專利名稱：旋轉(zhuǎn)式熱交換元件的制作方法
旋轉(zhuǎn)式熱交換元件技術(shù)區(qū)域本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)式熱交換元件(ROTARYTYPE HEAT EXCHANGING APPARATUS),具體涉及執(zhí)行熱交換功能及空氣過濾功能的旋轉(zhuǎn)式熱交換元件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代生活必然伴有在與室外空氣隔斷的室內(nèi)的生活，因此，用于將室內(nèi)空氣與室外空氣進(jìn)行交換的通風(fēng)裝置是必備的。通常的室內(nèi)通風(fēng)裝置采用利用鼓風(fēng)機將室內(nèi)空氣排放到室外的方式。但是，在以這種方式排放室內(nèi)空氣時，室內(nèi)的冷氣或熱氣未經(jīng)過過濾而排放到外部的同時，室外的空氣通過窗戶或門縫流入到室內(nèi)，因此失去室內(nèi)的已經(jīng)被制冷或制熱的熱量，從而導(dǎo)致制冷或采暖費的不必要的耗費。 為了解決此類問題，提出了一種廢熱回收通風(fēng)裝置。該廢熱回收通風(fēng)裝置是排放室內(nèi)的被污染的空氣的同時，把室外空氣經(jīng)過過濾及凈化、熱交換而供給到室內(nèi)的雙方向通風(fēng)系統(tǒng)。這時，熱交換元件起到在制冷、制熱過程中通風(fēng)時保持室內(nèi)空氣的熱能而對流入到室內(nèi)的室外空氣賦予該熱能的熱交換作用。即，熱交換元件起到吸收被通風(fēng)的空氣中所包括的熱能(顯熱(sensible heat)及潛熱(latent heat)),把該熱能傳遞給供給到室內(nèi)的空氣。上述熱回收通風(fēng)裝置為把室內(nèi)的污染空氣排放到室外的同時把新鮮的外部空氣供給到室內(nèi)的雙方向通風(fēng)系統(tǒng)。通常，廢熱回收熱交換元件可以安裝在將室外空氣引導(dǎo)到室內(nèi)的供氣流路、與將室內(nèi)空氣引導(dǎo)到室外的排氣流路的交叉點。廢熱通風(fēng)裝置，可以包括熱交換元件，使供給及排出的空氣產(chǎn)生熱交換；以及鼓風(fēng)機，設(shè)置在供氣流路和排氣流路側(cè)。通過上述熱交換元件保存及排出室內(nèi)空氣所具有的顯熱及潛熱，從而在供、排氣時能夠?qū)崿F(xiàn)熱能交換。但是，現(xiàn)有的熱交換元件大部分以通過提高熱交換時的廢熱回收率來使熱損失最小化為目的而構(gòu)成。這些熱交換元件的問題所在于，未能夠?qū)崿F(xiàn)供給到室內(nèi)的外部空氣的、實質(zhì)上有效的過濾功能。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供ー種熱交換元件，將空氣通過的熱交換元件分成多個層而形成中間層，以此實現(xiàn)熱交換及空氣過濾功能。用于解決問題的手段根據(jù)本發(fā)明的ー實施方式，提供ー種旋轉(zhuǎn)式熱交換兀件，形成有使室內(nèi)空氣向室外通過的第一流路及使室外空氣向室內(nèi)通過的第二流路。該旋轉(zhuǎn)式熱交換元件包括第一外部層，具有與第一流路對應(yīng)的一區(qū)域及與第二流路對應(yīng)的另一區(qū)域；第二外部層，具有與第一流路對應(yīng)的一區(qū)域及與第二流路對應(yīng)的另一區(qū)域，并與第一外部層相向；以及中間層，包括沉積有活性炭的活性炭過濾層，并形成在第一外部層和第二外部層之間，對通過第二外部層的室外空氣進(jìn)行過濾而向第一外部層傳遞，并對通過第一外部層的室內(nèi)空氣進(jìn)行過濾而向第二外部層傳遞。上述旋轉(zhuǎn)式熱交換元件吸收流入到第一外部層的一區(qū)域的室內(nèi)空氣的顯熱及潛熱，將所吸收的顯熱及潛熱傳遞給流入到上述第二外部層的另一區(qū)域的室外空氣。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明能夠獲得ー種具有熱交換及空氣過濾功能的熱交換元件。


圖I是用于說明適用本發(fā)明ー實施例涉及的熱交換元件的熱交換器的動作的圖。圖2是簡略表示本發(fā)明ー實施例涉及的熱交換元件的圖。
圖3是本發(fā)明另ー實施例涉及的熱交換元件的結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明其他實施例涉及的熱交換元件的結(jié)構(gòu)圖。圖5是本發(fā)明其他另ー實施例涉及的熱交換元件的結(jié)構(gòu)圖。附圖標(biāo)記的說明110、310、410、510 :熱交換元件；311、411、511 :第一外部層；312、412、512 :第二外部層；313、413:中間層;513 :活性炭過濾層；514:聚酯過濾層。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。圖I是用于說明使用本發(fā)明ー實施例涉及的熱交換元件的熱交換器的結(jié)構(gòu)圖。參照圖I，本實施例涉及的熱交換器100，可以包括主體外殼101，其形成有吸氣ロ及排氣ロ ；多個送風(fēng)風(fēng)扇141、142，配置在主體外殼101的內(nèi)部；及熱交換元件110。主體外殼101的前表面及后表面可分別形成有吸入空氣的空氣吸入ロ 122、132以及排出吸入的空氣的排出ロ 121、131。即，在主體外殼101的前表面可形成有吸入室內(nèi)空氣的室內(nèi)空氣吸入ロ 122及向室內(nèi)排出從室外吸入的空氣的室內(nèi)空氣排出ロ 121。主體外殼101的后表面可形成有用于吸入室外空氣的室外空氣吸入ロ 132及向室外排出從室內(nèi)吸入的空氣的空氣排出ロ 131。在主體外殼101的內(nèi)部的、室外空氣吸入ロ132與室內(nèi)空氣排出ロ 132之間及室內(nèi)空氣吸入ロ 122與室外空氣排出ロ 131之間可形成有空氣流動的流路。在本實施例中，位于室外空氣吸入ロ 132與室內(nèi)空氣排出ロ 121之間的流路、和位于室內(nèi)空氣吸入ロ 122與室外空氣排出ロ 131之間的流路可形成為經(jīng)由熱交換元件110。在主體外殼101的內(nèi)部可安裝有送風(fēng)風(fēng)扇141、142，以便能夠通過吸入ロ 122、132吸入空氣且通過排出ロ 121、131排出空氣。第一送風(fēng)風(fēng)扇141形成在室外空氣吸入ロ 132與室內(nèi)空氣排出ロ 121之間，起到吸入室外空氣而將其向室內(nèi)排出的作用。第二送風(fēng)風(fēng)扇142形成在室內(nèi)空氣吸入ロ 122與室外空氣排出ロ 131之間，起到吸入室內(nèi)空氣而將其向室外排出的作用。熱交換元件110可形成于在室外空氣吸入ロ 132與室內(nèi)空氣排出ロ 121之間形成的流路、和室內(nèi)空氣吸入ロ 122與室外空氣排出ロ 131之間形成的流路的交叉點。熱交換元件HO保存通過室內(nèi)空氣吸入ロ 122吸入的室內(nèi)空氣中包含的顯熱及潛熱，將所保存的顯熱及潛熱傳遞到通過室外空氣吸入ロ 132吸入的室外空氣。室內(nèi)空氣的顯熱及潛熱通過熱交換元件110傳遞到從室外吸入的空氣，因此通過室內(nèi)空氣排出ロ 121排出的空氣比起室外空氣的顯熱或潛熱，更接近于室內(nèi)空氣的顯熱及潛熱的性質(zhì)。本實施例的熱交換元件110可以為扁平的圓柱形狀。吸入的室外空氣及室內(nèi)空氣可經(jīng)由圓柱形狀的熱交換元件的上表面及下表面而通過熱交換元件。這時，若使圓柱形狀的熱交換元件以圓柱的中心軸為基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)，則能夠?qū)⒔?jīng)由熱交換元件110的室內(nèi)空氣的顯熱及潛熱傳遞給經(jīng)由上述熱交換元件的室外空氣。另ー方面，扁平的圓柱形狀的熱交換元件110可具有分割形狀。圖2簡略表示本 發(fā)明的一實施例涉及的熱交換元件，如圖2的(a)所示，熱交換元件110本身可具有扁平的圓柱形狀，并且如圖2的(b)至(e)所示，熱交換元件110可具有分割形狀，尤其是熱交換元件110以圓柱形狀的中心軸為中心可分割為多個扇形形狀，另ー方面，熱交換元件110的多個扇形形狀可以相同。在熱交換元件110具有分割形狀的情況下，因熱交換元件的使用年限(例如，使用壽命)到期而需要更換熱交換元件時，其各部件都能夠從主體外殼分離，與一體式的熱交換元件相比能夠更容易分離、更換熱交換元件。并且，在熱交換元件的ー個部分產(chǎn)生不良時，能夠僅更換發(fā)生不良的該部分，因此，具有能夠減少熱交換器的保養(yǎng)、維修費用的效果。另ー方面，在圖2的例中示出了熱交換元件被分割為相同的扇形形狀，但本發(fā)明不局限于該實施例，所分割的各片的形狀有可能相互不同，或者僅其中一部分相同。并且，在圖中示出了熱交換元件被分割為2、4、6及8個，但本發(fā)明不局限于此，其數(shù)量不受限制。圖3是本發(fā)明一實施例涉及的熱交換元件的結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，本實施例的熱交換元件310可包括第一外部層311、中間層313及第ニ外部層312。本實施例的第一外部層311，其能夠使室內(nèi)空氣向一區(qū)域311a通過且使室外空氣向另一區(qū)域311b通過。第一外部層311的一區(qū)域311a可與第一通路351相連接，另一區(qū)域311b可與第二通路352相連接。從室內(nèi)吸入的空氣能夠經(jīng)由第一通路351而通過一區(qū)域311a。從室外吸收經(jīng)由第二外部層312、中間層313及第一外部層311的另一區(qū)域的空氣而通過第二通路352能夠向室內(nèi)排出。第二外部層312與第一外部層311相向，其能夠使室內(nèi)空氣向一區(qū)域通過且使室外空氣向另一區(qū)域通過。第二外部層312的一區(qū)域可與第三通路353相連接，另ー區(qū)域可與第四通路相連接。通過第一通路351從室內(nèi)吸入的空氣經(jīng)由第一外部層311、中間層313及第ニ外部層312而通過第三通路353排出到室外。從室外吸入的空氣通過第四通路354經(jīng)由第二外部層312、中間層313、及第一外部層311的另一區(qū)域而排放到室內(nèi)。雖然第二外部層312的一區(qū)域與另一區(qū)域未顯示于圖3中，但第二外部層312的一區(qū)域為與第一外部層311的一區(qū)域311a對應(yīng)的區(qū)域，而第二外部層312的另一區(qū)域為與第一外部層311的另ー區(qū)域311b對應(yīng)的區(qū)域。中間層313可層疊在上述第一外部層311及第ニ外部層312之間。中間層313能夠使通過上述第一外部層的空氣及通過第二外部層的空氣通過。在本實施例中，中間層313將通過上述第二外部層312的室外空氣進(jìn)行過濾而向上述第一外部層311通過。S卩，上述中間層313對流入到室內(nèi)的空氣起到抗菌、除臭的功能。關(guān)于中間層313的詳細(xì)內(nèi)容，參照圖4、圖5更詳細(xì)地進(jìn)行說明。本實施例涉及的熱交換元件310可以以圓柱形的中心軸310a為中心旋轉(zhuǎn)?？赏ㄟ^第一通路351吸入室內(nèi)的空氣，并且可通過第四通路354吸入室外的空氣。吸入的空氣能夠分別通過熱交換元件310的第一外部層311、中間層313及第ニ外部層312。S卩，通過第一通路351吸入的室內(nèi)空氣通過熱交換元件時，上述室內(nèi)空氣中包含的顯熱及潛熱被保存在熱交換元件中。隨著熱交換元件310的旋轉(zhuǎn)，保存在熱交換元件310中的室內(nèi)空氣的顯熱及潛熱可傳遞到通過第四通路354吸入的室外空氣。由此，通過第二通路352排出的室外空氣可以為接收了室內(nèi)空氣中所包含的顯熱及潛熱的狀態(tài)。由此，防止因室內(nèi)外空氣循環(huán)而產(chǎn)生的熱損失，具有減小能量消耗的效果。
0043]另ー方面，在圖3中示出了熱交換元件310為ー體型的圓柱形形狀，但本發(fā)明不局限于此。參照圖2而如上所述，熱交換元件310可具有分割形狀。圖4是簡略表示本實施例的熱交換元件的結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，本實施例涉及的熱交換元件410可以包括第一外部層411、中間層413及第ニ外部層412依次層疊的形狀。在本實施例中，第一外部層411及與第一外部層411相向的第二外部層412，向各自的一區(qū)域通過室內(nèi)空氣而向另一區(qū)域通過室外空氣。在本實施例中，第一外部層411及第二外部層412可以為包括聚酯及聚丙烯的纖維，聚酯和聚丙烯的含量、重量等可以被設(shè)定為使空氣能夠順利地通過第一外部層411與第二外部層412的程度。中間層413可層疊在第一外部層411及第ニ外部層412之間。中間層413能夠使通過第一外部層及第二外部層的空氣通過。在本實施例中，中間層413過濾通過第二外部層412的室外空氣而使其向第一外部層411通過。在本實施例中，中間層413可包括沉積有活性炭的活性炭過濾層。圖4中示出中間層413均由活性炭過濾層構(gòu)成的例?；钚蕴窟^濾層413例如可以為活性炭沉積的聚酯無紡布。所謂活性炭是指其粒子中包含非常發(fā)達(dá)的微孔(MiCTopore)的碳聚集體。微孔由相互連接的通路構(gòu)成，具有非常寬的表面積。此表面積顯示活性炭的最顯著特征即吸附效果，其根據(jù)微孔的大小和長短，吸附能力有所不同。在活性炭過濾層的表面上微孔露出到表面，基于上述微孔的特性，活性炭過濾層對空氣污染源的吸附速度及吸附量顯示出優(yōu)異的特性。例如，若灰塵，空氣中的異物、有機溶劑或味分子等異物移動到活性炭過濾層的外表面，則該異物通過微孔擴散。被擴散的異物與微孔的內(nèi)部表面相結(jié)合或填滿微孔的內(nèi)部，由此異物就不能通過活性炭過濾層。于是，具有活性炭過濾層413的熱交換元件410通過活性炭過濾層413提高吸附能力以及除臭能力。另外，在因吸附而產(chǎn)生的抗菌效果及調(diào)節(jié)濕度，清除室內(nèi)的灰塵，去除空氣中的有害物質(zhì)及除臭上顯示出優(yōu)異的特性。并且，活性炭能夠選擇性地吸附空氣中的水分，吸附/排出空氣中的濕氣，能夠提高熱交換元件的潛熱的特性(潛熱交換)同時，能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)室內(nèi)濕度。另ー方面，雖然在圖4中示出了熱交換元件410具有一體的圓柱形狀，但本發(fā)明不局限于該實施例。參照圖2而如上所述，熱交換元件410可具有分割形狀。
圖5是本發(fā)明其他另ー實施例涉及的熱交換元件的結(jié)構(gòu)圖。如圖5所示，本實施例涉及的熱交換元件可以為第一外部層511、中間層及第ニ外部層512依次層疊的形狀。本實施例的中間層除了包括至少ー個活性炭過濾層513及至少一個聚酯過濾層514之外，其他與第4實施例相同。以下，除了不同點之外，省略說明。如上所述，中間層包括至少ー個活性炭過濾層513及至少ー個聚酯過濾層514。并且，在中間層中優(yōu)選地活性炭過濾層513及聚酯過濾層514相交替地層疊。另外，附圖只示出了 2個活性炭過濾層513以及3個聚酯過濾層514，但這只是例示，可以包括其他數(shù)量的活性炭過濾層513及聚酯過濾層514。如圖4的實施例中所說明，活性炭過濾層513可以為活性炭沉積的無紡布。另ー方面，聚酯過濾層514可以為聚酯無紡布。聚酯無紡布具有像織物那樣強度，其片材的物理性質(zhì)在經(jīng)、緯上都具有較高的強度。另外，聚酯無紡布的耐熱性，耐腐蝕性，耐油性，耐藥性及通氣性都非常優(yōu)秀，同時由微細(xì)的纖維構(gòu)成，因此在切割加工時，切割面光滑。另ー方面， 熱交換元件510還包括聚酯過濾層，對熱交換元件的產(chǎn)生聚酯的密度梯度，從而減少壓カ損失。本發(fā)明不限定于上述的實施例及附圖，而通過所附的權(quán)利要求書來確定。因此，在不脫離權(quán)利要求書中所記載的本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)，具有本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的一般知識的技術(shù)人員能夠進(jìn)行多種方式的置換、變形及變更，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這也屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)式熱交換元件，形成有使室內(nèi)空氣向室外通過的第一流路及使室外空氣向室內(nèi)通過的第二流路，其特征在于， 包括 第一外部層，具有與上述第一流路對應(yīng)的一區(qū)域及與上述第二流路對應(yīng)的另一區(qū)域；第二外部層，具有與上述第一流路對應(yīng)的一區(qū)域及與上述第二流路對應(yīng)的另一區(qū)域，并與上述第一外部層相向；以及 中間層，包括沉積有活性炭的活性炭過濾層，并形成在上述第一外部層和上述第二外部層之間，對通過上述第二外部層的室外空氣進(jìn)行過濾而向上述第一外部層傳遞，并對通過上述第一外部層的室內(nèi)空氣進(jìn)行過濾而向上述第二外部層傳遞， 上述旋轉(zhuǎn)式熱交換元件吸收流入到上述第一外部層的一區(qū)域的室內(nèi)空氣的顯熱及潛熱，將所吸收的上述顯熱及潛熱傳遞給流入到上述第二外部層的另一區(qū)域的室外空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)式熱交換元件，其特征在于， 上述中間層包括至少一個聚酯過濾層及至少一個活性炭過濾層， 上述聚酯過濾層及上述活性炭過濾層相交替地層疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)式熱交換元件，其特征在于， 上述聚酯過濾層為聚酯無紡布。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的旋轉(zhuǎn)式熱交換元件，其特征在于， 上述活性炭過濾層為沉積有活性炭的聚酯無紡布。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)式熱交換元件，其特征在于， 上述第一外部層及上述第二外部層包含聚酯及聚丙烯。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)式熱交換元件，其特征在于， 具有上述第一外部層、上述中間層及上述第二外部層依次層疊的扁平的圓柱形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)式熱交換元件，其特征在于， 上述圓柱形狀具有分割形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)式熱交換元件，其特征在于， 上述圓柱形狀以上述圓柱形狀的中心軸為中心被分割為多個扇形形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)式熱交換元件，其特征在于， 上述多個扇形形狀相同。
全文摘要
本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)式熱交換元件，形成有使室內(nèi)空氣向室外通過的第一流路及使室外空氣向室內(nèi)通過的第二流路。該熱交換元件包括第一外部層，具有與第一流路對應(yīng)的一區(qū)域及與第二流路對應(yīng)的另一區(qū)域；第二外部層，具有與第一流路對應(yīng)的一區(qū)域及與第二流路對應(yīng)的另一區(qū)域，并與第一外部層相向；以及中間層，包括沉積有活性炭的活性炭過濾層，并形成在第一外部層和第二外部層之間，對通過第二外部層的室外空氣進(jìn)行過濾而向第一外部層傳遞，對通過上述第一外部層的室內(nèi)空氣進(jìn)行過濾而向第二外部層傳遞。該熱交換元件吸收流入到第一外部層的一區(qū)域的室內(nèi)空氣的顯熱及潛熱，將所吸收的顯熱及潛熱傳遞給流入到上述第二外部層的另一區(qū)域的室外空氣。
文檔編號F24F13/30GK102734912SQ20121010710
公開日2012年10月17日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者金熙植 申請人:舍帕Cnc株式會社, 金熙植