CN112815446A - 一种组合式净化节能换气机 - Google Patents
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Abstract
一种组合式净化节能换气机，用于空调房换气和回收排气空调能，包括换热器、新风、排风风机，换热器为翘板式或转轮式，包括一个或多个换热单元。翘板式的每个换热单元包括两个用透气储热材料制成的翘板储能芯和一个驱动它们周期地间歇性偏转的联动装置，各换热单元的偏转运动在时间上互相错开。转轮式换热器包括一个或多个转轮式换热单元和一个或多个旋转驱动装置，每个转轮式换热单元包括一个工作中不断旋转换热转轮,换热转轮中包括用透气储热材料制成的圆盘形储能芯。本发明提供一种热回收率高、使用寿命、长经济性好、制造简便的大换气量的新风换气机，克服了现有同类产品的固有缺陷，可以满足商用䢖筑节能环保的迫切需要。
Description
技术领域
本发明涉及一种热交换换气装置，特别是用于空调房室内外换气回收排气携帯的空调能并净化新风的节能空气净化装置。
背景技术
用于空调房回收排气空调能的换气装置俗称新风换气机，市场上占统治地位的是板式换气机，还有少量的转轮式换气机，由于结构原理的限制，主要用于家用小风量机，对于大风量的商用机都不太实用，板式换气机核心部件是钣金件，同比放大制造成本大幅上升，空气通道容易堵塞造成的使用寿命低的固有缺陷更为加刷，本来就很低的换热效率进一步下降使之失去了实际应用的经济价值，转轮式换气机效率较高，但最佳转速受转换频率的限制不能太低，转轮周边线速度与直径成正比，直径越大线速度越高，摩擦损失越大，密封越困难，如换气量大过每小时1000立方米，工作状况就大幅恶化，而这样的换气量远远满足不了商用建筑的需要。如果用多台小型机并联实现大风量则总体结构过于庞杂零乱。现代使用制冷制热空调的大楼和厂房越来越多，其通风换气带来的空调能的损失十分可观，据统计，现代城市空调用电占城市总用电量的40%以上，而空调用电中又有很大一部分消耗在通风换气中，不仅浪费能源，而且制冷剂氟里昂和碳排放对环境的污染日趋严重。由于上述原因，许多迫切需要调节室内空气和室内外通风换气的环境得不到应有的改善。特别是广大中小学教室能用得起空调的不多，有的地区气温有时高过35℃,几十名学生也得挤在一间教室上课。少数能用上空调的中小学教室，由于不能通风换气，一旦有人感冒，学生便交叉感染，迅速扩散形成大面积流感，集体停课的情况不断发生，严重影响学生健康。解决教室通风换气问题已刻不容缓。回收通风换气消耗的大量的空调能是环保节能事业的重要举措，一种热回收率高、使用寿命长、经济性好的大换气量的新风换气机是全社会的迫切需要。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有板式换气机热回收率低、使用寿命短、制造难度大，现有转轮式换气机转轮直径受结构原理限制不能制成大换气量的商用换气机的缺陷，提供一种热回收率高、使用寿命长、经济性好、便于制造的大换气量的新风换气机，以满足商用䢖筑特别是中小学教室节能环保的迫切需要。
为实现上述目的，本发明提供了一种组合式净化节能换气机，用于房屋室内外换气并回收排气热能，包括换热器10和风机20, 换热器10外壳上设有连通室外的新风口11和排风口12、连通室内的送风口13和回风口14；风机20包括连通送风口的新风风机21和连通排风口的排风风机22, 新风口11、送风口13和新风风机21连通构成新风通道，排风口12、回风口14和排风风机22连通构成排风通道。
所述换热器10包括换一个或多个换热单元15，各个换热单元的气路并联接入新风通道和排风通道中，每个换热单元包括框架151和储能芯152, 储能芯用透气储热材料制作，工作时透气储热材料交替地连接到新风通道和排风通道中，新风和排风间歇地交替地从相反方向透过换热单元中的储能芯的透气储热材料，以其为媒介进行接触式热交换，同时新风被透气储热材料净化过滤。
换热器10的一种结构形式为翘板式换热器10a，所述换热单元15为翘板换热单元15a，翘板式换热器10a包括一个或多个翘板换热单元15a，每个翘板换热单元包括两个翘板换热室15a1、设置于每个翘板换热室内的翘板储能芯15a2和一个联动装置15a3, 每个翘板换热室一端设有彼此互相连通的新风腔15a11和彼此互相连通的回风腔15a12, 新风腔15a11与新风口11连通，回风腔15a12与回风口14连通；翘板换热室的另一端设有彼此互相连通的送风腔15a13和彼此互相连通的排风腔15a14, 送风腔15a13与送风口13连通，排风腔15a14和排风口12连通；每个翘板换热室内的联动装置15a3驱动该室内的两个翘板储能芯15a2绕其固定中心轴15a21同时间歇性往复偏转，使它们交替地处于新风通道或排风通道中，它们的两端面交替地将新风腔15a11和送风腔15a13或回风腔15a12和排风腔15a14封闭 ，各翘板换热单元15a内的翘板储能芯15a2的偏转运动的间歇周期相等，但在时间上互相错开，避免不同单元的翘板储能芯15a2在同一时刻同时动作，每个翘板换热单元换向时整机只有几分之一的风量发生波动，避免了各单元在同一时刻同时动作使整机风量发生较大波动。
多个翘板式换热器10a的各个翘板换热单元15a在空间采用串联排列，各个翘板储能芯15a2的固定中心轴15a21处于同一直线上，所述各翘板换热单元的翘板换热室15a1串联成一字阵列，则整机的厚度与一个单元的厚度相等，紧靠在房间室内或室外墙面安装时类似传统的暖气片，基本不占用房内或室外走廊的有效使用面积。各个翘板换热单元的气路还是并联连接，同类风口通过风道彼此互相连通。当安装于室外走廊时，回风腔15a12通过回风口14与房间的一个窗口如后窗口连通，送风腔15a13通过新风风机21与房间的另一个窗口如前窗口连通，室外新风从前窗口送入室内，室内污风从后窗口抽出进入换气机换热后排出机外。
同一翘板换热单元15a内的两个翘板储能芯15a2的反向往复偏转，用联动装置15a3驱动，联动装置15a3为伞齿轮机构15a3a,包括减速电机15a31、固定于减速电机输出轴上的主动伞齿轮15a32和分別固定在两个翘板储能芯15a2上的与主动伞齿轮啮合的从动伞齿轮15a33，从动伞齿轮为扇形局部齿轮。伞齿轮机构也可用曲柄连杆机构代换。
多个翘板式换热器10a的各个翘板换热单元15a也可以在空间并联排列，各个翘板储能芯15a2的固定中心轴15a21互相平行处于同一平面内，所述各翘板换热单元的翘板换热室15a1并联成一方阵，安装在公用䢖筑的公共场地，回风口和送风口再用分支管道与各用户房间连通。
每个翘板换热单元的新风腔(15a11)互相平行，汇合为新风管(111)与 新风口11连通，回风腔15a12互相平行，汇合为回风管(141) 和回风口14连通，送风腔15a13互相平行，汇合为送风管(131)与送风口13连通，排风腔15a14互相平行，汇合为排风管(121)与排风口12连通，新风风机21与送风管(131)连通，排风风机22与排风管(121)连通。
并联布局的翘板换热单元15a的联动装置15a3以柱齿轮机构15a3b或曲柄连杆机构15a3c为宜, 柱齿轮机构包括减速电机15a31、固定于减速电机输出轴上的主动柱齿轮15a34、分別固定在两个翘板储能芯15a2的中心轴上的与主动柱齿轮啮合的从动柱齿轮15a35，主动柱齿轮带动两个从动柱齿轮同向转动，两个从动柱齿轮为扇形局部齿轮。
所述齿轮机构也可变换为曲柄连杆机构15a3c，包括减速电机15a31、曲柄15a37、连杆15a38，连杆和各翘板储能芯15a2的框架铰接，工作时， 减速电机往复转动时，通过曲柄连杆驱动各翘板储能芯15a2偏转。齿轮机构的优点是紧凑，而曲柄连杆机构的优点在于其有独特的运动学特性和动力学特性，即在偏转终点起动和制动时自然减速而驱动力自然增高的特性。
换热器10的另一可行的结构形式为转轮式换热器10b，所述换热单元15为转轮式换热单元15b, 转轮式换热器10b包括一个或多个转轮式换热单元15b和一个或多个旋转驱动装置15b3，每个转轮式换热单元包括一个转轮式换热室15b1和置于转轮式换热室内的换热转轮15b2, 换热转轮呈盘状，包括工作中不断旋转的带有辐板的盘状转轮架15b21和填充在转轮架内的用透气储热材料制成的圆盘形储能芯15b22。
每个转轮式换热室15b1内设有一个通过换热转轮中轴线的中隔板15b13和一个通过各换热转轮的中心点并与其中轴线垂直的分隔板15b14，中隔板15b13将转轮式换热室15b1分隔为新风换热区15b11和排风换热区15b12，分隔板15b14设有包容储热转轮的通孔，用于将储热转轮分隔为进风侧和出风侧， 新风换热区的进风侧与新风口11连通，新风口设有防尘网113和高效空气过滤器112，出风侧与送风口13连通，排风换热区的进风侧与回风口14连通，出风侧与排风口12连通；各个转轮式换热单元的新风口直接室外大气连通，送风口互相汇合，与新风风机21连通，回风口互相汇合，通过房间的窗口与室内连通，排风口互相汇合与排风风机22连通。
工作时，换热转轮在旋转驱动装置15b3的驱动下不断旋转，其各部位的透气储热材料周期地交替地进入新风换热区15b11和排风换热区15b12，每转一周被新风和排风透过一次，同时进行接触换热将热量从高温空气转移到低温空气。
多个转轮式换热单元15b在空间可以串联排列，各个换热转轮的中轴线互相平行，其盘面处于同一平面内，紧靠在房间面墙安装，所述回风口14与房间的一个窗口连通，所述送风口13通过新风风机21与房间的另一个窗口连通。
每个转轮式换热单元15b内设有一个旋转驱动装置15b3，旋转驱动装置包括直角减速电机15b31，其输出轴与各换热转轮的中心轴用直通联轴节15b5连接。
多个转轮式换热单元15b也可在空间并联排列，各个换热转轮的中轴线共线或相交成折线，所述各转轮式换热室15b1并联成一方阵，安装在公用䢖筑的公共场地，回风口和送风口再用分支管道与各用户房间连通。
并联排列的各转轮式换热单元15b还包括一个或多个旋转驱动装置15b3，旋转驱动装置包括直角减速电机15b31，其输出轴与各换热转轮的中心轴用一个或多个直通联轴节15b5或万向联轴节15b6连接。
所述各种形式的换热器10还可増设水***30,水***30包括安装在换热器10机壳下面的水箱31、安装在水箱内的水泵32、置于回风口14的内侧或外侧的制冷水帘33、置于新风口11或送风口13的内侧或外侧的加湿水帘34、置于水箱内的䃼水器35、安装在水箱内的水位阀36、串联在制冷水帘供水管中的制冷电磁水阀37、串联在加湿水帘供水管中的加湿电磁水阀38及连接它们的水管。水泵用于给制冷水帘和加湿水帘供水，水位阀用于保持水箱的设定水位，䃼水器用于连接自来水源，当水箱的水位低于设定水位时，水位阀发出指令开启䃼水器通入自来水。根据用户室内外空气条件的具体情况，空气温度较高但湿度不低时，可开启制冷电磁水阀37对制冷水帘33供水，使排风降温，从而使储能芯152也降温，当新风透过降温后的储能芯152时也被等湿降温，焓值减小，即为等湿制冷。当室内干燥需要加湿时，可开启加湿电磁水阀38对加湿水帘34供水，从而提高送风的湿度。
上述各类换热器10必要时还可设置空气净化装置40, 空气净化装置包括高效空气过滤器41和防尘袋42。高效空气过滤器和防尘袋置于新风口11内或新风口外的新风管道中。
为利用高效空气过滤器的储热功能，可将其与透气储热材料复合为一休，置于透气储热材料新风进入的一侧，覆盖整个储能芯迎风面。当排风从反向透过透气储热材料时，将高效空气过滤器拦截的颗粒物吹到室外起到过滤器的自清洗作用。
所述储能芯的透气储热材料用单纯的高分子化学纤维材料如绦纶纤维制作，需提高其性能时可添加改性成分，改性成分包括高比重、高比热、具除菌性的或高亲水性的物质微粉，添加尼龙、石粉用于增加比重从而提高比热容，添加活性碳和/或光触媒、纳米银可用来赋以除菌性，添加植物纤维可提高亲水性以回收排风中的水分。
本发明的有益效果
本发明提供一种热回收率高、使用寿命、长经济性好、制造简便的大换气量的新风换气机，克服了现有板式换气机热回收率低、使用寿命短、制造难度大，现有转轮式换气机转轮直径受结构原理限制不能制成大换气量的商用换气机的缺陷，可以满足商用䢖筑特别是中小学教室节能环保的迫切需要，具有较高的经济效益和社会效益。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明。
附图1 实施例一的一种组合式净化节能换气机的纵向剖视示意图。
附图2实施例一的一种组合式净化节能换气机的B-B剖切面示意图。
附图3实施例一的一种组合式净化节能换气机的A-A剖切面示意图。
附图4实施例二的一种组合式净化节能换气机的新风通道剖视示意图。
附图5实施例二的一种组合式净化节能换气机的排风通道剖视示意图。
附图6实施例三的一种组合式净化节能换气机的通过回风管的剖切面示意图。
附图7实施例三的一种组合式净化节能换气机的通过新风管的剖切面示意图。
附图8实施例三的一种组合式净化节能换气机的通过新风风机的剖切面示意图。
附图9实施例三的一种组合式净化节能换气机的通过排风风机的剖切面示意图。
附图10实施例四的一种组合式净化节能换气机的纵向剖视示意图。
附图11实施例四的一种组合式净化节能换气机的通过新风换热区的水平切面示意图。
附图12实施例四的一种组合式净化节能换气机的通过排风换热区的水平切面示意图。
附图13实施例五的一种组合式净化节能换气机的纵向剖视示意图。
附图14实施例五的一种组合式净化节能换气机的通过新风换热区的水平切面示意图。
附图15实施例五的一种组合式净化节能换气机的通过排风换热区的水平切面示意图。
附图16实施例六的一种组合式净化节能换气机的通过新风换热区的水平切面示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例为一种组合式净化节能换气机，如图1-3所示，用于房屋室内外换气并回收排气热能，包括翘板式换热器10a和风机20, 换热器外壳上设有连通室外的新风口11和排风口12、连通室内的送风口13和回风口14；风机20包括连通送风口的新风风机21和连通排风口的排风风机22, 新风口11、送风口13和新风风机21连通构成新风通道，排风口12、回风口14和排风风机22连通构成排风通道。
本实施例的翘板式换热器10a包括两个翘板换热单元15a，每个翘板换热单元包括两个翘板换热室15a1、设置于每个翘板换热室内的翘板储能芯15a2和一个联动装置, 每个翘板换热室一端设有彼此互相连通的新风腔15a11和彼此互相连通的回风腔15a12, 分別与新风口11和回风口14连通，翘板换热室的另一端设有彼此互相连通的送风腔15a13和彼此互相连通的排风腔15a14,分别与送风口13和排风口12连通，各个换热单元的气路并联接入新风通道和排风通道中；每个翘板换热室内的联动装置15a3驱动该室内的两个翘板储能芯15a2绕其固定中心轴15a21同时间歇性往复偏转，使它们交替地处于新风通道或排风通道中，它们的两端面交替地将新风腔15a11和送风腔15a13或回风腔15a12和排风腔15a14封闭 ，各翘板换热单元15a内的翘板储能芯15a2的偏转运动的间歇周期相等，但在时间上互相错开，避免不同单元的翘板储能芯15a2在同一时刻同时动作，每个翘板换热单元换向时整机只有二分之一的风量发生波动，避免了各单元同时动作使整机风量发生连较大变化。
每个换热单元15a包括框架151和储能芯152, 储能芯用透气储热材料制作，工作时透气储热材料交替地连接到新风通道和排风通道中，新风和排风间歇地交替地从相反方向透过换热单元中的储能芯的透气储热材料，以其为媒介进行接触式热交换，因冷热空气是逆向透过透气储热材料，可在其中产生介于新风和排风温度之间的温度梯度，获得很高的换热效率。在换热的同时，新风在送入室内前被透气储热材料净化过滤。
本翘板式换热器10a的两个翘板换热单元15a在空间串联排列，各个翘板储能芯15a2的固定中心轴15a21处于同一直线上，所述各翘板换热单元的翘板换热室15a1串联成一字阵列，则整机的厚度与一个单元的厚度相等，紧靠在房间室内或室外墙面安装时类似传统的暖气片，基本不占用房内或室外走廊的有效使用面积。各个翘板换热单元的气路还是并联连接，同类风口通过风道彼此互相连通。当安装于室外走廊时，回风腔15a12通过回风口14与房间的一个窗口如后窗口01连通，送风腔15a13通过新风风机21与房间的另一个窗口如前窗口02连通，室外新风从前窗口送入室内，室内污风从后窗口抽出进入换气机换热后排出机外。
同一翘板换热单元15a内的两个翘板储能芯15a2的往复偏转用联动装置15a3驱动，联动装置15a3为伞齿轮机构15a3a,包括减速电机15a31、固定于减速电机输出轴上的主动伞齿轮15a32和分別固定在两个翘板储能芯15a2上的与主动伞齿轮啮合的从动伞齿轮15a33，从动伞齿轮为扇形局部齿轮。
联动装置15a3也可变换为曲柄连杆机构15a3c，包括减速电机15a31、曲柄15a37和和连杆15a38，连杆一端与曲柄铰接，一端与翘板储能芯15a2的框架上的凸台铰接，如图2、3所示。
如需更大的换气量，还可在两个翘板换热单元15a串联成的一字阵列中再增加一个甚至多个同样的换热单元，除需增大风机风量和管道截面积外，其它无需改变。
本发明用于干燥地区时还可増设水***30,水***30包括安装在换热器10机壳下面的水箱31、安装在水箱内的水泵32、置于送风口13的外侧的加湿水帘34、置于水箱内的䃼水器35、安装在水箱内的水位阀36、串联在加湿水帘供水管中的加湿电磁水阀38及连接它们的水管。水泵用于给加湿水帘供水，水管一端连接水泵出口，另一端为置于水帘上方的多孔布水管或布水槽。水位阀用于保持水箱的设定水位，䃼水器用于连接自来水源，当水箱的水位低于设定水位时，水位阀发出指令开启䃼水器通入自来水。当室内干燥需要加湿时，可开启加湿电磁水阀38对加湿水帘34供水，从而提高送风的湿度。
本发明用于空气温度和湿度都较高的环境时，其水***30中还可增设制冷水帘33和制冷电磁水阀37，制冷水帘置于回风口14的外侧，制冷电磁水阀串联于水泵通往制冷水帘的管道中。开启制冷电磁水阀向制冷水帘水阀供水时，布满水的制冷水帘使透过它的排风降温，从而使储能芯152也降温，当新风透过降温后的储能芯152时也被等湿降温，焓值减小，即为等湿制冷。这种制冷方法虽不能像压缩式空调那样强力制冷，但对设备费用和耗电量都低得多，且无氟污染，不失为一种经济型环保型制冷方法。
实施例二
本实施例是实施例一的一种特例，也是一种翘板式换热器10a，但只有一个翘板换热单元15a，其新风风机21和排风风机22安装在换热器外壳上，排风风机入口直接与换热器的排风口12连通，出口直接通往室外，新风风机21的入口直接与换热器的送风口13连通，出口直接通往室内，如图4、5所示。
本例还设有空气净化装置40，包括高效空气过滤器41。为利用高效空气过滤器的储热功能，将其与透气储热材料复合为一休，置于透气储热材料新风进入的一侧，覆盖整个储能芯迎风面。当排风从反向透过透气储热材料时，将高效空气过滤器拦截的颗粒物吹到室外起到过滤器的自清洗作用。
本例其它与例一相同，附图中的附图标记均与例一相同。本例用于面积较小的房间，可嵌入房间门03上方的亮子窗之内，不占用室内外的有效空间。
实施例三
本例与实施例一基本相近，也是一种翘板式换热器10a，不同的是包括3个翘板换热单元15a，各换热单元在空间并联排列，各个翘板储能芯15a2的固定中心轴15a21互相平行处于同一平面内，所述各翘板换热单元的翘板换热室15a1并联成一方阵，如图6-9所示，安装在公用䢖筑的公共场地如设备间之内，回风口和送风口再用分支管道与各用户房间连通。
每个翘板换热单元的新风腔(15a11)互相平行，汇合为新风管(111)与 新风口11连通，回风腔15a12互相平行，汇合为回风管(141) 和回风口14连通，送风腔15a13互相平行，汇合为送风管(131)与送风口13连通，排风腔15a14互相平行，汇合为排风管(121)与排风口12连通，新风风机21与送风管(131)连通，排风风机22与排风管(121)连通。
并联布局的翘板换热单元15a的联动装置15a3以柱齿轮机构15a3b或曲柄连杆机构15a3c为宜, 柱齿轮机构一式三套，在每个翘板换热单元15a设置一套，每套包括减速电机15a31、固定于减速电机输出轴上的主动柱齿轮15a34、分別固定在两个翘板储能芯15a2的中心轴上与主动柱齿轮啮合的从动柱齿轮15a35，主动柱齿轮带动两个从动柱齿轮同向偏转，两个从动柱齿轮均为扇形局部齿轮。如图6所示。三套柱齿轮机构以相同的周期做间歇性转动，但相互之间动作时间互相钳开，例如错开三分之一周期，以便翘板储能芯15a2偏转过程中对风量的短暂影响不至叠加在一起，整机风量的不会显现明显的变化。
上述齿轮机构15a3b也可变换为曲柄连杆机构15a3c，包括减速电机15a31、固定在减速电机轴上的曲柄15a37和、与曲柄铰接的连杆15a38和与连杆铰接的同步杆15a39，同步杆与6个翘板储能芯15a2的框架铰接以保持它们同步偏转，如图7所示。工作时， 减速电机往复转动，通过曲柄连杆驱动各翘板储能芯15a2同向偏转。齿轮机构的优点是紧凑，而曲柄连杆机构的优点在于固有的运动学特性和动力学特性，即偏转运动的起点和终点自然减速，起到缓冲和增力作用，得到静音换向和足夠大的密封压力。本机构6个翘板储能芯同时动作结构较简单，但换向时风量波动较大，用于对噪声要求不严的场合。
实施例四
本例是另一种换热原理的组合式净化节能换气机， 换热器10的结构形式为转轮式换热器10b，如图10、11、12所示，所述换热单元15为转轮式换热单元15b, 转轮式换热器10b包括两个转轮式换热单元15b和两个旋转驱动装置15b3，每个转轮式换热单元包括一个转轮式换热室15b1和置于转轮式换热室内的换热转轮15b2, 转轮式换热室呈正方体形，正前面上部设有新风口11，后侧面上部设有送风口13，下部设有回风口14，前侧面下部设有排风口12，换热转轮呈盘状，包括工作中不断旋转的带有辐板的盘状转轮架15b21和填充在转轮架内的用透气储热材料制成的圆盘形储能芯15b22。
每个转轮式换热室15b1内设有一个通过换热转轮中轴线的水平中隔板15b13和一个通过各换热转轮的中心点并与其中轴线垂直的分隔板15b14，中隔板15b13将转轮式换热室15b1分隔为新风换热区15b11和排风换热区15b12，分隔板15b14设有包容储热转轮的通孔，用于将储热转轮分隔为进风侧15b15和出风侧15b16，新风换热区的进风侧与新风口11连通，新风口设有防尘网113和高效空气过滤器112，出风侧与送风口13连通，排风换热区的进风侧与回风口14连通，出风侧与排风口12连通；各个转轮式换热单元的新风口直接与室外大气连通，送风口互相汇合，与新风风机21连通，回风口互相汇合，通过房间的窗口与室内连通，排风口互相汇合与排风风机22连通。
每个转轮式换热单元15b内设有一个旋转驱动装置15b3，旋转驱动装置包括直角减速电机15b31，其输出轴与各换热转轮的中心轴用直通联轴节15b5连接。
工作时，换热转轮在旋转驱动装置15b3的驱动下不断旋转，其各部位的透气储热材料周期地交替地进入新风换热区15b11和排风换热区15b12，每转一周被新风和排风透过一次，同时进行接触换热将热量从高温空气转移到低温空气。
两个转轮式换热单元15b在空间串联排列，各个换热转轮的中轴线互相平行，其盘面处于同一平面内，紧靠在房间面墙安装，所述回风口14与房间的一个窗口连通，将房内污风抽出送入换热单元，再从换热单元送入排风风机22，从排风风机的出口221排入室外大气，所述送风口13通过新风风机21与房间的另一个窗口连通，经换热的室外新风由此送入房内。
实施例五
本例与实施例四基本相同，不同处主要在于本例的转轮式换热器10b包括3个转轮式换热单元15b，3个转轮式换热单元15b在空间并联排列，如图13、14、15所示，换热器10b的外壳上设有连通室外的新风口11和排风口12、连通室内的送风口13和回风口14；各个换热转轮的中轴线共线或相交成折线，所述各转轮式换热室15b1并联成一方阵，安装在公用䢖筑的公共场地，回风口和送风口再用分支管道与各用户房间连通。
每个转轮式换热室15b1内设有一个通过换热转轮中轴线的水平中隔板15b13和一个通过各换热转轮的中心点并与其中轴线垂直的分隔板15b14，中隔板15b13将转轮式换热室15b1分隔为新风换热区15b11和排风换热区15b12，分隔板15b14将储热转轮分隔为进风侧15b15和出风侧15b16，新风换热区的进风侧与新风口11连通，新风口内设有防尘网113和高效空气过滤器112，出风侧通过新风风机21与送风口13连通，排风换热区的进风侧与回风口14连通，出风侧通过排风风机22与排风口12连通；
并联排列的各转轮式换热单元15b还包括一个旋转驱动装置15b3，旋转驱动装置包括直角减速电机15b31，其输出轴与各换热转轮的中心轴用直通联轴节15b5连接。在换热转轮的直径较大时，旋转驱动装置可以采用两套。
所述换热器10还包括水***30,水***30包括水箱31、安装在水箱内的水泵32、置于回风口14的内侧或外侧的制冷水帘33、置于新风口11的内侧或外侧的加湿水帘34、置于水箱内的䃼水器35、安装在水箱内的水位阀36、串联在制冷水帘供水管中的制冷电磁水阀37、串联在加湿水帘供水管中的加湿电磁水阀38及连接它们的水管。
本例换热器还包括空气净化装置40,用于对引入換气机的新风进行净化过滤。空气净化装置包括置于新风口11内侧的高效空气过滤器41和防尘袋42。
实施例六
本例与实施例五基本相同，不同处主要在于本例包括4个转轮式换热单元15b，各换热转轮的中轴线相交成折线，换热转轮15b2的盘面互成一夹角，两相邻换热转轮之间的空间呈楔形，以便空气通道宽度与空气的流量相适应，可以减少换热器的轴向总尺寸，如图16所示。换热转轮15b2共用旋转驱动装置15B3时，转轮转轴的连接用万向联轴节15b6。
以上各实施例所用的储能芯的透气储热材料均用常规的单纯高分子化学纤维材料如绦纶纤维制作，需提高其性能时可添加改性成分，改性成分包括高比重、高比热、具有除菌性的或高亲水性的物质微粉，添加尼龙、石粉可增加比重从而提高比热容，添加活性碳和/或光触媒、纳米银可赋以除菌性，添加植物纤维可提高亲水性以回收排风中的水分。
Claims (10)
1.一种组合式净化节能换气机，用于房屋室内外换气并回收排气热能，包括换热器（10）和风机（20）, 换热器（10）外壳上设有连通室外的新风口（11）和排风口（12）、连通室内的送风口（13）和回风口（14）；风机（20）包括连通送风口的新风风机（21）和连通排风口的排风风机（22）, 新风口（11）、送风口（13）和新风风机（21）连通构成新风通道，排风口（12）、回风口（14）和排风风机（22）连通构成排风通道，其特征在于：
所述换热器（10）包括换一个或多个换热单元（15），各个换热单元的气路并联接入新风通道和排风通道中，每个换热单元包括框架（151）和储能芯（152）, 储能芯用透气储热材料制作，工作时透气储热材料交替地连接到新风通道和排风通道中，新风和排风间歇地交替地从相反方向透过换热单元中的储能芯的透气储热材料，以其为媒介进行接触式热交换，同时被透气储热材料净化过滤；
所述换热器（10）为翘板式换热器（10a）或转轮式换热器（10b）。
2.根据权利要求1所述的组合式净化节能换气机，其特征在于：所述翘板式换热器（10a）的换热单元（15）为翘板换热单元（15a），翘板式换热器（10a）包括一个或多个翘板换热单元（15a），每个翘板换热单元包括两个翘板换热室（15a1）、设置于每个翘板换热室内的翘板储能芯（15a2）和一个联动装置（15a3）, 每个翘板换热室一端设有彼此互相连通的新风腔（15a11）和彼此互相连通的回风腔（15a12）, 新风腔（15a11）与新风口（11）连通，回风腔（15a12）与回风口（14）连通；翘板换热室的另一端设有彼此互相连通的送风腔（15a13）和彼此互相连通的排风腔（15a14）, 送风腔（15a13）与送风口（13）连通，排风腔（15a14）和排风口（12）连通；每个翘板换热室内的联动装置（15a3）驱动该室内的两个翘板储能芯（15a2）绕其固定中心轴（15a21）同时间歇性往复偏转，使它们交替地处于新风通道或排风通道中，它们的两端面交替地将新风腔（15a11）和送风腔（15a13）或回风腔（15a12）和排风腔（15a14）封闭 ，各翘板换热单元（15a）内的翘板储能芯（15a2）的偏转运动的间歇周期相等，但在时间上互相错开，避免不同单元的翘板储能芯（15a2）在同一时刻同时动作。
3.根据权利要求2所述的组合式净化节能换气机，其特征在于：所述多个翘板式换热器（10a）的各个翘板换热单元（15a）在空间串联排列，各个翘板储能芯（15a2）的固定中心轴（15a21）处于同一直线上，所述各翘板换热单元的翘板换热室（15a1）串联成一字阵列，紧靠在房间墙面安装，所述回风腔（15a12）通过回风口（14）与房间的一个窗口连通，所述送风腔（15a13）通过新风风机（21）与房间的另一个窗口连通；
所述联动装置（15a3）为伞齿轮机构（15a3a）或曲柄连杆机构, 伞齿轮机构包括减速电机（15a31）、固定于减速电机输出轴上的主动伞齿轮（15a32）和分別固定在两个翘板储能芯（15a2）上的从动伞齿轮（15a33）。
4.根据权利要求2所述的组合式净化节能换气机，其特征在于：所述多个翘板式换热器（10a）的各个翘板换热单元（15a）在空间并联排列，各个翘板储能芯（15a2）的固定中心轴（15a21）互相平行处于同一平面内，所述各翘板换热单元的翘板换热室（15a1）并联成一方阵，安装在公用䢖筑的公共场地；
每个翘板换热单元的新风腔(15a11)互相平行，汇合为新风管(111)与 新风口（11）连通，回风腔（15a12）互相平行，汇合为回风管(141) 和回风口（14）连通，送风腔（15a13）互相平行，汇合为送风管(131)与送风口（13）连通，排风腔（15a14）互相平行，汇合为排风管(121)与排风口（12）连通，新风风机（21）与送风管(131)连通，排风风机（22）与排风管(121)连通；
所述联动装置（15a3）为柱齿轮机构（15a3b）或曲柄连杆机构（15a3c）, 柱齿轮机构包括减速电机（15a31）、固定于减速电机输出轴上的主动柱齿轮（15a34）、分別固定在两个翘板储能芯（15a2）的中心轴上的与主动柱齿轮啮合的从动柱齿轮（15a35），主动柱齿轮带动两个从动柱齿轮同向转动，两个从动柱齿轮为扇形局部齿轮；
所述曲柄连杆机构（15a3c）包括减速电机（15a31）、曲柄（15a37）、连杆（15a38），连杆和各翘板储能芯（15a2）的框架铰接，工作时， 减速电机往复转动时，通过曲柄连杆驱动各翘板储能芯（15a2）偏转。
5.根据权利要求1所述的组合式净化节能换气机，其特征在于：
所述转轮式换热器（10b）的换热单元（15）为转轮式换热单元（15b）, 转轮式换热器（10b）包括一个或多个转轮式换热单元（15b）和一个或多个旋转驱动装置（15b3），每个转轮式换热单元包括一个转轮式换热室（15b1）和置于转轮式换热室内的换热转轮（15b2）, 换热转轮呈盘状，包括工作中不断旋转的带有辐板的盘状转轮架（15b21）和填充在转轮架内的用透气储热材料制成的圆盘形储能芯（15b22）；
每个转轮式换热室（15b1）内设有一个通过换热转轮中轴线的中隔板（15b13）和一个通过各换热转轮的中心点并与其中轴线垂直的分隔板（15b14），中隔板（15b13）将转轮式换热室（15b1）分隔为新风换热区（15b11）和排风换热区（15b12），分隔板（15b14）设有包容储热转轮的通孔，用于将储热转轮分隔为进风侧和出风侧，
新风换热区的进风侧与新风口（11）连通，新风口设有防尘网113和高效空气过滤器112，出风侧与送风口（13）连通，排风换热区的进风侧与回风口（14）连通，出风侧与排风口（12）连通；各个转轮式换热单元的新风口直接与室外大气连通，送风口互相汇合，与新风风机（21）连通，回风口互相汇合，通过房间的窗口与室内连通，排风口互相汇合与排风风机（22）连通；
工作时，换热转轮在旋转驱动装置（15b3）的驱动下不断旋转，其各部位的透气储热材料周期地交替地进入新风换热区（15b11）和排风换热区（15b12），每转一周被新风和排风透过一次，同时进行接触换热将热量从高温空气转移到低温空气。
6.根据权利要求5所述的组合式净化节能换气机，其特征在于：所述多个转轮式换热单元（15b）在空间串联排列，各个换热转轮的中轴线互相平行，其盘面处于同一平面内，紧靠在房间面墙安装，所述回风口（14）与房间的一个窗口连通，所述送风口（13）通过新风风机（21）与房间的另一个窗口连通；
所述每个转轮式换热单元（15b）内设有一个旋转驱动装置（15b3），旋转驱动装置包括直角减速电机（15b31），其输出轴与各换热转轮的中心轴用直通联轴节（15b5）连接。
7.根据权利要求5所述的组合式净化节能换气机，其特征在于：所述多个转轮式换热单元（15b）在空间并联排列，各个换热转轮的中轴线共线或相交成折线，所述各转轮式换热室（15b1）并联成一方阵，安装在公用䢖筑的公共场地；
所述并联排列的各转轮式换热单元（15b）还包括一个或多个旋转驱动装置（15b3），旋转驱动装置包括直角减速电机（15b31），其输出轴与各换热转轮的中心轴用一个或多个直通联轴节（15b5）或万向联轴节（15b6）连接。
8.根据权利要求1所述的组合式净化节能换气机，其特征在于：所述换热器（10）还包括水***（30）,水***（30）包括水箱（31）、安装在水箱内的水泵（32）、置于回风口（14）的内侧或外侧的制冷水帘（33）、置于新风口（11）或送风口（13）的内侧或外侧的加湿水帘（34）、置于水箱内的䃼水器（35）、安装在水箱内的水位阀（36）、串联在制冷水帘供水管中的制冷电磁水阀（37）、串联在加湿水帘供水管中的加湿电磁水阀（38）及连接它们的水管。
9.根据权利要求1所述的组合式净化节能换气机，其特征在于：所述换热器（10）还包括空气净化装置（40）, 空气净化装置包括置于新风口（11）内侧或外侧的高效空气过滤器（41）和防尘袋（42），所述换热单元的储能芯（152）包括高效空气过滤器（41），高效空气过滤器覆盖于储能芯的透气储热材料新风进入的一侧。
10.根据权利要求1所述的组合式净化节能换气机，其特征在于：所述储能芯（152）的透气储热材料用单纯的或添加有改性成分的纤维材料制作，改性成分包括高比重、高比热、具除菌性的或高亲水性的物质微粉，添加尼龙、石粉用于增加比重从而提高比热容，添加活性碳和/或光触媒、纳米银用于赋以除菌性，添加植物纤维用于提高亲水性以回收排风中的水分。
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Citations (7)
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2019
- 2019-11-18 CN CN201911124116.5A patent/CN112815446A/zh active Pending
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