[实用新型]长寿命高效节能型热交换芯体

说明书

技术领域

本实用新型涉及热交换芯体，属于空气处理设备的核心元件。

背景技术

新风全热交换器是用于改善公共场所空气质量、回收空调排风能量的环保节能设备，其主要部件是外壳体、热交换芯体和过滤器，热交换芯体可以利用排风在夏季时预冷干燥新风，在冬季时预热加湿新风，使新风负荷显着降低，从而节省冷热系统能耗。目前全热交换器产品的缺点在于：第一，由于芯体内的新风道和排风道是垂直交叉形式，热传递时间不够充足，热传递面积不够大，热传递不够均匀，所以，全热交换器产品的热回收效率普遍低下，一般在45％～55％之间，产品质量普遍较差，市场负面影响大；第二，芯体龙骨为瓦楞状的纸制龙骨，热交换芯体是龙骨和热传递纸膜粘合体，芯体强度小，风道狭窄，风道阻力大，芯体易受潮、坍坏变形，最大风量只能做到2000m³/h的机型，应用范围小；第三，纸制芯体是粘贴而成，因此无法清洗、维护，使用寿命一般只有3～4年，因此需要定期更换芯体，使用成本昂贵。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服已有技术存在的缺点，提供一种可拆卸、维护和清洗，整机使用寿命长，热传递均匀、充分，热回收效率高，能够实现50000m³/h特大风量的长寿命高效节能型热交换芯体。

本实用新型长寿命高效节能型热交换芯体的技术方案是：由多个单体热交换芯片叠加而成，单体热交换芯片由龙骨和热交换膜构成，风道被热交换膜分隔成新风道和排风道，其特征在于单体热交换芯片包括四层，第一层为热交换膜甲，第二层为纵向龙骨，第三层为热交换膜乙，第四层为横向龙骨，纵向龙骨和横向龙骨分别各自断开，并分别构成长方形的横向风道和纵向风道。

本实用新型的长寿命高效节能型热交换芯体，一层横向龙骨和一层纵向龙骨分别构成长方形的横向风道和纵向风道(其中一个为新风道，另一个为排风道)，增强了气流的透过性，增加了热传递的面积，横向风道和纵向风道(被热交换膜乙分隔成上、下两层)采取逆向对流布局，延长了热传递时间；并且两层龙骨各自断开，产生均流匀压的气流效果，使热传递更加均匀、充分。

本实用新型的长寿命高效节能型热交换芯体，其热交换膜甲和热交换膜乙采用亲氧/憎氧双极复合膜，其包括超薄皮层和支撑体层，超薄皮层具有亲氧性，其厚度B为5～10μm，其上均布通孔，孔径Φ为0.28μm，支撑体层具有憎氧性，其厚度C为30～50μm，而已有技术的皮层厚度为5～30μm，孔径为0.28～0.32μm，支撑体层厚度为30～100μm，改性后的新膜对气体的通过和热传递具有更严格的选择性和更高的要求，可以让氧气分子通过，而把二氧化碳、苯、二甲苯、甲醛、VOC等有毒有害气体分子筛选隔离，避免新风和排风在热传递过程中的交叉污染；支撑体层具有憎氧性，是非极性膜。亲氧/憎氧复合双极膜潜热回收效率在80％、显热回收效率在65％，全热回收效率达到75％以上。其所述的纵向龙骨和横向龙骨均由ABS聚合材料制成，与已有技术采用瓦楞纸制成的龙骨相比，可提高芯体(交换器)强度，减小风道阻力。其单体热交换芯片一面制有凸榫，另一面制有插槽，一个单体热交换芯片的凸榫与另一个单体热交换芯片上相应的插槽相配合，由此将多个单体热交换芯片叠加组合成热交换芯体，由于是榫槽连接结构，使得各个单体热交换芯片可拆卸，可维护，还可清洗，并使整机使用寿命大幅度提高，使用寿命达到12年以上。其进风口采用圆弧导流面，可减小气流的风阻。其所述的超薄皮层由PE橡塑材料制成，支撑体层是PP无纺布。其所述的多个单体热交换芯片叠加至少为97个。

附图说明

图1是长寿命高效节能型热交换芯体的结构示意图；

图2是纵向龙骨层的结构示意图；

图3是横向龙骨层的结构示意图；

图4是图1的A-A剖视图；

图5是亲氧/憎氧双极复合膜的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种长寿命高效节能型热交换芯体，由多个单体热交换芯片叠加而成，单体热交换芯片由龙骨和热交换膜构成，风道被热交换膜分隔成新风道和排风道，其特征在于单体热交换芯片1包括四层，如图1所示，第一层为热交换膜甲11，第二层为纵向龙骨12，第三层为热交换膜乙13，第四层为横向龙骨14，纵向龙骨12和横向龙骨14分别各自断开，如图2、图3所示，本层面上的龙骨互不相连，从而各自形成均流匀压道M、N，使热传递更加均匀、充分；纵向龙骨12和横向龙骨14分别构成长方形的横向风道15和纵向风道16，增强了气流的透过性，增加了热传递的面积，热交换膜乙13使得芯片的横向风道与纵向风道相隔，从而构成逆向对流布局，延长了热传递时间，如图4所示。现举一个较佳实例：单体热交换芯片1的规格长×宽×高为500mm×500mm×5mm呈正方形，单体热交换芯片1上的风道是长方体状，高2.5mm、宽15mm、高宽比是6∶1，单元风道截面面积为37.5mm²，是传统技术全热交换器芯体单元风道的6倍。其热交换膜甲11和热交换膜乙13采用亲氧/憎氧双极复合膜，其包括超薄皮层21和支撑体层22，超薄皮层21具有亲氧性，其厚度B为5～10μm，其上均布通孔，孔径Φ为0.28μm，支撑体层22具有憎氧性，其厚度C为30～50μm，其结构如图5所示。亲水/憎水双极复合膜是运用在海水、咸苦水淡化以及制药领域，根据空气处理的标准和要求，把该膜改性为亲氧/憎氧双极复合膜。由于该膜的上层是超薄皮层，该层的厚度为5～10μm，孔多而细密，具有亲氧性，是极性膜，膜孔直径为0.28μm，对气体的通过具有选择性，可以让氧气分子通过，而把二氧化碳、苯、二甲苯、甲醛、VOC等有毒有害气体分子筛选隔离，避免新风和排风在热传递过程中的交叉污染；该膜的另一层是多孔支撑体层，厚度在30μm～50μm之间，具有憎氧性，是非极性膜。亲氧/憎氧复合双极膜潜热回收效率在80％、显热回收效率在65％，是理想的热交换器热回收膜，全热回收效率达到75％以上。为了提高芯体的强度及减小风道阻力，纵向龙骨12和横向龙骨14可由ABS聚合材料制成。其单体热交换芯片1一面制有凸榫17，另一面制有插槽18，一个单体热交换芯片的凸榫17与另一个单体热交换芯片上相应的插槽18相配合。在实际制造过程中，先将第三层热交换膜乙13放入成型模具内作为嵌件，注塑成带有纵向龙骨12和横向龙骨14的一体芯片1，再在纵向龙骨12外覆热交换膜甲11，最后将多个单体热交换芯片1通过榫槽相互连接起来，从而组装成热交换芯体。为使气流的风阻减小到最低限度，可将芯体的进风口采用圆弧导流面结构。超薄皮层21可由PE橡塑材料制成，支撑体层22可以是PP无纺布。一个热交换芯体由至少97个单体热交换芯片叠加而成，整个热交换系统可由3个热交换芯体组成。本实用新型的交换系统芯体，在工作时，通过二氧化碳传感器对空调环境CO₂浓度的感知，新风从室外被引入室内、污风从室内排到室外这一双向机械牵引流动的过程中，两股气流产生逆向对流，经过热交换芯体时，空调排风携带的热量通过亲氧/憎氧双极复合膜传递到新风上，新风(室外新鲜空气)以接近于室内的温度被输送入室内，排风(室内污浊空气)以接近于室外的温度被排放到室外，这样，实现了空调环境的新风量满足，解决了空调排风中的热量回收。