熱交換器元件及其生產方法技術

本發明專利技術提供一種熱交換器元件，該熱交換器元件允許產生焓熱交換器，由此能夠改變和控制并且特別地改進顯能交換和潛能交換的效率。提供了一種用于生產熱交換器元件的方法，該方法包括：a)生產板元件，所述板元件具有限定的外部尺寸和在邊界內的區域中的皺褶，b)在預先規定的區域中以預先規定的尺寸對所述板進行穿孔，c)用具有潛能回收能力的聚合物填充穿孔，和d)使所述聚合物固化。

【技術實現步驟摘要】
熱交換器元件及其生產方法
本專利技術涉及一種熱交換器元件。進一步，本專利技術公開了一種用于生產熱交換器元件的方法。最后，本專利技術涉及一種包括創造性的熱交換器元件的熱交換器。
技術介紹
現有技術的狀態是對不同的目的使用不同種類的熱交換器。通常，熱交換器被用于將來自一種流體或介質的熱能回收到另一種中。這種熱能被稱作顯能。一種流體、通常地空氣的熱能或顯能，被回收到在附近流動的另一種流體例如平行流、逆流或橫流中，與第一種流體相比，該流體具有更低的溫度。通過將流體流逆轉，兩者的交換會產生更冷的流體。用于顯能回收的熱交換器通常由金屬或塑料板制成。由于能夠是橫流、平行流或逆流構造，所以存在不同類型的熱交換器。在板與板之間限定流動通道，使得流體能夠在板之間流動。這種裝置用在例如住宅和商業通風設備(HRV)中。另一種類型的能量交換器涉及所謂的潛能，其為水汽。為了交換潛能，已知的是，使用涂覆有干燥劑的金屬或塑料襯底或由干燥劑浸漬的纖維素或聚合物制成的隔膜。在由纖維素或聚合物制成的板之間，限定或產生了空氣通道，以允許流體沿著板的表面經過，從而將水汽從一個流體轉移到另一個流體。因為隔膜通常不具有結構強度，所以已知的是，將框架或格柵與隔膜結合，這從而限定隔膜之間的間隔。在以上的結合中，該能量交換器被稱作焓交換器。焓交換器允許顯能和潛能的交換，從而導致總能量的回收。當前可用的隔膜材料通過輥輸送。隔膜材料是焓交換器最關鍵的部分。必須將隔膜固定并且密封到一種格柵或框架，并且在某種程度上將該隔膜布置成允許流體在每個隔膜層之間流動。因此，顯而易見的是，現有技術中的焓交換器是折衷的。作為當前使用隔膜的選擇范圍和特性的結果，這些焓交換器通常會損失顯能以獲得潛能。這種熱交換器由例如WO02/072242A1中的相應的元件構成。由纖維制成的相應的隔膜被定位在柵格上。格柵是彎曲(stapled)的，從而改變板的方向以產生不同的空氣流方向。
技術實現思路
鑒于所提到的現有技術，本專利技術目的在于提供熱交換器元件和熱交換器以及熱交換器元件的生產方法。專利技術的熱交換器元件允許產生焓熱交換器，由此能夠改變和控制、特別地改進顯能交換和潛能交換的效率。利用本專利技術，以上提到的目的的解決方法由根據本專利技術的用于生產熱交換器元件的方法呈現。關于熱交換器元件，該目的通過具有本專利技術的特征的熱交換器元件解決。根據本專利技術，提供一種混合熱交換器元件，一方面，該混合熱交換器元件具有足夠的結構強度和密度，以便為任何類型的橫流和/或逆流能量交換器產生空氣流通道，從而允許使用對顯能交換有利的結構堅固的材料，另一方面，通過穿孔或開口或孔的尺寸和數量，可以限定填充有聚合物溶液的區域，所述聚合物溶液具有潛能交換特性。顯而易見的是，一方面，能夠限定、控制和使顯能交換的效率適于相應的環境(干空氣、濕度、外面溫度等)需求，并且另一方面，能夠限定、控制和使潛能交換的效率適于相應的環境(干空氣、濕度、外面溫度等)需求。根據本專利技術，板元件能夠由鋁或塑料或鋁和塑料的組合制成。該元件能夠設有皺褶。皺褶能夠被設計成使效率對壓降的比最優化。皺褶能夠被選擇成當類似的板被堆疊在一起時，允許在類似的板之間形成流動通道。通過限定皺褶，一個優勢將會是增加可用于能量傳遞的表面。這能夠盡可能大地增大，甚至能夠達到100％或更多的增加。此外，能夠以某種方式設計皺褶，例如通過選擇定向的皺褶和改變板的位置，以允許逆流或橫流的構造的簡單布置。板的邊界限定一定區域，在該區域處類似的板能夠以適當的方式固定在一起。這能夠是焊接，例如激光焊接、超聲焊接和/或折疊、壓褶等。這使包裝件的剛度穩定，以及允許增大期望的流動通道。邊界區域可以為扁平的、舌片/凹槽系統、異形或鑲邊的，以允許在板之間的緊密的可密封連接。能夠在生產板的時候執行穿孔，例如在板被模制或沖壓或壓花或真空成形時一體地執行。聚合物能夠是根據現有技術的狀態的一種，例如類似產品“艾克微松(Aquivion)”，“艾克微松(Aquivion)”是索維(Solvay)的商標，或“倪克薩(Nexar)”，“倪克薩(Nexar)”是克拉通(Kraton)的商標。例如，材料能夠是由四氟乙烯、C2F4和乙烷磺酰氟產生的共聚物、1,1,2,2-四氟-2-[三氟乙烯基-氧]、C2F3-O-(CF2)2-SO2F、磺化嵌段共聚物形式的離聚物。然而，聚合物能夠適于期望的特性和特征。根據本專利技術，聚合物作為分散體而被供應。通過在板附近以噴射、浸漬、絹印或其它層壓方法用聚合物溶液填充或覆蓋孔或穿孔而將分散體帶到板。顯而易見的是，潛能回收的量或效率取決于由孔或穿孔提供的表面、孔或穿孔的形狀和孔或穿孔的位置。所以可以使熱交換器板適于環境和功能條件。通過使用高熱傳導材料作為焓隔膜的結構元件，高的顯能效率得到保證。通過限定穿孔和選擇聚合物，高的潛能回收得到保證。板的皺褶成形/壓花顯著地增加了交換表面。每塊板的穿孔或開口部分能夠達到總表面面積的70％或更多，例如紗窗圖案。在這種情形中，該表面超過根據現有技術的扁平隔膜的表面)，并且交換器板的高顯能回收特性的損失最小。在制熱模式中能夠達到高達85％的總能量回收效率，并且在冷卻模式中能夠達到高達72％的總能量回收效率。能夠將多個完成的板堆積在一起，以構建包裝件，該包裝件在框架或外殼內產生根據本專利技術的熱交換器。將顯能和潛能合并到較高的總能量回收水平在一些氣候帶中可以消除僅對顯能熱交換器的需要。聚合物能夠與添加物合并以增多或增大其屬性。聚合物能夠是例如高效抗菌的并且能夠滿足耐火性的需求(UL)。其粘度能夠被調節，用以實現板的最佳可調諧交換特征，所述板的最佳可調諧交換特征允許盡可能高的濕交換。顯而易見的是，熱交換器的顯能傳遞和潛能傳遞能力是可調諧和可調節的。通過穿孔的可變鑲嵌幾何形狀，板能夠適于環境條件。例如能夠僅通過選擇穿孔的正確位置和構成的板的正確聚合處理，而將交換器設計成在低于凝固點(-10℃)溫度下運行而沒有冰堆積。結構元件的剛度可以使板并且因此隔膜能夠對付高達1Kpa的壓力差。該優勢為用于商業應用的較大的交換器結構創造條件。本專利技術提供一種用于生產能量交換器板的簡單方法，所述能量交換器板允許顯能以及潛能交換。板的設計和可適應性允許在技術要求和/或環境條件方面最優化的熱交換器的結構和設計。能夠使用已被證實的自動化技術制成沖壓、起皺、壓花或真空成形的鋁、不銹鋼、樹脂基板和/或塑料板，以獲得疊置剛性板的包裝件，所述自動化技術包括例如通過真空吸盤的組裝和例如通過激光焊接、超聲焊接和/或折疊、波形皺縮的密封。該板是耐洗、耐火、抗菌、密封例如防泄漏的。他們具有所有對于形成高效熱交換器而言是必要的有價值優勢。板的選擇性的穿孔和鑲嵌聚合物微孔隔膜的氣密鑄造允許構造結構混合鑲嵌隔膜。也能夠通過預編程的連續激光加工，通過類似滾針等的機械系統或通過化學蝕刻加工來執行板穿孔。總之，本專利技術提供了一種用于生產熱交換器元件的方法，所述方法包括a)生產板元件，所述板元件具有限定的外部尺寸和在邊界內的區域中的皺褶，其中所述板元件由具有顯能回收能力的材料制成；b)在預先限定的區域中且以預先限定的尺寸對所述板元件進行穿孔，其中所述穿孔的區域提供多個孔，所述多個孔允許水汽從板元件材料的一側遷移至另一側；c)用具有潛能回本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于生產熱交換器元件的方法，所述方法包括a)生產板元件，所述板元件具有限定的外部尺寸和在邊界內的區域中的皺褶，b)在預先限定的區域中且以預先限定的尺寸對所述板進行穿孔，c)用具有潛能回收能力的聚合物填充所述穿孔，和d)使所述聚合物固化。

【技術特征摘要】
2012.01.20 EP 12000365.21.一種用于生產熱交換器元件的方法，所述方法包括a)生產板元件，所述板元件具有限定的外部尺寸和在邊界內的區域中的皺褶，其中所述板元件由具有顯能回收能力的材料制成；b)在預先限定的區域中且以預先限定的尺寸對所述板元件進行穿孔，其中所述穿孔的區域提供多個孔，所述多個孔允許水汽從板元件材料的一側遷移至另一側；c)用具有潛能回收能力的聚合物填充所述穿孔，在所述聚合物處于溶解狀態時進行所述填充；和d)使所述聚合物固化到所述板元件上，用于在所述穿孔內形成聚合物層。2.根據權利要求1所述的方法，其中，對所述板元件使用了鋁。3.根據權利要求1所述的方法，其中，對所述板元件使用了塑料。4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述板元件被沖壓。5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述板元件被起皺。6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述板元件被模制。7.根據權利要求1所述的方法，其中，通過沖壓對所述板元件進行穿孔。8.根據權利要求1所述的方法，其中，在模制期間形成所述穿孔。9.根據權利要求1所述的方法，其中，所述聚合物是磺化共聚物。10.一種熱交換器元件，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬賽爾·里恩多，
申請(專利權)人：千德銷售管理股份公司，
類型：發明
國別省市：