專利名稱：一種新風(fēng)換氣機用原表面換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換熱器，特別涉及一種新風(fēng)換氣機用原表面換熱器。
背景技術(shù)：
一般分體式空調(diào)機只處理回風(fēng)，由于新風(fēng)量補充不足，造成室內(nèi)空氣品質(zhì)惡劣。據(jù)世界衛(wèi)生組織調(diào)查，長時間呆在空調(diào)房間里，會出現(xiàn)眼紅、頭暈、惡心、胸悶、身體乏力、困倦等不良癥狀。因此，傳統(tǒng)的建立在人體熱平衡舒適概念基礎(chǔ)上的空調(diào)，已遠遠不能滿足人們對健康生活的要求。室內(nèi)空氣品質(zhì)低下已被公認為是誘發(fā)“建筑病綜合癥”的一個重要原因。
為了緩解這個問題，新風(fēng)換氣機得到了廣泛應(yīng)用，它是利用室內(nèi)的回風(fēng)對室外引入的新風(fēng)進行加熱或冷卻，在對室內(nèi)補入新風(fēng)的同時也回收了室內(nèi)回風(fēng)的熱量或冷量。
但是目前新風(fēng)換氣機均采用板翅式叉流換熱器，見相關(guān)專利CN1431430、CN2549375和GB2296968，他們均由換熱板、封條和隔板組成，由于隔板的存在使得換熱板之間不是直接接觸，應(yīng)考慮翅片肋效率，雖然采用了多種新型板翅式換熱板，換熱效率依然不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新風(fēng)換氣機用原表面換熱器，它具有較高的換熱效率，其體積小，重量輕。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種新風(fēng)換氣機用原表面換熱器，包括換熱波紋板和封條，它由具有兩種不同波紋角度的四邊形交錯波紋CC原表面板疊放，在板間插入封條密封而成，交錯波紋CC原表面板和封條形成單元組件，每塊交錯波紋CC原表面板四周都有平面區(qū)域，封條位于平面區(qū)域之間空隙內(nèi)，與相鄰平面區(qū)域密封，兩塊交錯波紋CC原表面板另一組對邊上的平面區(qū)域之間空隙作為氣流進出口，形成氣流通道；兩個單元組件疊放在一起，在單元組件氣流進出口所在的那組對邊上，相鄰單元組件平面區(qū)域之間空隙處插入封條，把封條與其相鄰的平面區(qū)域密封在一起，另一組對邊上，相鄰單元組件平面區(qū)域之間空隙作為另一種氣流的進出口，形成另一種氣流通道。
組裝時也可以把若干不同波紋角度的交錯波紋CC原表面板全部相間放置，在相鄰交錯波紋CC原表面板的平面區(qū)域之間的空隙內(nèi)插入相應(yīng)的封條密封形成整體。
兩塊交錯波紋CC原表面板的波紋角度互成50°～70°。
兩塊交錯波紋CC原表面板，也可以把四個尖角處的平面區(qū)域切去，形成四條角邊，各角邊分別經(jīng)過交錯波紋CC原表面板上的波紋區(qū)域的四個角點，角邊與鄰邊成135°夾角，在相鄰交錯波紋CC原表面板的平面區(qū)域之間插入封條，密封形成整體。
每塊交錯波紋CC原表面板四周的平面區(qū)域是整板沖出波紋后，在四周踏平而成，平面區(qū)域位于交錯波紋CC原表面板的波峰和波谷中間平面位置。
每塊交錯波紋CC原表面板是在一塊薄金屬板的中間區(qū)域直接沖出波紋，四周留出平面區(qū)域，且平面區(qū)域位于波紋板的波峰和波谷中間平面位置。
所有封條的寬度比平面區(qū)域窄8～12mm，在平面區(qū)域上留出收集凝結(jié)水區(qū)域。
本發(fā)明所述的換熱器采用的換熱板為交錯波紋(英文縮寫為CC)原表面(英文縮寫為PS，又稱為一次表面)板，是由鋁、銅等延展性好導(dǎo)熱系數(shù)高的金屬材料沖壓成型，換熱板間無需隔板，全部是一次換熱面，相對于利用翅片等二次表面來強化換熱的板翅式換熱器而言，翅片肋效率為100％，因而換熱能力高，同時經(jīng)過尺寸的合理配置，這種交錯波紋板的面密度能達到1000m2/m3以上。
本發(fā)明還具有如下優(yōu)點1.本發(fā)明采用交錯波紋(CC)原表面板，在新風(fēng)和回風(fēng)通道內(nèi)形成的是由多條蜿蜒曲折的空間組成的通道，在新、回風(fēng)機的驅(qū)動下，氣流在通道內(nèi)形成強烈的擾動，有效地提高了熱效率。本發(fā)明是一種高效緊湊式換熱器，換熱效率高達80％以上。
2.本發(fā)明所述的換熱器，制作時無需隔板，只要插入封條，密封即可，制作工藝簡單可靠。
3.換熱板間無需隔板，換熱效率大大提高。
4.兩個交錯波紋CC原表面板交錯放置，便于凝結(jié)水順波紋流至換熱器最低位置，收集排放。


圖1是本發(fā)明換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是新風(fēng)換氣機中空氣流經(jīng)換熱器的氣流組織形式示意圖。
圖3是本發(fā)明圖1的A-A剖面。
圖4(a)是不切角的兩種不同波紋的CC原表面板示意圖。
圖4(b)是切角的兩種不同波紋的CC原表面板示意圖。
圖4(c)是角點B和角邊b的位置關(guān)系示意圖。
圖5(a)是不切角的CC原表面板和封條位置關(guān)系示意圖。
圖5(b)是切角的CC原表面板和封條位置關(guān)系示意圖。
圖6(a)是本發(fā)明單元組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6(b)是本發(fā)明由單元組件組裝成換熱器的示意圖。
圖7是本發(fā)明換熱器另一種組裝方法示意圖。
圖8是本發(fā)明空氣流經(jīng)換熱器的另一種氣流組織形式示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的內(nèi)容作進一步詳細說明組裝換熱器1時一般先制作若干單元組件6，每個單元組件6包括兩片不同波紋角度的交錯波紋CC原表面板3和4及兩個封條2a(切角時為2c)和2b(切角時為2d)，交錯波紋CC原表面板3、4是由導(dǎo)熱系數(shù)高且延展性好的金屬材料，如鋁、銅等沖壓而成的交錯波紋板，波紋的角度可以根據(jù)用戶所需負荷和外部尺寸，在0～180°范圍內(nèi)任意調(diào)整，兩片四邊形交錯波紋CC原表面板3、4沖壓的波紋角度不同，二者交角β為50°～70°。制作單元組件時把不同波紋角度的交錯波紋CC原表面板疊放在一起，交錯波紋CC原表面板3和4四邊的平面區(qū)域5之間形成空隙，在其中一組對邊的空隙處插入封條2a(切角時選用2c)，另一組對邊空隙處不插封條，作為一種氣流的進出口6a和6b，這樣就形成了一個單元組件6，單元組件6內(nèi)部是由多條蜿蜒曲折的空間組成的通道。兩個單元組件6再疊放在一起，四邊的平面區(qū)域5之間也形成空隙，把與單元組件6上氣流進出口6a和6b位置對應(yīng)的一組對邊空隙處插入封條2b(切角時為2d)，另一組對邊的空隙處不插封條，作為另一種氣流的進出口7a和7b，也就形成另一組由多條蜿蜒曲折的空間組成的通道。若干單元組件6疊放組成了換熱器1，兩組通道一個流通室外新風(fēng)，一個流通室內(nèi)回風(fēng)，兩股氣流通過換熱片壁面交換熱量，達到室外新風(fēng)接受室內(nèi)回風(fēng)的熱量(冷量)，從而節(jié)約能源的目的。
如圖1所示，本發(fā)明所述的高效原表面換熱器1，由封條2a(切角時為2c)、2b(切角時為2d)和兩種不同波紋的交錯波紋CC原表面板3、4組成。每個交錯波紋CC原表面板四周都有平面區(qū)域5，兩種不同波紋的交錯波紋CC原表面板3和4間隔放置，四周平面區(qū)域5間形成空隙，在其中一組對邊的空隙處插入封條2a(切角時為2c)或2b(切角時為2d)，另一組對邊的空隙作為氣流的進出口6a、6b或者7a、7b。
如圖2所示，是一種新風(fēng)換氣機8的結(jié)構(gòu)圖，換熱器1在新風(fēng)換氣機中，它是新風(fēng)換氣機中的重要部件之一。室內(nèi)回風(fēng)入口9a和出口9b以及新風(fēng)入口10a和出口10b的位置逆向交錯布置。
如圖3所示，反映了換熱器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它是把換熱器切去一個角形成的A-A剖面，交錯波紋CC原表面板3和4在換熱器內(nèi)部直接疊放在一起，四周平面區(qū)域5之間形成的空隙一部分由相應(yīng)的封條2a、2b(切角時為2c、2d)密封，另一部分作為氣流的進出口，圖中6a、7a分別為兩種氣流的進口，這樣交錯波紋CC原表面板之間不需隔板，中間形成氣流通道。另外，封條2a、2b(切角時為2c、2d)比平面區(qū)域5要窄8～12mm，形成了收集凝結(jié)水區(qū)域5a，便于收集冷熱氣流換熱過程產(chǎn)生的凝結(jié)水。
如圖4(a)、(b)所示，是交錯波紋CC原表面板的具體結(jié)構(gòu)。圖4(a)是不切角的四邊形交錯波紋CC原表面板的形式，圖4(b)是把四邊形交錯波紋CC原表面板四個角處的平面區(qū)域5切去一小部分，更便于安裝。交錯波紋CC原表面板3和4上的波紋角度不同，兩角度相差值為β，β值的大小將影響到換熱器的換熱性能和阻力特性，最優(yōu)值為50°～70°。平面區(qū)域5的形成有兩種方法一種是把整個板沖出波紋后，在四周踏平而成；另一種是在板的中間區(qū)域直接沖出波紋，四周留出平面區(qū)域5。兩種方法都應(yīng)保證平面區(qū)域5位于波紋板的波峰和波谷中間平面位置，見圖4(b)中B-B剖面。
如圖4(a)、(b)、(c)所示，是交錯波紋CC原表面板的具體結(jié)構(gòu)及切角的方法示意。圖4(a)是不切角的兩種不同波紋的交錯波紋CC原表面板示意圖。圖4(b)是切角的兩種不同波紋的交錯波紋CC原表面板示意圖。圖4(c)是角點B和角邊b的位置關(guān)系示意圖。把圖4(a)中的交錯波紋CC原表面板3和4的平面區(qū)域5的四個角切去后，形成如圖4(b)所示的八邊形，切角后所形成的四個角邊a，b，c，d分別經(jīng)過交錯波紋CC原表面板3和4上的波紋區(qū)域的四個角點A，B，C，D，且各角邊與鄰邊成135°夾角。圖4(c)是對交錯波紋CC原表面板4上b角邊的放大示意圖，表示了角邊b和角點B的位置關(guān)系，其它角邊和角點的位置關(guān)系和它們相同。這種切角方式避免了氣流的短路，也便于換熱時產(chǎn)生的凝結(jié)水排放。切出四個角邊a，b，c，d更便于換熱器1的安裝。交錯波紋CC原表面板3和4上的波紋角度不同，兩角度相差值為β，β值的大小將影響到換熱器的換熱性能和阻力特性，最優(yōu)值為50°～70°。平面區(qū)域5的形成有兩種方法一種是把整個板沖出波紋后，在四周踏平而成；另一種是在板的中間區(qū)域直接沖出波紋，四周留出平面區(qū)域5。兩種方法都應(yīng)保證平面區(qū)域5位于波紋板的波峰和波谷中間平面位置，見圖4(b)中B-B剖面。
圖5(a)和圖5(b)所示，分別反映了交錯波紋CC原表面板切角或不切角時，封條2a、2b或(2c、2d)與平面區(qū)域5的位置關(guān)系。封條2a、2b、2c、2d的寬度要比平面區(qū)域5窄8～12mm，形成區(qū)域5a，便于換熱過程產(chǎn)生的凝結(jié)水由收集凝結(jié)水區(qū)域5a內(nèi)順流而下，到換熱器底部被收集。
圖6(a)是制作單元組件的示意圖。制造換熱器時，先制作單元組件6，它由CC原表面片3和4和一對封條2a(切角時為2c)組成。如圖6(a)所示，把原表面板3和4依次放好，然后把封條2a(切角時為2c)插入到如圖中所示一組對邊平面區(qū)域5之間的空隙處后，密封，另一組對邊處平面區(qū)域5之間的空隙就成為一種氣流的進出口6a和6b，從而形成單元組件6。按照這種方法可以制造若干個單元組件6。
圖6(b)是把單元組件6組裝成換熱器1的方法示意。如圖所示，把若干單元組件6疊放在一起，在單元組件6氣流進出口6a和6b所在的那組對邊上，相鄰單元組件6的平面區(qū)域5之間空隙處插入封條2b(切角時為2d)后，密封，這樣在另一組對邊上，相鄰單元組件踏平區(qū)之間空隙就成為另一種氣流的進出口7a和7b。若干個單元組件6也就組裝成了換熱器1。
圖7是另一種組裝換熱器的方法示意。制造換熱器時，也可以把若干交錯波紋CC原表面板3和4全部相間放好，在圖示位置插入相應(yīng)的封條2a或2b(切角時為2c或2d)后，密封，在平面區(qū)域5之間形成兩種氣流的進出口6a、6b和7a、7b以及兩種氣流的通道，也組裝成了換熱器1。
圖8是空氣流經(jīng)換熱器1的一種新的氣流組織方式示意圖。如圖所示，與圖2所示新風(fēng)換氣機冷熱空氣氣流組織不同，室內(nèi)回風(fēng)進出口9a、9b和室外新風(fēng)進出口10a、10b布置在于換熱器1封頭所在平面上。
權(quán)利要求
1.一種新風(fēng)換氣機用原表面換熱器，包括換熱波紋板和封條，其特征在于，它由具有兩種不同波紋角度的四邊形交錯波紋CC原表面板(3)和(4)疊放，在板間插入封條(2a)和(2b)密封而成，交錯波紋CC原表面板(3、4)和封條(2a)形成單元組件(6)，每塊交錯波紋CC原表面板(3、4)四周都有平面區(qū)域(5)，封條(2a)位于平面區(qū)域(5)之間空隙內(nèi)，與相鄰平面區(qū)域(5)密封，兩塊交錯波紋CC原表面板(3、4)另一組對邊上的平面區(qū)域(5)之間空隙作為氣流進出(6a、6b)，形成氣流通道；兩個單元組件(6)疊放在一起，在單元組件(6)氣流進出(6a、6b)所在的那組對邊上，相鄰單元組件(6)平面區(qū)域(5)之間空隙處插入封條(2b)，把封條(2b)與其相鄰的平面區(qū)域(5)密封在一起，另一組對邊上，相鄰單元組件(6)平面區(qū)域(5)之間空隙作為另一種氣流的進出口(7a、7b)，形成另一種氣流通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新風(fēng)換氣機用原表面換熱器，其特征在于，所述的不同波紋角度的交錯波紋CC原表面板(3、4)也可全部相間放置，在相鄰交錯波紋CC原表面板的平面區(qū)域(5)之間的空隙內(nèi)插入相應(yīng)的封條(2a、2b)密封形成整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新風(fēng)換氣機用原表面換熱器，其特征在于，交錯波紋CC原表面板(3)和交錯波紋CC原表面板(4)的波紋角度互成50°～70°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新風(fēng)換氣機用原表面換熱器，其特征在于，四邊形交錯波紋CC原表面板(3、4)，也可以把四個尖角處的平面區(qū)域(5)切去，形成四條角邊，各角邊分別經(jīng)過交錯波紋CC原表面板(3、4)上的波紋區(qū)域的四個角點，角邊與鄰邊成135°夾角，在相鄰交錯波紋CC原表面板(3、4)的平面區(qū)域(5)之間插入封條(2c)和封條(2d)，密封形成整體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新風(fēng)換氣機用原表面換熱器，其特征在于，每塊交錯波紋CC原表面板(3、4)四周的平面區(qū)域(5)是整板沖出波紋后，在四周踏平而成，平面區(qū)域(5)位于交錯波紋CC原表面板(3、4)的波峰和波谷中間平面位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新風(fēng)換氣機用原表面換熱器，其特征在于，每塊交錯波紋CC原表面板(3、4)是在一塊薄金屬板的中間區(qū)域直接沖出波紋，四周留出平面區(qū)域(5)，且平面區(qū)域(5)位于波紋板的波峰和波谷中間平面位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新風(fēng)換氣機用原表面換熱器，其特征在于，封條(2a、2b、2c、2d)的寬度比平面區(qū)域(5)窄8～12mm，在平面區(qū)域(5)上留出收集凝結(jié)水區(qū)域(5a)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新風(fēng)換氣機用原表面換熱器，它由兩種不同波紋角度的交錯波紋CC原表面板疊放，在板間插入封條密封而成，交錯波紋原表面板和封條形成單元組件，每塊交錯波紋原表面板四周都有平面區(qū)域，兩塊交錯波紋原表面板另一組對邊上的平面區(qū)域之間空隙作為氣流進出口，形成氣流通道；兩個單元組件疊放在一起，在單元組件氣流進出口所在的那組對邊上，相鄰單元組件平面區(qū)域之間空隙處插入封條，另一組對邊上，相鄰單元組件平面區(qū)域之間空隙作為另一種氣流的進出口，形成氣流通道。本發(fā)明有效地提高了熱效率，制作時只要插入封條，密封即可，制作工藝簡單可靠。兩個交錯波紋原表面板交錯放置，便于凝結(jié)水順波紋流至換熱器最低位置，收集排放。
文檔編號F24F12/00GK1719180SQ20051004269
公開日2006年1月11日 申請日期2005年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月23日
發(fā)明者王秋旺, 張冬潔, 曾敏, 羅來勤, 吳一寧 申請人:西安交通大學(xué)