CN106051997A - 一种换风装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种换风装置，包括：壳体，壳体内限定有互相间隔的新风间室、排风间室、送风间室和回风间室；具有互相间隔的第一流道和第二流道的叉流板式换热器，叉流板式换热器设在所述壳体内，第一流道的进口端与新风间室连通且出口端与送风间室连通，第二流道的进口端与回风间室连通且出口端与排风间室连通；过滤器，过滤器设在新风间室内；换热器，换热器设在送风间室内；蒸发器，蒸发器设在送风间室内且位于换热器的蒸发端与冷凝端之间；热泵系统，热泵系统与蒸发器相连；除味净化器，除味净化器设在送风间室内且位于换热器的冷凝端的下游。根据本发明实施例的换风装置，节能高效。

Description

一种换风装置

技术领域

本发明涉及家电技术领域，特别是涉及一种换风装置。

背景技术

现有换风装置用于将室内空气抽到室外，并将室外空气吸入室内，以达到换风目的。当遇到室内外温差较大的情况，通过换风，会逐渐平衡室内温差，例如，夏天会提高室内温度、冬天会降低室内温度，用户体验不好。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种节能高效的换风装置。

根据本发明实施例的换风装置，包括：壳体，所述壳体内限定有互相间隔的新风间室、排风间室、送风间室和回风间室，所述新风间室具有与外界连通的新风入口，所述排风间室具有与外界连通的排风出口，所述送风间室具有与室内连通的送风出口，所述回风间室具有与室内连通的回风进口；具有互相间隔的第一流道和第二流道的叉流板式换热器，所述叉流板式换热器设在所述壳体内，所述第一流道的进口端与所述新风间室连通且所述第一流道的出口端与所述送风间室连通，所述第二流道的进口端与所述回风间室连通且所述第二流道的出口端与所述排风间室连通；过滤器，所述过滤器设在所述新风间室内；换热器，所述换热器设在所述送风间室内，所述换热器的蒸发端邻近所述第一流道的出口端且所述换热器的冷凝端远离所述第一流道的出口端；蒸发器，所述蒸发器设在所述送风间室内且位于所述换热器的蒸发端与冷凝端之间；热泵系统，所述热泵系统与所述蒸发器相连；除味净化器，所述除味净化器设在所述送风间室内且位于所述换热器的冷凝端的下游。

根据本发明实施例的换风装置，室外新风经过过滤器净化后，在叉流板式换热器与室内回风进行换热，再进过换热器除湿回热，然后经除味净化器除味后，进入室内，在换风的同时，可以保持室温大体恒定，节能高效。

另外，根据本发明上述实施例的换风装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个示例，所述的换风装置还包括第一风机和第二风机，所述第一风机设在所述送风间室内，所述第二风机设在所述回风间室内。

根据本发明的一个示例，所述的换风装置还包括二氧化碳浓度传感器和模式切换转换阀，所述二氧化碳浓度传感器设在所述回风间室内，所述模式切换转换阀设在所述新风间室内，所述模式切换转换阀根据所述二氧化碳浓度传感器检测到的室内二氧化碳浓度来打开或者关闭所述新风进口。

根据本发明的一个示例，所述的换风装置还包括PM2.5浓度传感器，所述PM2.5浓度传感器设在所述回风间室内。

根据本发明的一个示例，所述的换风装置还包括温度传感器，所述温度传感器设在所述回风间室内并与所述热泵系统相连，所述热泵系统根据所述温度传感器检测到的室内温度以进行制冷/制热模式的切换。

根据本发明的一个示例，所述过滤器包括初效过滤器和设在所述初效过滤器下游的PM2.5过滤器。

根据本发明的一个示例，所述热泵系统包括与所述蒸发器相连的四通换向阀、与所述四通换向阀相连的气液分离器、与所述气液分离器相连的压缩机，与所述压缩机相连的冷凝器、与所述冷凝器相连的电子膨胀阀，所述电子膨胀阀与所述蒸发器相连。

根据本发明的一个示例，所述热泵系统还包括第三风机，所述第三风机与所述冷凝器相连。

根据本发明的一个示例，所述的换风装置还包括控制器，所述控制器包括壳体和PCB板，所述PCB板的第一面安装有电子元件，第二面的上方设置有冷却管路，该冷却管路与冷却用气体发生装置连通，电动阀门设置在所述冷却管路上，电动阀门的开口朝向所述电子元件并使得喷出的冷却气流正对电子元件；电动阀门的开口处还设有垂直于冷却气流的阀板，阀板一端抵靠在弹簧上，另一端连接在电动阀门的开口上；所述弹簧套设在滑动轴上，滑动轴一端与阀板固定连接，另一端固定在弹簧支架上，该弹簧支架与冷却管路固定连接；所述阀板还固定连接有线圈安装体，该线圈安装体上设置有线圈，该线圈位于磁场中并串联于PCB板的电路回路中；当电路回路中的线圈不通电时，弹簧挤压阀板使得该电动阀门的开口为常闭状态，当电路回路中的线圈通电时，带电线圈在洛仑兹力的作用下推动阀板挤压弹簧，使得电动阀门的开口被打开，冷却气流喷出；当电路回路的功率越大时，线圈中的电流越大，线圈受到的洛仑兹力也越大，从而增加阀板对弹簧的挤压幅度，提高开口出风量。

当采用从外界引入的冷却用气体或冷却用气体发生装置所产生的气体，通过管路导入到发热的电子元件旁，可以利用温度更低的、并没有被其他的电子元件加热过的冷却用气体来对这些电子元件进行冷却，冷却效果更好，冷却速度更快，以利于实现将电子元件的温度维持在更低的水平上。而且，通过将线圈串联到电路板用以连接电子元件的线路中，当电子元件越需要散热，而其所产生的所有热功率，均来源于电功率，而电功率越大，其电流也就越大，所以线圈可以产生更大的作用力，以对抗弹簧所产生的弹力。当能够产生更大的弹力时，其弹性形变越大，使得电动阀门的开口越大，其所能通过的冷却用气体的流量也就越大，冷却能力越强。从而实现了对于不同工作温度的电子元件的不同冷却效果，或对于同一电子元件，在不同温度时的不同冷却效果，从而提高了冷却用气体输入装置或冷却用气体发生装置在导入相同数量冷却用气体时的工作效率，提高了冷却能力。

优选的，所述冷却用气体发生装置中储存液氮。

采用液氮的方式进行冷却，不但气体温度很低，冷却能力强，而且不会产生空气冷却中的灰尘污染到电子元件表面，降低电子元件散热能力的问题。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的换风装置的示意图；

图2是根据本发明另一实施例的换风装置的示意图；

图3是根据本发明又一实施例的换风装置的控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来详细描述根据本发明实施例的换风装置。

根据本发明实施例的换风装置，包括：壳体110，叉流板式换热器120，过滤器130，换热器140，蒸发器150，热泵系统160，除味净化器170。

具体地说，壳体110内限定有互相间隔的新风间室111、排风间室112、送风间室113和回风间室114，新风间室111具有与外界连通的新风入口1111，排风间室112具有与外界连通的排风出口1121，送风间室113具有与室内连通的送风出口1131，回风间室114具有与室内连通的回风进口1141；还包括第一风机190和第二风机200，第一风机190设在送风间室130内，第二风机200设在回风间室114内；

叉流板式换热器120具有互相间隔的第一流道(未示出)和第二流道(未示出)，叉流板式换热器120设在壳体110内，所述第一流道的进口端与新风间室111连通且所述第一流道的出口端与送风间室113连通，所述第二流道的进口端与回风间室114连通且所述第二流道的出口端与排风间室112连通；

过滤器130设在新风间室111内；有利地，过滤器130包括初效过滤器131和设在初效过滤器131下游的PM2.5过滤器132；

换热器140设在送风间室113内，换热器140的蒸发端141邻近所述第一流道的出口端且换热器140的冷凝端142远离所述第一流道的出口端；

蒸发器150设在送风间室113内且位于换热器140的蒸发端141与冷凝端142之间；

热泵系统160与蒸发器150相连；

热泵系统160包括与蒸发器150相连的四通换向阀161、与四通换向阀161相连的气液分离器162、与气液分离器162相连的压缩机163，与压缩机163相连的冷凝器164、与冷凝器164相连的电子膨胀阀165，电子膨胀阀165与蒸发器150相连；热泵系统160还包括第三风机166，第三风机166与冷凝器164相连；

除味净化器170设在送风间室113内且位于换热器140的冷凝端142的下游。

根据本发明实施例的换风装置，室外新风经过过滤器净化后，在叉流板式换热器与室内回风进行换热，再进过换热器除湿回热，然后经除味净化器除味后，进入室内，在换风的同时，可以保持室温大体恒定，节能高效。

根据本发明的一个示例，所述的换风装置还包括二氧化碳浓度传感器210和模式切换转换阀220，二氧化碳浓度传感器210设在回风间室114内，模式切换转换阀220设在新风间室111内，模式切换转换阀220根据二氧化碳浓度传感器210检测到的室内二氧化碳浓度来打开或者关闭新风进口1111；换言之，这样可以根据室内二氧化碳的浓度来调节新风的进风量，即，当室内二氧化碳浓度处于较低水平(也就是室内氧气含量较高)，则模式切换转换阀220可以部分地遮盖新风进口1111甚至完全关闭新风进口1111，以减少新风的进风量；而当室内二氧化碳浓度较高时，则模式切换转换阀220可以完全打开新风进口1111以增大新风的进风量。

根据本发明的一个示例，所述的换风装置还包括PM2.5浓度传感器230，PM2.5浓度传感器230设在回风间室114内。由此，可以对室内的PM2.5浓度进行监控。

根据本发明的一个示例，所述的换风装置还包括温度传感器240，温度传感器240设在回风间室113内并与热泵系统160相连，热泵系统160根据温度传感器240检测到的室内温度以进行制冷/制热模式的切换。具体而言，当温度传感器240检测到的温度低于预定温度(例如，低于10℃)，则控制热泵系统160切换到制热模式，通过提高送风温度，来提高室温；当温度传感器240检测到的温度高于预定温度(例如，高于28℃)，则控制热泵系统160切换到制冷模式，通过降低送风温度，来降低室温；由此，可以使室内温度保持在人最为舒服的温度区间。

根据本发明实施例的换风装置的工作原理如下：

第一风机190和第二风机200可以实现室内室外空气的循环。

新风经由新风入口1111进入新风间室111，进过过滤器130净化后，进入叉流板式换热器120内，与回风间室114内的回风进行换热，以平衡室内外的温差，然后，新风进入送风间室，一次经换热器140、蒸发器150进行除湿回热，并经除味净化器170净化后，被第一风机190经送风出口1131送入室内，以完成换风。

模式切换转阀220根据室内二氧化碳浓度调节角度，改变新回风比例，实现室内氧浓度控制，使室内空气保持新鲜度。

热泵系统160根据温度传感器检测240到的温度来判别制冷、制热运行模式，通过四通换向阀161切换制冷剂流向，调节压缩机163运行频率以维持蒸发器150后温度恒定。

根据本发明实施例的换风装置的有益效果如下：

1、模式切换转阀通过调节角度，改变新回风比例，实现了室内氧浓度控制，避免过量新风所造成的能源浪费，同时闭式运行时可实现室内空气快速除湿；

2、变频直接蒸发式制冷应用在与辐射供冷暖空调系统配套的除湿新风机中与采用表冷器的除湿新风机相比有诸多优点：a.深度除湿，b.机组效率高，c.除湿能力调节性好，稳定性高，d.与辐射空调系统机组分设，大大提高辐射空调机组能效比。

3、叉流板式换热器回收排风能量，降低运行能耗；

4、热管换热器的设置，使蒸发器前后的冷热空气进行热交换，既降低了蒸发器的负荷，又对除湿后空气再热，提高了送风温度和室内舒适度；

5、PM2.5过滤器解决了雾霾天气的室内通风问题；

6、除味净化器隔绝了新建房屋由于装潢引起的环境污染对先入住者造成的影响。

图3是本发明具有冷却功能的控制器的结构示意图；

在图3中，各个附图标记表示的含义如下；1、壳体；2、PCB板；11、冷却风扇；12、过滤装置；13、冷却管路；14、滑动轴；15、阀板；16、出气口；17、线圈；19、弹簧支架；20、排风口；21、线圈安装体；22、电子元件；23、弹簧。

控制器包括壳体1和PCB板2，PCB板2的第一面上安装有电子元件22，PCB板上设有用于电连接电子元件22的电子线路，电子线路上串联有电动阀门的线圈17，线圈17套设在与阀板15固定连接的线圈安装体21上，当线圈17发生移动时，线圈安装体21也会带动阀板15发生移动，线圈17设置在磁场中，磁场的方向在图中由表示，磁场可以由U形磁铁产生，磁场用于控制阀芯运动以改变电动阀门的开口大小，磁场中的磁感线垂直于线圈轴向，电动阀门的开口处设置有与阀板15连接的弹簧23，弹簧23套设在滑动轴14上，滑动轴14也与阀板15固定连接，弹簧23的另一端抵在固定安装在冷却管路13上的弹簧支架19上，弹簧23用于推动阀板15以关闭电动阀门的开口，电动阀门设置在冷却管路13上，电动阀门的出气口16设置方向为使得由开口喷出的气流朝向电子元件22喷出，冷却管路13位于PCB板2的第二面一侧，第二面为第一面的反面，冷却管路13与冷却用气体输入装置或冷却用气体发生装置连通。

其中冷却管路13的进气采用从壳体外进气的方式，具体说来，由冷却用气体进气装置进气，经过过滤装置12，再有冷却风扇11吹入到冷却管路13中。

当采用从外界引入的冷却用气体或冷却用气体发生装置所产生的气体，通过管路导入到发热的电子元件22旁，可以利用温度更低的、并没有被其他的电子元件22加热过的冷却用气体来对这些电子元件22进行冷却，冷却效果更好，冷却速度更快，以利于实现将电子元件22的温度维持在更低的水平上。而且，通过将线圈17串联到电路板用以连接电子元件22的线路中，当电子元件22越需要散热，而其所产生的所有热功率，均来源于电功率，而电功率越大，其电流也就越大，所以线圈17可以产生更大的作用力，带动线圈安装体21和阀板15向图中的右侧移动，以对抗弹簧23所产生的弹力。当能够产生更大的弹力时，其弹性形变越大，使得电动阀门的开口越大，其所能通过的冷却用气体的流量也就越大，冷却能力越强。从而实现了对于不同工作温度的电子元件22的不同冷却效果，或对于同一电子元件22，在不同温度时的不同冷却效果，从而提高了冷却用气体输入装置或冷却用气体发生装置在导入相同数量冷却用气体时的工作效率，提高了冷却能力。

图3中的弹簧是螺旋压缩弹簧，该弹簧用于推动阀板，以使得出气口关闭，还可以替换为螺旋拉伸弹簧和扭转弹簧，本领域技术人员均可以根据本申请的构思无需创造性劳动直接实现这些技术方案；另外，上述控制器采用的是通过进气的方式引入冷却用气体，实际上还可以利用液氮来产生冷却用的氮气，实现冷却，采用液氮的方式进行冷却，不但气体温度很低，冷却能力强，而且不会产生空气冷却中的灰尘污染到电子元件表面，降低电子元件散热能力的问题。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种换风装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内限定有互相间隔的新风间室、排风间室、送风间室和回风间室，所述新风间室具有与外界连通的新风入口，所述排风间室具有与外界连通的排风出口，所述送风间室具有与室内连通的送风出口，所述回风间室具有与室内连通的回风进口；

具有互相间隔的第一流道和第二流道的叉流板式换热器，所述叉流板式换热器设在所述壳体内，所述第一流道的进口端与所述新风间室连通且所述第一流道的出口端与所述送风间室连通，所述第二流道的进口端与所述回风间室连通且所述第二流道的出口端与所述排风间室连通；

过滤器，所述过滤器设在所述新风间室内；

换热器，所述换热器设在所述送风间室内，所述换热器的蒸发端邻近所述第一流道的出口端且所述换热器的冷凝端远离所述第一流道的出口端；

蒸发器，所述蒸发器设在所述送风间室内且位于所述换热器的蒸发端与冷凝端之间；

热泵系统，所述热泵系统与所述蒸发器相连；

除味净化器，所述除味净化器设在所述送风间室内且位于所述换热器的冷凝端的下游。

2.根据权利要求1所述的换风装置，其特征在于，还包括第一风机和第二风机，所述第一风机设在所述送风间室内，所述第二风机设在所述回风间室内。

3.根据权利要求1所述的换风装置，其特征在于，还包括二氧化碳浓度传感器和模式切换转换阀，所述二氧化碳浓度传感器设在所述回风间室内，所述模式切换转换阀设在所述新风间室内，所述模式切换转换阀根据所述二氧化碳浓度传感器检测到的室内二氧化碳浓度来打开或者关闭所述新风进口。

4.根据权利要求1所述的换风装置，其特征在于，还包括PM2.5浓度传感器，所述PM2.5浓度传感器设在所述回风间室内。

5.根据权利要求1所述的换风装置，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器设在所述回风间室内并与所述热泵系统相连，所述热泵系统根据所述温度传感器检测到的室内温度以进行制冷/制热模式的切换。

6.根据权利要求1所述的换风装置，其特征在于，所述过滤器包括初效过滤器和设在所述初效过滤器下游的PM2.5过滤器。

7.根据权利要求1所述的换风装置，其特征在于，所述热泵系统包括与所述蒸发器相连的四通换向阀、与所述四通换向阀相连的气液分离器、与所述气液分离器相连的压缩机，与所述压缩机相连的冷凝器、与所述冷凝器相连的电子膨胀阀，所述电子膨胀阀与所述蒸发器相连。

8.根据权利要求7所述的换风装置，其特征在于，所述热泵系统还包括第三风机，所述第三风机与所述冷凝器相连。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的换风装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器包括壳体和PCB板，所述PCB板的第一面安装有电子元件，第二面的上方设置有冷却管路，该冷却管路与冷却用气体发生装置连通，电动阀门设置在所述冷却管路上，电动阀门的开口朝向所述电子元件并使得喷出的冷却气流正对电子元件；电动阀门的开口处还设有垂直于冷却气流的阀板，阀板一端抵靠在弹簧上，另一端连接在电动阀门的开口上；所述弹簧套设在滑动轴上，滑动轴一端与阀板固定连接，另一端固定在弹簧支架上，该弹簧支架与冷却管路固定连接；所述阀板还固定连接有线圈安装体，该线圈安装体上设置有线圈，该线圈位于磁场中并串联于PCB板的电路回路中；当电路回路中的线圈不通电时，弹簧挤压阀板使得该电动阀门的开口为常闭状态，当电路回路中的线圈通电时，带电线圈在洛仑兹力的作用下推动阀板挤压弹簧，使得电动阀门的开口被打开，冷却气流喷出；当电路回路的功率越大时，线圈中的电流越大，线圈受到的洛仑兹力也越大，从而增加阀板对弹簧的挤压幅度，提高开口出风量。

10.根据权利要求9所述的换风装置，其特征在于，所述冷却用气体发生装置中储存液氮。