CN102644997B - 空气交换机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气交换机，包括：排气管，所述排气管具有上端和下端；和管状本体，所述管状本体具有上端和下端，所述管状本体的上端与所述排气管的下端相连，所述管状本体的周壁内具有气室，所述气室具有用于向所述气室内供给空气的供气口和用于将所述气室内的空气喷射到所述管状本体内部以促使空气在所述管状本体内部从所述管状本体的下端朝向所述管状本体的上端流动的喷气通道。根据本发明实施例的空气交换机，通过喷气通道喷出空气以产生快速气流，从而在管状本体的下端附近产生局部负压以带动周围空气进入空气交换机内并排出，进而提高了空气交换机的交换空气的效率，使得换气效果更好。

Description

空气交换机

技术领域

本发明涉及一种空气交换机。

背景技术

传统的空气交换机通常采用风扇促进空气流动，例如抽油烟机，通过安装在管道内的风扇对油烟进行抽吸。传统的空气交换机存在的问题是：部件多，不容易清理；风扇噪音大，易损坏；容易出现空气倒灌现象；管道容易积垢和油污滴落；风扇或吹风机与排气管道直接相连或串联，效率低，尤其是管道内积垢后，空气交换率会进一步下降，换气量不易调节。

发明内容

本发明的旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一，或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种易于组装、清理、噪音小且换气效率高的空气交换机。

根据本发明实施例的空气交换机，包括：排气管，所述排气管具有上端和下端；和管状本体，所述管状本体具有上端和下端，所述管状本体的上端与所述排气管的下端相连，所述管状本体的周壁内具有气室，所述气室具有供气口和喷气通道，所述供气口用于向所述气室内供给空气且所述喷气通道用于将所述气室内的空气喷射到所述管状本体内部以将空气从所述管状本体的下端抽吸到所述管状本体内且使所述空气在所述管状本体内从所述管状本体的下端朝向所述管状本体的上端流动。

根据本发明实施例的空气交换机，通过向气室内供给压缩空气，气室内的压缩空气通过喷气通道喷出以在管状本体内产生快速气流，从而在管状本体内产生局部负压，以将管状本体下面周围的空气抽吸到管状本体内并使空气在所述管状本体内朝向管状本体的上端流动和排出，进而提高了空气交换机的交换空气的效率，使得换气效果更好。

根据本发明实施例的空气交换机，在管状本体和排气管内无需设置风扇，因此气流在空气交换机内的流动不会受到阻碍，更加顺畅，提高了换气效果，而且零部件减少，容易清理，噪声小，寿命长，不会出现空气倒灌现象。

所述排气管的横截面的面积从上到下逐渐增大。由此使得气流在向上运动时速度可逐渐提高，进而更易产生负压而带动管状本体下面周围的空气进入空气交换机内，提高了空气的交换效率。

可选地，所述排气管具有缩颈部，所述缩颈部的径向尺寸小于所述排气管的上端和下端的径向尺寸。通过设置缩颈部，可使得气流在通过该处时由于截面面积突然减小而使得速度突然加快，可进一步提高了空气的交换效率。

可选地，所述排气管分为上段和下段，所述上段的径向尺寸小于所述下段的径向尺寸。由此，也可以使得气流向上流动时间加速，提高空气交换效率。

所述管状本体为大体锥形，且所述锥形管状本体的上端的径向尺寸小于其下端的径向尺寸。由此使得管状本体内空气的流通通路从下到上逐渐变窄，更进一步提高了气流的向上运动速度，从而更进一步地提高了空气交换机的换气效果。

可选地，所述排气管和所述管状本体均具有圆形横截面。

优选地，所述排气管为螺旋状。由此可使得空气在排气管内向上运动时，可沿着螺旋状的排气管螺旋向上运动，随着速度的加快，在排气管的下端处更易形成气流涡旋，产生飓风样效应从而形成负压环境，以带动进入管状本体下端的空气快速地进入排气管1且通过排气管向外排出。

所述排气管与所述管状本体同轴地相连。

可选地，所述气室为沿所述管状本体的周向延伸的环形。

进一步可选地，所述喷气通道为沿所述管状本体的周向延伸的环形。由此，在管状本体内部，沿周向的喷气通道喷出的空气快速向上流动，以在管状本体的下端周向形成负压环境，从而更容易地将周围空气抽入到空气交换机内。并且通过用双层结构的管状本体可以方便地形成气室，制造更加简单。

其中所述气室的下部设有沿所述管状本体的周向间隔开排列的多个隔板。通过设置多个隔板，提高了气室内空气的流动速度，从而在空气从喷气通道中喷出时速度加快，进而使得换气效果更好。

所述气室为多个且在从所述管状本体的下端朝向所述管状本体的上端的方向上间隔开排列。通过设置上下多排的气室，使得从多个相应的喷气通道中喷出的快速气流均向上运动，产生局部负压，带动周围空气形成强大的气流进入排气管中，从而形成更好的系统换气效果。

所述喷气通道邻近所述气室的下端。

可选地，所述喷气通道的外壁沿从上向下的方向逐渐变厚且所述喷气通道的外壁的下端面为平滑曲面。由此使得空气在气室内流动时由于喷气通道的外壁逐渐变厚而改变流动方向，在通过喷气通道后速度可进一步加快。

所述管状本体的内壁面为康达表面以便从所述气室喷射到所述管状本体内部的空气通过康达效应促使所述空气在所述管状本体内部从所述管状本体的下端向所述管状本体的上端流动。

所述管状本体的位于所述喷气通道的出口上面的内壁面为康达表面。

通过将管状本体的整个内壁面或至少喷气通道的出口处的内表面形成为康达(Coanda)表面，使得从喷气通道喷出的气流在管状本体内产生康达效应，从而喷出的气流通过康达效应在管状本体内产生负压，更加有利地使管状本体下面周围的空气进入管状本体内且向上流动通过排气管的上端排出，实现空气交换效果。

可选地，所述喷气通道被构造成为朝向所述管状本体内凸出的曲线状，且所述管状本体的位于所述喷气通道的出口上面的内壁面与所述喷气通道的内壁面平滑过渡。由此使得从喷气通道中喷射出的空气能沿着管状本体的内壁面向上运动的同时保持快速流动。

可选地，所述管状本体的内壁面上在所述喷气通道的出口处设有向外凹的弧形凹陷，所述喷气通道的外壁面为平面且与所述弧形凹陷相切。由此可使得快速气流沿管状本体的内壁面向上运动，从而带动管状本体下方周围的空气从管状本体的下端向上运动进一步形成负压，提高了换气效果。

根据本发明实施例的空气交换机，空气交换效果更好，效率高且结构简单。

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

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的空气交换机的示意图；

图2是图1中所示的空气交换机的A-A向剖视图；

图3是根据本发明一个实施例的空气交换机的气室的剖面示意图；

图4是根据本发明另一个实施例的空气交换机的气室的剖面示意图；

图5是图4所示的气室的立体图；和

图6是根据本发明一个实施例的空气交换机与气泵连接的示意图。

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。

在本发明中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，仅是为了方便和简化描述本发明，而非指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位和定向、以特定的方位和定向构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，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。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

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，或一体地连接；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。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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的空气交换机100，空气交换机100可以设在某个空间的通风系统中用于交换该局部空间内外的空气。

如图1-图3所示，根据本发明实施例的空气交换机100，包括：排气管1和管状本体2，其中排气管1具有上端11和下端12。这里，需要理解的是，虽然排气管1和管状本体2作为两个独立的部件描述，但是排气管1和管状本体2可以一体形成为单个部件。

管状本体2具有上端和下端，管状本体2的上端与排气管1的下端相连，管状本体2的周壁内具有气室21，气室21具有用于供气口211和喷气通道212，供气口211用于向气室21内供给空气，喷气通道212用于将气室21内的空气喷射到管状本体2内部以将空气从管状本体2的下端抽吸到管状本体2内且促使空气在管状本体2内从管状本体2的下端朝向管状本体2的上端流动并排出。也就是说，喷气通道212被构造成可将从供气口211内进入气室21内的空气喷射到管状本体2内，且喷气通道212喷出的空气可带来将空气从管状本体2的下端抽吸到管状本体2内且使空气从管状本体2的下端朝向管状本体2的上端流动并排出的效果，如图1和图2中的箭头方向所示形成快速流动的气流4，快速气流4可在管状本体2内的下端附近产生局部负压，从而可带动空气从管状本体2的底部进入该管状本体2中并通过排气管1排出。

例如，管状本体2可以为双层结构，从而在其壁内限定出气室21。喷气通孔212可以通过在气室21的开口处设置向管状本体2内延伸的凸舌形成。但本发明并不限于此。

如图1所示，在本发明的一些示例中，可以通过例如与供气口211相连的气泵3将压缩空气供给到气室21内。如图6所示，空气从气泵3的进气口33进入气泵本体31中，然后通过气门活阀32并经过供气口211向气室21内通入空气。

通过气泵3向气室41内供给压缩空气，气室41内的压缩空气通过喷气通道喷212出以在管状本体2内产生快速气流，从而在管状本体2内产生局部负压以带动管状本体2下面周围的空气被抽吸到管状本体2内并朝向管状本体2的上端流动和排出，进而提高了空气交换机100的交换空气的效率，使得换气效果更好。

根据本发明实施例的空气交换机，在管状本体2和排气管1内无需设置风扇，因此气流在空气交换机100内的流动不会受到阻碍，更加顺畅，提高了换气效果，而且零部件减少，容易清理，噪声小，寿命长，不会出现空气倒灌现象。

根据本发明的一个实施例，如图1和图2所示，排气管1的横截面的面积从上到下逐渐增大，也就是说排气管1内的气流通道从下到上逐渐变窄，由此使得气流4在向上运动时速度可逐渐提高，进而更易产生负压而带动空气进入空气交换机100内，提高了空气的交换效率。可选地，排气管1具有缩颈部13，缩颈部13的径向尺寸小于排气管1的上端11和下端12的径向尺寸。换言之，缩颈部13处的横截面积小于排气管1的上端的横截面积。通过设置缩颈部13，可使得气流4在通过该处时由于截面面积突然减小而使得速度突然加快，可进一步提高了空气的交换效率。可选地，排气管1分为上下两段，上段的径向尺寸小于下段的径向尺寸，由此可以使得向上流动的气流加速，提高换气效果。

可选地，如图1和图2所示，在本发明的进一步的实施例中，管状本体2为大体锥形，且锥形管状本体2的上端的径向尺寸小于其下端的径向尺寸，由此使得管状本体2内空气的流通通路从下到上逐渐变窄，更进一步提高了气流的向上运动速度，从而更进一步地提高了空气交换机100的换气效果。

可选地，排气管1和管状本体2均具有环形横截面。优选地，排气管1和管状本体2均具有圆环形或椭圆环形恒截面。当然，本发明并不限于此，在本发明的其他实施例中，排气管1和管状本体2的横截面可均为方形或多边形、或者分别为方形和多边形。

如图1和图2所示，在本发明的一些实施例中，优选地，排气管1为螺旋状。由此可使得空气在排气管1内向上运动时，可沿着螺旋状的排气管1螺旋向上运行，随着速度的加快，在排气管1的下端处更易形成气流涡旋，产生飓风样效应从而形成负压环境，以带动进入管状本体2下端的空气快速地进入排气管1且通过排气管1向外排出。

可选地，排气管1与管状本体2同轴地相连。

在本发明的一个实施例中，气室21为沿管状本体2的周向延伸的环形。优选地，喷气通道212为沿管状本体2的周向延伸的环形。在管状本体2内部，沿周向的喷气通道212喷出的空气快速向上流动，以在管状本体2的下端周向形成负压环境，从而更容易地将空气抽入到空气交换机100内。可选地，如图5所示，气室21的下部设有沿管状本体2的周向间隔开排列的多个隔板213，通过设置多个隔板213，在一定程度上提高了气室21内空气的流动速度，从而在空气从喷气通道212中喷出时速度加快，进而使得换气效果更好。

在本发明的可选的实施例中，气室21为多个且在从管状本体2的下端朝向管状本体2的上端的方向上间隔开排列。相应地，喷气通道212也为多个且管状本体2的下端朝向管状本体2的上端的方向上间隔开排列。通过设置上下多级的气室21和喷气通道212，使得从多个喷气通道212中喷出的快速气流均向上运动，产生局部负压，带动周围空气形成强大的气流进入排气管1中，从而形成更好的换气效果。其中，本领域内的普通技术人员可以理解，当通过气泵3向气室21内供给空气时，多个气室21可与多个气泵3分别连接，多个气泵3同步工作也可分别操作，并且便于调节空气交换机100的换气能力。当然，也可以通过一个气泵3分别向多个气室21连接以分别向多个气室21内供入空气。如图6所示，气泵3同时连通两个气室21分别向两个气室21内供入空气，其中通过控制两个气门活阀32可控制两个气室21内的出气量和出气速度。

如图2-图4中所示，在本发明的优选实施例中，喷气通道212邻近气室21的下端设置。由此，可以使得换气效果更好。

如图4和图5所示，喷气通道212的外壁2121沿从上向下的方向逐渐变厚且喷气通道212的外壁2121的下端面为平滑曲面。由此使得喷气通道212的出口可以变窄，增加空气流速，减小气流引起的震动。并且，空气在气室21内流动时由于喷气通道212的外壁2121逐渐变厚而改变流动方向，在通过喷气通道212后速度可进一步加快。

在本发明的其中一些实施例中，管状本体2的整个内壁面形成为康达表面，从而从气室21喷射到管状本体2内部的空气通过康达效应促使空气在管状本体2内部从管状本体2的下端向管状本体2的上端流动。所谓康达效应，即流体(水流或气流)有离开本来的流动方向，改为随着凸出的物体表面流动的倾向。也就是说，通过在气室21内设置喷气通道212，使得空气在喷气通道212处产生了康达效应，这样空气从喷气通道212喷出后沿着喷气通道212的出口上面的内壁面22快速流动，即，使得快速气流从管状本体2的下端朝向管状本体2的上端流动，如图3-图6所示。换言之，管状本体2的位于喷气通道212的出口上面的内壁面22为康达表面，从另一个角度讲，也可将管状本体2的内壁面称为康达表面，管状本体2也可以称为康达体。可选地，至少管状本体2的位于喷气通道212的出口上面的内壁面为康达表面，也同样可以实现康达效应。

通过将管状本体2的整个内壁面或至少喷气通道212的出口处的内表面形成为康达(Coanda)表面，使得从喷气通道212喷出的气流在管状本体1内产生康达效应，从而喷出的气流通过康达效应在管状本体2内产生负压，更加有利地使管状本体2下面周围的空气进入管状本体2内且向上流动通过排气管1的上端排出，实现空气交换效果。

如图3-7中所示，可选地，喷气通道212被构造成为朝向管状本体2内凸出的曲线状，且管状本体2的位于喷气通道212的出口上面的内壁面22与喷气通道212的内壁面2122平滑过渡。由此使得从喷气通道212中喷射出的空气能沿着管状本体2的内壁面向上运动的同时保持快速流动。

可选地，管状本体2的内壁面上在喷气通道212的出口处设有向外凹的弧形凹陷(图未示出)，喷气通道212的外壁面为平面且与弧形凹陷相切。也可使得快速气流沿管状本体2的内壁面向上运动，从而带动管状本体2下方周围的空气从管状本体2的下端向上运动进一步形成负压，提高了换气效果。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的空气换气机100操作，其中以气室21包括上下两级为例进行说明。

首先，空气从气泵3中进入气室21内并在气室21内流动。如图2中所示，气室21内的空气分别通过两级喷气通道212喷出并在管状本体1内产生了康达效应，即空气从喷气通道212喷出后沿着喷气通道212的出口上面的内壁面22快速流动，此时空气从管状本体2的下端朝向管状本体2的上端流动，如图2中的箭头方向所示形成快速流动的气流4，同时该快速气流4在通过螺旋状的排气管2时形成气流涡旋，产生飓风样效应，从而使得快速气流4在管状本体2内的下端附近产生局部负压，从而可带动管状本体2下面周围的空气从管状本体2的底部进入该管状本体2中并通过排气管1排出。

根据本发明实施例的空气交换机，空气交换效果更好，效率高且结构简单。

根据本发明实施例的空气交换机100，不仅可用于厨房中抽油烟机的通风系统中，还可扩展用于大型建筑的通风系统中当对局部空气环境有特殊要求时，例如医院的无菌层流室、细胞培养室以及局部吸烟区等。

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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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不脱离本发明的原理和宗旨的情况下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 (18)

1.一种空气交换机，其特征在于，包括：

排气管，所述排气管具有上端和下端；和

管状本体，所述管状本体具有上端和下端，所述管状本体的上端与所述排气管的下端相连，所述管状本体的周壁内具有气室，所述气室具有供气口和喷气通道，所述供气口用于向所述气室内供给空气且所述喷气通道用于将所述气室内的空气喷射到所述管状本体的内部以将空气从所述管状本体的下端抽吸到所述管状本体内且使所述空气在所述管状本体内从所述管状本体的下端朝向所述管状本体的上端流动。

2.根据权利要求1所述的空气交换机，其特征在于，所述排气管的横截面的面积从上到下逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的空气交换机，其特征在于，所述排气管具有位于其上端和下端之间的缩颈部，所述缩颈部的径向尺寸小于所述排气管的上端和下端的径向尺寸。

4.根据权利要求1所述的空气交换机，其特征在于，所述排气管分为上段和下段，所述上段的径向尺寸小于所述下段的径向尺寸。

5.根据权利要求1所述的空气交换机，其特征在于，所述管状本体为大体锥形，且所述锥形管状本体的上端的径向尺寸小于其下端的径向尺寸。

6.根据权利要求1所述的空气交换机，其特征在于，所述排气管和所述管状本体均具有环形横截面。

7.根据权利要求1所述的空气交换机，其特征在于，所述排气管为螺旋状。

8.根据权利要求1所述的空气交换机，其特征在于，所述排气管与所述管状本体同轴地相连。

9.根据权利要求1所述的空气交换机，其特征在于，所述气室为沿所述管状本体的周向延伸的环形。

10.根据权利要求9所述的空气交换机，其特征在于，所述喷气通道为沿所述管状本体的周向延伸的环形。

11.根据权利要求10所述的空气交换机，其特征在于，所述气室的下部设有沿所述管状本体的周向间隔开排列的多个隔板。

12.根据权利要求1所述的空气交换机，其特征在于，所述气室为多个且在从所述管状本体的下端朝向所述管状本体的上端的方向上间隔开排列。

13.根据权利要求1所述的空气交换机，其特征在于，所述喷气通道邻近所述气室的下端。

14.根据权利要求1所述的空气交换机，其特征在于，所述喷气通道的外壁沿从上向下的方向逐渐变厚且所述喷气通道的外壁的下端面为平滑曲面。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的空气交换机，其特征在于，所述管状本体的内壁面为康达表面以便从所述气室喷射到所述管状本体内部的空气通过康达效应促使所述空气在所述管状本体内部从所述管状本体的下端向所述管状本体的上端流动。

16.根据权利要求15所述的空气交换机，其特征在于，所述管状本体的位于所述喷气通道的出口上面的内壁面为康达表面。

17.根据权利要求16所述的空气交换机，其特征在于，所述喷气通道被构造成为朝向所述管状本体内凸出的曲线状，且所述管状本体的位于所述喷气通道的出口上面的内壁面与所述喷气通道的内壁面平滑过渡。

18.根据权利要求16所述的空气交换机，其特征在于，所述管状本体的内壁面上在所述喷气通道的出口处设有向外凹的弧形凹陷，所述喷气通道的外壁面为平面且与所述弧形凹陷相切。