CN100417868C - 通风设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通风设备，所述设备的安装方便快捷。本发明的通风设备包括：风机装置，其将室外空气供应至室内空间并将室内空气排至室外空间；热交换单元，其进行供应至室内空间的室外空气和排至室外空间的室内空气之间的热交换；以及壳体，其具有第一腔体和第二腔体，第一腔体内容置所述热交换单元，第二腔体内容置所述风机装置，且所述第二腔体与所述第一腔体连通，其中，所述第一腔体具有第一进气口和出口，室外空气通过该第一进气口导入，且该出口用于排出室内空气。

Description

通风设备
本申请请求2005年2月15日提交的韩国专利申请No.P2005-12359的优先权，在此通过参考援引其全部内容。
技术领域
本发明涉及一种用于通风的通风设备。尽管本发明适合于广泛的用途，但其特别适合于便捷地安装在天花板或类似物上。
背景技术
一般来说，使用者通过开启允许室内空间和室外环境连通的诸如窗户之类的开启/关闭部件，或者通过致动独立的通风设备来对房间进行自然通风，从而维持愉悦的室内环境。
在利用自然通风对房间通风的情况下，大量的灰尘通过窗户被导入房间。特别是，在雨天雨水被导入房间。
因此使用了通风设备，其通过驱动风机将室内空气强制地排至室外环境并将室外空气强制地供应至房间。
下面参考图1对根据相关技术的通风设备进行解释。
参见图1，根据相关技术的通风设备由设置在房间天花板内的进气管10、设置在房间天花板内的出气管20、设置于进气管10的进气扇31以及设置于出气管20的排气扇32组成。
在这种情况下，进气管10将室外空气导向室内空间而出气管20将室内空气导向室外空间。
进气管10和出气管20安装成在特定位置相互交叉，在所述特定位置设置有热交换单元40，以使在被供应至室内空间的室外空气和被排至室外空间的室内空气之间相互进行热交换。
热交换单元40具有长六面体形状，所述六面体形状具有长的竖直长度以提高热交换率。而且，进气扇31和排气扇32的旋转轴线分别以进气管10和出气管20的相同的长度方向对齐。
然而，相关技术的通风设备的热交换单元40需要单独安装在进气管10和出气管20的交叉处。而且，进气扇31和排气扇32应当分别设置于进气管10和出气管20。因此，所述用于房间通风的换气设备的安装工作很困难。
而且，由于热交换单元以及进气扇和排气扇的构造，所述相关技术的通风设备需要过多空间以用于其在房间天花板上的安装。所述相关技术的通风设备需要高的安装成本。
而且，在设置过滤器用于对供应于房间的空气进行净化的情况下，相关技术的通风设备难于确保足够的气流。
进一步地，近来对于能够方便的安装并能够使天花板的厚度最小化的通风设备的需求增加。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种通风设备，其基本上克服了由于相关技术的限制和缺陷所致的一个或者多个问题。
本发明的目的是提供一种通风设备，所述通风设备的安装简单便利。
本发明的其它优点、目的和特征将在下述说明书中部分地描述，并且对于本领域的普通技术人员而言，在研究了下述内容之后将部分地变得清楚，或者其可以从本发明的实践中获知。通过在所撰写的说明书、其权利要求书以及附图中所特别指出的结构，可以实现和获得本发明的目的和其它优点。
为了实现这些目的和其它优点并根据本发明的意图，如在此具体实施和广泛描述的，根据本发明的通风设备，包括：风机装置，其将室外空气供应至室内空间并将室内空气排至室外空间；热交换单元，其进行供应至室内空间的室外空气和排至室外空间的室内空气之间的热交换；以及壳体，其具有第一腔体和第二腔体，第一腔体中容置所述热交换单元，第二腔体中容置所述风机装置并与所述第一腔体连通，其中，所述第一腔体具有第一进气口和出口，室外空气通过该第一进气口导入，且该出口用于排出室内空气。
优选地，所述壳体具有薄而宽的扁平矩形箱体形状。
更优选地，所述壳体的厚度等于或者小于100mm。
优选地，所述壳体包括：其中，该第二腔体具有：入口，用于将室外空气供应至室内空间；以及第二进气口，室内空气通过该第二进气口导入。
更优选地，所述第一进气口和所述出口被设计成贯穿所述第一腔体的侧壁，且第二进气口和所述入口被设计成贯穿所述第二腔体的底部。
更优选地，所述第一腔体和第二腔体由横穿所述壳体内部的分界壁相互分开。
更优选地，所述风机装置包括：进气扇，其将室外空气供应至室内空间；以及排气扇，其将室内空气排至室外空间。
更优选地，所述进气扇和所述排气扇中的每一个均包括涡轮风扇。
更优选地，所述进气扇和所述排气扇中的每一个均以垂直于所述壳体底面的旋转轴为中心旋转。
更优选地，所述进气扇和所述排气扇的旋转轴为同轴设置以由一个马达旋转。
更优选地，所述进气扇设置于所述排气扇的上方。
更优选地，所述第二腔体包括：进气扇容置部，其内容置所述的进气扇；排气扇容置部，其内容置所述的排气扇。
更优选地，所述分界壁包括：第一连通开口，用于将室内空气从所述排气扇容置部向所述热交换单元吹送；以及第二连通开口，用于将室外空气从所述热交换单元吸进所述的进气扇容置部。
更优选地，所述热交换单元包括：第一通道，排至室外空间的室内空气通过所述第一通道；以及第二通道，其平行于所述壳体的底面设置，供应至室内空间的室外空气通过所述第二通道，所述第二通道沿着基本上垂直于所述第一通道的气流方向的方向引导空气。
更优选地，其还包括设置于所述壳体中的过滤器单元以过滤供应至室内空间的室外空气中所包含的颗粒。
更优选地，其中所述的过滤器单元设置于所述第二通道的吸气侧。
更优选地，所述过滤器单元包括HEPA过滤器。
更优选地，所述的进气扇容置部设置在排气扇容置部的上方，其中所述第一连通开口设置于所述分界壁的一侧的下部，且其中所述第二连通开口设置于所述分界壁的另一侧的上部。
更优选地，在所述进气扇容置部的上侧的中央部分设置有进气扇吸气部，而第二进气口设置于所述排气扇容置部底面的中央部分。
更优选地，在所述进气扇容置部上侧和所述第二腔体的天花板之间设置有具有预定尺寸的空间以与所述第二连通开口连通。
应当被理解的是，本发明前面的概括性说明和下面的详细说明均是示范性和解释性的，并且其目的是对所请求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
所包含的附图提供对本发明的进一步理解，其被并入到本申请中且构成本申请的一部分，所述附图示出了本发明的具体实施例并与文字说明一起用于解释本发明的原理。
在所述附图中：
图1为根据相关技术的通风设备的横截面示意图；
图2为根据本发明一个实施例的通风设备的立体图；
图3为图2中通风设备的立体图，其中示出了底侧；
图4为沿着图2中I-I切线的横截面图；
图5为沿着图2中II-II切线的横截面图；
图6为使用传统的过滤器或者HEPA过滤器的情况下静压力和气流之间的曲线图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的优选实施例，其实例在附图中示出。在所有附图中尽可能地使用相同的附图标记来指代相同或者类似的部件。
参考图2至图5对根据本发明一个实施例的通风设备解释如下。
图2为根据本发明一个实施例的通风设备的立体图；图3为图2中通风设备的立体图，其中示出了底侧；图4为沿着图2中I-I切线的横截面图；图5为沿着图2中的II-II切线的横截面图。
参见图2和图3，根据本发明一个实施例的通风设备包括：箱式的壳体130；热交换单元110，其设置在壳体130中以回收被向外排出的热量；以及风机装置120，其设置在壳体130中以迫使空气流动用于房间通风。
热交换单元110使供应至室内空间的室外空气和排至室外空间的室内空气之间相互进行热交换，以在夏季回收排至外部空间的冷能或者在冬季回收排至外部空间的热能，从而防止热量损失。
在将室外空气供应至室内空间或者将室内空气排至室外空间时运行风机装置120。
在壳体130中设置有内部容置热交换单元110的第一腔体131和内部容置风机装置120的第二腔体132。
此时，第一和第二腔体131和132结构上相互连通。
特别地，壳体130优选为厚度h薄且宽度大的扁平箱体形状。为了参考，图2示出了上板被去掉以露出通风设备内部构造的通风设备。
如果壳体130的厚度大，则将来要设置壳体130的天花板的厚度也要增加。所以，优选通过减小壳体130的厚度而防止天花板的厚度增加。
这种情况下，壳体130的厚度根据天花板的厚度而变化。优选地，壳体130的厚度基本上设置为100mm或者更小。
同时，为了防止由于壳体130的厚度减小而导致气流减小，壳体130形成较宽的宽度以增加壳体130的内部空间。
壳体130设置有：第一进气口133，室外空气通过第一进气口133导入；第二进气口134，室内空气通过第二进气口134导入；入口135，其将室外空气供应至室内空间；以及出口136，其排出室内空气。
特别地，第一进气口133和出口136形成为相互平行并贯穿第一腔体131的侧壁，所述侧壁构成壳体130的一个侧壁。
为便于解释，具有第一进气口133和出口136的这一侧壁称为壳体130的前侧。与壳体的前侧相对的另一侧称为后侧。
第一进气口133和出口136优选地沿壳体130的宽度方向设置于第一腔体的侧壁。第一进气口133和出口136设置成面对内部容置风机装置120的第二腔体132。
第一进气口133连接于将室外空气导入壳体130的进气管(附图中未示出)，而出口136连接于将壳体130排出的室内空气导向室外空间的出气管(图中未示出)。
所述进气管和出气管横穿天花板的内部安装。
可选地，第一进气口133和出口136可以安装成直接暴露于室外空间。
第二进气口134和入口135设置于第二腔体132的侧壁，具体地，贯穿第二腔体132的底部设置。可选地，第二进气口134和入口135可以设置于其它位置。
尽管在附图中没有示出，第二进气口134和入口135可以设计成分别由阻尼器开启/关闭。可选地，第一进气口133和出口136当然也可以分别由不同的阻尼器开启/关闭。
一旦风机装置120以上述的结构被驱动，则室内空气通过第二进气口134导入壳体130中，而已经过热交换单元110的室外空气通过入口135供应至室内空间。
如上面描述中所提到的热交换器110容置在第一腔体131中，且构造为使排至室外空间的室内空气和供应至室内空间的室外空气之间相互进行热交换。
为此，热交换单元110具有薄的矩形箱体形状。
在这种情况下，为了防止因为热交换单元110厚度减少导致气流减少而造成热交换性能降低，即，为了补偿热交换单元110减少的厚度，热交换单元110优选具有宽的矩形箱体的形状。
在热交换单元110中设置有第一通道(图中未示出)和第二通道(图中未示出)，室内空气通过第一通道排至室外空间，而室外空气通过第二通道供应至室内空间。
特别地，第一通道和第二通道沿竖直方向交替地堆叠在热交换单元110中。而且，第一和第二通道之间的边界优选由具有极佳导热性的材料形成。
第一和第二通道平行于壳体130的底部设置以分别沿着平行于壳体130底部的方向导引室内空气和室外空气。
可选地，第二通道可以设计成沿着基本垂直于第一通道气流方向的方向引导空气。或者，第二通道也可以任意构造。
具有上述构造的热交换单元110设置在第一腔体中以构成菱形形状，且热交换单元110的对角线被设置成平行于第一腔体131上形成有第一进气口133和出口136的侧壁，即，平行于壳体130的前侧。
同时，风机装置120包括：进气扇121，其用于将室外空气供应至室内空间；以及排气扇122，其用于将室内空气排至室外空间。
这种情况下，第一腔体131和第二腔体132由横穿壳体130内部的分界壁137相互分开。
而且，第二腔体132包括内部容置进气扇121的进气扇容置部132a以及内部容置排气扇122的排气扇容置部132b。
为使壳体130的厚度最小，进气扇121和排气扇122中的每一个均优选包括涡轮风扇，所述涡轮风扇以垂直于壳体130的底部更具体是第二腔体132底部的旋转轴为中心进行旋转。原因解释如下。
由于壳体130的厚度减小导致通道阻力增加，从而用于空气净化的过滤器损失了压力，所述压力为确保适当气流所必需的静压力。因此，涡轮风扇的特性有利于提高静压力。
涡轮风扇被设计成沿着轴线方向吸入空气并沿着径向方向吹送所吸入的空气。优选地，进气扇121和排气扇122的旋转轴为共轴设置以由一个马达(图中未示出)进行旋转。可选地，进气扇121和排气扇122的旋转轴也可以任意设置。
在本发明的实施例中，进气扇容置部132a被设置在排气扇容置部132b的上方以使进气扇121可以设置在排气扇122的上方。
排气扇容置部132b被设计成与热交换单元110的第一通道连通，而进气扇容置部132a被设计成与第二通道连通。
因此，分界壁137设置有第一连通开口137a和第二连通开口137b，第一连通开口137a允许排气扇容置部132b与热交换单元110的第一通道连通，第二连通开口137b允许进气扇容置部132a与热交换单元110的第二通道连通。
特别地，第一连通开口137a将来自排气扇容置部132b的室内空气吹向容置在第一腔体131内的热交换单元110。
而且，第二连通开口137b将由热交换单元110排出的室外空气供应至进气扇容置部132a。
因此，第一连通开口137a被设计成贯穿分界壁137的一侧的下部，且第二连通开口137b被设计成贯穿分界壁137的另一侧的上部。
在进气扇容置部132a的上侧和第二腔体132的顶板之间形成有预定的间隙以提供空间132c，空间132c具有预定的尺寸并与第二连通开口137b连通。而且，在进气扇容置部132a上侧的中央部分沿着进气扇121的轴向贯穿(penetrate)设置有进气扇吸气部132d，以将空气吸入进气扇121。
在排气扇容置部132b的底部的中央部分沿排气扇122的轴向贯穿设置第二进气口134，从而将室内空气吸入排气扇122。
为了将由进气扇容置部132a吹送的空气供应至室内空间，入口135设置在第二进气口134和壳体130的后侧之间，更具体地，设置在第二进气口134和壳体130上与形成有第一进气口133和出口136的前侧相对的后侧之间。
当然，第二进气口134和入口135可以通过独立的管道连接于室内空间而不是直接暴露于室内空间。
优选地，通风设备100还包括过滤器单元140，过滤器单元140借助将通过第一进气口133导入壳体130的室外空气中所包含的颗粒过滤掉的方式净化空气。
而且，过滤器单元140优选设置于热交换单元110的第二通道的室外空气吸入侧，即，设置于第二通道和第一进气口133之间。这样，能够防止灰尘在热交换单元110内部积聚。
而且，通过过滤器单元140，导入热交换单元110的室外空气能够均匀地分布而不是集中在第二通道的一部分，这样能够提高热交换的效率。
在本发明的实施例中，过滤器单元140优选包括具有优良集尘性能的HEPA(高效微粒过滤器)过滤器。
HEPA过滤器能够去除99.97％的污染物颗粒，诸如灰尘、细菌和大于0.3μm的其它类似物。
此外，在使用HEPA过滤器时的压力损失大于使用传统的过滤器时的压力损失。因此，如图6所示，用于适当气流的静压增大。不过，这个问题可以通过使用涡轮风扇来解决。
可选地，当然可以使用过滤性能优于HEPA过滤器的ULPA(超高效过滤)过滤器。ULPA过滤器能够清除99.999％的颗粒，例如0.1～0.01μm的微小灰尘、病毒、真菌、花粉、Rd分解产物、烟和类似物。
根据本发明的具有上述构造的通风设备的运行解释如下。
首先，一旦用于驱动进气扇121和排气扇122的马达进行驱动，则进气扇121和排气扇122旋转。
当进气扇121和排气扇122旋转时，室外空气通过第一进气口133导入第一腔体131，并通过过滤器单元140进行净化，然后通过第二通道。
同时，通过第二进气口134导入排气扇容置部132b的室内空气通过第一连通开口137a被吹向第一腔体然后通过第一通道。
在上述过程中，通过第一通道排至室外空间的室内空气与通过第二通道供应至室内空间的室外空气进行热交换。
即，当在夏季用于制冷的室内空气冷于室外空气时，通过热交换单元110的室外空气被冷却。或者，当在冬季用于制热的室内空气热于室外空气时，通过热交换单元110的室外空气被加热。
因此，供应至室内空间的室外空气回收排放至室外空间的室内空气的热量，然后通过第二连接开口137b和进气扇吸气部132d被吸进进气扇容置部132a。
随后，由进气扇121沿径向吹送的室外空气通过入口135供应至室内空间，同时从第一通道排出的室内空气通过出口排至室外空间。这样，进行房间通风。
因此，本发明提供了下述的效果或者优点。
首先，在根据本发明的通风设备中，热交换单元和风机装置均被设置在一个壳体中以方便本发明的通风设备安装在建筑物的天花板或者类似物上。
第二，在壳体中的热交换单元和风机装置被设计成使壳体的厚度最小，从而防止用于安装通风设备的天花板厚度的增加，并且能够节省对应的制造成本。
第三，根据本发明的通风设备设置有涡轮风扇，从而减小了壳体的厚度，并克服了由于安装HEPA过滤器所导致的流动阻力的增加，并保持气流。
第四，在根据本发明的通风设备中，过滤器单元设置于热交换单元的室外空气吸气侧以防止灰尘在热交换单元中积聚。而且，导入热交换单元的室外空气均匀分布，从而提高热交换的效率。
最后，在根据本发明的通风设备中，过滤器单元设置有HEPA过滤器，从而可以提高滤去供应至室内空间的空气中所包含的颗粒的性能。
对本领域的技术人员而言，显而易见的是，在不脱离本发明的精神和保护范围的情况下，能够对本发明进行各种修改和变化。因此，这意味着，倘若所述修改和变化落入所附权利要求书的保护范围以及其等同的保护范围中，则本发明覆盖本发明的这些修改和变化。

Claims (20)

1. 一种通风设备，包括：
风机装置，其将室外空气供应至室内空间并将室内空气排至室外空间；
热交换单元，其在所述供应至室内空间的室外空气和所述排至室外空间的室内空气之间进行热交换；以及
壳体，其具有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体内容置所述热交换单元，所述第二腔体内容置所述风机装置，且所述第二腔体与所述第一腔体连通，
其中，所述第一腔体具有第一进气口和出口，室外空气通过该第一进气口导入，且该出口用于排出室内空气。
2. 如权利要求1所述的通风设备，其中所述壳体具有薄而宽的扁平矩形箱体形状。
3. 如权利要求2所述的通风设备，其中所述壳体的厚度等于或者小于100mm。
4. 如权利要求1所述的通风设备，
其中，该第二腔体具有：入口，用于将室外空气供应至室内空间；以及
第二进气口，室内空气通过该第二进气口导入。
5. 如权利要求4所述的通风设备，其中所述第一进气口和所述出口设计成贯穿所述第一腔体的侧壁，且所述第二进气口和所述入口设计成贯穿所述第二腔体的底部。
6. 如权利要求4所述的通风设备，其中所述第一腔体和所述第二腔体由横穿所述壳体内部的分界壁相互分开。
7. 如权利要求6所述的通风设备，所述风机装置包括：
进气扇，其将室外空气供应至室内空间；以及
排气扇，其将室内空气排至室外空间。
8. 如权利要求7所述的通风设备，其中所述进气扇和所述排气扇中的每一个均包括涡轮风扇。
9. 如权利要求7所述的通风设备，其中所述进气扇和所述排气扇中的每一个均以垂直于所述壳体底面的旋转轴为中心旋转。
10. 如权利要求9所述的通风设备，其中所述进气扇和所述排气扇的旋转轴为同轴设置以由一个马达进行旋转。
11. 如权利要求9所述的通风设备，其中所述进气扇设置于所述排气扇的上方。
12. 如权利要求7所述的通风设备，其中所述第二腔体包括：
进气扇容置部，其内容置所述的进气扇；以及
排气扇容置部，其内容置所述的排气扇。
13. 如权利要求12所述的通风设备，其中所述分界壁包括：
第一连通开口，其用于将来自所述排气扇容置部的室内空气吹向所述热交换单元；以及
第二连通开口，其用于将室外空气从所述热交换单元吸进所述的进气扇容置部。
14. 如权利要求13所述的通风设备，所述热交换单元包括：
第一通道，排至室外空间的室内空气通过所述第一通道；以及
第二通道，其平行于所述壳体的底面设置，且供应至室内空间的室外空气通过所述第二通道，所述第二通道沿着基本上垂直于所述第一通道的气流方向的方向引导空气。
15. 如权利要求14所述的通风设备，其中，所述通风设备还包括过滤器单元，其设置于所述壳体中以过滤供应至室内空间的室外空气中所包含的颗粒。
16. 如权利要求15所述的通风设备，其中所述的过滤器单元设置于所述第二通道的吸气侧。
17. 如权利要求16所述的通风设备，其中所述过滤器单元包括HEPA过滤器。
18. 如权利要求14所述的通风设备，其中所述进气扇容置部设置在排气扇容置部的上方，其中所述第一连通开口设置于所述分界壁的一侧的下部，且所述第二连通开口设置于所述分界壁的另一侧的上部。
19. 如权利要求18所述的通风设备，其中在所述进气扇容置部的上侧的中央部分设置有进气扇吸气部，且所述第二进气口设置于所述排气扇容置部的底部的中央部分。
20. 如权利要求19所述的通风设备，其中在所述进气扇容置部的上侧和所述第二腔体的顶板之间设置有具有预定尺寸的空间以与所述第二连通开口连通。
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