一种轻便可水洗的全热交换芯体的制作方法

1.本实用新型涉及全热交换设备技术领域，具体涉及一种轻便可水洗的全热交换芯体。


背景技术：

2.随着新冠疫情爆发后，中国疾控中心编制印发了《空调通风系统运行管理指南》，要求办公场所和公共场所的空调通风系统应采用“全天全新风方式运行”。同时《中小学校新冠肺炎防控技术方案》的颁布，中小学校、幼儿园机构也被要求加强通风换气、限期配置的新风系统。
3.受非洲猪瘟疫情影响，叠加国家环保政策的执行，对生猪养殖场的生物防护、环保体系和管理措施提出了更高的要求，猪舍、鸡场等畜牧业场所对新风系统在市场上需求旺盛。
4.同时国家越来越重视节能减排，双向流的带有热交换功能的新风系统在市场中的份额逐步提升。对于上述的办公场所和公共场所、畜牧场等密集的场所，新风总风量需求大，热交换芯的尺寸也要求相应增大，通常长宽高将达到0m-1.2m。目前市面上显热功能的热交换芯大多铝材料，单层结构包括一层平整的铝片和波浪层的铝制支撑层，铝的厚度通常在0.1mm-0.2mm，外固定框架也通常采用铝合金或者不锈钢等金属，1立方米的整体芯体质量会去到250kg-520kg左右，非常不便于搬运和定期的维护、拆卸、清洗。此外，采用纸的全热交换芯，通常纸的厚度在0.2mm左右，同一结构尺寸的一个纸芯通常重量也将去到150kg，同时由于纸支撑强度较差，容易受重力影响下底部发生形变，影响芯体性能，且易吸湿，吸湿后的纸重量进一步增大且强度下降，更容易滋生霉菌，不能水清洗等寿命问题也一直困扰纸芯的使用。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种轻便可水洗的全热交换芯体，它采用高分子低密度塑料作为外固定框架和瓦楞片，多孔基材和高分子均质涂层的高透湿复合膜作为能量传递介质，极大减少了原本全热交换芯体的重量，容易受潮发霉的问题；
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种轻便可水洗的全热交换芯体，包括外固定结构框架和固定在所述外固定结构框架上的里芯，其特征在于，所述里芯包括：
8.多个交错叠加放置的瓦楞片，所述的瓦楞片内设置有均匀排布的流道；
9.上下相邻叠放的瓦楞片之间设置有防水透湿膜。
10.所述瓦楞片为梯形瓦楞片，所述的梯形瓦楞片带有多个横截面为梯形的流道，每片梯形瓦楞片上的各个流道平行设置。
11.上下相邻叠放的梯形瓦楞片之间交叉放置，上下相邻叠放的梯形瓦楞片的流道夹
角为85
°
～95
°
，最优选为90
°
。
12.所述的防水透湿膜通过防水胶粘合固定在上下相邻叠放的瓦楞片之间。所述瓦楞片和防水透湿膜之间粘合面积不超过总面积的8％，所述防水胶用量不超过2g/m2。
13.本实用新型轻便可水洗的全热交换芯体包括里芯和外固定结构框架。所述里芯包括多个交错叠加放置的瓦楞片；所述瓦楞片为高分子塑料片，厚度为20-100um，具有较低密度、热塑性好、耐候性好的特点；所述瓦楞片为梯形片，每个上下相邻的梯形之间有均匀排布的流道；上下相邻叠放的梯形瓦楞片之间均有贴合防水透湿膜；所述防水透湿膜由多孔基材和高分子均质涂层组成，具有可水洗、高透湿、稳定性好的特点；上下相邻叠放的梯形瓦楞片之间交叉放置，夹角为90
°
，可使上下相邻层的空气沿着流道和防水透湿膜，进行叉流式能量交换；所述外固定结构框架，采用环保塑料，具有低密度、耐候性好的特点。
14.优选地，所述瓦楞片采用厚度20-100um、质量10-150g/m2的高分子塑料片。
15.优选地，所述瓦楞片采用hdpe、uhmwpe、pp、pet、pa66、peek 的一种或两种以上(包括两种)，具有密度低、耐候性好、热塑性好的特点。
16.优选地，所述外固定框架为环保高分子塑料。所述外固定框架采用pla、 pbs、pcl、phl、pp、pe、ldpe中的一种，具有密度低，环保可降解的特点。所述外环保高分子塑料密度不超过1.1kg/m3。
17.优选地，所述外固定框架在芯体中的重量为300-3000g，密度不超过 1.1kg/m3。
18.优选地，所述的防水透湿膜包括多孔基材以及设置在所述多孔基材上均质涂层。所述防水透湿膜采用厚度5-30um、质量5-50g/m2、透湿量 4000-6000g/m2*24h、多孔基材和高分子均质涂层复合的高透湿膜。
19.优选地，所述防水透湿膜中的多孔基材采用pp无纺布、pet无纺布、pes 微孔膜、pvdf微孔膜、尼龙微孔膜、pe微孔膜、pp微孔膜的一种。
20.优选地，所述防水透湿膜中的高分子均质涂层采用聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素、硝化纤维素、磺化聚醚砜、磺化苯乙烯-丁二烯共聚物、聚四氟乙烯全氟-3,6-二环氧-4-甲基-7-癸烯-硫酸的共聚物中的一种或两种以上。
21.与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
22.本实用新型通过一种轻便可水洗的全热交换芯体，采用高分子低密度材料作为外固定框架和瓦楞片，高分子高透湿膜作为能量传递层，与常见的纸芯体、铝芯体相比，重量更轻，拆卸更方便，在高湿环境中也不会受潮、发霉，可直接用水进行浸洗。
23.本实用新型具有轻便可水洗的特点，在运输、拆卸更换时方便，不容易受潮发霉，使用寿命长。
附图说明
24.图1为本实用新型的结构示意图；
25.图2为本实用新型的正面图；
26.图3为本实用新型的部分结构示意图；
27.图4为本实用新型的内部结构示意图；
28.图5为图4的主视图；
29.图6为防水透湿膜的结构示意图；
30.附图说明：1、里芯；2、外固定结构框架；3、瓦楞片；4、防水透湿膜； 5、流道；6、高分子均质涂层；7、多孔基材；
具体实施方式
31.下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
32.如图1到图6所示，本实用新型提供的一种轻便可水洗的全热交换芯体，包括里芯1和外固定结构框架2。里芯1包括多个交错叠加放置的瓦楞片3 述瓦楞片3为高分子塑料片，厚度为20-80um，具有较低密度、热塑性好、耐候性好的特点；瓦楞片3为梯形片，每个上下相邻的梯形之间有均匀排布的流道5；上下相邻叠放的梯形瓦楞片3之间均有贴合防水透湿膜4；防水透湿膜4由多孔基材7和高分子均质涂层6组成，具有可水洗、高透湿、稳定性好的特点；上下相邻叠放的梯形瓦楞片3之间交叉放置，夹角为90
°
，可使上下相邻层的空气沿着流道5和防水透湿膜4，进行叉流式能量交换；所述外固定结构框架2，采用环保塑料，具有低密度、耐候性好的特点。空气在里芯1中沿着流道5进行交叉式流动能量交换，温度经过瓦楞片3，将热量传递到相邻层，从而达到温度的热交换；防水透湿膜4会将高湿度层的水分子传递到低湿度层，沿着流道5中的空气排出，从而达到湿度交换。
33.瓦楞片3为梯形，相比正方形、圆形结构，它的换热面积更大，流道空间更稳定，其中每个梯形顶边的宽度大约是梯形最大宽度的10-20％，尽量使梯形斜边最大化的同时，拥有相对稳定的涂胶面积；
34.瓦楞片3采用密度低、热塑性强、导热性好的高分子塑料，可以使用吸塑、模压等成熟工艺在60-250摄氏度之间进行制备；瓦楞片3厚度为 20-80um，重量为10-100g/m2；瓦楞片3导热率为0.1-0.5w/m/k，常规测试条件下，芯体稳态显热交换效率为65％-90％；
35.防水胶在本实用新型芯体中的用量为1-2g/m2，且只涂覆在梯形顶边，以点涂的方式控制涂覆面积约为0.05-0.08m2每片(每片的面积为1m2)；
36.防水透湿膜4为多孔基材7和高分子均质涂层6的高透湿复合膜；
37.防水透湿膜4厚度为5-30um，质量为5-35g/m2；多孔基材7为pp无纺布、pet无纺布、pes微孔膜、pvdf微孔膜、尼龙微孔膜、pe微孔膜、pp微孔膜的一种，其孔隙率为40％-60％；高分子均质涂层6为聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素、硝化纤维素、磺化聚醚砜、磺化苯乙烯-丁二烯共聚物、聚四氟乙烯全氟-3,6-二环氧-4-甲基-7-癸烯-硫酸的共聚物中的一种或两种以上；防水透湿膜的透湿量为4000-6000g/m2*24h，常规测试条件下，芯体稳态湿交换效率为55％-80％；
38.如表1所示，在芯体尺寸均为300mm*300mm*300mm、1m*1m*1m的情况下，本实用新型所示的芯体与一般纸芯、铝芯相比，总重量有很明显的降低。
39.表1相同规格的全热交换芯体的总重量对比
40.尺寸纸芯铝芯本实用新型芯体300mm*300mm*300mm约为13kg约为28kg约为4kg1m*1m*1m约为130kg约为270kg约为40kg
41.(层高备注2.5mm)
42.如表2所示，在芯体尺寸都为300mm*300mm*300mmmm、1m*1m*1m 的情况下，使用本
实用新型所示的芯体与一般纸芯、铝芯相比，不同风速下的温度交换效率和湿度交换效率都得到了提高。
43.表2相同规格的全热交换芯体在夏季工况不同风速下的交换效率对比
[0044][0045][0046]
(层高备注2.5mm)
[0047]
使用时，室外的新鲜空气进入，室内的浑浊空气排出，经过全热交换芯体的瓦楞片进行温度交换，同时又通过防水透湿膜和流道进行湿度交换，既达到了室内外的空气交换，又保持了室内外温湿度的均衡。
[0048]
最终，本实用新型通过一种轻便可水洗的全热交换芯体，使用低厚度低密度高分子塑料作为瓦楞片，防水、轻便的同时，还拥有良好的导热性，使用低厚度低密度高透湿的材料作为湿热交换层，与一般纸芯和铝芯相比，可大幅提升轻便性和防水性，且湿度交换效率也会明显提高。
[0049]
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。