[发明专利]改变流道提高效率的空气全热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于室内外空气进行全热（包括显热和潜热）交换的装置。更特别地，本发明涉及一种具有改进流道结构的空气全热交换器，该空气全热交换器能够提高全热交换效率和降低阻力。

背景技术

为了保证室内空气清新，在建筑空调中必须保证足够的新风量。特别是由于化工和材料工业迅速发展，出现了大量的人工合成材料作为建筑材料和装修材料，而这些材料能够释放有害气体如甲醛、苯，甲苯、乙醇、氯仿等。室内空气环境的恶化导致建筑内的人们有不舒适的感觉，头晕、烦躁、恶心甚至产生疾病，已经引发了以下三种病症：病态建筑综合症（SBS）、与建筑有关的疾病（BRI）以及多种化学污染物过敏症（MCS）。通风稀释可以降低室内空气中的挥发性有机物（VOC），但是在非过渡季节(夏季和冬季)，新风量的增加需要消耗大量的能源，尤其是在潮湿的地区。在我国，新风能耗占空调总能耗的30%～40%，因此，节约新风能耗对减少建筑能耗意义重大。

改善室内空气品质和降低空调能耗都是国际空调界最关注的课题，而解决二者之间矛盾的最佳途径是采用全热交换器，可以使排出室内的污浊空气和室外的新鲜空气进行显热和潜热的交换，对空调排风进行最大限度的热/冷回收，能够同时实现环保和节能。

全热交换器不仅适用于使用集中空调系统的办公、宾馆等公共建筑，而且适用于没有集中空调系统的民用建筑，对新风量需求更大的医院和工厂等，节能效果更加显著。具体地，在房屋、大型建筑以及工厂中使用的通风系统一般包括：供气扇、排气扇以及管道，同时也可以包括全热交换器，主要用于回收排气中所包含的部分热能。全热交换器主要包括：由新风进气流道、新风出气流道和新风出气风机构成新风流道；由排风进气流道、排风出气流道和排风出气风机构成排风流道；以及换热芯体三个部分。

现有技术中，大部分全热交换器都如专利文献1中所述，新风和排风进口与全热交换器芯体垂直，流体大幅度扩展，阻力损失大。而且，排风空气与新风空气在全热交换芯体上分布不均匀，无法充分利用全热交换器芯体进行有效的全热交换，从而使得全热交换器换热效率无法得到有效的提高。

针对专利文献1中所述的全热交换器形式所存在的缺点，专利文献2中对全热交换器的进风形式进行了改进，将全热交换器的进风方式由进口与全热交换器芯体垂直改为进口与全热交换器芯体平行。采用这种进风方式，在一定程度上改善了排风空气与新风空气进入全热交换器芯体后分布不均匀的问题，但是，在沿芯体方向仍然存在局部空气分布过于集中或者稀薄的现象。

同时，采用专利文献1和专利文献2中所述的全热交换器时，由于在通道设计中包含多个拐角设计，使得当空气通过通道时容易在局部产生涡流，影响全热交换器的热交换效率，同时使得整个换热过程的压力损耗增加。

专利文献1：公开号CN  101324358A

专利文献2：公开号CN 102308154A

发明内容

为解决现有技术中的上述技术问题，本发明提供一种新型空气全热交换器，其中，全热交换芯体中风量均匀分布、有效降低压力损耗以及避免涡流产生。

本发明提供一种空气全热交换器，所述空气全热交换器包括：新风流道，新风风机，排风流道，排风风机和全热交换芯体；其中，

新风与排风在全热交换芯体中通过热湿交换膜进行全热交换；

在所述空气全热交换器中，新风和排风的进口和出口相对于全热交换芯体为侧向布置；

新风进口和排风出口为异侧同端面布置，且在同一个水平面上；

新风出口和排风进口为异侧同端面布置，且在同一个水平面上；

新风进口和排风进口分别在全热交换芯体一同侧的上、下两层，或下、上两层布置；以及

新风出口和排风进口分别在全热交换芯体的另一同侧的下、上两层，或上、下两层布置。

在优选的实施方式中，新风流道和排风流道内设有导流隔板。

在本发明的一个实施方式中，全热交换芯体中新风进风面和排风进风面分别在全热交换芯体一同侧的上、下两层，或下、上两层的流道内；以及新风出风面和排风出风面分别在全热交换芯体的另一同侧的下、上两层，或上、下两层的流道内。

在本发明的一个实施方式中，新风进风流道和排风进风流道的结构和尺寸相同，方向相反，其流道高度与全热交换芯体进风面高度相同，流道截面随着风量的降低逐渐减小。

在本发明的一个实施方式中，新风出风流道和排风出风流道的结构和尺寸相同，方向相反，其流道高度与全热交换芯体进风面高度相同，流道截面随着风量的增加逐渐增大。