一种热管转轮组合式全热回收装置及方法专利检索-发散冷却空气动力学专利检索查询-专利查询网

一种热管 转轮组合式全热回收装置及方法

阅读：681发布：2020-05-13

专利汇可以提供一种热管转轮组合式全热回收装置及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种热管转轮组合式全热回收装置，包括箱壳、前机壳、后机壳和热管转轮组件，前机壳上设有新风进口通道和排风出口通道，后机壳上设有新风出口通道和排风进口通道，箱壳的前侧壁上设有新风进口和排风出口，箱壳的后侧壁上设有新风出口和排风进口；热管转轮组件包括转轮、环形热管和驱动电机，转轮包括轮壳和多块翅片，多块翅片将轮壳内部空间分隔成多个翅片空气通道；环形热管的外表面上设有热管除湿材料层，翅片的外表面上设有翅片除湿材料层，驱动电机的输出轴上连接有跨接在轮壳上的传动带；本发明还公开了一种热管转轮组合式全热回收方法。本发明强化了换热过程，提高了显热回收效率，能够实现夏季和冬季工况下的全热回收。，下面是一种热管转轮组合式全热回收装置及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种热管转轮组合式全热回收装置，其特征在于：包括箱壳(11)、设置在箱壳(11)内前侧的前机壳(3)、设置在箱壳(11)内后侧的后机壳(4)和设置在箱壳(11)内中间位置处的热管转轮组件，所述前机壳(3)上设置有新风进口通道(14)和排风出口通道(15)，所述后机壳(4)上设置有与新风进口通道(14)相对设置的新风出口通道(17)和与排风出口通道(15)相对设置的排风进口通道(16)，所述箱壳(11)的前侧壁上设置有与新风进口通道(14)相对设置的新风进口(1)和与排风出口通道(15)相对设置的排风出口(2)，所述箱壳(11)的后侧壁上设置有与新风出口通道(17)相对设置的新风出口(9)和与排风进口通道(16)相对设置的排风进口(10)，所述箱壳(11)内新风进口通道(14)和新风出口通道(17)所在区域为新风区，所述箱壳(11)内排风进口通道(16)和排风出口通道(15)所在区域为排风区；所述热管转轮组件包括转轮(5)、环形热管(13)和用于为转轮转动提供动力的驱动电机(7)，所述转轮(5)包括环形的轮壳(5-1)和以轮壳(5-1)的几何中心向四周发散均匀布设在轮壳(5-1)内的多块翅片(5-2)，多块所述翅片(5-2)将轮壳(5-1)内部空间分隔成多个翅片空气通道(5-3)，每个所述翅片空气通道(5-3)均由两片相邻的翅片(5-2)和夹在两片相邻的翅片(5-
2)之间的一段轮壳(5-1)围成，所述翅片空气通道(5-3)在新风区连通新风进口通道(14)与新风出口通道(17)和清洗通道(18)，所述后机壳(4)上还设置有清洗通道(18)，所述清洗通道(18)与排风进口通道(16)相连通，所述翅片空气通道(5-3)在排风区连通排风出口通道(15)与排风进口通道(16)，所述环形热管(13)在轮壳(5-1)内沿转轮(5)的轴向呈多层布设，每层环形热管(13)均包括多根呈同心圆布设的环形热管(13)，每根环形热管(13)均穿插在翅片(5-2)上；所述环形热管(13)的外表面上设置有热管除湿材料层(13-5)，所述翅片(5-2)的外表面上设置有翅片除湿材料层(5-4)，所述驱动电机(7)的输出轴上连接有跨接在轮壳(5-1)上的传动带(6)。
2.按照权利要求1所述的一种热管转轮组合式全热回收装置，其特征在于：所述前机壳(3)上设置有前机壳圆形孔，所述前机壳圆形孔内设置有用于将前机壳圆形孔分隔为两个
180°扇形通道的前分区隔板(8)，位于前分区隔板(8)上侧的180°扇形通道为新风进口通道(14)，位于前分区隔板(8)下侧的180°扇形通道为排风出口通道(15)。
3.按照权利要求2所述的一种热管转轮组合式全热回收装置，其特征在于：所述前分区隔板(8)的厚度大于等于任意相邻两块翅片(5-2)之间的最大距离。
4.按照权利要求1所述的一种热管转轮组合式全热回收装置，其特征在于：所述后机壳(4)上设置有后机壳圆形孔，所述后机壳圆形孔内设置有用于将后机壳圆形孔分隔为两个
180°扇形通道的第一后分区隔板(19)，位于第一后分区隔板(19)上侧的180°扇形通道内设置有用于将180°扇形通道分隔为165°扇形通道和15°扇形通道的第二后分区隔板(20)，位于第一后分区隔板(19)下侧的180°扇形通道为排风进口通道(16)，所述165°扇形通道为新风出口通道(17)，所述15°扇形通道为清洗通道(18)，所述第一后分区隔板(19)上设置有位于清洗通道(18)下方的连通孔(21)，所述清洗通道(18)与排风进口通道(16)通过连通孔(21)相连通。
5.按照权利要求4所述的一种热管转轮组合式全热回收装置，其特征在于：所述第一后分区隔板(19)的厚度大于等于任意相邻两块翅片(5-2)之间的最大距离。
6.按照权利要求1所述的一种热管转轮组合式全热回收装置，其特征在于：所述环形热管(13)包括管壳(13-1)和设置在管壳(13-1)上的封盖(13-2)，所述管壳(13-1)的内表面上设置有热管吸液芯(13-3)，所述管壳(13-1)内腔为真空腔(13-4)，所述真空腔(13-4)内填充有热管工质。
7.按照权利要求6所述的一种热管转轮组合式全热回收装置，其特征在于：所述翅片(5-2)和轮壳(5-1)均采用铝合金材料制成，所述管壳(13-1)采用紫铜材料制成，所述热管除湿材料层(13-5)采用浸渍涂覆法涂覆在管壳(13-1)的外表面上，所述翅片除湿材料层(5-4)采用浸渍涂覆法涂覆在翅片(5-2)的外表面上。
8.按照权利要求7所述的一种热管转轮组合式全热回收装置，其特征在于：所述热管除湿材料层(13-5)采用浸渍涂覆法涂覆在管壳(13-1)的外表面上的具体过程为：
步骤A1、将环形热管(13)浸入物质的量浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液内60s，对环形热管(13)的表面进行去油脱脂处理；
步骤A2、将环形热管(13)从氢氧化钠溶液内捞出后，用蒸馏水和乙醇清洗环形热管(13)表面，再置于烘箱内烘干；
步骤A3、采用水性复合胶将硅胶颗粒涂敷于环形热管(13)表面，烘干后浸渍到硅溶胶中1小时～5小时，之后取出烘干，重复3～8次；
步骤A4、将环形热管(13)浸入质量分数为45％的氯化锂溶液中6小时～10小时，使氯化锂充分浸入到硅胶颗粒孔道内，再置于烘箱内烘干；
步骤A5、将环形热管(13)放入温度为30℃、湿度为90％RH的恒温恒湿箱中强制液解
12h，再置于烘箱内烘干；
所述翅片除湿材料层(5-4)采用浸渍涂覆法涂覆在翅片(5-2)的外表面上的具体过程为：
步骤B1、将翅片(5-2)浸入物质的量浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液内60s，对翅片(5-
2)的表面进行去油脱脂处理；
步骤B2、将翅片(5-2)从氢氧化钠溶液内捞出后，用蒸馏水和乙醇清洗翅片(5-2)表面，再置于烘箱内烘干；
步骤B3、采用水性复合胶将硅胶颗粒涂敷于翅片(5-2)表面，烘干后浸渍到硅溶胶中1小时～5小时，之后取出烘干，重复3～8次；
步骤B4、将翅片(5-2)浸入质量分数为45％的氯化锂溶液中6小时～10小时，使氯化锂充分浸入到硅胶颗粒孔道内，再置于烘箱内烘干；
步骤B5、将翅片(5-2)放入温度为30℃、湿度为90％RH的恒温恒湿箱中强制液解12h，再置于烘箱内烘干。
9.一种采用如权利要求1所述装置的热管转轮组合式全热回收方法，其特征在于，该方法包括夏季工况和冬季工况两种情况，夏季工况下，新风区为蒸发段，排风区为冷凝段，冬季工况下，新风区为冷凝段，排风区为蒸发段；所述环形热管(13)的蒸发段将热管工质水汽化后，水蒸汽运行至环形热管(13)冷凝段，在冷凝段放出热量并凝结为液态，液态水借助热管吸液芯(13-3)，在热管吸液芯(13-3)抽吸作用下回流到环形热管(13)的蒸发段，再次受热汽化，如此往复循环；驱动电机(7)逆时针转动时，通过传动带(6)带动转轮(5)逆时针转动，所述环形热管(13)和翅片(5-2)在轮壳(5)的带动下缓慢转动，加快了热管工质水在蒸发段和冷凝段之间的交换过程，提高了换热效率；转轮(5)不断转动，新风通过转轮(5)的新风区，排风同时逆向通过转轮(5)的排风区，新风和排风以这种方式交替逆向通过转轮(5)，翅片空气通道(5-3)从排风区刚转入新风区时，翅片空气通道(5-3)内的新风和排风混合气流进入清洗通道(18)排至室外；
其中，夏季工况下，温度和湿度较低的室内空气通过相应部分的翅片空气通道(5-3)时，相应翅片空气通道(5-3)内的环形热管(13)段受到冷却，翅片除湿材料层(5-4)和热管除湿材料层(13-5)由于水蒸气分压力差，放出其中所含的部分水分，及至下一瞬间，刚与排风空气相接触，被冷却的环形热管(13)段和去湿后的翅片除湿材料层(5-4)和热管除湿材料层(13-5)便轮转到新风区，与进入的新鲜空气相接触，于是高温高湿的新鲜空气便得以降温去湿，即在进行其他热湿处理之前先进行预冷却和预去湿；
夏季新风处理过程为：所述新风进口(1)进入的新风经过翅片(5-2)外表面上的翅片除湿材料层(5-4)和环形热管(13)外表面上的热管除湿材料层(13-5)，翅片除湿材料层(5-4)和热管除湿材料层(13-5)被加热加湿，加热的翅片除湿材料层(5-4)和热管除湿材料层(13-5)与相应部分管壳(13-1)内的热管工质水发生换热，热管工质水被加热汽化，从而带走新风热量，于是高温高湿的室外新风得到降温去湿，经新风出口(9)后进入其他空调热备；
夏季排风处理过程为：所述排风进口(10)进入的排风经过翅片(5-2)外表面上的翅片除湿材料层(5-4)和环形热管(13)外表面上的热管除湿材料层(13-5)，翅片除湿材料层(5-
4)和热管除湿材料层(13-5)被冷却去湿，冷却的翅片除湿材料层(5-4)和热管除湿材料层(13-5)与相应部分管壳(13-1)内的水蒸汽发生换热，水蒸汽被冷凝液化，从而带走排风冷量，于是排风被加热加湿后经排风出口(2)排出或进入其他设备；
其中，冬季工况下，室外低温干燥的新鲜空气需要回收室内排风的热和湿，当冬季温度和湿度较高的室内空气通过相应部分的翅片空气通道(5-3)时，相应翅片空气通道(5-3)内的环形热管(13)段受到加热，翅片除湿材料层(5-4)和热管除湿材料层(13-5)由于水蒸气分压力差，吸附空气中所含的部分水分，及至下一瞬间，刚与排风空气相接触，被加热的环形热管(13)段和吸湿后的翅片除湿材料层(5-4)和热管除湿材料层(13-5)便轮转到新风区，与进入的新鲜空气相接触，于是低温干燥的新鲜空气便得以加热加湿，即在进行其他热湿处理之前先进行预加热和预加湿；
冬季排风处理过程为：所述排风进口(10)进入的排风经过翅片(5-2)外表面上的翅片除湿材料层(5-4)和环形热管(13)外表面上的热管除湿材料层(13-5)，翅片除湿材料层(5-
4)和热管除湿材料层(13-5)被加热加湿，加热的翅片除湿材料层(5-4)和热管除湿材料层(13-5)与相应部分管壳(13-1)内的工质水发生换热，热管工质水被加热汽化，从而带走排风热量，于是排风被降温去湿后经排风出口(2)排至室外；
冬季新风处理过程为：所述新风进口(1)进入的新风经过翅片(5-2)外表面上的翅片除湿材料层(5-4)和环形热管(13)外表面上的热管除湿材料层(13-5)，翅片除湿材料层(5-4)和热管除湿材料层(13-5)被冷却去湿，冷却的翅片除湿材料层(5-4)和热管除湿材料层(13-5)与相应部分管壳(13-1)内的水蒸汽发生换热，水蒸汽被冷凝液化，从而带走新风冷量，于是低温干燥的室外新风得到加热加湿，经新风出口(9)后进入其他空调热备。

说明书全文

一种热管 转轮组合式全热回收装置及方法

技术领域

[0001] 本发明属于热回收技术领域，具体涉及一种热管转轮组合式全热回收装置及方法。

背景技术

[0002] 室内空气品质成为近年来学者研究的焦点，室内空气品质对人们的生活和工作影响很大。糟糕的室内空气品质与病态建筑综合征有着直接的关联，它可导致人们疾病发病率猛增，头晕，乏力，工作效率低下。影响室内空气品质的因素有：没有补充足够的室外新风，建筑物本身产生的空气污染，人体活动产生的空气污染等。因此为提高室内空气品质，最直接、最有效的措施之一是保证室内足够的新风量。针对特定的环境设定具体的新风量，使室内空气品质符合卫生要求，然而满足卫生要求就必然要求新风量大幅度上升，增大新风量即新风负荷，也就相应增大了空调能耗。而空调能耗已占建筑能耗的40％～60％，新风负荷可增至总冷负荷的40％，如此大的能耗就与节能减排基本国策产生直接的矛盾，所以研发排风的全热回收装置用于新风预处理已成为一个重要的科研方向。

[0003] 由不燃性吸湿材料或带吸湿性涂层的材料制成芯材的转轮式热回收器因其存在较大的接触热阻，而且热回收具有周期性，不能及时将热量传递到另一侧，从而热交换效率受到严重影响，同时热交换影响的湿交换效率也受到影响。热管是一种超导传热元件，其导热能力超过任何已知金属的导热能力，然而由一系列热管组成的热管式热回收器只能回收空气显热，不能回收空气潜热。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种热管转轮组合式全热回收装置，其结构简单，设计合理，强化了换热过程，提高了显热回收效率，能够实现夏季和冬季工况下的全热回收，实用性强，便于推广使用。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种热管转轮组合式全热回收装置，包括箱壳、设置在箱壳内前侧的前机壳、设置在箱壳内后侧的后机壳和设置在箱壳内中间位置处的热管转轮组件，所述前机壳上设置有新风进口通道和排风出口通道，所述后机壳上设置有与新风进口通道相对设置的新风出口通道和与排风出口通道相对设置的排风进口通道，所述箱壳的前侧壁上设置有与新风进口通道相对设置的新风进口和与排风出口通道相对设置的排风出口，所述箱壳的后侧壁上设置有与新风出口通道相对设置的新风出口和与排风进口通道相对设置的排风进口，所述箱壳内新风进口通道和新风出口通道所在区域为新风区，所述箱壳内排风进口通道和排风出口通道所在区域为排风区；所述热管转轮组件包括转轮、环形热管和用于为转轮转动提供动力的驱动电机，所述转轮包括环形的轮壳和以轮壳的几何中心向四周发散均匀布设在轮壳内的多块翅片，多块所述翅片将轮壳内部空间分隔成多个翅片空气通道，每个所述翅片空气通道均由两片相邻的翅片和夹在两片相邻的翅片之间的一段轮壳围成，所述翅片空气通道在新风区连通新风进口通道与新风出口通道和清洗通道，所述翅片空气通道在排风区连通排风出口通道与排风进口通道，所述环形热管在轮壳内沿转轮的轴向呈多层布设，每层环形热管均包括多根呈同心圆布设的环形热管，每根环形热管均穿插在翅片上；所述环形热管的外表面上设置有热管除湿材料层，所述翅片的外表面上设置有翅片除湿材料层，所述驱动电机的输出轴上连接有跨接在轮壳上的传动带。

[0006] 上述的一种热管转轮组合式全热回收装置，所述前机壳上设置有前机壳圆形孔，所述前机壳圆形孔内设置有用于将前机壳圆形孔分隔为两个180°扇形通道的前分区隔板，位于前分区隔板上侧的180°扇形通道为新风进口通道，位于前分区隔板下侧的180°扇形通道为排风出口通道。

[0007] 上述的一种热管转轮组合式全热回收装置，所述前分区隔板的厚度大于等于任意相邻两块翅片之间的最大距离。

[0008] 上述的一种热管转轮组合式全热回收装置，所述后机壳上还设置有清洗通道，所述清洗通道与排风进口通道相连通。

[0009] 上述的一种热管转轮组合式全热回收装置，所述后机壳上设置有后机壳圆形孔，所述后机壳圆形孔内设置有用于将后机壳圆形孔分隔为两个180°扇形通道的第一后分区隔板，位于第一后分区隔板上侧的180°扇形通道内设置有用于将180°扇形通道分隔为165°扇形通道和15°扇形通道的第二后分区隔板，位于第一后分区隔板下侧的180°扇形通道为排风进口通道，所述165°扇形通道为新风出口通道，所述15°扇形通道为清洗通道，所述第一后分区隔板上设置有位于清洗通道下方的连通孔，所述清洗通道与排风进口通道通过连通孔相连通。

[0010] 上述的一种热管转轮组合式全热回收装置，所述第一后分区隔板的厚度大于等于任意相邻两块翅片之间的最大距离。

[0011] 上述的一种热管转轮组合式全热回收装置，所述环形热管包括管壳和设置在管壳上的封盖，所述管壳的内表面上设置有热管吸液芯，所述管壳内腔为真空腔，所述真空腔内填充有热管工质。

[0012] 上述的一种热管转轮组合式全热回收装置，所述翅片和轮壳均采用铝合金材料制成，所述管壳采用紫铜材料制成，所述热管除湿材料层采用浸渍涂覆法涂覆在管壳的外表面上，所述翅片除湿材料层采用浸渍涂覆法涂覆在翅片的外表面上。

[0013] 上述的一种热管转轮组合式全热回收装置，所述热管除湿材料层采用浸渍涂覆法涂覆在管壳的外表面上的具体过程为：

[0014] 步骤A1、将环形热管浸入物质的量浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液内60s，对环形热管的表面进行去油脱脂处理；

[0015] 步骤A2、将环形热管从氢氧化钠溶液内捞出后，用蒸馏水和乙醇清洗环形热管表面，再置于烘箱内烘干；

[0016] 步骤A3、采用水性复合胶将硅胶颗粒涂敷于环形热管表面，烘干后浸渍到硅溶胶中1小时～5小时，之后取出烘干，重复3～8次；

[0017] 步骤A4、将环形热管浸入质量分数为45％的氯化锂溶液中6小时～10小时，使氯化锂充分浸入到硅胶颗粒孔道内，再置于烘箱内烘干；

[0018] 步骤A5、将环形热管放入温度为30℃、湿度为90％RH的恒温恒湿箱中强制液解12h，再置于烘箱内烘干；

[0019] 所述翅片除湿材料层采用浸渍涂覆法涂覆在翅片的外表面上的具体过程为：

[0020] 步骤B1、将翅片浸入物质的量浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液内60s，对翅片的表面进行去油脱脂处理；

[0021] 步骤B2、将翅片从氢氧化钠溶液内捞出后，用蒸馏水和乙醇清洗翅片表面，再置于烘箱内烘干；

[0022] 步骤B3、采用水性复合胶将硅胶颗粒涂敷于翅片表面，烘干后浸渍到硅溶胶中1小时～5小时，之后取出烘干，重复3～8次；

[0023] 步骤B4、将翅片浸入质量分数为45％的氯化锂溶液中6小时～10小时，使氯化锂充分浸入到硅胶颗粒孔道内，再置于烘箱内烘干；

[0024] 步骤B5、将翅片放入温度为30℃、湿度为90％RH的恒温恒湿箱中强制液解12h，再置于烘箱内烘干。

[0025] 本发明还公开了一种方法步骤简单、实现方便、能够实现夏季和冬季工况下的全热回收、实用性强、便于推广使用的热管转轮组合式全热回收方法，该方法包括夏季工况和冬季工况两种情况，夏季工况下，新风区为蒸发段，排风区为冷凝段，冬季工况下，新风区为冷凝段，排风区为蒸发段；所述环形热管的蒸发段将热管工质水汽化后，水蒸汽运行至环形热管冷凝段，在冷凝段放出热量并凝结为液态，液态水借助热管吸液芯，在热管吸液芯抽吸作用下回流到环形热管的蒸发段，再次受热汽化，如此往复循环；驱动电机逆时针转动时，通过传动带带动转轮逆时针转动，所述环形热管和翅片在轮壳的带动下缓慢转动，加快了热管工质水在蒸发段和冷凝段之间的交换过程，提高了换热效率；转轮不断转动，新风通过转轮的新风区，排风同时逆向通过转轮的排风区，新风和排风以这种方式交替逆向通过转轮，翅片空气通道从排风区刚转入新风区时，翅片空气通道内的新风和排风混合气流进入清洗通道排至室外；

[0026] 其中，夏季工况下，温度和湿度较低的室内空气通过相应部分的翅片空气通道时，相应翅片空气通道内的环形热管段受到冷却，翅片除湿材料层和热管除湿材料层由于水蒸气分压力差，放出其中所含的部分水分，及至下一瞬间，刚与排风空气相接触，被冷却的环形热管段和去湿后的翅片除湿材料层和热管除湿材料层便轮转到新风区，与进入的新鲜空气相接触，于是高温高湿的新鲜空气便得以降温去湿，即在进行其他热湿处理之前先进行预冷却和预去湿；

[0027] 夏季新风处理过程为：所述新风进口进入的新风经过翅片外表面上的翅片除湿材料层和环形热管外表面上的热管除湿材料层，翅片除湿材料层和热管除湿材料层被加热加湿，加热的翅片除湿材料层和热管除湿材料层与相应部分管壳内的热管工质水发生换热，热管工质水被加热汽化，从而带走新风热量，于是高温高湿的室外新风得到降温去湿，经新风出口后进入其他空调热备；

[0028] 夏季排风处理过程为：所述排风进口进入的排风经过翅片外表面上的翅片除湿材料层和环形热管外表面上的热管除湿材料层，翅片除湿材料层和热管除湿材料层被冷却去湿，冷却的翅片除湿材料层和热管除湿材料层与相应部分管壳内的水蒸汽发生换热，水蒸汽被冷凝液化，从而带走排风冷量，于是排风被加热加湿后经排风出口排出或进入其他设备；

[0029] 其中，冬季工况下，室外低温干燥的新鲜空气需要回收室内排风的热和湿，当冬季温度和湿度较高的室内空气通过相应部分的翅片空气通道时，相应翅片空气通道内的环形热管段受到加热，翅片除湿材料层和热管除湿材料层由于水蒸气分压力差，吸附空气中所含的部分水分，及至下一瞬间，刚与排风空气相接触，被加热的环形热管段和吸湿后的翅片除湿材料层和热管除湿材料层便轮转到新风区，与进入的新鲜空气相接触，于是低温干燥的新鲜空气便得以加热加湿，即在进行其他热湿处理之前先进行预加热和预加湿；

[0030] 冬季排风处理过程为：所述排风进口进入的排风经过翅片外表面上的翅片除湿材料层和环形热管外表面上的热管除湿材料层，翅片除湿材料层和热管除湿材料层被加热加湿，加热的翅片除湿材料层和热管除湿材料层与相应部分管壳内的工质水发生换热，热管工质水被加热汽化，从而带走排风热量，于是排风被降温去湿后经排风出口排至室外；

[0031] 冬季新风处理过程为：所述新风进口进入的新风经过翅片外表面上的翅片除湿材料层和环形热管外表面上的热管除湿材料层，翅片除湿材料层和热管除湿材料层被冷却去湿，冷却的翅片除湿材料层和热管除湿材料层与相应部分管壳内的水蒸汽发生换热，水蒸汽被冷凝液化，从而带走新风冷量，于是低温干燥的室外新风得到加热加湿，经新风出口后进入其他空调热备。

[0032] 本发明与现有技术相比具有以下优点：

[0033] 1、本发明的热管转轮组合式全热回收装置，该装置利用室内排出空气与室外引进的新鲜空气进行显热与潜热交换而回收能源，进而达到节约能源并保持通风良好的目的，在夏季能够将新风预冷及除湿，在冬季能够将新风预热加湿，具有回收高效、安装简单、便于维护、易于控制、设备投资回收周期短等优点。

[0034] 2、本发明的热管转轮组合式全热回收装置，多组环形热管穿插在翅片空气通道之间，环形热管是超导传热元件，所以强化了换热过程，提高了显热回收效率。

[0035] 3、本发明的热管转轮组合式全热回收装置，将除湿材料涂覆在翅片和环形热管表面，形成了翅片除湿材料层和热管除湿材料层，由于除湿材料与空气之间存在水蒸气分压力差，所以两种流体之间实现湿传递。

[0036] 4、本发明的热管转轮组合式全热回收装置，环形热管在驱动电机作用下缓慢转动，加快了热管工质水在蒸发段和冷凝段之间的交换效率，从而提高了换热效率。

[0037] 5、本发明的热管转轮组合式全热回收装置，以环形热管显热回收，翅片除湿材料层和热管除湿材料层潜热回收，每根热管自成换热体系，回收高效，结构紧凑；与普通热回收转轮的蜂巢状空气通道相比，翅片空气通道较大而不会造成堵塞问题。

[0038] 6、本发明的热管转轮组合式全热回收装置，通过设置清洗通道，当翅片空气通道从排风区刚转入新风区时，翅片空气通道内的新风和排风混合气流能够进入清洗通道排至室外。

[0039] 7、本发明的热管转轮组合式全热回收方法的方法步骤简单，实现方便，能够实现夏季和冬季工况下的全热回收，实用性强，便于推广使用。

[0040] 综上所述，本发明强化了换热过程，提高了显热回收效率，能够实现夏季和冬季工况下的全热回收，实用性强，便于推广使用。

[0041] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

[0042] 图1为本发明热管转轮组合式全热回收装置的立体图。

[0043] 图2为本发明热管转轮组合式全热回收装置的分解结构示意图。

[0044] 图3为本发明热管转轮组件的结构示意图。

[0045] 图4为本发明图3除驱动电机和皮带外的主视图。

[0046] 图5为本发明环形热管和翅片的连接关系示意图。

[0047] 图6为本发明热管转轮组件的部分剖面图。

[0048] 图7为本发明后机壳、第一后分区隔板和第二后分区隔板的连接关系示意图。

[0049] 图8为本发明环形热管的结构示意图。

[0050] 附图标记说明:

[0051] 1—新风进口； 2—排风出口； 3—前机壳；

[0052] 4—后机壳； 5—转轮； 5-1—轮壳；

[0053] 5-2—翅片； 5-3—翅片空气通道； 5-4—翅片除湿材料层；

[0054] 6—传动带； 7—驱动电机； 8—前分区隔板；

[0055] 9—新风出口； 10—排风进口； 11—箱壳；

[0056] 13—环形热管； 13-1—管壳；

[0057] 13-2—封盖； 13-3—热管吸液芯； 13-4—真空腔；

[0058] 13-5—热管除湿材料层； 14—新风进口通道；

[0059] 15—排风出口通道； 16—排风进口通道； 17—新风出口通道；

[0060] 18—清洗通道； 19—第一后分区隔板； 20—第二后分区隔板；

[0061] 21—连通孔。

具体实施方式

[0062] 如图1～图8所示，本发明的热管转轮组合式全热回收装置，包括箱壳11、设置在箱壳11内前侧的前机壳3、设置在箱壳11内后侧的后机壳4和设置在箱壳11内中间位置处的热管转轮组件，所述前机壳3上设置有新风进口通道14和排风出口通道15，所述后机壳4上设置有与新风进口通道14相对设置的新风出口通道17和与排风出口通道15相对设置的排风进口通道16，所述箱壳11的前侧壁上设置有与新风进口通道14相对设置的新风进口1和与排风出口通道15相对设置的排风出口2，所述箱壳11的后侧壁上设置有与新风出口通道17相对设置的新风出口9和与排风进口通道16相对设置的排风进口10，所述箱壳11内新风进口通道14和新风出口通道17所在区域为新风区，所述箱壳11内排风进口通道16和排风出口通道15所在区域为排风区；所述热管转轮组件包括转轮5、环形热管13和用于为转轮转动提供动力的驱动电机7，所述转轮5包括环形的轮壳5-1和以轮壳5-1的几何中心向四周发散均匀布设在轮壳5-1内的多块翅片5-2，多块所述翅片5-2将轮壳5-1内部空间分隔成多个翅片空气通道5-3，每个所述翅片空气通道5-3均由两片相邻的翅片5-2和夹在两片相邻的翅片5-2之间的一段轮壳5-1围成，所述翅片空气通道5-3在新风区连通新风进口通道14与新风出口通道17和清洗通道18，所述翅片空气通道5-3在排风区连通排风出口通道15与排风进口通道16，所述环形热管13在轮壳5-1内沿转轮5的轴向呈多层布设，每层环形热管13均包括多根呈同心圆布设的环形热管13，每根环形热管13均穿插在翅片5-2上；所述环形热管13的外表面上设置有热管除湿材料层13-5，所述翅片5-2的外表面上设置有翅片除湿材料层
5-4，所述驱动电机7的输出轴上连接有跨接在轮壳5-1上的传动带6。

[0063] 具体实施时，所述轮壳5-1的形状为圆环形。翅片5-2用于固定环形热管13，环形热管13用于强化流体换热。热管除湿材料层13-5和翅片除湿材料层5-4与排风气流或新风气流之间既发生显热交换又进行湿传递。

[0064] 本实施例中，如图2所示，所述前机壳3上设置有前机壳圆形孔，所述前机壳圆形孔内设置有用于将前机壳圆形孔分隔为两个180°扇形通道的前分区隔板8，位于前分区隔板8上侧的180°扇形通道为新风进口通道14，位于前分区隔板8下侧的180°扇形通道为排风出口通道15。

[0065] 本实施例中，所述前分区隔板8的厚度大于等于任意相邻两块翅片5-2之间的最大距离。

[0066] 由于当前分区隔板8的厚度小于相邻两块翅片5-2之间的最大距离时，新风气流和排风气流就会在前分区隔板8对应的翅片空气通道5-3内发生混合，造成新风和排风的交叉污染，因此，将前分区隔板8的厚度设置为大于等于任意相邻两块翅片5-2之间的最大距离，能够避免新风和排风的交叉污染。

[0067] 本实施例中，如图2所示，所述后机壳4上还设置有清洗通道18，所述清洗通道18与排风进口通道16相连通。

[0068] 本实施例中，如图2和图7所示，所述后机壳4上设置有后机壳圆形孔，所述后机壳圆形孔内设置有用于将后机壳圆形孔分隔为两个180°扇形通道的第一后分区隔板19，位于第一后分区隔板19上侧的180°扇形通道内设置有用于将180°扇形通道分隔为165°扇形通道和15°扇形通道的第二后分区隔板20，位于第一后分区隔板19下侧的180°扇形通道为排风进口通道16，所述165°扇形通道为新风出口通道17，所述15°扇形通道为清洗通道18，所述第一后分区隔板19上设置有位于清洗通道18下方的连通孔21，所述清洗通道18与排风进口通道16通过连通孔21相连通。

[0069] 具体实施时，所述清洗通道18位于第一后分区隔板19的右上侧。由于翅片空气通道5-3从排风区进入新风区时，翅片空气通道5-3存留污浊空气排风，所以翅片空气通道5-3先经过一小股新风气流吹洗，吹洗之后的小股混合气流不能送入室内，因此进入清洗通道18，再经过连通孔21进入排风进口通道16，从而与排风混合送至室外；这样能够防止少量排风掺入新风进入室内。

[0070] 本实施例中，所述第一后分区隔板19的厚度大于等于任意相邻两块翅片5-2之间的最大距离。

[0071] 由于当第一后分区隔板19的厚度小于相邻两块翅片5-2之间的最大距离时，新风气流和排风气流就会在第一后分区隔板19对应的翅片空气通道5-3内发生混合，造成新风和排风的交叉污染，因此，将第一后分区隔板19的厚度设置为大于等于任意相邻两块翅片5-2之间的最大距离，能够避免新风和排风的交叉污染。

[0072] 本实施例中，如图6和图8所示，所述环形热管13包括管壳13-1和设置在管壳13-1上的封盖13-2，所述管壳13-1的内表面上设置有热管吸液芯13-3，所述管壳13-1内腔为真空腔13-4，所述真空腔13-4内填充有热管工质。

[0073] 具体实施时，所述热管工质为水。

[0074] 所述热管吸液芯13-3的存在能够保证环形热管13内的热管工质快速建立起循环，加快环形热管13的启动速度；冷凝之后的热管工质经管壳13-1汇集至热管吸液芯13-3，在热管吸液芯13-3的抽吸作用下，重新回流到环形热管13的蒸发段。

[0075] 本实施例中，所述翅片5-2和轮壳5-1均采用铝合金材料制成，所述管壳13-1采用紫铜材料制成，所述热管除湿材料层13-5采用浸渍涂覆法涂覆在管壳13-1的外表面上，所述翅片除湿材料层5-4采用浸渍涂覆法涂覆在翅片5-2的外表面上。

[0076] 本实施例中，所述热管除湿材料层13-5采用浸渍涂覆法涂覆在管壳13-1的外表面上的具体过程为：

[0077] 步骤A1、将环形热管13浸入物质的量浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液内60s，对环形热管13的表面进行去油脱脂处理；

[0078] 步骤A2、将环形热管13从氢氧化钠溶液内捞出后，用蒸馏水和乙醇清洗环形热管13表面，再置于烘箱内烘干；

[0079] 步骤A3、采用水性复合胶将硅胶颗粒涂敷于环形热管13表面，烘干后浸渍到硅溶胶中1小时～5小时，之后取出烘干，重复3～8次；

[0080] 除湿材料层13-5的除湿材料采用硅胶颗粒，除湿材料与环形热管13表面的粘合剂选用水性复合胶，水性复合胶以水代替有机溶剂，较溶剂型复合胶无毒环保；

[0081] 步骤A4、将环形热管13浸入质量分数为45％的氯化锂溶液中6小时～10小时，使氯化锂充分浸入到硅胶颗粒孔道内，再置于烘箱内烘干；

[0082] 步骤A5、将环形热管13放入温度为30℃、湿度为90％RH的恒温恒湿箱中强制液解12h，再置于烘箱内烘干；

[0083] 通过步骤A5，能够避免氯化锂溶液溢出腐蚀环形热管13；

[0084] 所述翅片除湿材料层5-4采用浸渍涂覆法涂覆在翅片5-2的外表面上的具体过程为：

[0085] 步骤B1、将翅片5-2浸入物质的量浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液内60s，对翅片5-2的表面进行去油脱脂处理；

[0086] 步骤B2、将翅片5-2从氢氧化钠溶液内捞出后，用蒸馏水和乙醇清洗翅片5-2表面，再置于烘箱内烘干；

[0087] 步骤B3、采用水性复合胶将硅胶颗粒涂敷于翅片5-2表面，烘干后浸渍到硅溶胶中1小时～5小时，之后取出烘干，重复3～8次；

[0088] 除湿材料层13-5的除湿材料采用硅胶颗粒，除湿材料与翅片5-2表面的粘合剂选用水性复合胶，水性复合胶以水代替有机溶剂，较溶剂型复合胶无毒环保；

[0089] 步骤B4、将翅片5-2浸入质量分数为45％的氯化锂溶液中6小时～10小时，使氯化锂充分浸入到硅胶颗粒孔道内，再置于烘箱内烘干；

[0090] 步骤B5、将翅片5-2放入温度为30℃、湿度为90％RH的恒温恒湿箱中强制液解12h，再置于烘箱内烘干。

[0091] 通过步骤B5，能够避免氯化锂溶液溢出腐蚀翅片5-2。

[0092] 本发明的热管转轮组合式全热回收方法，包括夏季工况和冬季工况两种情况，夏季工况下，新风区为蒸发段，排风区为冷凝段，冬季工况下，新风区为冷凝段，排风区为蒸发段；所述环形热管13的蒸发段将热管工质水汽化后，水蒸汽运行至环形热管13冷凝段，在冷凝段放出热量并凝结为液态，液态水借助热管吸液芯13-3，在热管吸液芯13-3抽吸作用下回流到环形热管13的蒸发段，再次受热汽化，如此往复循环；驱动电机7逆时针转动时，通过传动带6带动转轮5逆时针转动，所述环形热管13和翅片5-2在轮壳5的带动下缓慢转动，加快了热管工质水在蒸发段和冷凝段之间的交换过程，提高了换热效率；转轮5不断转动，新风通过转轮5的新风区，排风同时逆向通过转轮5的排风区，新风和排风以这种方式交替逆向通过转轮5，翅片空气通道5-3从排风区刚转入新风区时，翅片空气通道5-3内的新风和排风混合气流进入清洗通道18排至室外；

[0093] 其中，夏季工况下，温度和湿度较低的室内空气通过相应部分的翅片空气通道5-3时，相应翅片空气通道5-3内的环形热管13段受到冷却，翅片除湿材料层5-4和热管除湿材料层13-5由于水蒸气分压力差，放出其中所含的部分水分，及至下一瞬间，刚与排风空气相接触，被冷却的环形热管13段和去湿后的翅片除湿材料层5-4和热管除湿材料层13-5便轮转到新风区，与进入的新鲜空气相接触，于是高温高湿的新鲜空气便得以降温去湿，即在进行其他热湿处理之前先进行预冷却和预去湿；

[0094] 夏季新风处理过程为：所述新风进口1进入的新风经过翅片5-2外表面上的翅片除湿材料层5-4和环形热管13外表面上的热管除湿材料层13-5，翅片除湿材料层5-4和热管除湿材料层13-5被加热加湿，加热的翅片除湿材料层5-4和热管除湿材料层13-5与相应部分管壳13-1内的热管工质水发生换热，热管工质水被加热汽化，从而带走新风热量，于是高温高湿的室外新风得到降温去湿，经新风出口9后进入其他空调热备；

[0095] 夏季排风处理过程为：所述排风进口10进入的排风经过翅片5-2外表面上的翅片除湿材料层5-4和环形热管13外表面上的热管除湿材料层13-5，翅片除湿材料层5-4和热管除湿材料层13-5被冷却去湿，冷却的翅片除湿材料层5-4和热管除湿材料层13-5与相应部分管壳13-1内的水蒸汽发生换热，水蒸汽被冷凝液化，从而带走排风冷量，于是排风被加热加湿后经排风出口2排出或进入其他设备；

[0096] 其中，冬季工况下，室外低温干燥的新鲜空气需要回收室内排风的热和湿，当冬季温度和湿度较高的室内空气通过相应部分的翅片空气通道5-3时，相应翅片空气通道5-3内的环形热管13段受到加热，翅片除湿材料层5-4和热管除湿材料层13-5由于水蒸气分压力差，吸附空气中所含的部分水分，及至下一瞬间，刚与排风空气相接触，被加热的环形热管13段和吸湿后的翅片除湿材料层5-4和热管除湿材料层13-5便轮转到新风区，与进入的新鲜空气相接触，于是低温干燥的新鲜空气便得以加热加湿，即在进行其他热湿处理之前先进行预加热和预加湿；

[0097] 冬季排风处理过程为：所述排风进口10进入的排风经过翅片5-2外表面上的翅片除湿材料层5-4和环形热管13外表面上的热管除湿材料层13-5，翅片除湿材料层5-4和热管除湿材料层13-5被加热加湿，加热的翅片除湿材料层5-4和热管除湿材料层13-5与相应部分管壳13-1内的工质水发生换热，热管工质水被加热汽化，从而带走排风热量，于是排风被降温去湿后经排风出口2排至室外；

[0098] 冬季新风处理过程为：所述新风进口1进入的新风经过翅片5-2外表面上的翅片除湿材料层5-4和环形热管13外表面上的热管除湿材料层13-5，翅片除湿材料层5-4和热管除湿材料层13-5被冷却去湿，冷却的翅片除湿材料层5-4和热管除湿材料层13-5与相应部分管壳13-1内的水蒸汽发生换热，水蒸汽被冷凝液化，从而带走新风冷量，于是低温干燥的室外新风得到加热加湿，经新风出口9后进入其他空调热备。

[0099] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

标题	发布/更新时间	阅读量
MEMS镜组件和用于制造MEMS镜组件的方法	2020-05-11	746
一种三维共聚焦的微束X射线应力仪	2020-05-12	442
一种三维共聚焦的微束X射线衍射仪	2020-05-12	590
一种针对面发射激光芯片的高功率模块	2020-05-13	280
汽车座椅用镀铜骨架钢丝生产线及其生产方法	2020-05-14	591
一种高压开关SF6气体灭弧室新型灭弧触头结构	2020-05-08	470
针对高温热源设备的降温散热系统及降温散热方法	2020-05-13	304
汽车发动机主机散热器	2020-05-08	701
一种粪便和作物秸秆综合发酵装置	2020-05-08	994
一种烹饪器具	2020-05-14	662

一种热管转轮组合式全热回收装置及方法