[發(fā)明專(zhuān)利]全熱交換器元件、包含此類(lèi)元件的全熱交換器和其生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680008679.6
• 申請(qǐng)日: 2016-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107257910B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·赫希;M·馬耶朔啡;C·拜耳;S·布蘭特
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 億康先達(dá)國(guó)際集團(tuán)股份有限公司;新保適科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F28D21/00
• 分類(lèi)號(hào): F28D21/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;張全信

本發(fā)明提供全熱交換器元件(E、E')和包含此類(lèi)元件的全熱交換器。此外，本發(fā)明公開(kāi)一種生產(chǎn)此類(lèi)全熱交換器元件和全熱交換器的方法，其包含以下步驟：a)提供可透氣薄片元件(1)；b)用具有水蒸氣穿透特征的薄聚合物膜(3、4)層壓所述薄片元件(1)的至少一側(cè)(1a、1b)；和c)將所述層壓薄片元件(1)形成為展現(xiàn)3D波紋圖案(5、5、…)的所需形狀。

本發(fā)明涉及全熱交換器元件和包含此類(lèi)元件的全熱交換器。此外，本發(fā)明公開(kāi)生產(chǎn)此類(lèi)全熱交換器元件和全熱交換器的方法。

眾所周知的是出于不同目的使用不同種類(lèi)的熱交換器。通常，熱交換器用于將熱能從一種流體或介質(zhì)回收至另一種中。這種熱能被稱(chēng)作顯能。一種流體(通常空氣)的熱能或顯能回收至與第一流體(其中流體處于較低溫度下)運(yùn)行相鄰，例如并流、逆流或交叉流動(dòng)的另一流體中。通過(guò)逆轉(zhuǎn)流體流動(dòng)，兩種之間的交換將產(chǎn)生較冷流體。用于顯能回收的熱交換器通常由金屬或聚合物元件制成。存在不同類(lèi)型，因?yàn)榭纱嬖诮徊媪鲃?dòng)、并流或逆流配置。元件在其自身之間界定流道，以使得流體可在元件之間流動(dòng)。此類(lèi)裝置例如用于住宅和商業(yè)通風(fēng)(HRV)。

另一類(lèi)型的能量交換器是指所謂的潛能，其包括空氣中的濕氣。為了交換潛能，已知使用由干燥劑浸漬的纖維素或聚合物制得的干燥劑涂布的金屬或聚合物襯底或膜。在由纖維素或聚合物制得的板之間，界定或產(chǎn)生空氣通道以允許流體沿板的表面穿過(guò)，進(jìn)而將濕氣從一種流體轉(zhuǎn)移至另一流體。由于膜通常不具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，已知組合膜與框架或網(wǎng)格，其進(jìn)而界定膜之間的間距。

在以上(即熱交換和濕氣交換)的組合的情況下，能量交換器被稱(chēng)作全熱交換器。那些全熱交換器允許顯能和潛能的交換，導(dǎo)致總能量回收。

當(dāng)前可用的膜材料是通過(guò)滾筒傳遞。膜材料是全熱交換器的最重要部分。膜必須經(jīng)固定和密封到一種網(wǎng)格或框架且以允許流體在每一膜層之間流動(dòng)的方式配置。因此，顯而易見(jiàn)的是已知技術(shù)的全熱交換器為折衷。由于當(dāng)前使用的膜的選擇范圍和特征，其將通常在顯能交換中損失以在潛能交換中增益。

構(gòu)建自對(duì)應(yīng)元件的此類(lèi)全熱交換器為例如WO 02/072242A1。在網(wǎng)格上安置由纖維制成的對(duì)應(yīng)膜。含有膜或相鄰膜之間的間隔物(即間隔物和膜呈交替順序)的網(wǎng)格經(jīng)釘住或堆疊，進(jìn)而更改板的方向以產(chǎn)生不同氣流方向。

考慮到提及的現(xiàn)有技術(shù)水平，本發(fā)明的目標(biāo)之一為提供全熱交換器元件和全熱交換器以及其生產(chǎn)方法，允許產(chǎn)生其中每一全熱交換器元件中的顯能交換和潛能交換兩項(xiàng)的效率增加且其中全熱交換器元件和由此類(lèi)元件制成的全熱交換器的制造成本減少的全熱交換器。

本發(fā)明的另一目標(biāo)為提供對(duì)于水蒸氣具有高比交換面積的全熱交換器元件和全熱交換器，以及其生產(chǎn)方法。

為了達(dá)成此目標(biāo)，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)全熱交換器元件的方法，其包含以下步驟：

a)提供透氣薄片元件；

b)用具有水蒸氣穿透特征的薄聚合物膜層壓薄片元件的至少一側(cè)；和

c)將層壓薄片元件形成為展現(xiàn)3D波紋圖案的所需形狀。

因此，獲得全熱交換器元件，其允許熱量和水分子(呈水蒸氣形式)跨越元件從元件的一側(cè)向元件的另一側(cè)幾乎在元件的整個(gè)表面積中轉(zhuǎn)移，所述元件現(xiàn)在具有相比于先前技術(shù)中的此類(lèi)元件更高的比交換面積。相比之下，比水分子更大或極性更小的分子，如二氧化碳和氣味相關(guān)分子被禁止穿過(guò)元件。另外，薄片元件和層合到薄片元件的至少一側(cè)的選擇性地水蒸氣可穿透的屏障材料僅使用一個(gè)成形步驟形成為所需波紋形狀(“一步成形”)。因此，在根據(jù)本發(fā)明的全熱交換器元件中，一方面增加總能量(即顯能加上潛能)轉(zhuǎn)移效率，同時(shí)另一方面降低制造成本。

或者，方法中的步驟b)和c)的順序可轉(zhuǎn)換，即將(尚未層壓的)薄片元件形成為展現(xiàn)3D波紋圖案的所需形狀且接著用具有水蒸氣穿透特征的薄聚合物膜層壓形成的薄片元件的至少一側(cè)(“兩步成形”)。