薄型不對等流量空氣對空氣換熱器的制造方法
【專利摘要】薄型不對等流量空氣對空氣換熱器，包括換熱芯的Z方向厚度設(shè)置為Y方向高度的0.5至0.1倍；換熱芯的Z方向厚度為80～200mm，Y方向高度為400～800mm；一次風(fēng)道的板片的間距設(shè)置為二次風(fēng)道的板片的間距的0.5至0.2倍；一次風(fēng)道的板片的間距為2～4mm，二次風(fēng)道的板片的間距為6～10mm。本實用新型在縮減換熱芯厚度的同時能夠保證較高的換熱效率，可使換熱芯的形狀尺寸設(shè)計更為靈活，換熱芯的體積更小，更便于安放于狹窄空間，適用范圍更為廣泛，而且換熱效率僅僅略有下降，取得了意想不到的換熱效果，使得本實用新型符合當(dāng)今產(chǎn)品薄型外觀設(shè)計的發(fā)展趨勢。
【專利說明】薄型不對等流量空氣對空氣換熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于熱交換領(lǐng)域，具體地說涉及一種交叉流板式氣氣換熱芯，尤其是 一種厚度較高度小很多的，適用于狹窄空間的薄型不對等流量空氣對空氣換熱器。

【背景技術(shù)】
[0002] 氣氣換熱芯是通風(fēng)系統(tǒng)中用于熱能交換的核心部件，一種交叉流板式氣氣換熱 芯，層疊設(shè)置一系列的板片，板片之間形成流道，相鄰流道呈十字交叉進出形成相互垂直的 一次風(fēng)道和二次風(fēng)道，冷氣流、熱氣流分別從兩個流道流過時通過板片進行熱交換。
[0003] 幾十年來，現(xiàn)有交叉流板式氣氣換熱芯一般是厚度與高度、寬度基本為1 :1 :1的 立方體結(jié)構(gòu)，即一次風(fēng)道的流程與二次風(fēng)道的流程相等。這種等流程結(jié)構(gòu)的交叉流板式氣 氣換熱芯，結(jié)構(gòu)簡單，因此一次風(fēng)道與二次風(fēng)道通常采用相同的板片的間距，即可比較容易 保證高達50%左右的換熱效率，長久以來，人們認(rèn)為此種結(jié)構(gòu)是最合理的，是天經(jīng)地義的最 佳結(jié)構(gòu)，由于這種立方體結(jié)構(gòu)所致，相關(guān)的機器設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計受此局限而容易使體積變大， 從未有人嘗試打破這一傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
[0004] 對立方體結(jié)構(gòu)其存在體積大、占空間的缺點，尤其是存在無法安置于狹窄空間的 缺憾人們持有容忍的態(tài)度。
[0005] 有一個說法是成立的：若將交叉流板式氣氣換熱芯的厚度進行縮減，雖能減小換 熱芯的體積，但由于縮減厚度后薄型換熱芯的兩個流道的流程存在差異，薄型換熱芯的換 熱效率會隨厚度的縮減而大幅下降，導(dǎo)致?lián)Q熱效果極差，無法市場應(yīng)用。
[0006] 然而，薄型的外觀設(shè)計，除了是為了適應(yīng)使用空間的用處之外，還跟當(dāng)今許多產(chǎn)品 一樣，正是產(chǎn)品外觀設(shè)計所追求的趨勢，比如薄型電視、薄型手機、薄型筆記本電腦等，都是 優(yōu)秀設(shè)計師們的孜孜以求，也是廣大消費者們的翹首期盼。當(dāng)然上述產(chǎn)品每變薄一個厘米、 一個毫米，則有設(shè)計師付出多少杰出的勞動，同時伴有多少新材料新結(jié)構(gòu)的誕生來支持。
[0007] 今天，在現(xiàn)有交叉流板式氣氣換熱芯產(chǎn)品這么多年的實際使用中，鮮見薄型產(chǎn)品 的身影，更談不上廣泛應(yīng)用。究其原因，正是因為在對厚度方向進行大幅縮減后，不能滿足 換熱效率僅僅略有下降的要求，尤其是在厚度方向薄到高度三分之一的程度后，再繼續(xù)每 減少一厘米都是相當(dāng)困難的，需要人們付出極大的努力。
[0008] 所以說一種仍能保證較高換熱效率的薄型交叉流板式氣氣換熱芯，將因其靈活的 空間適應(yīng)力以及產(chǎn)品外觀發(fā)展追求，使其成為交叉流板式氣氣換熱芯未來的趨勢，這也正 是人們長期以來想要達成而未能實現(xiàn)的目標(biāo)。 實用新型內(nèi)容
[0009] 本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服人們傳統(tǒng)觀念的誤區(qū)而提供一種薄型不對 等流量空氣對空氣換熱器，本實用新型將原來的立方體結(jié)構(gòu)的厚度縮減為高度的〇. 5至 〇. 1的范圍內(nèi)，其換熱效率仍可保持在45%至50%，僅僅下降了幾個百分點。
[0010] 本實用新型通過采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)： toon] 設(shè)計制造一種薄型不對等流量空氣對空氣換熱器，包括層疊設(shè)置的若干板片，所 述板片之間形成若干風(fēng)道，相鄰流道呈十字交叉進出形成相互垂直的一次風(fēng)道和二次風(fēng) 道，所述一次風(fēng)道順沿?fù)Q熱芯厚度Z方向，所述二次風(fēng)道順沿?fù)Q熱芯高度Y方向，尤其是：
[0012] 換熱芯的Z方向厚度為Y方向高度的0. 5至0. 1倍的范圍內(nèi)；一次風(fēng)道的板片的 間距為二次風(fēng)道的板片的間距的0. 5至0. 2倍。
[0013] 所述一次風(fēng)道的板片的間距為2?4mm ;
[0014] 所述二次風(fēng)道的板片的間距為6?10mm ;
[0015] 所述換熱芯的Z方向厚度為80?200mm ;
[0016] 所述換熱芯的Y方向高度為400?800mm。
[0017] 在一次風(fēng)道的一次風(fēng)道面上，沿著Y軸方向和Z軸方向設(shè)置小凸起，Z軸方向為 行，Y軸方向為列，在每行和每列的兩小凸起之間設(shè)置一向二次風(fēng)道面方向凸起的大凸 起。
[0018] 二次風(fēng)道面表面為皺褶形狀，沿Y軸方向設(shè)置波紋，所述波紋寬度1. 2?3. 2mm，高 度0· 4?0· 8臟。
[0019] 小凸起在Z軸方向為行，在Y軸方向為列；列與列的間隔為40?60mm，行與行的 間隔為40?60mm。
[0020] 大凸起的高度為二次風(fēng)道的板片的間距的1/2 ;小凸起的高度為一次風(fēng)道的板片 的間距的1/2。
[0021] 這些皺褶形狀可在氣流通過流道時，起到擾動氣流的作用，使得冷、熱氣流中的冷 氣、熱氣均能到達板片表面并通過板片進行充分的熱交換，進一步保證較高的換熱效率。
[0022] 本實用新型在縮減換熱芯厚度的同時能夠保證較高的換熱效率，可使換熱芯的形 狀尺寸設(shè)計更為靈活，換熱芯的體積更小，更便于安放于狹窄空間，適用范圍更為廣泛，而 且換熱效率僅僅略有下降，取得了意想不到的換熱效果，使得本實用新型符合當(dāng)今產(chǎn)品薄 型外觀設(shè)計的發(fā)展趨勢。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)立方體結(jié)構(gòu)換熱芯100的示意圖；
[0024] 圖2是空氣對空氣換熱器的一次風(fēng)道1和二次風(fēng)道2的示意圖；
[0025] 圖3是本實用新型薄型不對等流量空氣對空氣換熱器的換熱芯200的示意圖；
[0026] 圖4是本實用新型薄型不對等流量空氣對空氣換熱器的一次風(fēng)道板片表面構(gòu)造 的不意圖；
[0027] 圖5是本實用新型薄型不對等流量空氣對空氣換熱器的二次風(fēng)道板片表面構(gòu)造 的不意圖；
[0028] 圖6是本實用新型薄型不對等流量空氣對空氣換熱器中的板片10表面大凸起121 和小凸起111設(shè)置的不意圖；
[0029] 圖7是本實用新型薄型不對等流量空氣對空氣換熱器中的大凸起及波紋結(jié)構(gòu)展 開15的示意圖；
[0030] 圖8是本實用新型薄型不對等流量空氣對空氣換熱器中的小凸起結(jié)構(gòu)展開16的 示意圖。

【具體實施方式】
[0031] 下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明：
[0032] 參照圖1?圖8,圖1為現(xiàn)有技術(shù)的立方體換熱芯100的示意圖，由圖可以看出， X、Y、Z三個方向的尺寸基本相等，是一個四四方方的裝置，難免會占用設(shè)備內(nèi)的體積空間。
[0033] 設(shè)計制造薄型不對等流量空氣對空氣換熱器，包括層疊設(shè)置的若干板片，所述板 片之間形成若干風(fēng)道，相鄰流道呈十字交叉進出形成相互垂直的一次風(fēng)道1和二次風(fēng)道2， 所述一次風(fēng)道1順沿?fù)Q熱芯厚度Ζ方向，所述二次風(fēng)道2順沿?fù)Q熱芯高度Υ方向，尤其是：
[0034] 換熱芯200的Ζ方向厚度為Υ方向高度的0. 5至0. 1倍的范圍內(nèi)；一次風(fēng)道1的 板片的間距為二次風(fēng)道2的板片的間距的0. 5至0. 2倍。所述一次風(fēng)道1的板片的間距為 2 ?4mm ;
[0035] 所述二次風(fēng)道2的板片的間距為6?10mm ;
[0036] 所述換熱芯200的Z方向厚度為80?200mm ;
[0037] 所述換熱芯200的Y方向高度為400?800mm。
[0038] 在一次風(fēng)道1的一次風(fēng)道面11上，沿著Y軸方向和Z軸方向設(shè)置小凸起111，Z 軸方向為行，Y軸方向為列，在每行和每列的兩小凸起111之間設(shè)置一向二次風(fēng)道面12 方向凸起的大凸起121。
[0039] 板片表面為皺褶形狀，沿Y軸方向設(shè)置波紋123,所述波紋123寬度1. 2?3. 2mm， 高度0· 4?0· 8mm。
[0040] 小凸起111在Z軸方向為行，在Y軸方向為列；列與列的間隔為40?60mm，行與 行的間隔為40?60mm。
[0041] 大凸起121的高度為二次風(fēng)道2的板片的間距的1/2 ;小凸起111的高度為一次 風(fēng)道1的板片的間距的1/2。
[0042] 圖7中，大凸起121的大凸起高度122為二次風(fēng)道2的板片的間距的1/2。
[0043] 圖8中，小凸起111的小凸起高度112為一次風(fēng)道1的板片的間距的1/2。
[0044] 下面提供幾個具體的實施例
[0045] 實施例1 :
[0046] 參看圖3?圖8,薄型不對等流量空氣對空氣換熱器，包括層疊設(shè)置的若干板片， 板片之間形成若干風(fēng)道，相鄰風(fēng)道呈十字交叉進出形成相互垂直的一次風(fēng)道和二次風(fēng)道， 一次風(fēng)道順沿?fù)Q熱芯厚度方向，二次風(fēng)道順沿?fù)Q熱芯高度方向。
[0047] 該薄型不對等流量空氣對空氣換熱器，長度為560毫米，高度為500毫米，厚度為 200毫米，即厚度為高度的0. 4 ;-次風(fēng)道的板片的間距為2毫米，二次風(fēng)道的板片的間距為 8毫米，即一次風(fēng)道的板片的間距為二次風(fēng)道的板片的間距的0. 25。
[0048] 根據(jù)常規(guī)使用條件下通風(fēng)量的一般要求，當(dāng)一次風(fēng)道和二次風(fēng)道的體積流量均 為500立方米每小時時，若一次風(fēng)道中氣流初始溫度為38°C，二次風(fēng)道中氣流初始溫度為 26°C，當(dāng)傳熱過程到達穩(wěn)定狀態(tài)后，一次風(fēng)道出口溫度降至31. 7°C，根據(jù)單位時間內(nèi)一次風(fēng) 道中氣流實際熱量變化與最大可能熱量變化比值的換熱效率概念，利用實驗數(shù)據(jù)，通過計 算可知一次風(fēng)道中氣流的換熱效率高達52. 9%。
[0049] 當(dāng)一次風(fēng)道和二次風(fēng)道的體積流量均為625立方米每小時時，若一次風(fēng)道中氣 流初始溫度為38°C，二次風(fēng)道中氣流初始溫度為26°C，當(dāng)傳熱過程到達穩(wěn)定狀態(tài)后，一次 風(fēng)道出口溫度降至31. 8°C，利用實驗數(shù)據(jù)，通過計算可知一次風(fēng)道中氣流的換熱效率高達 52. 1%。
[0050] 當(dāng)一次風(fēng)道的體積流量為625立方米每小時時，二次風(fēng)道的體積流量為500立方 米每小時時，若一次風(fēng)道中氣流初始溫度為38°C，二次風(fēng)道中氣流初始溫度為26°C，當(dāng)傳 熱過程到達穩(wěn)定狀態(tài)后，一次風(fēng)道出口溫度降至32. 4°C，利用實驗數(shù)據(jù)，通過計算可知一次 風(fēng)道中氣流的換熱效率高達46. 6%。
[0051] 實施例2:
[0052] 與實施例1的區(qū)別為：該薄型不對等流量空氣對空氣換熱器，長度為560毫米，高 度為500毫米，厚度為150毫米，即厚度為高度的0. 3 ;-次風(fēng)道的板片的間距為2毫米，二 次風(fēng)道的板片的間距為5毫米，即一次風(fēng)道的板片的間距為二次風(fēng)道的板片的間距的0. 4。
[0053] 根據(jù)常規(guī)使用條件下通風(fēng)量的一般要求，當(dāng)一次風(fēng)道和二次風(fēng)道的體積流量均 為500立方米每小時時，若一次風(fēng)道中氣流初始溫度為38°C，二次風(fēng)道中氣流初始溫度為 26°C，當(dāng)傳熱過程到達穩(wěn)定狀態(tài)后，第一流道出口溫度降至31. 6°C，利用實驗數(shù)據(jù)，通過計 算可知一次風(fēng)道中氣流的換熱效率高達53. 6%。
[0054] 當(dāng)一次風(fēng)道和二次風(fēng)道的體積流量均為625立方米每小時時，若一次風(fēng)道中氣 流初始溫度為38°C，二次風(fēng)道中氣流初始溫度為26°C，當(dāng)傳熱過程到達穩(wěn)定狀態(tài)后，一次 風(fēng)道出口溫度降至31. 7°C，利用實驗數(shù)據(jù)，通過計算可知一次風(fēng)道中氣流的換熱效率高達 52. 8%。
[0055] 當(dāng)一次風(fēng)道的體積流量為625立方米每小時，二次風(fēng)道的體積流量為500立方米 每小時時，若一次風(fēng)道中氣流初始溫度為38°C，二次風(fēng)道中氣流初始溫度為26°C，當(dāng)傳熱 過程到達穩(wěn)定狀態(tài)后，一次風(fēng)道出口溫度降至32. 3°C，利用實驗數(shù)據(jù)，通過計算可知一次風(fēng) 道中氣流的換熱效率高達47. 4%。
[0056] 實施例3 :
[0057] 與實施例1、2的區(qū)別為：該薄型不對等流量空氣對空氣換熱器，長度為560毫米， 高度為500毫米，厚度為100毫米，即厚度為高度的0. 2 ;-次風(fēng)道的板片的間距為2毫米， 二次風(fēng)道的板片的間距為4毫米，即一次風(fēng)道的板片的間距為二次風(fēng)道的板片的間距的 0· 5〇
[0058] 根據(jù)常規(guī)使用條件下通風(fēng)量的一般要求，當(dāng)?shù)谝涣鞯篮偷诙鞯赖捏w積流量均 為500立方米每小時時，若一次風(fēng)道中氣流初始溫度為38°C，二次風(fēng)道中氣流初始溫度為 26°C，當(dāng)傳熱過程到達穩(wěn)定狀態(tài)后，一次風(fēng)道出口溫度降至31. 9°C，利用實驗數(shù)據(jù)，通過計 算可知一次風(fēng)道中氣流的換熱效率高達51. 1%。
[0059] 當(dāng)一次風(fēng)道和二次風(fēng)道的體積流量均為625立方米每小時時，若一次風(fēng)道中氣 流初始溫度為38°C，二次風(fēng)道中氣流初始溫度為26°C，當(dāng)傳熱過程到達穩(wěn)定狀態(tài)后，一次 風(fēng)道出口溫度降至32°C，利用實驗數(shù)據(jù)，通過計算可知一次風(fēng)道中氣流的換熱效率高達 50. 1%。
[0060] 當(dāng)一次風(fēng)道的體積流量為625立方米每小時，二次風(fēng)道的體積流量為500立方米 每小時時，若一次風(fēng)道中氣流初始溫度為38°C，二次風(fēng)道中氣流初始溫度為26°C，當(dāng)傳熱 過程到達穩(wěn)定狀態(tài)后，一次風(fēng)道出口溫度降至32. 6°C，利用實驗數(shù)據(jù)，通過計算可知一次風(fēng) 道中氣流的換熱效率高達45. 3%。
[0061] 現(xiàn)有技術(shù)的如圖1所示的常規(guī)的一種長度、高度、厚度均為560毫米的方形交叉 流板式氣氣換熱芯，其一次風(fēng)道的板片的間距和二次風(fēng)道的板片的間距均為5毫米，當(dāng)一 次風(fēng)道和二次風(fēng)道的體積流量均為500立方米每小時時，若一次風(fēng)道中氣流初始溫度為 38°C，二次風(fēng)道中氣流初始溫度為26°C，當(dāng)傳熱過程到達穩(wěn)定狀態(tài)后，一次風(fēng)道出口溫度降 至31. 2°C，利用實驗數(shù)據(jù)，通過計算可知一次風(fēng)道中氣流的換熱效率高達56. 3% ;當(dāng)一次風(fēng) 道和二次風(fēng)道的體積流量均為625立方米每小時時，若一次風(fēng)道中氣流初始溫度為38°C， 二次風(fēng)道中氣流初始溫度為26°C，當(dāng)傳熱過程到達穩(wěn)定狀態(tài)后，一次風(fēng)道出口溫度降至 31. 2°C，利用實驗數(shù)據(jù)，通過計算可知一次風(fēng)道中氣流的換熱效率高達56. 4% ;當(dāng)一次風(fēng)道 的體積流量為625立方米每小時，二次風(fēng)道的體積流量為500立方米每小時時，若一次風(fēng)道 中氣流初始溫度為38°C，二次風(fēng)道中氣流初始溫度為26°C，當(dāng)傳熱過程到達穩(wěn)定狀態(tài)后， 一次風(fēng)道出口溫度降至32°C，利用實驗數(shù)據(jù)，通過計算可知一次風(fēng)道中氣流的換熱效率高 達 50%。
[0062] 實施例1、2、3中的薄型不對等流量空氣對空氣換熱器，厚度大幅縮減，體積明顯 減小，在三種不同體積流量的使用環(huán)境中的換熱效率仍可保持在45%?53%，與現(xiàn)有常規(guī)立 方體交叉流板式氣氣換熱芯50%?56%的換熱效率分別進行比較可知，本實用新型的薄型 不對等流量空氣對空氣換熱的裝置的換熱效率下降幅度只有幾個百分點。
[0063] 具體數(shù)據(jù)比較參看下表：
[0064]

【權(quán)利要求】
1. 薄型不對等流量空氣對空氣換熱器，包括層疊設(shè)置的若干板片，所述板片之間形成 若干風(fēng)道，相鄰流道呈十字交叉進出形成相互垂直的一次風(fēng)道（1)和二次風(fēng)道（2)，所述一 次風(fēng)道（1)順沿?fù)Q熱芯厚度Z方向，所述二次風(fēng)道（2)順沿?fù)Q熱芯高度Y方向，其特征是： 換熱芯（200)的Z方向厚度為Y方向高度的0.5至0. 1倍的范圍內(nèi)；一次風(fēng)道（1)的 板片的間距為二次風(fēng)道（2)的板片的間距的0. 5至0. 2倍。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄型不對等流量空氣對空氣換熱器，其特征是： 所述一次風(fēng)道（1)的板片的間距為2?4mm ; 所述二次風(fēng)道（2)的板片的間距為6?10mm ; 所述換熱芯（200)的Z方向厚度為80?200mm ; 所述換熱芯（200 )的Y方向高度為400?800mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄型不對等流量空氣對空氣換熱器，其特征在于： 在一次風(fēng)道（1)的一次風(fēng)道面（11)上，沿著Y軸方向和Z軸方向設(shè)置小凸起（111)， Z軸方向為行，Y軸方向為列，在每行和每列的兩小凸起（111)之間設(shè)置一向二次風(fēng)道面 (12)方向凸起的大凸起（121)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄型不對等流量空氣對空氣換熱器，其特征在于： 板片表面為皺褶形狀，沿Y軸方向設(shè)置波紋（123)，所述波紋（123)寬度1. 2?3. 2mm， 高度0· 4?0· 8臟。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄型不對等流量空氣對空氣換熱器，其特征在于： 小凸起（111)在Z軸方向為行，在Y軸方向為列；列與列的間隔為40?60mm，行與行 的間隔為40?60mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄型不對等流量空氣對空氣換熱器，其特征在于：大凸起 (121)的高度為二次風(fēng)道（2)的板片的間距的1/2 ;小凸起（111)的高度為一次風(fēng)道（1)的 板片的間距的1/2。
【文檔編號】F28F3/08GK203881187SQ201420277924
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】辛軍哲, 劉群賜, 張錦玲 申請人:廣東蒙特科瑞萊空氣處理設(shè)備有限公司