CN1573244A - 圆筒型热交换机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热交换机，其用来有效地流通并净化在工厂、建筑物或者住宅等场所的室内空气。本发明提供了一种圆筒型热交换机，其具有筒形的传热部件，这样尽可能地减小了整体尺寸，使其变得紧凑，从而使该热交换机易于操作和安装，整套装置占用的空间较小，传热部件安装空间的热效率最大，并且其易于诸如检测和更换热交换机这样的为重复利用传热部件、从而延长热交换机寿命的整体维护和修理。另外，本发明提供一种具有小旋转半径的圆筒型热交换机，从而缩短了整个运行周期，并且确保足够大的传热面积以保持很高的热效率。

Description

圆筒型热交换机

技术领域

本发明涉及一种圆筒型热交换机，其用来有效地给工厂、建筑物或者住宅等类似场所的房间通风并净化空气，更具体地，热交换机的换热部件构造成可旋转的筒形，从而显著地减小了热交换机的整体体积，以优化在操作和安装空间方面的性能，并且在确保足够大的换热面积的同时，缩短了热交换机的运行周期，从而提高了热交换机效率的总体特性。

背景技术

通常，大多数工厂、建筑物和住宅内部空间的通风部件是例如风扇这样的直接引风和排风的装置。

在夏天或者冬天排放冷风或者热风时，这样的通风部件热效率不高。

最近已经研制出许多弥补这些缺陷的传热型热交换机。

这种传热型热交换器吸收引入气流的热量和湿气并将其传递给排放气流，从而热交换机可以实现良好的通风和空气调节。该热交换机包括风扇或者风机，风扇和风机是用来产生所需压力的部件，以使逆流的排放空气和引入空气穿过热交换机。

在该传热型热交换机中，为了提高逆流气流之间的传热效率，传热部件的应用技术比其它部件的技术都重要。并且已经实现了许多对此的研究和改进。

例如，韩国第274948号实用新型(由本发明的申请人于2002年2月7日提出并在后来被授权)中披露了一种热交换机，其具有常规热交换机中常用的盘状传热部件。但是，因为为了确保足够大的换热面积，这种热交换机要求盘的尺寸足够的大，所以热交换机的整体面积和体积变大，从而不便于热交换机操作，其占据的安装空间也大。另外，在盘的直径为450mm或者更大的情况下，因为旋转半径长，要花费很多时间来旋转盘，所以其不能完全达到令人满意的热效率。

因此，改进上述热交换机的需求逐渐增加，对该热交换机的改进并不限于常规的设计，该改进要使其具有高效率的传热部件，并且使其面积和体积减小，从而易于其操作和安装。

发明概述

本发明就是要解决上述问题，其目的是提供一种圆筒型热交换机，该圆筒型热交换机内有一个筒形的传热部件，因此尽可能地减小了整体尺寸，使其变得紧凑，从而使其易于操作和安装，整套装置占用较小的空间，传热部件安装空间的热效率最大，其易于诸如检测和更换热交换机这样的为重复利用传热部件、从而延长热交换机寿命的整体维护和修理。

本发明的另外一个目的是提供一种采用具有小旋转半径传热筒的圆筒型热交换机，从而缩短整个运行周期，并且确保足够大的传热面积以保持很高的热效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种圆筒型热交换机，其包括主体、传热筒和驱动马达。该主体在其前面板上形成有外部空气出口和内部空气入口，在其两个侧板上分别形成有外部空气入口和内部空气出口。该主体通过一个沿长度方向设置的挡板将其内部空间分隔成外部空气腔室和内部空气腔室，从而使室内空气流出房间，使室外空气流入房间；传热筒沿主体内的两个腔室的长度方向贯穿设置，并且传热筒借助其两端可旋转，其两端由多个辊子支撑，传热筒通过在旋转过程中穿过两个腔室来实现室内空气和室外空气的热交换；驱动马达位于主体内的一侧并且其通过一个与之连接的传动带使传热筒转动。

在传热筒与***传热筒中的挡板之间以及主体壁面与传热筒之间安装刷子，以放置热量在两个腔室之间传递。

传热筒包括筒体和传热介质。筒体具有辊子引导表面，其沿筒体两端的周边连续地形成，并且在其中部形成有皮带轮，筒体为多孔的网状圆柱体；传热介质固定在整个筒体的周边表面上，其具有固定的厚度并执行与空气之间的热交换。

换热介质为同时环绕圆柱形传热筒的一个单体，或者为由几段组成的环绕传热筒的可分主体。

传热介质由聚酯颗粒、玻璃纤维、非铁的金属和泡沫塑料中的一种构成。

将引导传热筒旋转的辊子安装成能够在主体的前面板和后面板处从动转动，其中每个面板上的四个辊子布置成网格的形式以支撑传热筒周边的四个点。

上述所述的本发明改进了热交换机的整体性能，并且便于运行和维护热交换机。

附图说明

在下面的参照附图对本发明优选实施例的说明中，将更具体地说明本发明的特征和优点。其中

图1为分解立体图，其示出根据本发明所述的圆筒型热交换机；

图2为正视剖面图，其示出根据本发明所述的圆筒型热交换机；

图3为沿图2中线A-A的剖面图；

图4为剖面图，其示出本发明中的传热介质的一个实施例；

图5为立体图，其示出本发明中的传热筒的连接情况；

图6为沿图2中线B-B的剖面图。

优选实施例的详细说明

现在将详细地参见本发明的实施例，在附图中对本发明的实例进行了图解说明。在对本发明进行说明的过程中，相同的部件采用相同的名称和附图标记，并且将省略对相同部分的说明。

根据本发明所述的筒形热交换器特征在于：其包括筒形的传热部件。

借助预定的驱动部件带动筒形传热部件旋转，筒形传热部件将显热能和潜热能传递给穿过其中的两股气流。

并且，将筒形传热器设置在热交换机的主体内，并使其与防止两股逆流气流互相混合的挡板连接。

筒形换热部件包括传热介质，其具有使空气通过的足够大的孔率度，和使气流产生紊流并构成传热表面的足够大的密度。

例如，传热介质可以由聚酯颗粒、玻璃纤维、非铁的金属和泡沫塑料构成。优选可以将适量的除臭剂加入上述原材料中以去除气味，可以加入沸石以去除由于空气中的湿气而存在于传热介质中的细菌和真菌。

当采用像聚酯、玻璃纤维和非铁金属和类似物质这样的颗粒材料作为传热介质时，设置一个容器以容纳这样的材料并将该容器连接在筒形传热部件的表面上。当应用像泡沫塑料这样的容易成型的材料时，换热介质为一个独立的主体。

图1为分解立体图，其示出根据本发明所述的圆筒型热交换机。图2为正视剖面图，其示出根据本发明所述的圆筒型热交换机。图3为沿图2中线A-A的剖面图。

如附图所示，用来进行热交换的传热介质19d可以布置成环绕筒体19c的整个周边，筒体19c为多孔的网状圆柱体。传热介质19d形成一个环绕整个筒体19c的单体或者其形成一可分的主体，该主体由几段组成，这几段分配给筒体19c整个周边分成的多个部分中的每个部分。

可分的主体利于检查和更换传热介质19d。

例如，如果传热介质19d为采用泡沫塑料的独立主体，则检查和更换传热介质会更容易。相反，如图4所示，如果传热介质19d由颗粒材料构成，通过拆下和安装构成容器外壁的网状部件19e可以将传热介质19d装入容器中，并且通过拆下网状部件19e可以容易地检查并更换传热介质19d。另外，容纳颗粒材料构成的传热介质19d的容器可以被独立地更换。

具有传热介质19d的传热筒19沿长度方向设置在矩形管状的主体17内，由沿主体17中心线的长度方向伸展的挡板14形成两个隔离的空间，传热筒19贯穿两个隔离空间，并执行交换热量的操作。

该热交换机在其主体17的前面板上形成有外空气出口10和内部空气入口11，外空气出口10和内部空气入口11面向不同的方向。在两侧板上分别形成有外部空气入口12和内空气出口13。挡板14安装成沿主体17长度的方向相对于前面板内的入口和出口之间的中心部伸展，从而该挡板构成两个隔离的空间的边界，这两个隔离的空间即外部空气腔室15和内部空气腔室16。

因此，在主体17内形成逆流的外部空气和内部空气的多股气流，并且贯穿两个腔室的传热筒在上述两腔室内进行热交换。

例如，通过外部空气入口12引入外部空气，并使空气通过位于外部空气腔室15内的传热介质19d，然后通过外部空气出口10将上述空气输送至房间中。通过内部空气入口11引入内部空气腔室16，然后依次通过位于内部空气腔室16内的换热介质19d和内部空气出口13，将上述空气排放到外部。在内部空气和外部空气停留在各自的腔室的过程中，它们利用贯穿两个腔室的传热介质19d来交换其显热和潜热，也就是说，在没有将内部的热量排向外部的情况下，从外部引入了新鲜的空气，只是将气味排向了外部。

可选择将吹风部件和格栅一起对准各个入口和出口安装。或者将管道或者软管与各个入口和出口相连以引入气流。

设置了刷子22，当传热筒19在两个腔室中进行热交换时，该刷子用做断绝两个腔室之间热传递的部件。

刷子22分别安装在挡板14与传热筒19的内圆周面之间，和主体17的上板、下板与传热筒19的外圆周面之间。挡板14构成两个腔室的边界。刷子22断绝外部空气腔室15和内部空气腔室16之间的热传递。从而用它来尽可能地减小热损失并保持热交换机很高的热效率。

传热筒19在两个腔室之间可以以预定的速度旋转以实现空气的热交换。

如图5所示，传热筒19的筒体19c具有辊子引导表面19a和皮带轮19b。辊子引导表面沿筒体两端的周边连续地形成。皮带轮19b形成在筒体19的中部，并且在主体17内同心布置。传热介质19d连接在辊子引导表面19a和皮带轮19b之间。每个辊子引导表面19a由四个辊子18稳定地支撑，四个辊子18可以从动转动并且按照网格的形式分别布置在前面板和后面板上。这样，筒体19c可旋转地完全支撑在八个点上。如图6所示，传动带20将筒体19c与驱动马达21的皮带轮相连，以使传热筒19能够由驱动马达带动而旋转。驱动马达21位于筒体19c的一侧。

利用固定至热交换机主体17的板状支架24来安装驱动马达21，沿槽25可以调节的托辊23安装在支架24的一侧以在需要时调节传动带20的张力。

优选，驱动马达的旋转速度，即传热筒的旋转速度为20-40rpm。

如果传热筒的旋转速度太小，则热交换机的效率就减小，如果旋转速度过大，则逆流气流会交会或者混合，从而通风量会减小。但是，本发明的传热筒具有足以进行热交换的传热表面，其旋转半径不大。因此，虽然传热筒以上述高速旋转，但是它仍然可以保持优良的热效率。

同时，在本发明中，圆筒型热交换机包括辅助的空气净化装置，该空气净化装置包括用来净化排放空气或者引入空气的过滤材料。

虽然相对于一些类型的颗粒而言，传热介质可以进行过滤，特别地，根据组成传热介质的材料的不同，传热介质可以具有良好的过滤功效，但是，优选热交换机融合有上述空气净化装置。

空气净化装置，例如特别是在外部空气入口12处设置的过滤材料，用于向房间供应干净的空气，或者在过滤掉外部空气的杂质之后，用于净化输送至传热介质的空气。

采用这样的空气净化装置有效地增大了圆筒型热交换机的适用范围。

根据本发明所述的圆筒型热交换机主要安装在窗户上，并且通过使管道或者软管向外部延伸可以将其设置在房间内。另外，热交换机可以设置在天花板内，并且可以用多种方式安装。

下面将详细地说明圆筒型热交换机的热交换操作。

两股逆流的气流穿过主体内的传热筒19，主体具有由挡板14分开的内部空气腔室15和外部空气腔室16以及传热筒19，传热筒19跨越上述腔室，由马达带动旋转。

即，为了利用传热介质实现热交换，沿传热筒19的径向将外部的空气引入，然后沿传热筒的轴向引导此股空气。沿轴向引入内部空气，然后沿径向引导此股空气。

与内部空气入口11和外部空气入口12相连的送风部件产生两股逆向气流。然后，在穿过旋转传热筒19时，内部空气和外部空气之间交换显热和潜热。因此，带有显热和潜热的排放空气流向外部，并且引入的空气穿过传热筒19后进入房间，此股空气带走排放内部空气过程中积聚在传热筒内的显热和潜热。

这样，由于传热介质材料的传热效率、特性以及大的换热表面，所以本发明提供一种圆筒型热交换机，其整体尺寸小，诸如热交换机的体积和旋转速度的运行方式简单，并且易于安装。因此，当采用传热筒进行热交换使房间中空气流通时，可以避免房间内的热损失，实现高效率的调节空气的效果。该传热筒能够聚集显热和潜热并且通过旋转可以改变气流的相对位置。

本发明所述热交换机的优点概括如下：

本发明提供了一种包括筒形换热部件的热交换机。因此，大大地提高了热交换机的性能。更具体地讲，可以增大传热介质的横截面以确保足够大的传热面积。可以减小整体的宽度和体积，从而易于检测和更换部件。并且整套装置占据的空间不大。尤其是获取了足够大的传热面积，并且缩短了部件每次旋转的循环时间，从而实现了极好的换热效率。

另外，本发明可以与利用管道的辅助空气净化装置一起使用。

虽然在上面的说明中描述了多个实施例，但是应该清楚，本发明可以具体化为许多别的包括在本发明的精神和范围之内的具体形式。因此，应当将上面的实施例看成是举例说明性的，并且在权利要求和其等价方案的范围内可以改进本发明。

Claims (6)

1.一种圆筒型热交换机，其包括：

主体，在其前面板上形成有外部空气出口和内部空气入口，在其两个侧面板上分别形成有外部空气入口和内部空气出口；所述主体具有外部空气腔室和内部空气腔室，外部腔室和内部腔室是通过一个沿长度方向设置的挡板将所述主体的内部空间分隔而形成的，从而使室内空气流出房间，使室外空气流入房间；

传热筒，所述传热筒沿主体内的两个腔室的长度方向贯穿设置，并且所述传热筒借助其两端可旋转，其两端由多个辊子支撑，所述传热筒通过在旋转过程中穿过两个腔室来实现室内空气和室外空气的热交换；

驱动马达，其位于主体内的一侧并且通过一个与之连接的传动带使所述传热筒转动。

2.如权利要求1所述的热交换机，其特征在于在传热筒与***传热筒中的挡板之间以及主体的壁面与传热筒之间安装刷子，以防止热量在两个腔室之间传递。

3.如权利要求1所述的热交换机，其特征在于传热筒包括：

筒体，其具有辊子引导表面，所述辊子引导表面沿筒体两端的周边连续地形成，并且在筒体中部形成有皮带轮，筒体为多孔的网状圆柱体；

传热介质，其固定在筒体的整个周边表面上，具有固定的厚度并执行与空气之间的热交换。

4.如权利要求3所述的热交换机，换热介质为同时环绕圆柱形传热筒的一个单体，或者为一个由几段组成的环绕传热筒的可分主体。

5.如权利要求3或4所述的热交换机，其特征在于传热介质由聚酯颗粒、玻璃纤维、非铁的金属和泡沫塑料中的一种构成。

6.如权利要求1所述的热交换机，其特征在于，引导传热筒旋转的辊子安装成能够在主体的前面板和后面板处从动转动，并且其中每个面板上的四个辊子布置成网格的形式以支撑传热筒周边的四个点。

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