CN102906509A - 用于窗户的具有热导管的通风设备 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于窗户的通风设备，包括：热交换模块，置于格状窗户的窗户框架处，以允许在从室外空间引入的空气和从室内空间引入的空气之间进行热交换而不会使它们混合；以及排气模块，置于所述窗户框架处，以邻近所述热交换模块；其中热导管设置在置于所述热交换模块中以将室内空气和室外空气彼此分开的分隔壁处，由此实现室内空气和室外空气之间的热交换。因此，能够平稳地置换室内空气，同时在从室外空间引入的空气和从室内空间引入的空气之间进行热交换。在所述热交换模块中，由于所述热导管置于所述分隔壁处以进行室内空气和室外空气之间的热交换，因此能够使整个热交换效率最大化。
Description
技术领域
本发明涉及一种通风设备，更具体地，涉及一种用于窗户的具有热导管的通风设备，该通风设备安装在窗户框架中，以将室内空气排至室外空间并将室外空气引入室内空间，以及还在室内空气和室外空气之间进行热交换，其中所述热导管被布置在分隔壁中，室内空气和室外空气从所述热导管中穿过，以在它们之间实现进一步的热交换。
背景技术
通常，由于生命体的呼吸作用，室内空气中的二氧化碳含量会随时间而逐渐增加。此外，由于增加的二氧化碳含量会抑制生命体的呼吸，因此有必要用新鲜空气来不断地置换室内空气。
一般，室内空气通过通风设备（诸如，吹风机）被强迫排至室外空间，室外空气通过打开的窗户被自然地引入室内空间。然而，如果室内空气以这种方式被置换，则不可能实现室内空气和室外空气之间的全热交换。因此，存在一些问题，即，需要对室内空间进行空气调节和加热所产生的不必要的费用，并且建筑物内的人员可能会由于温度的快速变化而感觉不适。在此，全热交换包括意味着温度交换的显热交换和意味着湿度交换的潜热交换
为了解决这个问题，在韩国公开专利No.10-2008-89001（在下文中称为“第一对比文件”）中公开了一种窗户型通风设备。在第一对比文件中公开的该窗户型通风设备设置在窗户框架的竖框中，并且还包括横流风扇和热交换器。该横流风扇用于通过竖框的上部将室外空气引入室内空间，并通过竖框的下部将室内空气排至室外空间。该热交换器接收热交换介质（诸如乙二醇和甘油乙二醇）并沿竖框的延伸方向延伸。引入空气和排出空气之间的热交换通过热交换介质的上下往复运动来实现。
此外，为了解决上述问题，在韩国公开专利No.10-2004-75686（在下文中称为“第二对比文件”）公开了一种装备有通风装置的窗户。在第二对比文件中公开的装备有通风装置的窗户包括设置在窗户框架的横楣中的壳体。该壳体包括将室内空气排至室外空间的第一风扇、将室外空气引入室内空间的第二风扇、防止从室外空间引入的室外空气和排至室外空间的室内空气相互混合的分隔壁、以及在室外空气和室内空气之间进行热交换的热交换器。该热交换器包括翅片型热交换器和堆叠有多个板的板型热交换器。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种热交换装置，其可实现从室内空间排至室外空间的空气和从室外空间引入室内空间的空气之间的热交换，并可同时更高效地进行热交换。
技术方案
为了实现本发明的目的，本发明提供一种用于窗户的通风设备，包括：热交换模块，置于格状窗户的窗户框架处，以允许在从室外空间引入的空气和从室内空间引入的空气之间进行热交换而不会使它们混合；以及排气模块，置于所述窗户框架处，以邻近所述热交换模块；其中热导管设置在置于所述热交换模块中以将室内空气和室外空气彼此分开的分隔壁处，由此实现室内空气和室外空气之间的热交换。
优选地，所述热交换模块设有用于在室内空气和室外空气之间进行热交换的热交换设备，并且所述分隔壁在室内空气和室外空气被引入所述热交换模块之前将室内空气和室外空气彼此分开。
优选地，所述热导管被成形为接收具有低蒸发温度的液体的管，并且所述热导管的一端位于其中引入室内空气或室外空气的一个空间内，所述热导管的另一端位于另一空间内。
优选地，所述热导管的另一端设有散热板。
优选地，所述分隔壁形成在容纳室外空气风扇和室内空气风扇的风扇盖处，并还用作防止室内空气和室外空气在所述风扇盖中彼此混合的隔离壁。
优选地，所述热导管的一端设有弧形散热板。
优选地，所述热交换模块在室内空气和室外空气被引入所述热交换设备之前净化引入的室内空气和室外空气。所述排气模块被设置为使得室外空气在沿所述排气模块的长度布置的多个点处排出，所述多个点在所述排气模块的整个长度上形成。
优选地，所述通风设备还包括连接模块，该连接模块置于所述窗户框架处，以从所述热交换模块接收室外空气并接着将室外空气传送至所述排气模块。所述连接模块包括：连接管道，用作室外空气的通道；以及，盖，可去除地安装在所述窗户框架处，以盖住所述连接管道。
优选地，所述盖设有用于控制所述热交换模块运行及相应电子部件的按钮，以及用于控制被传送至所述热交换模块的室外空气和室内空气的量及相应电子部件的按钮。
有益效果
根据本发明的用于窗户的具有热导管的通风设备，能够置换空气同时实现排出空气和引入空气之间的热交换。此外，由于热交换模块、排气模块和连接模块都独立并可去除地置于窗户框架中，便于对每个模块的维护，并且还能够节省维护成本。此外，在热交换模块中，由于热导管置于分隔壁中以便于实现室内空气和室外空气之间的热交换，能够使整个热交换效率最大化。
附图说明
参见下文结合附图给出的优选实施方案，本发明的上述及其他目的、特征和优势将变得明显，其中：
图1是格状窗户的局部立体图，在该格状窗户中安装有根据本发明的用于窗户和门的通风设备。
图2是图1的通风设备的分解立体图。
图3a是图2的用于窗户的通风设备的热交换单元的立体图，其中热交换单元的下表面被去除。
图3b和3c是根据本发明的热导管的示意图。
图4是示出图3a的热交换单元的风扇盖和热导管的视图。
图5是图2的热交换单元被横向切割后从上侧所见的立体图。
图6和7是示出图5的热交换单元的改型实施例的局部横截面图。
图8是示出图1的通风设备的热交换模块安装在左右横楣中时的状态的局部纵向横截面图。
图9是设置在图8的左右横楣中的管道、调节风门和罩的立体图。
图10是从下侧看时图1的通风设备的排气模块的分解立体图。
图11是从上侧投影的图1的通风设备的排气模块的局部立体图。
图12是示出图1的通风设备的排气模块布置在中央横楣中时的状态的局部纵向横截面图。
图13是图1的通风设备的排气模块的局部立体图。
[主要元件列表]
110：左右横楣 112：管道
114：凸缘 116：螺栓孔
118：螺栓 120：桁架
122：减震构件 124：调节风门
126：罩 128：网状物
140：中央横楣 150：竖框
200：热交换模块 210：热交换单元
212：罩 214：室外空气引入管道
216：室内空气引入孔 218：室内空气排出管道
220：室外空气排出管道 222：室外空气过滤器
224：室内空气过滤器 226：第一热交换设备
227：引导翼 228：第二热交换设备
230：风扇盖 232：隔离壁
236：室内空气风扇 238：室外空气风扇
250：盖 252：上侧盖
254：减震构件 256：下盖
258：侧盖 400：排气模块
410：上构件 402：室外空气通道
430：中间构件 432：室外空气排出口
434：引导件 450：下构件
470：螺栓 600：连接模块
610：连接管道 620：连接适配器
630：盖 632：按钮
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方案。说明书中使用的如下文所述的术语和措辞并不限于通常或字典的定义，这些术语和措辞可以被解释为与技术构思一致的适当含义和定义。
如图1所示，本发明的用于窗户的通风设备包括置于格状窗户的左横楣、右横楣、或左右横楣110中的热交换模块200、置于格状窗户的中央横楣140中的排气模块400、以及连接热交换模块和排气模块400的连接模块600。
如图2所示，热交换模块200包括热交换单元210和盖250。
如图3a所示，热交换单元210包括壳体212、以及分别容纳在所述壳体212中的室外空气过滤器222、室内空气过滤器224、热交换设备226及228、室内空气风扇236、室外空气风扇238和风扇盖230。
在壳体212的侧表面处形成有用于将室外空气引入壳体212的室外空气引入管道214、用于将引入的室外空气排至壳体212外部的室外空气排出管道220、以及用于将室内空气排放至壳体212外部的室内空气排出管道218。此外，在壳体212的下表面处，形成有用于将室内空气引入壳体212的室内空气引入孔216（参考图5-7）以及被打开/关闭或可去除的门（未示出），该门便于更换室外空气过滤器222、室内空气过滤器224和热交换设备226。
同时，如图2所示，当热交换单元210置于横楣110中时，室外空气引入管道214和室内空气排出管道218插入横楣110中，室外空气排出管道220被导向在排气模块400所位于的方向上，室内空气引入孔216被向下导向。如果室内空气引入孔216被向下导向，则能够防止外来物质（诸如浮尘）通过室内空气引入孔216被引入壳体212中。
室外空气过滤器222用于净化引入壳体212中的室外空气。因此，室外空气过滤器222被设置为刚好在室外空气被引入壳体212之后或者刚好在室外空气被排至壳体212的外部之前来净化室外空气。然而，如果引入壳体212中的室外空气直接穿过热交换设备226、228，则热交换设备226、228可能被阻塞。因此，优选地，室外空气过滤器222被设置为刚好在室外空气被引入壳体212之后来净化室外空气。在这种情况下，如图3a所示，室外空气过滤器222被设置在室外空气引入管道214和第一热交换设备226之间。
室内空气过滤器224用于净化引入壳体212中的室内空气。如果引入壳体212中的室内空气直接穿过热交换设备226、228，则热交换设备226、228可能被阻塞。因此，有必要设置室内空气过滤器224。室内空气过滤器224被设置为刚好在室内空气被引入壳体212之后来净化室内空气。也就是说，室内空气过滤器224被设置在室内空气引入孔216和第一热交换设备226之间。
热交换设备用于在引入壳体212中的室内空气和室外空气之间交换热量，或者交换热量和湿气。如图3a和4所示，热交换设备包括第一热交换设备226和第二热交换设备228。在此，第一热交换设备226和第二热交换设备228被设置为使得室内空气和室外空气不会在壳体212中混合。在两个热交换设备都包含在壳体212中的情况下，第一热交换设备226和第二热交换设备228可以都是显热交换设备或都是全热交换设备，或者可以是热交换设备和全热交换设备的组合。优选地，为了确保充分的热交换时间，热交换设备的其中之一226形成为六边形柱。然而，本发明并不限于这一实施方案。如图6所示，所有两个热交换设备都可以是形成为四方形柱。此外，本发明并不限于两个热交换设备。如图7所示，全热交换设备的数量可以是一个，或者如果必要，可以是三个或更多个。
室内空气风扇236被设置为将室内空气引入室内引入孔216（参见图5），接着将室内空气通过室内空气排出管道218排至壳体212的外部。室外空气风扇238被设置为将室外空气通过室外空气引入管道214引入壳体212中，接着将室外空气通过室外空气排出管道220排至壳体212的外部。风扇盖230用于盖住室内空气风扇236和室外空气风扇238。如图4所示，隔离壁（separation wall）232设置在风扇盖230处，以防止穿过第二热交换设备228的室外空气和室内空气彼此混合。
同时，如图5-7所示，优选地，引导翼227被设置在壳体212的下表面处。引导翼227被设置在室外空气过滤器222和第一热交换设备226之间，以及设置在第一热交换设备226和第二热交换设备228之间，以引导室外空气和室内空气的流动。此外，具有期望高度的引导翼227被成形为朝向壳体212的侧表面突出的圆弧形状。
当室内空气风扇236和室外空气风扇238运行时，室外空气通过室外空气引入管道214引入壳体212中，接着通过室外空气过滤器222引入第一热交换设备226，以及室内空气通过室内空气引入孔216引入壳体212中，并接着通过室内空气过滤器224被引入第一热交换设备226。接着，在第一热交换设备226中进行室内空气和室外空气之间的显热交换或全热交换且它们之间没有混合之后，室内空气和室外空气被引入第二热交换设备228。在第二热交换设备228中进行室内空气和室外空气之间的显热交换或全热交换且它们之间没有混合之后，室内空气和室外空气被引入风扇盖230。之后，室内空气和室外空气通过室内空气风扇236和室外空气风扇238，并且室内空气通过室内空气排出管道218排至壳体212的外部，室外空气通过室外空气排出管道220排至壳体212的外部。在图3a、5-7中，室外空气的流动以实线箭头标示，室内空气的流动以虚线箭头标示。
被引入壳体212中的室内空气和室外空气之间的热交换在热交换设备226、228中进行。根据本发明，热交换还在分隔壁（partitionwall）中进行。
更详细地，参考图3a，室内空气被引入壳体212的第一空间S1，室外空气被引入壳体的第二空间S2。根据本发明，热导管（参考如图3b的310和图3c的350）安装在第一空间S1和第二空间S2之间形成的分隔壁W处，使得热交换还能够在第一空间S1和第二空间S2的室内空气和室外空气之间进行。为了方便起见，热导管在图3b和3c中示出，但未在图3a中示出。
通常，热导管是这样一种管，该管中的空气被去除，且挥发性液体（诸如酒精）被放入该管的具有多个小孔的内部。所述液体具有低蒸发温度。因此，如果管的一端被加热，液体通过吸收热能而蒸发并接着流至管的另一端。液体所吸收的热量在所述管的另一端散发，并且液体接着返回至原始位置。热交换通过这种方式进行。热导管的形状并没有具体的限定，但通常形成为细长的圆柱形管形状。
图3b示出根据本发明一个实施方案的安装在分隔壁W处的热导管310。该热导管310是细长管的形式，具有低蒸发温度的液体（诸如酒精）容纳在该热导管的内部空间340中。热导管310的一端320位于第一空间S1和第二空间S2的其中之一中，热导管310的另一端330位于第一空间S1和第二空间S2的另一个中。换句话说，热导管310的两端320和330分别位于内部空间S1和S2中；内部空间S1和S2由分隔壁W隔开，使得室内空气和室外空气被分别地接收。因此，热交换在内部空间S1和S2之间进行。
图3c示出根据本发明另一个实施方案的热导管350。在此，该热导管350是细长管的形式，具有低蒸发温度的液体（诸如酒精）容纳在该热导管的内部空间中。热导管350的一端360位于第一空间S1和第二空间S2的其中之一中，热导管350的另一端位于第一空间S1和第二空间S2的另一个中。热导管350的另一端具有多个散热板370，使得热交换更方便进行。
如上所述，热导管可置于壳体212的一个位置处，在该位置，室内空气和室外空气被引入，以进行热交换。然而，可以通过使用热导管在壳体212的其他位置进行热交换，在这些位置处，室内空气和室外空气被引入。热导管也设置在图5-7的分割壁W处，但在此为了方便起见省略关于其的说明。
参考图4，如上所述，由于隔离壁232，穿过第二热交换设备228的室内空气和室外空气在风扇壳体230中彼此不会混合。在本发明中，热导管310、350可以被置于隔离壁232处，使得在隔离壁232相对侧流动的室内空气和室外空气之间实现热交换。在这种情况下，置于隔离壁232处的热导管可具有与热导管310、350相同的形状。然而，如图4c所示，考虑到隔离壁232形成为弧形以容纳风扇，热导管可具有弧形的散热板390。
如图8所示，盖250用于盖住热交换单元210并包括上侧盖252、侧盖258和下盖256。上侧盖252具有大致
的截面形状，与左右横楣110联接的钩状物253在上侧盖252的一端处形成。侧盖258具有大致
的截面形状，与左右横楣110联接的钩状物259在侧盖258的一端处形成。下盖256具有平直的截面形状，下盖256的一端与侧盖258接触，下盖256的另一端形成有联接至上侧盖252的钩状物257。在这种情况下，在去除下盖256并打开在壳体212的下表面处形成的门（未示出）后，使用者可以更换室外空气过滤器222、室内空气过滤器224和全热交换设备。
同时，如图8所示，减震构件254设置在上侧盖252的内表面处。减震构件254用于防止热交换单元210受到施加在热交换模块200上的物理震动，还能防止由室内空气风扇236和室外空气风扇283产生的噪音被传送至室内空间。
在下文中，将参考图8和9描述安装有热交换模块200的左右横楣110。
一对凹孔在左右横楣110处形成，一对管道112分别插入所述凹孔内。该对管道112分别接收室外空气引入管道214和室内空气排出管道218。具有螺栓孔116的凸缘114在管道112的一端处形成。
用于支撑热交换单元210的桁架120联接至凸缘114。桁架120具有大致
形状并通过螺栓118也固定至凸缘114。螺栓118穿过桁架120并接着插入螺栓孔116。在此，桁架120具有期望宽度，使得不会影响室外空气过滤器222、室内空气过滤器224和全热交换设备的更换。减震构件122设置在桁架120的内表面处。减震构件122用于防止热交换单元210受到施加在热交换模块200上的物理震动，还能防止由室内空气风扇236和室外空气风扇283产生的噪音被传送至室内空间。
具有向下开口的罩126设置在管道112的与凸缘114相对的一端处。罩126用于防止雨雪被引入管道112。同时，优选地，网状物128设置在罩126的开口处。网状物128用于防止浮动物体（诸如叶子）被引入管道112。
在位于罩126方向上的管道112的开口出，设置有防止强风进入室内空间的调节风门124。如图8和9所示，调节风门124平行于管道112延伸并在延伸出管道112后接着向下弯曲。如果强风从室外空间进入罩126，则调节风门124因风而转动，由此关闭管道112。之后，如果风强度减弱，调节风门124因其自身重量反向转动，由此打开管道112。
排气模块400用于从热交换单元210接收室外空气，并接着将室外空气排至室内空间。如图10-13所示，排气模块400包括上构件410、中间构件430和下构件450。
上构件410包括在上构件410的一端处形成以与中央横楣140联接的钩状物412，以及与中央横楣414表面接触的侧表面414。
中间构件430包括在中间构件430的一端处形成以与上构件410联接的钩状物436。中间构件430与上构件410部分地表面接触。室外空气通道通过上构件410和中间构件430的联接而形成。此外，中间构件430具有多个沿中央横楣140的长度方向布置并在垂直于中央横楣140长度方向的方向上延伸的引导件434。室外空气排出口432形成在引导件434之间。通过室外空气通道402在中央横楣140的长度方向上移动的室外空气的流动方向通过引导件434被改变，接着室外空气通过室外空气排出口432被引入室内空间。同时，室外空气排出口432在排气模块400的整个长度上形成。
下构件450包括与中间构件430联接的钩状物452、与上构件410联接的钩状物454、以及与中央横楣140表面接触的上表面456。下构件450通过螺栓470固定至中央横楣140。
如图2所示，联接模块600包括连接适配器620、连接管道610和盖630。连接适配器620便于排气模块400和连接管道610的连接。连接适配器620的一端插入排气模块400的室外空气通道402，另一端插入连接管道610。连接管道610将室外空气从热交换模块200传递至排气模块600。连接管道610的一端接收连接适配器620的另一端，连接管道的另一端接收室外空气排出管道220。盖630盖住连接适配器620和连接管道610，并且可去除地置于窗户框架中。盖630包括按钮632，用于控制室外空气风扇238和室内空气风扇236的运行以及相应的电气部件。
如上所述，热交换模块200置于格状窗户的左右横楣110处，排气模块400置于格状窗户的中央横楣140处（参见图5）。然而，热交换模块200和排气模块400的布置并不限于这一实施方案。热交换模块200可以置于竖框150处，或者热交换模块200和排气模块400的位置也可以改变。
工业适用性
根据本发明的用于窗户的具有热导管的通风设备，能够置换室内空气，同时实现排出空气和引入空气之间的热交换。再者，由于热交换模块、排气模块和连接模块都独立并可去除地置于窗户框架中，便于维护每个模块，并且还能够节省维护成本。此外，在热交换模块中，由于热导管置于分隔壁处以实现室内空气和室外空气之间的热交换，因此能够使整个热交换效率最大化。
虽然本发明描述了特定实施方案，但对于本领域内技术人员来说明显的是，在不偏离由以下权利要求所限定的本发明的实质精神和范围的情况下，可以作出多种改变和改型。
Claims (11)
1.一种用于窗户的通风设备，包括：
热交换模块，置于窗户框架处，以允许在从室外空间引入的空气和从室内空间引入的空气之间进行热交换而不会使它们混合；以及
排气模块，置于所述窗户框架处，以邻近所述热交换模块；
其中热导管设置在置于所述热交换模块中以将室内空气和室外空气彼此分开的分隔壁处，由此实现室内空气和室外空气之间的热交换。
2.根据权利要求1所述的通风设备，其中所述热交换模块设有用于在室内空气和室外空气之间的进行热交换的热交换设备，并且
所述分隔壁在室内空气和室外空气被引入所述热交换模块之前将室内空气和室外空气彼此分开。
3.根据权利要求2所述的通风设备，其中所述热导管被成形为接收具有低蒸发温度的液体的管，并且
所述热导管的一端位于其中引入室内空气或室外空气的一个空间内，所述热导管的另一端位于另一空间内。
4.根据权利要求3所述的通风设备，其中所述热导管的另一端设有散热板。
5.根据权利要求1所述的通风设备，其中所述分隔壁形成在容纳室外空气风扇和室内空气风扇的风扇盖处，并还用作防止室内空气和室外空气在所述风扇盖中彼此混合的隔离壁。
6.根据权利要求5所述的通风设备，其中所述热导管的一端设有弧形散热板。
7.根据权利要求2所述的通风设备，其中所述热交换模块在室内空气和室外空气被引入所述热交换设备之前净化引入的室内空气和室外空气。
8.根据权利要求1所述的通风设备，其中所述排气模块被设置为使得室外空气在沿所述排气模块的长度布置的多个点处排出，所述多个点在所述排气模块的整个长度上形成。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的通风设备，还包括连接模块，该连接模块置于所述窗户框架处，以从所述热交换模块接收室外空气并接着将室外空气传送至所述排气模块。
10.根据权利要求9所述的通风设备，其中所述连接模块包括：
连接管道，用作室外空气的通道；以及
盖，可去除地安装在所述窗户框架处，以盖住所述连接管道。
11.根据权利要求10所述的通风设备，其中所述盖设有用于控制所述热交换模块运行及相应电子部件的按钮，以及用于控制被传送至所述热交换模块的室外空气和室内空气的量及相应电子部件的按钮。
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