專利名稱：圓筒型熱交換機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圓筒型熱交換機(jī)，其用來(lái)有效地給工廠、建筑物或者住宅等類似場(chǎng)所的房間通風(fēng)并凈化空氣，更具體地，熱交換機(jī)的換熱部件構(gòu)造成可旋轉(zhuǎn)的筒形，從而顯著地減小了熱交換機(jī)的整體體積，以優(yōu)化在操作和安裝空間方面的性能，并且在確保足夠大的換熱面積的同時(shí)，縮短了熱交換機(jī)的運(yùn)行周期，從而提高了熱交換機(jī)效率的總體特性。
背景技術(shù)：
通常，大多數(shù)工廠、建筑物和住宅內(nèi)部空間的通風(fēng)部件是例如風(fēng)扇這樣的直接引風(fēng)和排風(fēng)的裝置。
在夏天或者冬天排放冷風(fēng)或者熱風(fēng)時(shí)，這樣的通風(fēng)部件熱效率不高。
最近已經(jīng)研制出許多彌補(bǔ)這些缺陷的傳熱型熱交換機(jī)。
這種傳熱型熱交換器吸收引入氣流的熱量和濕氣并將其傳遞給排放氣流，從而熱交換機(jī)可以實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)。該熱交換機(jī)包括風(fēng)扇或者風(fēng)機(jī)，風(fēng)扇和風(fēng)機(jī)是用來(lái)產(chǎn)生所需壓力的部件，以使逆流的排放空氣和引入空氣穿過(guò)熱交換機(jī)。
在該傳熱型熱交換機(jī)中，為了提高逆流氣流之間的傳熱效率，傳熱部件的應(yīng)用技術(shù)比其它部件的技術(shù)都重要。并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了許多對(duì)此的研究和改進(jìn)。
例如，韓國(guó)第274948號(hào)實(shí)用新型(由本發(fā)明的申請(qǐng)人于2002年2月7日提出并在后來(lái)被授權(quán))中披露了一種熱交換機(jī)，其具有常規(guī)熱交換機(jī)中常用的盤(pán)狀傳熱部件。但是，因?yàn)闉榱舜_保足夠大的換熱面積，這種熱交換機(jī)要求盤(pán)的尺寸足夠的大，所以熱交換機(jī)的整體面積和體積變大，從而不便于熱交換機(jī)操作，其占據(jù)的安裝空間也大。另外，在盤(pán)的直徑為450mm或者更大的情況下，因?yàn)樾D(zhuǎn)半徑長(zhǎng)，要花費(fèi)很多時(shí)間來(lái)旋轉(zhuǎn)盤(pán)，所以其不能完全達(dá)到令人滿意的熱效率。
因此，改進(jìn)上述熱交換機(jī)的需求逐漸增加，對(duì)該熱交換機(jī)的改進(jìn)并不限于常規(guī)的設(shè)計(jì)，該改進(jìn)要使其具有高效率的傳熱部件，并且使其面積和體積減小，從而易于其操作和安裝。
發(fā)明概述本發(fā)明就是要解決上述問(wèn)題，其目的是提供一種圓筒型熱交換機(jī)，該圓筒型熱交換機(jī)內(nèi)有一個(gè)筒形的傳熱部件，因此盡可能地減小了整體尺寸，使其變得緊湊，從而使其易于操作和安裝，整套裝置占用較小的空間，傳熱部件安裝空間的熱效率最大，其易于諸如檢測(cè)和更換熱交換機(jī)這樣的為重復(fù)利用傳熱部件、從而延長(zhǎng)熱交換機(jī)壽命的整體維護(hù)和修理。
本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供一種采用具有小旋轉(zhuǎn)半徑傳熱筒的圓筒型熱交換機(jī)，從而縮短整個(gè)運(yùn)行周期，并且確保足夠大的傳熱面積以保持很高的熱效率。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種圓筒型熱交換機(jī)，其包括主體、傳熱筒和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。該主體在其前面板上形成有外部空氣出口和內(nèi)部空氣入口，在其兩個(gè)側(cè)板上分別形成有外部空氣入口和內(nèi)部空氣出口。該主體通過(guò)一個(gè)沿長(zhǎng)度方向設(shè)置的擋板將其內(nèi)部空間分隔成外部空氣腔室和內(nèi)部空氣腔室，從而使室內(nèi)空氣流出房間，使室外空氣流入房間；傳熱筒沿主體內(nèi)的兩個(gè)腔室的長(zhǎng)度方向貫穿設(shè)置，并且傳熱筒借助其兩端可旋轉(zhuǎn)，其兩端由多個(gè)輥?zhàn)又?，傳熱筒通過(guò)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中穿過(guò)兩個(gè)腔室來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣和室外空氣的熱交換；驅(qū)動(dòng)馬達(dá)位于主體內(nèi)的一側(cè)并且其通過(guò)一個(gè)與之連接的傳動(dòng)帶使傳熱筒轉(zhuǎn)動(dòng)。
在傳熱筒與插入傳熱筒中的擋板之間以及主體壁面與傳熱筒之間安裝刷子，以放置熱量在兩個(gè)腔室之間傳遞。
傳熱筒包括筒體和傳熱介質(zhì)。筒體具有輥?zhàn)右龑?dǎo)表面，其沿筒體兩端的周邊連續(xù)地形成，并且在其中部形成有皮帶輪，筒體為多孔的網(wǎng)狀圓柱體；傳熱介質(zhì)固定在整個(gè)筒體的周邊表面上，其具有固定的厚度并執(zhí)行與空氣之間的熱交換。
換熱介質(zhì)為同時(shí)環(huán)繞圓柱形傳熱筒的一個(gè)單體，或者為由幾段組成的環(huán)繞傳熱筒的可分主體。
傳熱介質(zhì)由聚酯顆粒、玻璃纖維、非鐵的金屬和泡沫塑料中的一種構(gòu)成。
將引導(dǎo)傳熱筒旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)影惭b成能夠在主體的前面板和后面板處從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，其中每個(gè)面板上的四個(gè)輥?zhàn)硬贾贸删W(wǎng)格的形式以支撐傳熱筒周邊的四個(gè)點(diǎn)。
上述所述的本發(fā)明改進(jìn)了熱交換機(jī)的整體性能，并且便于運(yùn)行和維護(hù)熱交換機(jī)。


在下面的參照附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明中，將更具體地說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)。其中圖1為分解立體圖，其示出根據(jù)本發(fā)明所述的圓筒型熱交換機(jī)；圖2為正視剖面圖，其示出根據(jù)本發(fā)明所述的圓筒型熱交換機(jī)；圖3為沿圖2中線A-A的剖面圖；圖4為剖面圖，其示出本發(fā)明中的傳熱介質(zhì)的一個(gè)實(shí)施例；圖5為立體圖，其示出本發(fā)明中的傳熱筒的連接情況；圖6為沿圖2中線B-B的剖面圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明現(xiàn)在將詳細(xì)地參見(jiàn)本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中對(duì)本發(fā)明的實(shí)例進(jìn)行了圖解說(shuō)明。在對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明的過(guò)程中，相同的部件采用相同的名稱和附圖標(biāo)記，并且將省略對(duì)相同部分的說(shuō)明。
根據(jù)本發(fā)明所述的筒形熱交換器特征在于其包括筒形的傳熱部件。
借助預(yù)定的驅(qū)動(dòng)部件帶動(dòng)筒形傳熱部件旋轉(zhuǎn)，筒形傳熱部件將顯熱能和潛熱能傳遞給穿過(guò)其中的兩股氣流。
并且，將筒形傳熱器設(shè)置在熱交換機(jī)的主體內(nèi)，并使其與防止兩股逆流氣流互相混合的擋板連接。
筒形換熱部件包括傳熱介質(zhì)，其具有使空氣通過(guò)的足夠大的孔率度，和使氣流產(chǎn)生紊流并構(gòu)成傳熱表面的足夠大的密度。
例如，傳熱介質(zhì)可以由聚酯顆粒、玻璃纖維、非鐵的金屬和泡沫塑料構(gòu)成。優(yōu)選可以將適量的除臭劑加入上述原材料中以去除氣味，可以加入沸石以去除由于空氣中的濕氣而存在于傳熱介質(zhì)中的細(xì)菌和真菌。
當(dāng)采用像聚酯、玻璃纖維和非鐵金屬和類似物質(zhì)這樣的顆粒材料作為傳熱介質(zhì)時(shí)，設(shè)置一個(gè)容器以容納這樣的材料并將該容器連接在筒形傳熱部件的表面上。當(dāng)應(yīng)用像泡沫塑料這樣的容易成型的材料時(shí)，換熱介質(zhì)為一個(gè)獨(dú)立的主體。
圖1為分解立體圖，其示出根據(jù)本發(fā)明所述的圓筒型熱交換機(jī)。圖2為正視剖面圖，其示出根據(jù)本發(fā)明所述的圓筒型熱交換機(jī)。圖3為沿圖2中線A-A的剖面圖。
如附圖所示，用來(lái)進(jìn)行熱交換的傳熱介質(zhì)19d可以布置成環(huán)繞筒體19c的整個(gè)周邊，筒體19c為多孔的網(wǎng)狀圓柱體。傳熱介質(zhì)19d形成一個(gè)環(huán)繞整個(gè)筒體19c的單體或者其形成一可分的主體，該主體由幾段組成，這幾段分配給筒體19c整個(gè)周邊分成的多個(gè)部分中的每個(gè)部分。
可分的主體利于檢查和更換傳熱介質(zhì)19d。
例如，如果傳熱介質(zhì)19d為采用泡沫塑料的獨(dú)立主體，則檢查和更換傳熱介質(zhì)會(huì)更容易。相反，如圖4所示，如果傳熱介質(zhì)19d由顆粒材料構(gòu)成，通過(guò)拆下和安裝構(gòu)成容器外壁的網(wǎng)狀部件19e可以將傳熱介質(zhì)19d裝入容器中，并且通過(guò)拆下網(wǎng)狀部件19e可以容易地檢查并更換傳熱介質(zhì)19d。另外，容納顆粒材料構(gòu)成的傳熱介質(zhì)19d的容器可以被獨(dú)立地更換。
具有傳熱介質(zhì)19d的傳熱筒19沿長(zhǎng)度方向設(shè)置在矩形管狀的主體17內(nèi)，由沿主體17中心線的長(zhǎng)度方向伸展的擋板14形成兩個(gè)隔離的空間，傳熱筒19貫穿兩個(gè)隔離空間，并執(zhí)行交換熱量的操作。
該熱交換機(jī)在其主體17的前面板上形成有外空氣出口10和內(nèi)部空氣入口11，外空氣出口10和內(nèi)部空氣入口11面向不同的方向。在兩側(cè)板上分別形成有外部空氣入口12和內(nèi)空氣出口13。擋板14安裝成沿主體17長(zhǎng)度的方向相對(duì)于前面板內(nèi)的入口和出口之間的中心部伸展，從而該擋板構(gòu)成兩個(gè)隔離的空間的邊界，這兩個(gè)隔離的空間即外部空氣腔室15和內(nèi)部空氣腔室16。
因此，在主體17內(nèi)形成逆流的外部空氣和內(nèi)部空氣的多股氣流，并且貫穿兩個(gè)腔室的傳熱筒在上述兩腔室內(nèi)進(jìn)行熱交換。
例如，通過(guò)外部空氣入口12引入外部空氣，并使空氣通過(guò)位于外部空氣腔室15內(nèi)的傳熱介質(zhì)19d，然后通過(guò)外部空氣出口10將上述空氣輸送至房間中。通過(guò)內(nèi)部空氣入口11引入內(nèi)部空氣腔室16，然后依次通過(guò)位于內(nèi)部空氣腔室16內(nèi)的換熱介質(zhì)19d和內(nèi)部空氣出口13，將上述空氣排放到外部。在內(nèi)部空氣和外部空氣停留在各自的腔室的過(guò)程中，它們利用貫穿兩個(gè)腔室的傳熱介質(zhì)19d來(lái)交換其顯熱和潛熱，也就是說(shuō)，在沒(méi)有將內(nèi)部的熱量排向外部的情況下，從外部引入了新鮮的空氣，只是將氣味排向了外部。
可選擇將吹風(fēng)部件和格柵一起對(duì)準(zhǔn)各個(gè)入口和出口安裝?；蛘邔⒐艿阑蛘哕浌芘c各個(gè)入口和出口相連以引入氣流。
設(shè)置了刷子22，當(dāng)傳熱筒19在兩個(gè)腔室中進(jìn)行熱交換時(shí)，該刷子用做斷絕兩個(gè)腔室之間熱傳遞的部件。
刷子22分別安裝在擋板14與傳熱筒19的內(nèi)圓周面之間，和主體17的上板、下板與傳熱筒19的外圓周面之間。擋板14構(gòu)成兩個(gè)腔室的邊界。刷子22斷絕外部空氣腔室15和內(nèi)部空氣腔室16之間的熱傳遞。從而用它來(lái)盡可能地減小熱損失并保持熱交換機(jī)很高的熱效率。
傳熱筒19在兩個(gè)腔室之間可以以預(yù)定的速度旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)空氣的熱交換。
如圖5所示，傳熱筒19的筒體19c具有輥?zhàn)右龑?dǎo)表面19a和皮帶輪19b。輥?zhàn)右龑?dǎo)表面沿筒體兩端的周邊連續(xù)地形成。皮帶輪19b形成在筒體19的中部，并且在主體17內(nèi)同心布置。傳熱介質(zhì)19d連接在輥?zhàn)右龑?dǎo)表面19a和皮帶輪19b之間。每個(gè)輥?zhàn)右龑?dǎo)表面19a由四個(gè)輥?zhàn)?8穩(wěn)定地支撐，四個(gè)輥?zhàn)?8可以從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)并且按照網(wǎng)格的形式分別布置在前面板和后面板上。這樣，筒體19c可旋轉(zhuǎn)地完全支撐在八個(gè)點(diǎn)上。如圖6所示，傳動(dòng)帶20將筒體19c與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)21的皮帶輪相連，以使傳熱筒19能夠由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)21位于筒體19c的一側(cè)。
利用固定至熱交換機(jī)主體17的板狀支架24來(lái)安裝驅(qū)動(dòng)馬達(dá)21，沿槽25可以調(diào)節(jié)的托輥23安裝在支架24的一側(cè)以在需要時(shí)調(diào)節(jié)傳動(dòng)帶20的張力。
優(yōu)選，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度，即傳熱筒的旋轉(zhuǎn)速度為20-40rpm。
如果傳熱筒的旋轉(zhuǎn)速度太小，則熱交換機(jī)的效率就減小，如果旋轉(zhuǎn)速度過(guò)大，則逆流氣流會(huì)交會(huì)或者混合，從而通風(fēng)量會(huì)減小。但是，本發(fā)明的傳熱筒具有足以進(jìn)行熱交換的傳熱表面，其旋轉(zhuǎn)半徑不大。因此，雖然傳熱筒以上述高速旋轉(zhuǎn)，但是它仍然可以保持優(yōu)良的熱效率。
同時(shí)，在本發(fā)明中，圓筒型熱交換機(jī)包括輔助的空氣凈化裝置，該空氣凈化裝置包括用來(lái)凈化排放空氣或者引入空氣的過(guò)濾材料。
雖然相對(duì)于一些類型的顆粒而言，傳熱介質(zhì)可以進(jìn)行過(guò)濾，特別地，根據(jù)組成傳熱介質(zhì)的材料的不同，傳熱介質(zhì)可以具有良好的過(guò)濾功效，但是，優(yōu)選熱交換機(jī)融合有上述空氣凈化裝置。
空氣凈化裝置，例如特別是在外部空氣入口12處設(shè)置的過(guò)濾材料，用于向房間供應(yīng)干凈的空氣，或者在過(guò)濾掉外部空氣的雜質(zhì)之后，用于凈化輸送至傳熱介質(zhì)的空氣。
采用這樣的空氣凈化裝置有效地增大了圓筒型熱交換機(jī)的適用范圍。
根據(jù)本發(fā)明所述的圓筒型熱交換機(jī)主要安裝在窗戶上，并且通過(guò)使管道或者軟管向外部延伸可以將其設(shè)置在房間內(nèi)。另外，熱交換機(jī)可以設(shè)置在天花板內(nèi)，并且可以用多種方式安裝。
下面將詳細(xì)地說(shuō)明圓筒型熱交換機(jī)的熱交換操作。
兩股逆流的氣流穿過(guò)主體內(nèi)的傳熱筒19，主體具有由擋板14分開(kāi)的內(nèi)部空氣腔室15和外部空氣腔室16以及傳熱筒19，傳熱筒19跨越上述腔室，由馬達(dá)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
即，為了利用傳熱介質(zhì)實(shí)現(xiàn)熱交換，沿傳熱筒19的徑向?qū)⑼獠康目諝庖?，然后沿傳熱筒的軸向引導(dǎo)此股空氣。沿軸向引入內(nèi)部空氣，然后沿徑向引導(dǎo)此股空氣。
與內(nèi)部空氣入口11和外部空氣入口12相連的送風(fēng)部件產(chǎn)生兩股逆向氣流。然后，在穿過(guò)旋轉(zhuǎn)傳熱筒19時(shí)，內(nèi)部空氣和外部空氣之間交換顯熱和潛熱。因此，帶有顯熱和潛熱的排放空氣流向外部，并且引入的空氣穿過(guò)傳熱筒19后進(jìn)入房間，此股空氣帶走排放內(nèi)部空氣過(guò)程中積聚在傳熱筒內(nèi)的顯熱和潛熱。
這樣，由于傳熱介質(zhì)材料的傳熱效率、特性以及大的換熱表面，所以本發(fā)明提供一種圓筒型熱交換機(jī)，其整體尺寸小，諸如熱交換機(jī)的體積和旋轉(zhuǎn)速度的運(yùn)行方式簡(jiǎn)單，并且易于安裝。因此，當(dāng)采用傳熱筒進(jìn)行熱交換使房間中空氣流通時(shí)，可以避免房間內(nèi)的熱損失，實(shí)現(xiàn)高效率的調(diào)節(jié)空氣的效果。該傳熱筒能夠聚集顯熱和潛熱并且通過(guò)旋轉(zhuǎn)可以改變氣流的相對(duì)位置。
本發(fā)明所述熱交換機(jī)的優(yōu)點(diǎn)概括如下本發(fā)明提供了一種包括筒形換熱部件的熱交換機(jī)。因此，大大地提高了熱交換機(jī)的性能。更具體地講，可以增大傳熱介質(zhì)的橫截面以確保足夠大的傳熱面積?？梢詼p小整體的寬度和體積，從而易于檢測(cè)和更換部件。并且整套裝置占據(jù)的空間不大。尤其是獲取了足夠大的傳熱面積，并且縮短了部件每次旋轉(zhuǎn)的循環(huán)時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)了極好的換熱效率。
另外，本發(fā)明可以與利用管道的輔助空氣凈化裝置一起使用。
雖然在上面的說(shuō)明中描述了多個(gè)實(shí)施例，但是應(yīng)該清楚，本發(fā)明可以具體化為許多別的包括在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的具體形式。因此，應(yīng)當(dāng)將上面的實(shí)施例看成是舉例說(shuō)明性的，并且在權(quán)利要求和其等價(jià)方案的范圍內(nèi)可以改進(jìn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種圓筒型熱交換機(jī)，其包括主體，在其前面板上形成有外部空氣出口和內(nèi)部空氣入口，在其兩個(gè)側(cè)面板上分別形成有外部空氣入口和內(nèi)部空氣出口；所述主體具有外部空氣腔室和內(nèi)部空氣腔室，外部腔室和內(nèi)部腔室是通過(guò)一個(gè)沿長(zhǎng)度方向設(shè)置的擋板將所述主體的內(nèi)部空間分隔而形成的，從而使室內(nèi)空氣流出房間，使室外空氣流入房間；傳熱筒，所述傳熱筒沿主體內(nèi)的兩個(gè)腔室的長(zhǎng)度方向貫穿設(shè)置，并且所述傳熱筒借助其兩端可旋轉(zhuǎn)，其兩端由多個(gè)輥?zhàn)又?，所述傳熱筒通過(guò)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中穿過(guò)兩個(gè)腔室來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣和室外空氣的熱交換；驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，其位于主體內(nèi)的一側(cè)并且通過(guò)一個(gè)與之連接的傳動(dòng)帶使所述傳熱筒轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的熱交換機(jī)，其特征在于在傳熱筒與插入傳熱筒中的擋板之間以及主體的壁面與傳熱筒之間安裝刷子，以防止熱量在兩個(gè)腔室之間傳遞。
3.如權(quán)利要求1所述的熱交換機(jī)，其特征在于傳熱筒包括筒體，其具有輥?zhàn)右龑?dǎo)表面，所述輥?zhàn)右龑?dǎo)表面沿筒體兩端的周邊連續(xù)地形成，并且在筒體中部形成有皮帶輪，筒體為多孔的網(wǎng)狀圓柱體；傳熱介質(zhì)，其固定在筒體的整個(gè)周邊表面上，具有固定的厚度并執(zhí)行與空氣之間的熱交換。
4.如權(quán)利要求3所述的熱交換機(jī)，換熱介質(zhì)為同時(shí)環(huán)繞圓柱形傳熱筒的一個(gè)單體，或者為一個(gè)由幾段組成的環(huán)繞傳熱筒的可分主體。
5.如權(quán)利要求3或4所述的熱交換機(jī)，其特征在于傳熱介質(zhì)由聚酯顆粒、玻璃纖維、非鐵的金屬和泡沫塑料中的一種構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的熱交換機(jī)，其特征在于，引導(dǎo)傳熱筒旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)影惭b成能夠在主體的前面板和后面板處從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且其中每個(gè)面板上的四個(gè)輥?zhàn)硬贾贸删W(wǎng)格的形式以支撐傳熱筒周邊的四個(gè)點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱交換機(jī)，其用來(lái)有效地流通并凈化在工廠、建筑物或者住宅等場(chǎng)所的室內(nèi)空氣。本發(fā)明提供了一種圓筒型熱交換機(jī)，其具有筒形的傳熱部件，這樣盡可能地減小了整體尺寸，使其變得緊湊，從而使該熱交換機(jī)易于操作和安裝，整套裝置占用的空間較小，傳熱部件安裝空間的熱效率最大，并且其易于諸如檢測(cè)和更換熱交換機(jī)這樣的為重復(fù)利用傳熱部件、從而延長(zhǎng)熱交換機(jī)壽命的整體維護(hù)和修理。另外，本發(fā)明提供一種具有小旋轉(zhuǎn)半徑的圓筒型熱交換機(jī)，從而縮短了整個(gè)運(yùn)行周期，并且確保足夠大的傳熱面積以保持很高的熱效率。
文檔編號(hào)F28F23/00GK1573244SQ20041004657
公開(kāi)日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月12日
發(fā)明者俞炳淑 申請(qǐng)人:俞炳淑, 大綸產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社