料或其他合成材料；凡涉及具有实体形状的部件所采用的机械加工工艺可以是冲压、锻压、铸造、线切割、激光切割、铸造、注塑、数铣、三维打印、机加工等等；本领域普通技术人员可以根据不同的加工条件、成本、精度进行适应性地选用或组合选用，但不限于上述材料和制作工艺。

本实用新型为一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的新风系统，如图1至5所示，包括新风循环箱体10、进风风机20和回风风机30，以及分别联通至新风循环箱体10内部的室外送风管40、室外排风管50、室内进风管60、室内送风管70；在新风循环箱体10内设有全热交换芯体80，所述全热交换芯体80为多面型结构，且至少为四面，在其多个面中包括有一对相对设置的室外送风面81和室内进风面82，以及一对相对设置的室内送风面83和室外排风面84；所述全热交换芯体80包括有由若干流道板90由下至上层层重叠而成的芯块组件，在上下相邻的两块流道板90之间夹设有一层改性石墨烯复合高分子材料膜100，所述改性石墨烯复合高分子材料膜100将两块流道板90之间的间隙间隔成两道相互隔离的新风气流流道110和回风气流流道120，且新风气流流道110和回风气流流道120的气流方向交叉，且新风气流流道110和回风气流流道120通过改性石墨烯复合高分子材料膜100进行热交换；在新风循环箱体10的内壁和全热交换芯体80之间设有若干个固定间隔板130，所述固定间隔板130将新风循环箱体10内的空间间隔区分以形成以室外送风管40、室外送分面81、新风气流流道110、室内进风面82、室内进风管60为路径的新风风道，和以室内送风管70、室内送风面83、回风气流流道120、室外排风面84、室外排风管50为路径的回风风道，所述新风风道和回风风道相互独立隔绝。

使用情况说明：

夏季时，在进风风机20的作用下，室外高温干燥的新鲜空气经过室外送风管40、室外送分面81后进入到全热交换芯体80的新风气流流道110中，再通过室内进风面82、室内进风管60最后进入到室内；在回风风机30的作用下，室内低温湿润的污染空气经过室内送风管70、室内送风面83后进入到全热交换芯体80的回风气流流道120中，再通过室外排风面84、室外排风管50最后排放到室外，室外新风通过新风气流流道110、室内污风通过回风气流流道120时分别位于改性石墨烯复合高分子材料膜100的上、下层，由于改性石墨烯复合高分子材料膜100具有高导热、高透湿的功能，上下两股气流能够通过改性石墨烯复合高分子材料膜100进行显热交换的同时，通过湿度的传导，实现潜热的交换，热交换效率高，速度快，同时改性石墨烯复合高分子材料膜100具有高强度、质量轻、抗菌杀菌等功能，使得全热交换芯体80的使用寿命高，耐用性强，在工作期间无需更换、自清洁能力强。冬季，热交换情况则反之。

所述改性石墨烯复合高分子材料膜100可承受最低压强不小于0.1兆帕（MPa），机械强度、耐摩擦强度显著提高，优选不小于0. 15MPa，更优选不小于0. 2MPa。在不同工作条件中，如果改性石墨烯复合高分子材料膜100的耐酸碱性不强，耐热性不强，在较强腐蚀性或高热的环境中长期使用会降低膜的机械强度，从而影响到其耐用性。

所述改性石墨烯复合高分子材料膜100的厚度为1-300 um，可选在5-250um，20-100 um的范围，相较于传统全热交换膜更薄，热传导效率更高，重量更轻。

所述改性石墨烯复合高分子材料膜100的导热系数不小于0.3W/mK，热传导效率高。

在所述室外送风管40和室外送风面82之间设有送风过滤装置，在所述室内送风管70和室内送风面83之间设有回风过滤装置，能够减少污染。

尽管参照上面实施例详细说明了本实用新型，但是通过本公开对于本领域技术人员显而易见的是，而在不脱离所述的权利要求限定的本实用新型的原理及精神范围的情况下，可对本实用新型做出各种变化或修改。因此，本公开实施例的详细描述仅用来解释，而不是用来限制本实用新型，而是由权利要求的内容限定保护的范围。

Claims (6)

1.一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的新风系统，其特征在于，包括新风循环箱体、进风风机和回风风机，以及分别联通至新风循环箱体内部的室外送风管、室外排风管、室内进风管、室内送风管；在新风循环箱体内设有全热交换芯体，所述全热交换芯体为多面型结构，且至少为四面，在其多个面中包括有一对相对设置的室外送风面和室内进风面，以及一对相对设置的室内送风面和室外排风面；所述全热交换芯体包括有由若干流道板由下至上层层重叠而成的芯块组件，在上下相邻的两块流道板之间夹设有一层改性石墨烯复合高分子材料膜，所述改性石墨烯复合高分子材料膜将两块流道板之间的间隙间隔成两道相互隔离的新风气流流道和回风气流流道，且新风气流流道和回风气流流道的气流方向交叉，且新风气流流道和回风气流流道通过改性石墨烯复合高分子材料膜进行热交换；在新风循环箱体的内壁和全热交换芯体之间设有若干个固定间隔板，所述固定间隔板将新风循环箱体内的空间间隔区分以形成以室外送风管、室外送分面、新风气流流道、室内进风面、室内进风管为路径的新风风道，和以室内送风管、室内送风面、回风气流流道、室外排风面、室外排风管为路径的回风风道，所述新风风道和回风风道相互独立隔绝。

2.根据权利要求1所述的一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的新风系统，其特征在于，所述改性石墨烯复合高分子材料膜可承受最低压强不小于0.1兆帕(MPa)。

3.根据权利要求1所述的一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的新风系统，其特征在于，所述改性石墨烯复合高分子材料膜的厚度为1-300um。

4.根据权利要求1所述的一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的新风系统，其特征在于，所述改性石墨烯复合高分子材料膜的导热系数不小于0.3W/mK。

5.根据权利要求1所述的一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的新风系统，其特征在于，在所述室外送风管和室外送风面之间设有送风过滤装置。

6.根据权利要求1所述的一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的新风系统，其特征在于，在所述室内送风管和室内送风面之间设有回风过滤装置。

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