一种热交换芯体及热交换设备论文和设计-刘嘉妮

全文摘要

本实用新型涉及温控设备技术领域，公开了一种热交换芯体及热交换设备。热交换芯体包括导热接触的第一通道和第二通道，第一通道的一端设有第一流入口，另一端设有第一流出口；第二通道于靠近第一流出口的一端设有第二流入口，另一端设有第二流出口；第一流入口与第二流出口之间间隔设定距离，第一流出口与第二流入口之间间隔设定距离。一种流体可通过第一通道的两端流入、流出，另一种流体可通过第二通道的两端流入、流出；两种流体都是从热交换芯体的两端的通道孔进入相应通道，并且在相应通道内整体是直线流动，所以流体在该热交换芯体中的流动阻力小。热交换设备包括上述热交换芯体和包裹热交换芯体的壳体，流体在该热交换设备的流动阻力小。

主设计要求

1.一种热交换芯体，其特征在于，所述热交换芯体包括导热接触的第一通道和第二通道，所述第一通道的一端设有第一流入口，另一端设有第一流出口；所述第二通道于靠近所述第一流出口的一端设有第二流入口，所述第二通道于靠近所述第一流入口的一端设有第二流出口；所述第一流入口与所述第二流出口之间间隔设定距离，所述第一流出口与所述第二流入口之间间隔设定距离。

设计方案

2.根据权利要求1所述的热交换芯体，其特征在于，所述第一通道的长度短于第二通道，且所述第一流入口与第一流出口均位于所述第二流入口与所述第二流出口之间。

3.根据权利要求2所述的热交换芯体，其特征在于，所述第二通道包括与所述第一通道等长的第二流道，以及固接于所述第二流道两端的导流管。

4.根据权利要求3所述的热交换芯体，其特征在于，多个所述第一通道和第二流道间隔排列形成蜂窝体结构。

5.根据权利要求3或4所述的热交换芯体，其特征在于，所述第一通道包括若干沿Y轴方向阵列的第一管道，所述第二流道包括若干沿Y轴方向阵列的第二管道。

6.根据权利要求5所述的热交换芯体，其特征在于，所述第二管道为六棱柱状，所有的所述第二管道的两端均固接有所述导流管，所述导流管的外壁内切于所述第二管道的内壁。

7.根据权利要求3或所述的热交换芯体，其特征在于，还包括设置在所述热交换芯体的两端的隔挡件，所述隔挡件填充于所述导流管之间。

8.根据权利要求7所述的热交换芯体，其特征在于，所述隔挡件为密封胶，相邻所述导流管的外壁之间均填充有所述密封胶。

9.根据权利要求6所述的热交换芯体，其特征在于，所述导流管的外壁与所述第二管道的内壁之间的缝隙填充有密封胶。

10.一种热交换设备，包括壳体，其特征在于，还包括如权利要求2至9任意一项所述的热交换芯体，所述壳体包裹所述热交换芯体，所述第二通道的两端与所述壳体的端面抵持，所述壳体在对应所述第二流入口和第二流出口的部位设有通孔，所述壳体在对应所述第一流入口和第一流出口的位置设有侧开口。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及温控设备技术领域，尤其涉及一种热交换芯体；本实用新型还涉及一种热交换设备，尤其涉及一种包括上述热交换芯体的热交换设备。

背景技术

目前，市场上出现的新风换气机大多采用逆流式的热交换机芯。但是这种机芯采用波纹板互相叠合形成腔体，加工工艺复杂，腔体体积或厚度不能做得很小，从而无法使换气机芯的体积缩小，板材厚度不能太薄，否则通风时会造成腔体鼓胀或瘪缩，使互相交换的两种气体流量不等量，甚至部分通道堵塞；加之以往的换气机机芯的生产工艺成本非常高，严重地阻碍了新风换气机的发展和普及。

为解决这一技术问题，中国发明专利CN103968491A公开了一种具有蜂窝体结构的换气机，蜂窝体内间隔地设置有新风通道和排风通道；新风通道和排风通道的进气口分别设置于蜂窝体两端的侧面上，所述新风通道和排风通道的出气口分别设置于蜂窝体两端的端面上。新风通道与其出气口相对的另一端封闭，排风通道与其出气口相对的另一端封闭。

由于新风通道和排风通道的进风口都设在蜂窝体的侧面，所以室外空气(或室内空气)在进入蜂窝体时的风阻很大。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种热交换芯体，以解决现有换风机中蜂窝体进风不畅的技术问题。

本实用新型还提供一种热交换设备，以解决现有换风机中蜂窝体进风不畅的技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种热交换芯体，所述热交换芯体包括导热接触的第一通道和第二通道，所述第一通道的一端设有第一流入口，另一端设有第一流出口；所述第二通道于靠近所述第一流出口的一端设有第二流入口，所述第二通道于靠近所述第一流入口的一端设有第二流出口；所述第一流入口与所述第二流出口之间间隔设定距离，所述第一流出口与所述第二流入口之间间隔设定距离。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一通道的长度短于第二通道，且所述第一流入口与第一流出口均位于所述第二流入口与所述第二流出口之间。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二通道包括与所述第一通道等长的第二流道，以及固接于所述第二流道两端的导流管。

作为本实用新型的进一步改进，多个所述第一通道和第二流道间隔排列形成蜂窝体结构。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一通道包括若干沿Y轴方向阵列的第一管道，所述第二流道包括若干沿Y轴方向阵列的第二管道。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二管道为六棱柱状，所有的所述第二管道的两端均固接有所述导流管，所述导流管的外壁内切于所述第二管道的内壁。

作为本实用新型的进一步改进，还包括设置在所述热交换芯体的两端的隔挡件，所述隔挡件填充于所述导流管之间。

作为本实用新型的进一步改进，所述隔挡件为密封胶，相邻所述导流管的外壁之间均填充有所述密封胶。

作为本实用新型的进一步改进，所述导流管的外壁与所述第二管道的内壁之间的缝隙填充有密封胶。

一种热交换设备，包括壳体，还包括上述的热交换芯体，所述壳体包裹所述热交换芯体，所述第二通道的两端与所述壳体的端面抵持，所述壳体在对应所述第二流入口和第二流出口的部位设有通孔，所述壳体在对应所述第一流入口和第一流出口的位置设有侧开口。

本实用新型的有益效果是：

该热交换芯体设有导热接触的第一通道和第二通道，在一端，第一通道和第二通道分别设有第一流入口和第二流出口；在另一端，第一通道和第二通道分别设有第一流出口和第二流入口。第一流入口与第二流出口之间间隔一定距离，所述第一流出口与第二流入口之间间隔一定距离，所以两种流体在该热交换芯体内的进出不会混流。

一种流体可通过第一通道的两端流入、流出，另一种流体可通过第一通道的两端流入、流出；两种流体都是从热交换芯体的两端的通道孔进入相应通道，并且在相应通道内整体是直线流动，所以流体在该热交换芯体中的流动阻力小。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是一种热交换芯体的立体示意图。

图2是另一种热交换芯体的立体示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本实用新型的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本实用新型中所使用的上、下、左、右、前、后等描述仅仅是相对于附图中本实用新型各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本实用新型。本文所使用的术语“及\/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

参照图1，示出了一种热交换芯体的立体示意图。该热交换芯体包括蜂窝体1、若干导流管2和隔挡件3。

蜂窝体1是由铝箔制成的管状结构，其设有等长的第一流道11和第二流道12。为方便描述，以下将上述流道堆叠的方向设定为Z轴方向(即图示上下方向)，第一流道延伸的方向为X轴方向，图示前后方向为Y轴方向。

具体的，第一流道11和第二流道12沿Z轴方向间隔排列，当蜂窝体1内流通有流体时，相邻的第一流道和第二流道之间可以进行热传导。第一流道11包括若干彼此相邻的第一管道，该第一管道为六棱柱形，若干第一管道沿Y轴方向线性阵列。

第二流道12包括若干彼此相邻且沿Y轴方向线性阵列的第二管道，第二管道与第一管道的延伸方向相同，第二管道为六棱柱形。

整个蜂窝体1在各处的壁厚在0.1～0.3mm之间，可保证第一流道与第二流道相互之间的热传递速率满足使用需求。此外，第一管道和\/或第二管道的截面轮廓还可以是圆形或者正方形、八边形等多边形，在此不一一限定。

导流管2为空心圆柱状结构，其延伸方向与第二管道的延伸方向一致。导流管2包括自由端和固定端，固定端同轴伸入第二管道且与蜂窝体1相对固定，自由端朝远离蜂窝体1的端面延伸。

所有的第二管道两端均插接有导流管2，优选的，位于蜂窝体1同一侧的所有导流管自由端对齐。导流管2的外壁与第二管道的内侧壁相切，优选的，导流管2的直径略大于第二管道内切圆的直径，以使导流管2与第二管道通过盈配合相对固定。

第一流道11为流体流过该热交换芯体的第一通道，第二流道12与固接于该第二流道两端的导流管2的内部管道构成流体流过该热交换芯体的第二通道，显然，第一通道要短于第二通道。第一通道的左、右两端分别为第一流入口和第一流出口；第二通道靠近第一流出口的一端为第二流入口，第二通道靠近第一流入口的一端为第二流出口。

进一步的，第二管道内壁与导流管2外壁之间的缝隙填充有密封胶，避免第二流道12中的气体从上述缝隙溢出导流管2之外。

该热交换芯体的两侧均填充有隔挡件3，隔挡件3优选设于蜂窝体1的端面与自由端的端面之间，隔挡件3可实现将流出第一管道(或流入第一管道)与流入第二管道(或流出第二管道)的气体分流，避免混流。

在一个例子中，隔挡件3为密封胶，插接于同一第二流道12中的各导流管2的外壁之间填充有密封胶，相邻的第二流道12上插接的导流管2的外壁之间也填充有密封胶，即所有导流管2外壁之间均填充有密封胶。

具体的，密封胶从导流管2的自由端朝蜂窝体一端延伸，自由端可与密封胶的一端平齐，也可稍稍露出密封胶之外。密封胶沿导流管轴向的厚度不作要求，但至少应当保证密封胶自身的稳定性，不会因轻微的碰撞发生损坏。

在另一个例子中，隔挡件为一块整体呈长方体形的板件，该板件在对应导流管的部位均设有圆柱形通孔，导流管与上述通孔紧密配合。板件材料优选轻质材料，如塑料、泡沫等。

本实用新型还提供一种热交换设备，该热交换设备包括壳体和设于该壳体内部的热交换芯体。壳体整体为内部中空的长方体形状，且整体包裹上述热交换芯体。

热交换芯体的左、右两端分别与壳体的左、右两端面抵持，壳体的左、右端面在对应所有导流管的部位设有通孔。优选的，该通孔的形状、尺寸与导流管的截面轮廓相同。

壳体在对应第一流入口处设有第一侧开口，在对应第二流出口处设有第二侧开口。

应当理解，在该交换设备中，即使没有隔档件，壳体本身也可以起到分流的作用。

以下结合附图对该热交换设备交换气体的工作过程进行简单说明：

室内的浑浊空气通过该热交换设备右端部的通孔进入第二通道，然后再从该热交换设备左端部的通孔流出；

室外的新鲜空气通过该热交换设备左端第一侧开口流入的隔挡件3与蜂窝体1之间的间隙，然后流入第一通道(或者第一管道与壳体之间形成的通道)，再从该热交换设备右端的第二侧开口流出。因为第二管道与导流管之间的缝隙设有密封胶，所以室内空气不会从第二流道12的尾部溢出造成混流，新鲜空气也不能从上述缝隙进入第二流道12造成混流。

室内空气和室外空气在蜂窝体1内进行热交换过程，以冬季为例：室内温度高于室外，室内空气在蜂窝体1内将热量传递给室外空气，室内空气流出该热交换芯体时，温度与室外温度相当；室外空气流入室内时，其温度基本等于室内温度，新鲜空气的温度与室内温度的温差一般可控制在3℃以内。

蜂窝体1在各处的壁厚为0.1～0.3mm，材质选用铝箔，所以传热速率快，同时热量损失小。

无论是室内空气还是室外空气，都是从蜂窝体两端的通孔进入相应流道，并且在相应流道内整体是直线流动，所以气体在该热交换设备中的流动阻力小。

同时，由于室内空气流经第二流道，所以第二流道内部容易脏，清洗频率高。在清洗时，仅需取出该热交换设备，从一端的导流管注入清洗液和清水清洁热交换设备，清洗液和清水将从另一端的导流管流出；之后仅需将热交换设备晾干或者烘干即可。所以相对现有的换气机，该热交换设备在清洗时也极为方便。

请参照图2，示出了另一种热交换芯体，该芯体与第一种热交换芯体的主要不同在于：

该芯体仅包括蜂窝体和未示出的隔档件，没有导流管。蜂窝体100沿Z轴方向间隔设有第一流道110和第二流道120，第二流道120的长度长于第一流道110，且两端均突出于第一流道110的两端之外。相邻的第二流道120之间填充有隔挡件(图中未示出)以分流两种流道中流体的分流。

此外，第一流道与第二流道也可以等长，相应的，两流道在沿X轴的方向错开一段距离，相邻的第一流道之间填充有隔档件、相邻的第二流道之间填充有隔档件以实现两种流道中流体的分流；在此，不一一限定，但应保证第一流入口与第二流出口之间间隔设定距离，第一流出口与第二流入口之间间隔设定距离，从而避免流体混流。

应当理解，该实用新型并不限制其使用方法，如还可以使用第一流道作为室内空气流通通道，而第二流道作为室外空气流通通道，但无论那种使用方式，室外空气和室内空气的进气口应分别位于该热交换芯体的两端。

此外，还可以使用该热交换芯体实现其他种类流体之间的热交换，如液体与液体的热交换，或者气体与液体之间的热交换，具体的工作情况与上述气体与气体的交换过程相似，在此不再赘述。

以上是对本实用新型的较佳实施进行的具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

设计图

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