用于旋转式热交换器的腹板，被配置为向流体和/或从流体传递热能和/或湿气。腹板包括沿相反方向突出的多个第一异形部段和多个第二异形部段，突出部包括流体通路。第一异形部段和第二异形部段形成多个流体流通道，流体流通道具有主流体流轴线并被配置为允许流体至少部分地沿着主流体流轴线流动。每个流体流通道通过使至少一个第一异形部段和至少一个第二异形部段沿主流体流轴线交替以及将交替布置的第一异形部段和第二异形部段的流体通路对准而形成。流体流通道包括至少一个横向开口，允许流体流动以至少部分地在相邻的流体流通道之间行进。还提供用于向流体和/或从流体传递热能和/或湿气的腹板矩阵、用于热交换器的转子和旋转式热交换器。转子和旋转式热交换器。转子和旋转式热交换器。
【技术实现步骤摘要】
用于热交换器的腹板、腹板矩阵和转子
[0001]本公开涉及一种用于向流体和/或从流体传递热能和/或湿气(moisture，水分)的腹板，该腹板包括多个流体流通道。
技术介绍
[0002]热交换器被用于在各种应用诸如通风、干燥、电子设备的热管理等之中将能量从流出气体流回收到流入气体流。热交换器包括被配置为用于流体流的多个通道，这些通道可以被布置为矩阵。通常，进口流体沿一个方向在一组通道中流动，而出口流体沿相反的方向在不同的一组通道中流动，如板式热交换器的情况，其中热交换器矩阵包括彼此完全分隔的进口流体流和出口流体流。
[0003]板式热交换器的流体流分隔防止污染，即出口流体流和进口流体流之间的气味或颗粒的传递。对于板式热交换器性能的一个重要参数是相邻板之间的间距。较窄的通道，即相邻板之间较小的高度或距离，引起较高的压力下降以及较高的效率，即传递更多的热。如果需要较低的压力下降，优选较大的通道高度，但代价是效率较低。板式热交换器具有的温度效率约为65
‑
80％，且可允许的压力下降通常在20至100kPa之间的范围内。
[0004]相应的旋转式热交换器的矩阵反而使用相同的通道来容纳进口流体流和出口流体流两者。当转子旋转时，热在旋转循环的一半中从出口流体中被捕获，并在旋转循环的另一半中被释放到进口流体中。这允许来自出口流体的废弃能量能被传递到矩阵，然后从矩阵传递到进口流体。这使进口流体的温度增加了与流体之间的温差成比例的量，且其取决于热交换器的效率。因为出口流体流和进口流体流交替地通过相同的转子通道，转子在很大程度上还是自清洁和防冻的。
[0005]转子回收热能和湿气即潜能的能力使旋转式热交换器非常高效。旋转式热交换器具有的温度效率通常为70
‑
90％，其中压力下降在50至300Pa之间。转子也可以用作干燥轮，其设置有涂层用于将湿气从一个流体传递到另一流体。
[0006]旋转式热交换器的矩阵的通道传统地具有基本三角形或正弦形状，使可以与流体接触的矩阵表面区域尽可能多，从而提高热传递效率。然而，如果流体的正常层流被中断，例如通过散热器，和在流体内产生一些湍流，则可以使热交换更加高效。这是由于层流形成了相邻于通道壁的限制热传递的边界层，以及任何附加的湍流生成边界层和大量流体的显著混合，从而允许高效的热交换。
技术实现思路
[0007]专利技术目的是为热交换器提供改进的腹板和矩阵。上述与其他目的是通过独立权利要求的特征实现的。根据从属权利要求、说明书和附图，另外的实施形式是明显的。
[0008]根据第一方面，提供了一种用于旋转式热交换器的腹板，该腹板被配置为用于向流体或从流体传递热能和/或湿气，腹板包括多个第一异形部段和多个第二异形部段，第一异形部段和第二异形部段被配置为相对于腹板的主平面沿相反的方向突出，每个突出部包
括流体通路，第一异形部段和第二异形部段形成多个流体流通道，每个流体流通道具有主流体流轴线并且被配置为允许流体至少部分地沿主流体流轴线流动，每个流体流通道通过沿着主流体流轴线交替至少一个第一异形部段和至少一个第二异形部段以及通过将交替布置的第一异形部段和第二异形部段的流体通路对准而形成，每个流体流通道包括至少一个横向开口，其允许流体流动以至少部分地在相邻的流体流通道之间行进。
[0009]与上述类似的腹板包括尽可能少的部分，以免除对于分隔的间隔部件诸如垫片的需要。这不仅降低了材料成本，还便于组装并允许更紧凑的热交换器，当将腹板卷绕成螺旋状或将若干个腹板彼此堆叠时，形成包括多层腹板并因此包括流体流通道的热交换器。
[0010]此外，这种特定的腹板提供了尽可能大的表面区域，即能量传递区域，同时还允许通过每个流体流通道的流体的层流被通道壁中的横向开口和在流体中产生的一些湍流中断。当缓慢移动的边界层被破坏时，这显著提高了腹板的能量传递速率以及湿气传递速率。
[0011]在第一方面的可能的实施形式中，第一异形部段在与主平面垂直的第一方向上突出，第二异形部段在与第一方向相反的第二方向上突出，使得异形部段共同形成两个间隔件和流体流通道。
[0012]在第一方面的另一可能的实施形式中，主流体流轴线彼此平行地且与主平面平行地延伸。这有助于在包括腹板的热交换器中仅具有一个公共进口侧和一个公共出口侧。
[0013]在第一方面的另一可能的实施形式中，第一异形部段的流体出口端被布置为与相邻的第二异形部段的流体进口端相邻，和/或其中，第一异形部段的流体进口端被布置为与相邻的第二异形部段的流体出口端相邻，第一异形部段的流体通路沿着主流体流轴线从流体进口端延伸到流体出口端，以及第二异形部段的流体通路沿主流体流轴线从流体进口端延伸到流体出口端。
[0014]在第一方面的另一可能的实施形式中，流体流在其离开流体流通道的第一异形部段的流体出口端时可以偏离主流体流轴线，并行进到第二异形部段的流体通路中，和/或流体流在其离开流体流通道的第二异形部段的流体出口端时可以偏离主流体流轴线，并行进到相邻流体流通道的第一异形部段的流体通路中。这样，通道壁中的开口，即影响流体层流的中断，形成在第一异形部段和第二异形部段之间的每个过渡处，以允许较高效的热交换。
[0015]在第一方面的另一可能的实施形式中，每个流体流通道的第一异形部段和第二异形部段具有相同的形状，第一异形部段的对称轴线同轴于第二异形部段的对称轴线延伸，并且平行于流体流通道的主流体流轴线延伸。这简化了腹板的制造，因为只有一种形状，尽管是倒置的，但其必须实现。
[0016]在第一方面的另一可能的实施形式中，第一异形部段和第二异形部段具有不同的截面形状，如在垂直于主流体流轴线和主平面的平面中所见，以增加腹板的灵活性。例如，可以选择每个异形部段的高度以在矩阵的相邻腹板之间提供更大或更小的间距，从而建立期望的矩阵的表面区域密度。该实施形式允许通过使用具有不同表面区域密度的两个不同的异形部段来定制热交换矩阵。此外，对于矩阵，异形部段的高度决定了相邻腹板之间的分隔程度，且因此决定了流体流通道的直径、表面区域密度、以及随之而来的气体流与压力下降相对的关系。
[0017]在第一方面的另一可能的实施形式中，第一异形部段和第二异形部段各自包括顶点和基部，第一异形部段的顶点和第二异形部段的基部被布置在主平面的一侧，以及第一
异形部段的基部和第二异形部段的顶点被布置在主平面的相反一侧。可以选择顶点和基部之间的距离，即异形部段的高度，以在相邻腹板之间提供更大或更小的间距，从而提供期望的表面区域密度。
[0018]在第一方面的另一可能的实施形式中，第一异形部段的顶点和第二异形部段的基部被布置在第一公共平面内，以及第一异形部段的基部和第二异形部段的顶点被布置在第二公共平面内。这允许对称腹板易于制造和组装成矩阵。
[0019]在第一方面的另外的可能的实施形式中，第一异形部段和第二异形部段包括腹板材料条带。通过将腹板材料分成多个条带，有助于简化制造腹板的简单方法，该腹板具有对准的流体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于旋转式热交换器(13)的腹板(1)，所述腹板(1)被配置为用于向流体和/或从流体传递热能和/或湿气，所述腹板(1)包括多个第一异形部段(2)和多个第二异形部段(3)，所述第一异形部段(2)和所述第二异形部段(3)被配置为相对于所述腹板(1)的主平面(P1)沿相反的方向突出，每个突出部包括流体通路(4)，所述第一异形部段(2)和所述第二异形部段(3)形成多个流体流通道(5)，每个流体流通道(5)具有主流体流轴线(A1)并且被配置为允许流体至少部分地沿着所述主流体流轴线(A1)流动，每个流体流通道(5)通过下述形成：使至少一个第一异形部段(2)和至少一个第二异形部段(3)沿所述主流体流轴线(A1)交替，以及将所述交替布置的第一异形部段(2)和第二异形部段(3)的所述流体通路(4)对准，每个流体流通道(5)包括至少一个横向开口(6)，允许所述流体流动以至少部分地在相邻的流体流通道(5)之间行进。2.根据权利要求1所述的腹板(1)，其中，所述第一异形部段(2)的流体出口端(2b)被布置为与相邻的第二异形部段(3)的流体进口端(3a)相邻，和/或其中所述第一异形部段(2)的流体进口端(2a)被布置为与相邻的第二异形部段(3)的流体出口端(3b)相邻，所述第一异形部段(2)的所述流体通路(4)沿所述主流体流轴线(A1)从所述流体进口端(2a)延伸至所述流体出口端(2b)，以及所述第二异形部段(3)的所述流体通路(4)沿所述主流体流轴线(A1)从所述流体进口端(3a)延伸至所述流体出口端(3b)。3.根据权利要求2所述的腹板(1)，其中，所述流体流在离开所述流体流通道(5a)的所述第一异形部段(2)的所述流体出口端(2b)时，能够偏离所述主流体流轴线(A1)，并且行进到相邻的流体流通道(5b)的所述第二异形部段(3)的所述流体通路(4)中，和/或所述流体流在离开所述流体流通道(5a)的所述第二异形部段(3)的所述流体出口端(3b)时，能够偏离所述主流体流轴线(A1)，并且行进到相邻的流体流通道(5b)的所述第一异形部段(2)的所述流体通路(4)中。4.根据前述权利要求中任一项所述的腹板(1)，其中，每个流体流通道(5)的所述第一异形部段(2)和所述第二异形部段(3)具有相同的形状，所述第一异形部段(2)的对称轴线(A2)同轴于所述第二异形部段(3)的对称轴线(A3)延伸，并且平行于所述流体流通道(5)的所述主流体流轴线(A1)延伸。5.根据权利要求3所述的腹板(1)，其中，所述第一异形部段(2)和所述第二异形部段(3)各自包括顶点(7)和基部(8)，所述第一异形部段(2)的所述顶点(7)和所述第二异形部段(3)的所...
【专利技术属性】
技术研发人员：埃曼，
申请(专利权)人：海泰克斯公司，
类型：发明
国别省市：
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