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；鼓風(fēng)機(jī)(blowing fan)4和6，它們被安裝在殼體2內(nèi)，用于對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)，用于使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分別形成在殼體2的位于室內(nèi)的側(cè)壁上。
鼓風(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)流動的空氣從入口側(cè)運(yùn)動到出口側(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)表面流動時(shí)，在第一和第二波紋板22和24的管內(nèi)流動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，其借助于將室外和室內(nèi)空氣通路設(shè)置成網(wǎng)形空氣通路而增大流過空氣通路的空氣的紊流程度來提高傳熱性能，。
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)定間隔層疊的多塊熱交換板；第一熱交換部件，其被層疊于熱交換板之間并形成網(wǎng)形，以增大流過第一空氣通路同時(shí)附著在室外空氣通過的第一空氣通路上的室外空氣的紊流；第二熱交換部件，其層疊于熱交換板之間、與第一熱交換部件交叉并形成網(wǎng)形，以增大流過第二空氣通路同時(shí)附著在室內(nèi)空氣通過的第二空氣通路上的室內(nèi)空氣的紊流。
熱交換板可由鋁板或紙質(zhì)材料制成。
第一和第二熱交換部件被設(shè)置成波紋形，以在熱交換板之間獲得第一和第二空氣通路，熱交換部件由網(wǎng)狀鋁材制成，使得流入第一和第二空氣通路的室外空氣和室內(nèi)空氣可從熱交換部件的上表面流到下表面，或從下表面流到上表面。
第一和第二熱交換部件被設(shè)置成相對于空氣流動方向僅傾斜預(yù)定角度。
第一和第二熱交換部件被設(shè)置成相對于空氣流動方向傾斜30°～60°。
第一和第二熱交換部件被設(shè)置成波紋形，以在熱交換板之間獲得第一和第二空氣通路，熱交換部件被成形為設(shè)有多個(gè)通孔的板狀，使得流入第一和第二空氣通路的室外空氣和室內(nèi)空氣可從熱交換部件的上表面流到下表面，或從下表面流到上表面。
第一和第二熱交換部件由鋁或紙質(zhì)材料制成。
第一和第二熱交換部件由多孔樹脂薄膜構(gòu)成。
從下面參照附圖對本發(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)的空氣的運(yùn)動情況；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)熱交換器的熱交換部件的局部透視圖；圖7是本發(fā)明第二實(shí)施方式的通風(fēng)系統(tǒng)熱交換器的熱交換部件的局部透視圖。
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。
參照圖1，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)。在此，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分別形成在位于殼體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，用于將被排出的室內(nèi)空氣的熱傳遞給被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；層疊于熱交換板50之間的第一熱交換部件54，其具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以防止在室外空氣流過并附著在室外空氣通過的第一空氣通路52上的情況下邊界層擴(kuò)大；層疊于熱交換板50之間、與第一熱交換部件54交叉的第二熱交換部件58，其具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以防止在室內(nèi)空氣流過并附著在室內(nèi)空氣通過的第二空氣通路56上的情況下邊界層擴(kuò)大。
用于防止室內(nèi)空氣流入第一空氣通路52的第一隔離件66被固定在熱交換器8的流過室外空氣的兩側(cè)表面上，用于防止室外空氣流入第二空氣通路56的第二隔離件68被固定在熱交換器8的流過室外空氣的另外兩側(cè)表面上。
理想的是，熱交換板50由熱交換效率極高的材料制成，作為這種板材的實(shí)施方式，它可以由薄鋁板或紙質(zhì)材料制成。
第一和第二熱交換部件54和58可以具有相同形狀，它們被安裝成沿空氣流動方向彼此交叉，并依次層疊。
如圖6所示，將這種第一和第二熱交換部件54和58設(shè)置成波紋形，以在熱交換板50之間獲得第一和第二空氣通路52和56。優(yōu)選這些部件由網(wǎng)狀鋁材制成，使得流入第一和第二空氣通路52和56的室外空氣和室內(nèi)空氣可從熱交換部件54和58的上表面流到下表面，或從下表面流到上表面。
可將熱交換部件54和58形成為相對于空氣流動方向傾斜預(yù)定角度，也就是說，將熱交換部件54和58定位成與空氣流動方向P的傾斜角度為θ，并增大從熱交換部件54和58的上表面流到下表面、或從熱交換部件54和58的下表面流到上表面的空氣的紊流，以提高傳熱效率。
在此優(yōu)選將熱交換部件定位成使其與空氣流動方向的角度約為30°～60°下面將描述本發(fā)明的熱交換器的工作過程。
當(dāng)吸風(fēng)機(jī)6被驅(qū)動時(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再通過室內(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56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)。
若更詳細(xì)地描述熱交換器8的工作情況，當(dāng)流入第一和第二空氣通路52和56的室內(nèi)空氣和室外空氣從熱交換部件54和58的上表面流到下表面、或從下表面流到上表面時(shí)，這股空氣的大氣紊流(air turbulence)增大，因此，通過防止邊界層擴(kuò)大可提高傳熱性能。
圖7為本發(fā)明第二實(shí)施方式的熱交換器結(jié)構(gòu)的局部透視圖。
第二實(shí)施方式的熱交換器結(jié)構(gòu)和在上面的實(shí)施方式中所描述的熱交換器8相同，它呈具有多個(gè)通孔72的板狀。
即，第二實(shí)施方式中的熱交換部件70被形成為波紋板狀，其以預(yù)定角度形成有可流過空氣的多個(gè)通孔72。
此時(shí)，可通過在如鋁之類的金屬材料或紙質(zhì)材料上沖出多個(gè)通孔而制得熱交換部件70。熱交換部件也可由多孔樹脂薄膜構(gòu)成。在以上的實(shí)施方式中，熱交換部件被定位的角度α相對于空氣流動方向傾斜30°～60°。
在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思或主要特性的前提下，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)利要求的保護(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)和工作狀況的本發(fā)明的熱交換器中，熱交換部件具有形成有多個(gè)通孔的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并被定位成相對于空氣流動方向傾斜預(yù)定角度。據(jù)此，當(dāng)流過第一和第二空氣通路的空氣從熱交換部件的上表面流到下表面、或從下表面流到上表面時(shí)，在流動的空氣中產(chǎn)生紊流，并可抑制邊界層的擴(kuò)大，進(jìn)而可提高傳熱性能。
另外，借助于以上的結(jié)構(gòu)，當(dāng)傳熱性能提高時(shí)，由于室內(nèi)空氣的變化很小，可減小能耗。而且通過將室內(nèi)溫度保持均勻，可使室內(nèi)環(huán)境更舒適。
權(quán)利要求
1.一種通風(fēng)系統(tǒng)的熱交換器，包括以預(yù)定的間隔層疊的多塊熱交換板；層疊于所述熱交換板之間的第一熱交換部件，其被形成為網(wǎng)形，以增大流過第一空氣通路同時(shí)附著在室外空氣通過的第一空氣通路上的室外空氣的紊流；第二熱交換部件，其被層疊于所述熱交換板之間、與所述第一熱交換部件交叉并形成網(wǎng)形，以增大流過第二空氣通路同時(shí)附著在室內(nèi)空氣通過的第二空氣通路上的室內(nèi)空氣的紊流。
2.按照權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述熱交換板由鋁板或紙質(zhì)材料制成。
3.按照權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述第一和第二熱交換部件被設(shè)置成波紋形，以在所述熱交換板之間獲得所述第一和第二空氣通路，其由網(wǎng)狀鋁材制成，使得流入所述第一和第二空氣通路的室外空氣和室內(nèi)空氣可從所述熱交換部件的上表面流到下表面，或從所述下表面流到所述上表面。
4.按照權(quán)利要求3所述的熱交換器，其中，所述第一和第二熱交換部件被設(shè)置成相對于所述空氣流動方向僅傾斜預(yù)定角度。
5.按照權(quán)利要求4所述的熱交換器，其中，所述第一和第二熱交換部件被設(shè)置成相對于所述空氣流動方向傾斜30°～60°。
6.按照權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述第一和第二熱交換部件被設(shè)置成波紋形，以在所述熱交換板之間獲得所述第一和第二空氣通路，其被成形為設(shè)有多個(gè)通孔的板狀，使得流入所述第一和第二空氣通路的室外空氣和室內(nèi)空氣可從所述熱交換部件的上表面流到下表面，或從所述下表面流到所述上表面。
7.按照權(quán)利要求6所述的熱交換器，其中，所述第一和第二熱交換部件由鋁或紙質(zhì)材料制成。
8.按照權(quán)利要求6所述的熱交換器，其中，所述第一和第二熱交換部件由多孔樹脂薄膜構(gòu)成。
9.按照權(quán)利要求6所述的熱交換器，其中，所述第一和第二熱交換部件被設(shè)置成相對于所述空氣流動方向僅傾斜預(yù)定角度。
10.按照權(quán)利要求6所述的熱交換器，其中，所述第一和第二熱交換部件被設(shè)置成相對于所述空氣流動方向傾斜30°～60°。
全文摘要
一種通風(fēng)系統(tǒng)的熱交換器(8)，包括以預(yù)定間隔層疊的多塊熱交換板(50)；第一熱交換部件(54)，其層疊于熱交換板(50)之間并形成網(wǎng)形，以增大流過第一空氣通路(52)同時(shí)附著在室外空氣通過的該第一空氣通路上的室外空氣的紊流；第二熱交換部件(58)，其層疊于熱交換板(50)之間、與第一熱交換部件(54)交叉并形成網(wǎng)形，以增大流過第二空氣通路(56)同時(shí)附著在室內(nèi)空氣通過的該第二空氣通路上的室內(nèi)空氣的紊流。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F24F12/00GK1735783SQ02830179
公開日2006年2月15日 申請日期2002年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月2日
發(fā)明者申修沇, 李成煥, 趙敏喆, 李成和 申請人:Lg電子株式會社