用于形成逆流能量交換組合件的間隔件層的系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于形成逆流能量交換組合件的間隔件層的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)涉及于2014年3月31日提交的題為“用于形成逆流能量交換組合件的間隔件層的系統(tǒng)和方法(Systems and Methods for Forming Spacer Levels of a CounterFlow Energy Exchange Assembly) ”、號(hào)為14/230，682的美國(guó)專利申請(qǐng)，并要求其優(yōu)先權(quán)利益。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開的實(shí)施例內(nèi)容一般涉及一種能量交換組合件，以及更具體地涉及用于形成逆流能量交換組合件的間隔件層(或級(jí))的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]能量交換組合件用于在流體流之間傳遞能量，諸如顯熱能量和/或潛熱能量。例如，在加熱、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)應(yīng)用中使用空氣-空氣能量回收芯，以便在兩股空氣流之間傳遞熱量(顯熱能量)和濕氣(潛熱能量)。典型的能量回收芯被配置成通過利用從建筑物排放出的空氣來將室外空氣預(yù)調(diào)節(jié)到所需條件。例如，室外空氣被引導(dǎo)通過接近排放空氣的組合件。在供應(yīng)和排放空氣流之間的能量在其間進(jìn)行傳遞。例如在冬季，干冷的室外空氣通過與濕暖的排放空氣的能量傳遞被加熱并加濕。由此，室外空氣的顯熱能量和潛熱能量被增加，而排放空氣的顯熱能量和潛熱能量被減少。該組合件典型地降低了供應(yīng)空氣在進(jìn)入建筑物之前的后調(diào)節(jié)，從而降低了系統(tǒng)的總體能量使用。
[0005]諸如空氣-空氣回收芯的能量交換組合件可包括一個(gè)或多個(gè)膜，熱量和濕氣通過該膜在空氣流之間進(jìn)行傳遞。每個(gè)膜可使用間隔件從相鄰的膜間隔開。由間隔件間隔開的堆疊在一起的膜層形成允許空氣流流動(dòng)通過組合件的通道。例如，要被調(diào)節(jié)的室外空氣可進(jìn)入該裝置的一側(cè)，而用于調(diào)節(jié)室外空氣(諸如排放空氣或換氣空氣)進(jìn)入該裝置的另一偵U。熱量和濕氣通過膜層在兩股氣流之間進(jìn)行傳遞。因此，調(diào)節(jié)后的供應(yīng)空氣可被供應(yīng)到封閉結(jié)構(gòu)，而排放空氣可被排出到室外環(huán)境，或者返回到建筑物內(nèi)的其它地方。
[0006]例如，在能量回收芯中，傳遞的熱量通常由兩股空氣流的溫度差異和對(duì)流傳熱系數(shù)、以及膜的材料性質(zhì)來確定。在芯中傳遞的濕氣量通常由兩股空氣流的濕度差異和對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)控制，而且還取決于膜的材料性質(zhì)。
[0007]空氣-空氣能量回收芯通常形成為橫流或逆流組合件。至少一些橫流空氣-空氣能量芯通過模塊化組件來制造。
[0008]與此相反，與橫流配置相比通常能夠傳遞更多能量的逆流能量回收芯由于它們的尺寸和復(fù)雜性而不容易被制造。通常，逆流能量回收芯制被制造成較大的單件。由此，制造典型的逆流能量回收芯的成本由于增加了加工成本和需要較長(zhǎng)的制造時(shí)間而可能變高。此夕卜，通過將逆流能量回收芯的每個(gè)間隔件制造成單一部件，每個(gè)所生產(chǎn)的能量回收芯通常需要其自己的工裝/加工，從而添加額外的費(fèi)用。
[0009]然而，一個(gè)已知的逆流能量回收芯通過兩個(gè)較大的逆流芯和兩個(gè)橫流芯形成，其中每一個(gè)逆流芯包括多個(gè)空氣通道層，而每個(gè)橫流芯也具有多個(gè)空氣通道層，以形成單個(gè)六邊形逆流芯。然而，逆流芯通常需要45度的歧管角，以便橫流芯裝配到其上。此外，當(dāng)兩個(gè)逆流芯被連接到一起時(shí)，還需要相對(duì)大量的橫流芯來完成六邊形組合件。作為一個(gè)實(shí)例，當(dāng)將三個(gè)逆流芯連接到一起時(shí)，通常需要使用六個(gè)橫流芯來完成整體六邊形組合件。
[0010]因此，已知的用于形成逆流空氣-空氣能量芯的方法通常較耗時(shí)和需要使用大量勞力，并且昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本公開的某些實(shí)施例提供一種逆流空氣-空氣能量交換組合件，其包括多個(gè)空氣通道層，該多個(gè)空氣通道層被配置成允許空氣流動(dòng)通過其中。該多個(gè)空氣通道層的每一個(gè)可包括間隔件層，該間隔件層包括固定到一起的多個(gè)模塊化的間隔件組件。至少兩個(gè)模塊化的間隔件組件在尺寸和形狀上是相同的。間隔件層還可包括從空氣入口延伸到空氣出口的多個(gè)空氣通道。
[0012]在至少一個(gè)實(shí)施例中，間隔件層包括為六邊形形狀的外邊界。在至少一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)空氣通道的每一個(gè)形成為Z形。在至少一個(gè)其它實(shí)施例中，該多個(gè)空氣通道的每一個(gè)形成為U形。
[0013]該多個(gè)模塊化的間隔件組件可包括第一間隔件組件和與第一間隔組件相同的第二間隔件組件。第一間隔件組件可直接固定到第二間隔件組件。即，第一間隔件組件可直接抵靠第二間隔件并固定到第二間隔件，以使得第一間隔件的一部分接觸第二間隔件的一部分。
[0014]在至少一個(gè)實(shí)施例中，不同于第一和第二間隔件組件的第三間隔件組件被定位在第一和第二間隔件組件之間。第三間隔件的外邊界可成形為六邊形。間隔件層還可包括與第三間隔件組件相同的第四間隔件組件。第四間隔件組件可連接到第三間隔件組件。第三和第四間隔件組件可定位在第一和第二間隔件組件之間。在至少一個(gè)實(shí)施例中，第三和第四間隔件組件可與第一和第二間隔件組件相同。
[0015]在至少一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二間隔件組件的每一個(gè)具有成形為梯形的外邊界。
[0016]在至少一個(gè)實(shí)施例中，間隔件層可以包括不同于第一、第二、第三和第四間隔件組件的第五間隔件組件。第五間隔件組件提供擴(kuò)展件。
[0017]本公開的某些實(shí)施例提供形成逆流空氣-空氣能量交換組合件的方法，該交換組合件包括多個(gè)空氣通道層，該多個(gè)空氣通道層被配置成允許空氣流動(dòng)通過其中。該方法包括將多個(gè)模塊化的間隔件組件固定到一起(其中至少兩個(gè)模塊化間的隔件組件在尺寸和形狀上相同)，通過該固定操作形成間隔件層，將至少一個(gè)膜定位在間隔件層上以形成空氣通道層，并將空氣通道層堆疊到另一個(gè)空氣通道層上。該多個(gè)空氣通道的每一個(gè)從空氣入口延伸到空氣出口。
[0018]本公開的某些實(shí)施例提供一種間隔件層組合件，其配置成形成逆流空氣-空氣能量交換組合件的空氣通道層的一部分。該間隔件層組合件可包括固定到一起的多個(gè)模塊化該間隔件組件。至少兩個(gè)模塊化該間隔件組件在尺寸和形狀上是相同的。
【附圖說明】
[0019]圖1示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的間隔件組件的頂部平面視圖。
[0020]圖2示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的連接到間隔件組件的空氣通道的空氣出口的頂部透視圖。
[0021]圖3示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的固定到一起以便形成能量交換組合件的間隔件層的兩個(gè)間隔件組件的頂部平面視圖。
[0022]圖4示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的間隔件組件的頂部平面視圖。
[0023]圖5示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的固定到一起以便形成能量交換組合件的間隔件層的兩個(gè)間隔件組件的頂部平面視圖。
[0024]圖6示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的固定到一起以便形成能量交換組合件的間隔件層的四個(gè)間隔件組件的頂部平面視圖。
[0025]圖7示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的固定到一起以便形成能量交換組合件的間隔件層的六個(gè)間隔件組件的頂部平面視圖。
[0026]圖8示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的固定到一起以便形成能量交換組合件的間隔件層的三個(gè)間隔件組件的頂部平面視圖。
[0027]圖9示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的固定到一起以便形成能量交換組合件的間隔件層的四個(gè)間隔件組件的頂部平面視圖。
[0028]圖10示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的固定到一起以便形成能量交換組合件的間隔件層的四個(gè)間隔件組件的頂部平面視圖。
[0029]圖11示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的空氣-空氣能量交換組合件的簡(jiǎn)化示意圖。
[0030]圖12示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的固定到一起以便形成能量交換組合件的間隔件層的兩個(gè)間隔件組件的頂部平面視圖。
[0031]圖13示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的固定到一起以便形成能量交換組合件的間隔件層的三個(gè)間隔件組件的頂部平面視圖。
[0032]圖14示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的空氣-空氣能量交換組合件的簡(jiǎn)化示意圖。
[0033]圖15示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的固定到一起以便形成能量交換組合件的間隔件層的兩個(gè)間隔件組件的頂部平面視圖。
[0034]圖16示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的固定到一起以便形成能量交換組合件的間隔件層的三個(gè)間隔件組件的頂部平面視圖。
[0035]圖17示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的空氣-空氣能量交換組合件的簡(jiǎn)化示意圖。
[0036]圖18示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的可操作地連接到一個(gè)封閉結(jié)構(gòu)的能量交換系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，前面的概述以及以下某些實(shí)施例的詳細(xì)描述將可被更好地理解。如本文所用，以單數(shù)和前面加有詞語“一”或“一個(gè)”的元件或步驟應(yīng)被理解成不排除多于一個(gè)該元件或步驟