專利名稱：通風(fēng)系統(tǒng)的熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于交換室內(nèi)空氣與室外空氣的通風(fēng)系統(tǒng)，尤其涉及一種能提高室外空氣和室內(nèi)空氣之間的熱交換性能的通風(fēng)系統(tǒng)的熱交換器。
背景技術(shù)：
一般說來，通風(fēng)系統(tǒng)是用于將臟污的室內(nèi)空氣排放到室外并將新鮮的室外空氣吸入室內(nèi)的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)包括用于去除夾帶在室外空氣中的灰塵和雜質(zhì)的空氣凈化器，和將被排放的室內(nèi)空氣的熱量傳遞給被吸入的室外空氣的熱交換器。
圖1是傳統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)的透視圖。
該通風(fēng)系統(tǒng)包括殼體2，它被安裝在分隔室內(nèi)和室外的墻壁上；通風(fēng)機(jī)(ventilating fans)4和6，它們被安裝在殼體2內(nèi)，用于對(duì)被吸入和排出的空氣進(jìn)行換氣；空氣凈化器(圖中未示出)，它被安裝在殼體2內(nèi)側(cè)室外空氣被吸入的部分內(nèi)，用于凈化被吸入室內(nèi)的室外空氣；及熱交換器8，它被設(shè)置在殼體2內(nèi)側(cè)，用于對(duì)被排放到室外的室內(nèi)空氣和被吸入室內(nèi)的室外空氣進(jìn)行熱交換。
此處，殼體2被設(shè)置在形成于分隔室內(nèi)和室外的墻壁上的孔內(nèi)，因此，它的一側(cè)位于室內(nèi)，另一側(cè)位于室外。在這種情況下，吸入室外空氣的室外吸氣孔10和將室內(nèi)空氣排放到室外的室內(nèi)排氣孔12分別被形成在殼體2的位于室外的側(cè)壁上，將室外空氣排放到室內(nèi)的室內(nèi)排氣孔14和吸入室內(nèi)空氣的室內(nèi)吸氣孔16分別被形成在殼體2的位于室內(nèi)的側(cè)壁上。
通風(fēng)機(jī)4和6包括排風(fēng)機(jī)(discharging blowing fan)4，它被安裝在與室外排氣孔12相連的部位，用于提供將室內(nèi)空氣排放到室外的吹風(fēng)壓力(blowing pressure)；和吸風(fēng)機(jī)(suction blowing fan)6，它被安裝在與室內(nèi)排氣孔14相連的部位上，用于提供將室外空氣吸入室內(nèi)的吹風(fēng)壓力。
圖2是通風(fēng)系統(tǒng)的傳統(tǒng)熱交換器的透視圖，圖3是通風(fēng)系統(tǒng)的傳統(tǒng)熱交換器的局部透視圖。
傳統(tǒng)的熱交換器8包括多個(gè)基板20，它們是以固定間隔層疊的薄板；流過室內(nèi)空氣的第一波紋板22，它們分別被層疊于基板20之間的空間內(nèi)；及流過室外空氣的第二波紋板24，它們分別層疊于基板20內(nèi)，并依次與第一波紋板22相互交叉。
在此，第一和第二波紋板22和24被彎折成三角形，室內(nèi)和室外空氣流過它們的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，以相互交換熱量。
這類熱交換器8為矩形，并依次按第一波紋板22、基板20、第二波紋板24的順序疊置。熱交換器8的上下表面分別由基板20封閉，并且熱交換器的兩側(cè)表面與流過室外空氣的室外吸氣孔10和室內(nèi)排氣孔14相連。熱交換器的另外兩側(cè)表面分別與流過室內(nèi)空氣的室外排氣孔12和室內(nèi)吸氣孔16相連。
也就是說，當(dāng)通過第一波紋板22的室外空氣和通過第二波紋板24的室內(nèi)空氣相互交叉流動(dòng)時(shí)，通過基板20傳遞室內(nèi)空氣的熱量而進(jìn)行熱交換。
下面將描述具有上述結(jié)構(gòu)的用于通風(fēng)系統(tǒng)的傳統(tǒng)熱交換器的工作過程。
驅(qū)動(dòng)吸風(fēng)機(jī)6時(shí)，室外空氣被吸入室外吸氣口10并流過第一波紋板22，再通過室內(nèi)排氣孔14被送入室內(nèi)。驅(qū)動(dòng)排風(fēng)機(jī)4時(shí)，室內(nèi)空氣通過室內(nèi)吸氣孔16被吸入并流過第二波紋板24，再通過室外排氣孔12被排放到室內(nèi)。
當(dāng)流過第一波紋板22的室外空氣和流過第二波紋板24的室內(nèi)空氣彼此交叉流動(dòng)時(shí)，室內(nèi)空氣中的熱量通過基板20被傳遞到室外空氣，吸收了室內(nèi)空氣的熱量的室外空氣被提供給室內(nèi)。
如上所述，由于被排出的室內(nèi)空氣中的熱量被吸收到室外空氣中，并被排放到室內(nèi)，所以在進(jìn)行通風(fēng)的情況下，可防止室內(nèi)空氣的溫度急劇變化。
但是，在這種通風(fēng)系統(tǒng)的傳統(tǒng)的熱交換器中，第一和第二波紋板22和24被形成為具有預(yù)定形狀的波紋的板狀，并且當(dāng)在第一和第二波紋板內(nèi)流動(dòng)的空氣從入口側(cè)運(yùn)動(dòng)到出口側(cè)時(shí)，邊界層S將擴(kuò)展。因此，在通風(fēng)時(shí)，由于被吸入室內(nèi)的室外空氣不能吸收室內(nèi)空氣的熱量，所以傳熱效率降低，室內(nèi)溫度變化迅速。另外，增加了用于回收室內(nèi)空氣所耗費(fèi)的能源，并降低了室內(nèi)空氣的調(diào)節(jié)性能。
即，如圖4所示，當(dāng)粘滯空氣(viscous air)在管內(nèi)側(cè)表面流動(dòng)時(shí)，在第一和第二波紋板22和24的管內(nèi)流動(dòng)的粘滯空氣顆粒將粘附在與管內(nèi)側(cè)表面接觸的表面上。當(dāng)空氣離開管的內(nèi)側(cè)表面時(shí)，空氣恢復(fù)速度并獲得在離固體材料的表面預(yù)定距離的位置處自由流動(dòng)的速度。此時(shí)，當(dāng)空氣離開管的內(nèi)側(cè)表面時(shí)，形成邊界層S。
如上所述，管內(nèi)側(cè)表面上的空氣在流動(dòng)過程中邊界層將擴(kuò)大，并且空氣離開管的內(nèi)側(cè)表面，這樣就降低了室內(nèi)空氣通過基板20向室外空氣傳遞熱量的傳熱效率。

發(fā)明內(nèi)容
據(jù)此，本發(fā)明的目的是提供一種通風(fēng)系統(tǒng)的熱交換器，它能通過增大流過熱交換器的室外和室內(nèi)空氣的紊流程度而限制邊界層的擴(kuò)展，從而提高傳熱性能。
為了獲得這些和其它優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明的目的，在此作為具體和概括的描述，本發(fā)明所提供的通風(fēng)系統(tǒng)的熱交換器包括以預(yù)定間隔層疊的熱交換板；第一振動(dòng)部件，它們層疊于熱交換板之間，用于在通過第一空氣通路的室外空氣中產(chǎn)生紊流，并在流過室外空氣的第一空氣通路內(nèi)對(duì)齊；第二振動(dòng)部件，它們用于在通過第二空氣通路的室內(nèi)空氣中產(chǎn)生紊流，并在流過室內(nèi)空氣的第二空氣通路內(nèi)對(duì)齊。
本通風(fēng)系統(tǒng)的熱交換器包括第一隔離件，它們分別被固定在流過室外空氣的熱交換器的兩側(cè)表面上，用于封閉第二振動(dòng)部件對(duì)齊處的側(cè)表面；及第二隔離件，它們分別被固定在流過室內(nèi)空氣的熱交換器的另外兩側(cè)表面上，用于封閉第一振動(dòng)部件對(duì)齊處的側(cè)表面。
第一和第二振動(dòng)部件包括固定在熱交換板的上表面上的固定部分和從該固定部分以預(yù)定角度彎曲、以在流動(dòng)的空氣中產(chǎn)生紊流的振動(dòng)部分。
第一和第二振動(dòng)部件由具有預(yù)定彈性的彈性體構(gòu)成，當(dāng)空氣與振動(dòng)部分的前表面碰撞時(shí)，該振動(dòng)部分向后彎曲。
第一和第二振動(dòng)部件由具有預(yù)定彈性的金屬材料制成。
第一和第二振動(dòng)部件由具有預(yù)定彈性的紙質(zhì)材料制成。
第一和第二振動(dòng)部件由具有預(yù)定彈性的塑料制成。
第一排振動(dòng)部件以預(yù)定間隔對(duì)齊在熱交換板的上表面上，第二排振動(dòng)部件從距第一排振動(dòng)部件預(yù)定間隔處在第一排振動(dòng)部件的后部對(duì)齊，第一和第二振動(dòng)部件重復(fù)地以相同的間隔對(duì)齊，并且第二排振動(dòng)部件位于第一排振動(dòng)部件之間。
若第一排部分和第二排部分的振動(dòng)部件之間的間隔為d1，第一排部分和第二排部分的振動(dòng)部件之間的間隔為d2，則滿足公式5≤d2/d1≤10。
如果第一排部分和第二排部分的振動(dòng)部件的寬度為L(zhǎng)1，第一排部分和第二排部分的振動(dòng)部件的寬度為L(zhǎng)2，則滿足公式1≤L1/L2≤5。
如果第一排部分和第二排部分的振動(dòng)部件的厚度為t1，熱交換板的厚度為t2，則第一排部分和第二排部分的厚度與熱交換板的厚度滿足公式0.5≤t2/t1≤1。
從下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述中，可明顯看出本發(fā)明的上述和其它目的、特點(diǎn)、方面和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是常規(guī)的通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的部分剖切透視圖；圖2是通風(fēng)系統(tǒng)的傳統(tǒng)熱交換器的部分透視圖；圖3是通風(fēng)系統(tǒng)熱交換器的傳統(tǒng)波紋板的透視圖；圖4的剖視圖示出了提供給通風(fēng)系統(tǒng)傳統(tǒng)熱交換器的管內(nèi)的空氣運(yùn)動(dòng)情況；圖5是本發(fā)明的通風(fēng)系統(tǒng)熱交換器的部分透視圖；圖6是本發(fā)明一實(shí)施方式的通風(fēng)系統(tǒng)熱交換器的部分分解透視圖；圖7是本發(fā)明該實(shí)施方式的通風(fēng)系統(tǒng)熱交換器的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，這些實(shí)施方式作為列舉的實(shí)例顯示在附圖中。
本發(fā)明的通風(fēng)系統(tǒng)熱交換器的實(shí)施方式可以有多種，下面將描述最優(yōu)選的一種。
圖5是本發(fā)明的通風(fēng)系統(tǒng)熱交換器的透視圖。
參照?qǐng)D1，在本發(fā)明的通風(fēng)系統(tǒng)中，殼體2被安裝成貫穿分隔室內(nèi)和室外的墻壁，殼體2的一側(cè)表面位于室外，另一側(cè)表面位于室內(nèi)。此時(shí)，吸入室外空氣的室外吸氣孔10和排出室內(nèi)空氣的室外排氣孔12分別形成在位于殼體2的室外部分處的側(cè)表面上，將室外空氣排向室內(nèi)的室內(nèi)排氣孔14和吸入室內(nèi)空氣的室內(nèi)吸氣孔16分別連接在位于殼體2的室內(nèi)部分處的側(cè)表面上。
為將室內(nèi)空氣排向室外而提供吹風(fēng)壓力的排風(fēng)機(jī)4被安裝在殼體2內(nèi)側(cè)與室外排氣孔12相連的部位上，為將室外空氣吸入室內(nèi)而提供吹風(fēng)壓力的吸風(fēng)機(jī)6被安裝在殼體2內(nèi)側(cè)與室內(nèi)排氣孔14相連的部位上。
用于去除室外空氣中的雜質(zhì)、灰塵和類似物的空氣凈化器(圖中未示出)被安裝在殼體2內(nèi)側(cè)的吸氣通道上，用于將排出的室內(nèi)空氣的熱傳遞給吸入的室外空氣的熱交換器8被安裝在殼體2內(nèi)側(cè)。
如圖5所示，熱交換器8包括以預(yù)定間隔設(shè)置的、薄板形疊層狀的熱交換板50；固定在熱交換板50之間、用于使流過第一空氣通路52的室外空氣形成紊流的第一振動(dòng)部件54，多個(gè)第一振動(dòng)部件在流過室外空氣的第一空氣通路52內(nèi)對(duì)齊；及用于使流過第二空氣通路56的室內(nèi)空氣形成紊流的第二振動(dòng)部件58，多個(gè)第二振動(dòng)部件在流過室內(nèi)空氣的第二空氣通路56內(nèi)對(duì)齊。
用于封閉第二空氣通路56的第一隔離件60分別被固定在熱交換器8的流過室外空氣的兩側(cè)表面上，用于封閉第二空氣通路56的第二隔離件62分別被固定在熱交換器8的流過室內(nèi)空氣的另外兩側(cè)表面上。
第一振動(dòng)部件54和第二振動(dòng)部件58沿空氣流過的方向固定，并且彼此交叉地依次層疊，以使空氣產(chǎn)生紊流。
參照?qǐng)D6對(duì)振動(dòng)部件54和58的具體形狀進(jìn)行描述。振動(dòng)部件皆為薄板形，它們由固定在熱交換板50的上表面上的固定部分66和從固定部分66上以預(yù)定角度彎曲、以在空氣中產(chǎn)生紊流的振動(dòng)部分68組成。利用粘合劑將固定部分66粘附到熱交換板50的上表面上，也可采用能將固定部分66固定在熱交換板50的上表面上的任何其它方法。
這種振動(dòng)部件54和58由具有預(yù)定彈性的彈性體構(gòu)成，當(dāng)空氣沖擊振動(dòng)部分68的前表面時(shí)，該振動(dòng)部分向后彎曲，更明確地說，理想的情況是這些部件由鋁材或紙質(zhì)材料制成。
另外，振動(dòng)部件54和58也可用如聚乙烯或聚丙烯之類的塑料制成。
振動(dòng)部件54和58包括在熱交換板50的上表面上、以預(yù)定間隔對(duì)齊的第一排部分70和在第一排部分70的后部并在距第一排部分70預(yù)定間隔處對(duì)齊的第二排部分72，這些振動(dòng)部件通過使反復(fù)排列的預(yù)定數(shù)量的第二排部分72重復(fù)地在第一排部分70之間的空間內(nèi)對(duì)齊而構(gòu)成。
理想的是，使第一排部分70和第二排部分72的振動(dòng)部件之間的間隔d1和第一排部分70和第二排部分72的振動(dòng)部件之間的間隔d2對(duì)齊，以使它們滿足公式5≤d2/d1≤10。此外，振動(dòng)部件的寬度L2和長(zhǎng)度L1最好滿足公式1≤L1/L2≤5。
理想的是，使振動(dòng)部件的厚度t1和熱交換板的厚度t2滿足公式0.5≤t2/t1≤1。
下面將描述具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明一實(shí)施方式的通風(fēng)系統(tǒng)熱交換器的工作過程。
圖7示出了本發(fā)明該實(shí)施方式中流過熱交換器的空氣的工作狀態(tài)。
當(dāng)吸風(fēng)機(jī)6被驅(qū)動(dòng)時(shí)，室外空氣通過室外吸氣孔10被吸入，并在流過空氣凈化器時(shí)將各種灰塵和雜質(zhì)去除，這部分空氣經(jīng)過第一空氣通路52通過室內(nèi)排氣孔14被送入室內(nèi)。當(dāng)排風(fēng)機(jī)4被驅(qū)動(dòng)時(shí)，室內(nèi)空氣通過室內(nèi)吸氣孔16被吸入，并經(jīng)過第二空氣通路通過室外排氣孔12被排到室外。
此時(shí)，當(dāng)流過第一空氣通路52的室內(nèi)空氣和流過第二空氣通路56的室外空氣相互交叉流動(dòng)而集中在熱交換板50周圍時(shí)，室內(nèi)空氣中所含的熱量通過熱交換板50被吸入室外空氣中，并且將經(jīng)過充分熱交換的室外空氣提供給室內(nèi)。
熱交換器工作時(shí)，室外空氣沖擊第一振動(dòng)部件58的表面并沿各個(gè)方向分散。因而，由于空氣在流動(dòng)時(shí)與熱交換板50的表面接觸，提高了熱交換板50的傳熱性能。當(dāng)流到第二空氣通路56的室內(nèi)空氣沿各方向分散時(shí)，同時(shí)沖擊第二振動(dòng)部件58的表面，并在流動(dòng)時(shí)與熱交換板50的該表面接觸，這樣就提高了熱交換板50的傳熱性能。
在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思或主要特性或一些主要特征的前提下，本發(fā)明可以有多種實(shí)施方式，這些實(shí)施方式不受上面描述的實(shí)施方式的任何細(xì)節(jié)的限制，除非另外說明，否則應(yīng)對(duì)所附權(quán)利要求限定的構(gòu)思和保護(hù)范圍作寬闊的解釋，因此，落入權(quán)利要求保護(hù)范圍和邊界內(nèi)的、或落入這些范圍和邊界的等同范圍內(nèi)的所有改進(jìn)和變換都被涵蓋在所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
工業(yè)實(shí)用性在具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的通風(fēng)系統(tǒng)熱交換器中，通過將第一振動(dòng)部件固定在流過室外空氣的第一空氣通路上和將第二振動(dòng)部件固定在流過室內(nèi)空氣的第二空氣通路內(nèi)，利用第一和第二振動(dòng)部件的運(yùn)行，可提高室外空氣和室內(nèi)空氣的紊流程度，因此，借助于限制邊界層的擴(kuò)展，可提高傳熱性能。
另外，由于這種熱交換器具有極好的傳熱性能，所以可保持室內(nèi)溫度均勻。這樣就使室內(nèi)環(huán)境更舒適，并通過盡可能地減小室內(nèi)溫度的變化而降低了能源的消耗。
權(quán)利要求
1.一種通風(fēng)系統(tǒng)的熱交換器，包括以預(yù)定間隔層疊的熱交換板；第一振動(dòng)部件，它們層疊于所述熱交換板之間，用于使流過第一空氣通路的室外空氣產(chǎn)生紊流，并在流過室外空氣的所述第一空氣通路內(nèi)對(duì)齊；及第二振動(dòng)部件，它們用于使流過第二空氣通路的室內(nèi)空氣產(chǎn)生紊流，并在流過室內(nèi)空氣的所述第二空氣通路內(nèi)對(duì)齊。
2.按照權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，還包括第一隔離件，它們分別被固定在所述熱交換器的流過室外空氣的兩側(cè)表面上，用于封閉所述第二振動(dòng)部件對(duì)齊處的所述側(cè)表面；及第二隔離件，它們分別被固定在所述熱交換器的流過室內(nèi)空氣的兩側(cè)表面上，用于封閉所述第一振動(dòng)部件對(duì)齊處的所述側(cè)表面。
3.按照權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述第一和第二振動(dòng)部件包括固定在所述熱交換板的上表面上的固定部分和從所述固定部分以預(yù)定角度彎曲、以在流動(dòng)的空氣中產(chǎn)生紊流的振動(dòng)部分。
4.按照權(quán)利要求3所述的熱交換器，其中，所述第一和第二振動(dòng)部件由具有預(yù)定彈性的彈性體制成，當(dāng)空氣與振動(dòng)部分的前表面碰撞時(shí)，所述振動(dòng)部分向后彎曲。
5.按照權(quán)利要求3所述的熱交換器，其中，所述第一和第二振動(dòng)部件由具有預(yù)定彈性的金屬材料制成。
6.按照權(quán)利要求3所述的熱交換器，其中，所述第一和第二振動(dòng)部件由具有預(yù)定彈性的紙質(zhì)材料制成。
7.按照權(quán)利要求3所述的熱交換器，其中，所述第一和第二振動(dòng)部件由具有預(yù)定彈性的塑料制成。
8.按照權(quán)利要求3所述的熱交換器，其中，第一排振動(dòng)部件以預(yù)定間隔在所述熱交換板的上表面上對(duì)齊，第二排振動(dòng)部件從距所述第一排振動(dòng)部件預(yù)定間隔處在所述第一排振動(dòng)部件的后部對(duì)齊，所述第一和第二振動(dòng)部件反復(fù)地以相同的間隔對(duì)齊，并且所述第二排振動(dòng)部件位于所述第一排振動(dòng)部件之間。
9.按照權(quán)利要求8所述的熱交換器，其中，如果所述第一排部分和第二排部分的振動(dòng)部件之間的間隔為d1，所述第一排部分和第二排部分的振動(dòng)部件之間的間隔為d2，則滿足公式5≤d2/d1≤10。
10.按照權(quán)利要求8所述的熱交換器，其中，如果所述第一排部分和第二排部分的振動(dòng)部件的寬度為L(zhǎng)1，所述第一排部分和第二排部分的振動(dòng)部件的寬度為L(zhǎng)2，則滿足公式1≤L1/L2≤5。
11.按照權(quán)利要求8所述的熱交換器，其中，如果所述第一排部分和第二排部分的振動(dòng)部件的厚度為t1，所述熱交換板的厚度為t2，則所述第一排部分和第二排部分的厚度與所述熱交換板的厚度滿足公式0.5≤t2/t1≤1。
全文摘要
一種通風(fēng)系統(tǒng)的熱交換器(8)，包括以預(yù)定間隔層疊的熱交換板(50)；第一振動(dòng)部件(54)，它們層疊于熱交換板(50)之間，用于使流過第一空氣通路(52)的室外空氣產(chǎn)生紊流，并在流過室外空氣的第一空氣通路內(nèi)對(duì)齊；及第二振動(dòng)部件(58)，它們用于使流過第二空氣通路(56)的室內(nèi)空氣產(chǎn)生紊流，并在流過室內(nèi)空氣的第二空氣通路(56)內(nèi)對(duì)齊。借助于將流過室外和室內(nèi)空氣的空氣通路設(shè)置成網(wǎng)型熱交換而加大空氣的紊流程度可提高傳熱性能。
文檔編號(hào)F24F12/00GK1735784SQ02830181
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2002年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月2日
發(fā)明者李成煥, 趙敏喆, 申修沇, 李成和 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社