專利名稱：電熱元件及具有該電熱元件的電熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電熱元件及具有該電熱元件的電熱交換器，尤其涉及一種提高制作性及可靠性的電熱元件及具有該電熱元件的電熱交換器。
背景技術(shù)：
通常，電熱交換器是通過進(jìn)行室內(nèi)換氣時的排氣和供氣之間的顯熱交換及潛熱交換而防止室內(nèi)溫度的急劇變化的同時，使室內(nèi)濕度維持在一定范圍之內(nèi)的裝置。
這種電熱交換器通常具有相互交叉設(shè)置的供氣通道及排氣通道、為使供氣和排氣分別通過供氣通道和排氣通道流動而提供排風(fēng)力的排風(fēng)扇、為了供氣和排氣之間的熱交換及濕度交換而設(shè)置在供氣通道和排氣通道之交叉部的電熱元件。
韓國公開特許公報公開號“特2003-0040007”中揭示了這種現(xiàn)有的電熱元件。
這種電熱元件由平板形態(tài)的襯墊和用于結(jié)合于襯墊一面的以正弦波形態(tài)褶皺而形成的隔板組成的基本單元依次層疊形成。
在這里，各隔板與相鄰的隔板直交布置，其中一個方向的隔板形成用于與所述排氣通道相連通的排氣層，其余另一個方向的隔板形成用于與供氣通道相連通的供氣層。
通過這種結(jié)構(gòu)起動所述排風(fēng)扇時，室內(nèi)空氣通過排氣通道向室外排出，室外空氣通過供氣通道供應(yīng)到室內(nèi)，這種供氣和排氣在分別通過電熱元件的供氣層和排氣層的過程中通過襯墊互相進(jìn)行熱交換及濕度交換。
因此，這種襯墊為了防止供氣和排氣的混合要求透氣性低，同時為了供氣和排氣之間有效的顯熱交換需要制作成薄厚度，并且為了順利進(jìn)行供氣和排氣之間的濕度交換要求具有高的透濕性。
所述襯墊以短的切斷狀纖維素纖維(Cellulose Fiber)為主要成分獲得，而現(xiàn)有的電熱元件在這種襯墊的材質(zhì)特性方面存在如下幾個問題。
即，若觀察襯墊的制作過程，這種切斷狀的纖維素纖維首先通過錘擊展薄及壓縮加工制作成紙張形態(tài)。此時，為了提高各纖維之間的結(jié)合力而減少透氣性，需要添加三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、環(huán)氧-聚酰胺樹脂等熱固性樹脂作為增強劑。在這種壓縮過程及增強劑添加過程中，由于襯墊的氣空率急劇減小而有可能降低透濕性，因此在這種壓縮加工及增強劑添加加工之后，為了提高透濕性而通過浸漬加工添加氯化鋰等堿性金屬作為吸濕劑。
因此，這種現(xiàn)有的電熱元件在制作襯墊時，由于除了基本的形狀加工以外還需要經(jīng)過所述增強劑添加過程及吸濕劑添加過程等附加的幾個階段的加工工藝才能制作完成，因而存在制作困難的問題。
此外，這種現(xiàn)有的電熱元件存在以下多個妨害產(chǎn)品可靠性的因素由于添加所述增強劑和吸濕劑導(dǎo)致襯墊整個厚度增加，所以顯熱交換效率下降；雖然添加吸濕劑，但由于大量添加的增強劑而導(dǎo)致襯墊基本上具有低氣空率，因此提高濕度交換效率受限制；并且，在使用電熱元件的過程中，由于浸漬在襯墊中的吸濕劑一部分從襯墊分離并隨吸氣一同供應(yīng)到室內(nèi)，而污染室內(nèi)空氣，或者由于纖維素纖維和增強劑互不相同的熱膨脹率襯墊在高溫下被破損等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決如上所述的問題，其目的在于提供一種通過電熱元件襯墊材質(zhì)的改進(jìn)而獲得易于制作并提高產(chǎn)品整體可靠性的電熱元件及具有該電熱元件的電熱交換器。
為了實現(xiàn)上述目的依據(jù)本發(fā)明所提供的電熱元件，其特征在于包含為了排氣和供氣之間的熱交換而相互交叉設(shè)置的排氣層及供氣層、設(shè)置在所述排氣層和供氣層之間的合成纖維材質(zhì)的襯墊。
依據(jù)本發(fā)明所提供的具有電熱元件的電熱交換器，其特征在于包含相互交叉設(shè)置的排氣通道及供氣通道；為了使排氣和供氣通過所述排氣通道和供氣通道流動而提供排風(fēng)力的排風(fēng)扇；設(shè)置在所述排氣通道和供氣通道的交叉部的用于排氣和供氣之間的熱交換而相互交叉的排氣層及供氣層；以及設(shè)置在所述排氣層和供氣層之間的合成纖維材質(zhì)的襯墊。
所述的襯墊被制造成具有多個微細(xì)氣孔的高密度織物形態(tài)。
所述的襯墊由外表面按照長度方向形成多個縫隙的原絲編織而成。
所述的原絲通過熔化噴射(melt-blown)方法而獲得。
所述襯墊的厚度小于20μm。
所述的合成纖維包含聚酰胺纖維。
所述的合成纖維包含聚對苯二甲酸乙二酯。


圖1是表示依據(jù)本發(fā)明所提供的電熱交換器的整體結(jié)構(gòu)示意剖面圖；圖2是表示依據(jù)本發(fā)明所提供的電熱元件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是表示依據(jù)本發(fā)明所提供的電熱元件襯墊的部分放大示意圖；圖4是表示依據(jù)本發(fā)明所提供的電熱元件襯墊的部分放大剖面圖。
主要符號說明10為主體，20為排氣通道，21為排氣風(fēng)扇，30為供氣通道，31為供氣風(fēng)扇，40為電熱元件，41為排氣層，42為供氣層，50為襯墊，51為原絲，52為縫隙，53為微細(xì)氣孔，60為隔板，70為基本單元。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)說明依據(jù)本發(fā)明所提供的優(yōu)選實施例。
如圖1所示，依據(jù)本發(fā)明所提供的電熱交換器具有箱體狀的主體10，主體10內(nèi)部設(shè)置用于分別引導(dǎo)排氣和供氣而連接室外側(cè)和室內(nèi)側(cè)的排氣通道20和供氣通道30，這種排氣通道20和供氣通道30相互交叉布置。
供氣通道30和排氣通道20的交叉部為了排氣和供氣之間的熱交換而設(shè)置電熱元件40，排氣通道20和供氣通道30的出口側(cè)分別設(shè)置排氣風(fēng)扇21和供氣風(fēng)扇31。
通過這種結(jié)構(gòu)起動排氣風(fēng)扇21和供氣風(fēng)扇31時，室內(nèi)空氣通過排氣通道20向室外排出，室外空氣通過供氣通道30流入到室內(nèi)而使室內(nèi)換氣。并且，排氣和供氣分別通過排氣通道20和供氣通道30向反方向流動的過程中，在所述電熱元件40互相進(jìn)行熱交換而減少由換氣帶來的熱損失，從而防止室內(nèi)溫度因流入的室外空氣影響而發(fā)生急劇變化。
如圖2所示，電熱元件40由平板形態(tài)的襯墊50和通過粘合劑等結(jié)合于襯墊50一面的以正弦波形態(tài)褶皺而形成的隔板60組成的基本單元70依次層疊形成，所述各隔板60與相鄰的隔板60直交布置，其中一個方向的隔板60用于形成與所述排氣通道20相連通的排氣層41，其另一個方向的隔板60用于形成與供氣通道30相連通的供氣層42。
因此，排氣和供氣分別通過電熱元件40的供氣層42和排氣層41的過程中，由襯墊50互相進(jìn)行熱交換，而這種通過襯墊50進(jìn)行的熱交換包括由供氣和排氣之間的溫度差帶來的顯熱交換和濕度差帶來的潛熱交換。
而所述襯墊50采用合成纖維材質(zhì)，以用于提高包括制作性在內(nèi)的產(chǎn)品各方面可靠性，并被制作成具有多個微細(xì)氣孔的高密度織物形態(tài)，對此下面予以詳細(xì)描述。
如圖3所示的放大圖，襯墊50由合成纖維原絲51編織成織物形態(tài)，此時合成纖維將采用比纖維素價格低廉、強韌的聚酰胺纖維或聚對苯二甲酸乙二酯(POLYETHYLENE TEREPHTHALATE)材質(zhì)通過用于制造極細(xì)纖維的熔化噴射(melt-blown)方法，即熔融之后紡絲成纖絲形態(tài)并進(jìn)行快速冷卻而獲得。這種合成纖維盡管原絲51具有大約3-4μm的很細(xì)的直徑，但是因快速冷卻引起的收縮作用而裂開，并具有按照外表面的長度方向形成的多個縫隙52。
由此制造的合成纖維原絲51被編織制作成織物形態(tài)而形成襯墊50，由此編制過程中為了將襯墊51制作成高密度織物形態(tài)，最好使各原絲51之間形成致密，由此降低透氣性的襯墊50能有效抑制通過排氣層41和供氣層42的空氣相互被混合。
使原絲51具有3-4μm細(xì)微直徑的這種襯墊50，由于既能維持高的強度又能減小其厚度，所以可以提高供氣和排氣之間的顯熱交換率。此時，考慮到襯墊50強度和熱交換率，其厚度最好制作成小于20μm。
如圖4所示，由于組成襯墊50的合成纖維原絲51，如上所述因快速冷卻作用而裂開致使其外表面形成多個縫隙52，所以，即使制作成高密度織物形態(tài)，也能具有由原絲51和原絲51之間的縫隙52形成的無數(shù)多個微細(xì)氣孔53。因此，襯墊50即使不添加吸濕劑也具有較高的透濕性。
由此可見，依據(jù)本發(fā)明所提供的電熱元件40，由于使用了將合成纖維結(jié)合成織物形態(tài)而做成的所述襯墊50，所以在制造襯墊50時不需要添加額外的增強劑；并且，由于這種襯墊50通過形成在用于組成襯墊50的合成纖維原絲外表面的多個縫隙52而自然形成多個微細(xì)氣孔53，所以不需要添加額外的吸濕劑也能具有高的透濕性。因此，依據(jù)本發(fā)明所提供的電熱元件40，由于在襯墊50的制造過程中省去了增強劑及吸濕劑的添加過程，所以襯墊50的制作過程變得更加簡單而提高了其制作性。
而且，這種電熱元件40，由于所述襯墊50采用通過熔化噴射(melt-blown)方法獲得的極細(xì)纖維為原絲51而制作，所以可以維持所定大小以上強度的同時減少了襯墊50的厚度，從而提高了顯熱交換效率；并且，如上所述，由于采用了多個微細(xì)氣孔53而具有較高透濕性的襯墊50，所以在濕度交換效率方面也具有很大優(yōu)勢。
此外，電熱元件50由于采用了沒有添加增強劑及吸濕劑的襯墊50，因而可以消除在使用過程中隨著吸氣將吸濕劑等供應(yīng)到室內(nèi)而污染室內(nèi)空氣；并且，還可防止因增強劑和合成纖維的熱膨脹率的差異導(dǎo)致襯墊50在高溫中被破損。因此，除如上述效果以外對于所述顯熱交換及濕度交換效率的提高等，不僅電熱元件將有助于提高電熱交換器整體產(chǎn)品的可靠性。
下面對本發(fā)明所提供的電熱元件及電熱交換器的工作過程及由此帶來的作用效果進(jìn)行描述。
首先，當(dāng)排氣風(fēng)扇21和供氣風(fēng)扇31工作時，室內(nèi)空氣通過排氣通道20向室外排出，室外空氣通過供氣通道30流入到室內(nèi)而使室內(nèi)換氣，而排氣和供氣分別通過排氣通道20和供氣通道30向相反方向流動的過程中，在經(jīng)過所述電熱元件40時互相進(jìn)行熱交換。
而且，通過所述電熱元件40的排氣和供氣，在分別經(jīng)過電熱元件40的排氣層41和供氣層42的過程中通過設(shè)置在排氣層41和供氣層42之間的所述襯墊50而相互進(jìn)行熱交換的同時交換濕度。此時，通過如極細(xì)纖維的原絲51而具有薄的厚度的所述襯墊50，使排氣和供氣之間進(jìn)行更加有效的顯熱交換，并通過外表面具有多個縫隙52的所述原絲51而形成多個微細(xì)氣孔53的所述襯墊50，其透濕性也被提高，從而也能提高排氣和供氣之間的水分交換。
并且，包含通過將合成纖維制作成織物形態(tài)而獲得并形成有多個微細(xì)氣孔53的襯墊50的電熱元件40，在制作襯墊50時省去了增強劑及吸濕劑等的添加過程，從而不僅提高電熱元件40的可靠性，還提高電熱交換器整體產(chǎn)品的可靠性。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明所提供的電熱元件及具有該電熱元件的電熱交換器，通過將合成纖維結(jié)合成織物形態(tài)而制作的所述襯墊，在制作襯墊時省去了增強劑及吸濕劑等添加過程，從而具有提高包括電熱元件制作性在內(nèi)的產(chǎn)品整體可靠性等優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.電熱元件，其特征在于包含為了排氣和供氣之間的熱交換而相互交叉設(shè)置的排氣層及供氣層、設(shè)置在所述排氣層和供氣層之間的合成纖維材質(zhì)的襯墊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熱元件，其特征在于所述襯墊被制造成具有多個微細(xì)氣孔的高密度織物形態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電熱元件，其特征在于所述襯墊由外表面按照長度方向形成多個縫隙的原絲編織而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電熱元件，其特征在于所述原絲通過熔化噴射方法而獲得。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電熱元件，其特征在于所述襯墊的厚度小于20μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熱元件，其特征在于所述合成纖維包含聚酰胺纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熱元件，其特征在于所述合成纖維包含聚對苯二甲酸乙二酯。
8.具有電熱元件的電熱交換器，其特征在于包含相互交叉設(shè)置的排氣通道及供氣通道；為了使排氣和供氣通過所述排氣通道和供氣通道流動而提供排風(fēng)力的排風(fēng)扇；設(shè)置在所述排氣通道和供氣通道的交叉的用于排氣和供氣之間的熱交換而相互交叉的排氣層及供氣層；以及設(shè)置在所述排氣層和供氣層之間的合成纖維材質(zhì)的襯墊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有電熱元件的電熱交換器，其特征在于所述襯墊被制造成具有多個微細(xì)氣孔的高密度織物形態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有電熱元件的電熱交換器，其特征在于所述襯墊由外表面按照長度方向形成多個縫隙的原絲編織而成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有電熱元件電熱交換器，其特征在于所述原絲通過熔化噴射方法而獲得。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有電熱的單元電熱交換器，其特征在于所述襯墊的厚度小于20μm。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有電熱元件的電熱交換器，其特征在于所述合成纖維包含聚酰胺纖維。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有電熱元件的電熱交換器，其特征在于所述合成纖維包含聚對苯二甲酸乙二酯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電熱元件及具有該電熱元件的電熱交換器，本發(fā)明的目的在于提供一種通過電熱元件襯墊材質(zhì)的改進(jìn)而獲得的易于制作并提高產(chǎn)品整體可靠性的電熱元件及具有該電熱元件的電熱交換器。為此，依據(jù)本發(fā)明所提供的電熱元件及電熱交換器，包含為了所述電熱元件的排氣和供氣之間的熱交換而相互交叉設(shè)置的排氣層及供氣層、設(shè)置在所述排氣層和供氣層之間的合成纖維材質(zhì)的襯墊，而所述襯墊被制造成具有多個微細(xì)氣孔的高密度織物形態(tài)。
文檔編號F24F3/12GK1776344SQ20051008531
公開日2006年5月24日 申請日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者金智勇, 朱義成, 金聲宇 申請人:三星電子株式會社