CN104676765A - 具有室内外换气功能的室内空气净化器 - Google Patents
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Abstract
一种具有室内外换气功能的室内空气净化器，包括机壳、置于机壳内的净化元件和风机装置。净化元件为具有换热功能的净化换热器。机壳壁上有连通室内的回风口和送风口、连通室外的新风口和排风口；在新风口和排风口之间设有连通它们的空气通道18和密封门，密封门用于换气和内循环工况的切换。净化换热器为转轮式储热净化换热器或固定式储热净化换热器，它们的滤芯由空气过滤材料制成，空气透过时与空气进行直接接触式换热，从而回收排气携带的空调能并对空气进行净化过滤。本发明解决了室内空气净化和室内外通风换气的矛盾，彻底消除了现有室内空气净化器不能更新室内空气成分、不能清除一氧化碳和过量的二氧化碳等对人体有害的气体的严重缺陷，同时又大幅降低了通风换气的空调能的流失，为保健、环保、节能事业提供了一项新技术。
Description
技术领域
本发明涉及一种净化室内空气的空气处理装置，特别是能通过室内外换气使室内空气更新的空气净化器。
背景技术
现有的室内空气净化器有很多种类，大多数只能滤除室内空气中悬浮的固体微粒，少数的装有各种抑菌触媒、活性碳、负离子等净化元件，可以吸附或杀灭空气中的部分病菌和分解甲醛等少量有害气体，但对大多数有机挥发物VOC、香烟产生的二手烟的危害的治理几乎都是束手无策，特别最对一氧化碳和过量的二氧化碳等不利于健康甚至对人体有害的气体却无能为力，由于净化器的容尘量有限，在室内使用时不能用开窗换气的方法来使室内的空气成分得以更新以保持其清新，特别在雾霾污染严重的地区更是绝对不能开窗通风换气，即使使用各种空气净化器，仍然在几小时内室内空气的浊化就会使人难以忍受。世界卫生组织统计过，人类70%的疾病来自室内空气污染。更有甚者，每年还有不少生命死于一氧化碳中毒，虽然近年人民的居住条件大大改善，但这类悲剧并未离我们远去。正因为如此，世界各国都对室内外通风换气给以高度重视，我国也在2004年颁发了《室内空气质量标准》GB/T18883-2002和《健康住宅建设技术要点》，明确规定：室内每人每小时新风量不得低于30 m3，可吸入悬浮颗粒不能超过0.15mg/m3。
室内空气污染物和空气成分的浊化是人类面临的两大威胁，而针对这两种威胁人们采取了空气净化和通风换气两大对策，不幸的是，这两大对策又构成了一对矛盾，解决这一矛盾的两全齐美的技术方案现在世界上尚未出现。
发明内容
本发明的目的是解决室内空气净化和室内外通风换气的矛盾，提供一种既能实现室内外通风换气又能对室内空气进行净化的空气处理装置，彻底消除现有室内空气净化器不能更新室内空气成分、不能清除一氧化碳和过量的二氧化碳等对人体有害的气体的严重缺陷，使人们能同时享受清洁而新鲜的空气，同时大幅降低通风换气的空调能的损失。
为实现本发明的目的，设计一种具有室内外换气功能的室内空气净化器，包括机壳10、置于机壳内的净化元件和风机装置30。
净化元件为具有换热功能的净化换热器20；
所述机壳10内设有净化换热腔，净化换热器20设置于净化换热腔内；机壳壁上有连通室内的回风口11和送风口12、连通室外的新风口13和排风口14；在机壳内密封电动机174。新风口13和排风口14之间设有连通它们的空气通道18。新风口13、排风口14和空气通道18内设有密封门17。
所述净化换热器20包括滤芯22和支持它们的框架，滤芯由空气过滤材料或其它兼具透气、储热、换热和过滤功能的高表面积率、高空隙率的材料制成，空气透过时与空气进行直接接触式换热，换热的同时对空气进行净化过滤；
机壳10的净化换热腔内设置横隔板16将净化换热腔分隔为右腔和左腔，同时将净化换热器的滤芯22分隔为右滤芯221和左滤芯222，净化换热器又将右腔和左腔分隔为右前腔101、右后腔102和左前腔103、左后腔104；右前腔或左前腔机壳壁上有连通室内的送风口12，左前腔或右前腔机壳壁上有连通室内的回风口11，右后腔或左后腔机壳壁上有连通室外的新风口13，左后腔或右后腔机壳壁上有连通室外的排风口14。
所述风机装置30包括新风风轮31、排风风轮32和驱动它们旋转的风轮电动机33，新风风轮和排风风轮同轴固定在风轮电动机的输出轴上，它们均为离心式风轮；新风风轮31的进风口与左前腔103或右前腔101内滤芯22的出风侧相连通，出风口与送风口12相连通，排风风轮32的进风口与右后腔102或左后腔104内滤芯22的出风侧相连通，出风口与排风口14相连通；
所述新风口13、排风口14和空气通道18内设有密封门17，密封门用密封电动机174或电磁铁驱动，停止与室外换气时密封门转到封闭新风口13和排风口14同时打开空气空气通道18的位置。
所述净化换热器20一种较好的结构为转轮式净化换热器，包括中心轴21、滤芯22和转轮电机23；滤芯22为圆盘状净化换热转轮22C，转轮电机驱动它绕中心轴21转动，中心轴的轴线置于横隔板16平面内；
所述净化换热腔的右腔为新风通过的新风通道，左腔为排风通过的排风通道；所述净化换热转轮22C转动时，其各区域连续不断地出入右腔和左腔。转入右腔内的一半为右滤芯221，与新风换热，转入左腔内的一半为左滤芯222，与排风换热；
在与换热转轮22C平行的平面内设有固定在机壳内壁的纵隔板15，纵隔板中心开有包容净化换热转轮的圆孔；
为防止未经处理的空气从换热转轮转动周边泄漏过去，在右后腔102和左前腔103内分别固定安装有半圆环状空气密封环片224，空气密封环片用薄片状柔性耐磨材料制成，固定在纵隔板15上，其自由边覆盖在净化换热转轮转动的边缘上；
所述室内空气净化器的风机装置的另一种更为紧凑的结构为布局于净化换热转轮两侧的长轴型风机装置30A，所述长轴型风机装置30A的风轮电动机33为输出轴从两端伸出的长轴电机33A，其外壳与转轮的中心轴21合二而一，净化换热转轮以长轴电机33A的外壳为支承，绕其旋转；新风风轮31置于右前腔101和左前腔103内，其进风口与右前腔101相通，排风风轮32置于右后腔102和左后腔104内，其进风口与左后腔104相通；两风轮均同轴安装在风轮电动机两端伸出的输出轴上；
所述驱动净化换热转轮转动的转轮电机23和长轴电机33A合二而一，风轮电动机的输出轴与净化换热转轮22C之间用减速机构34传动。
所述机壳的新风口13和排风口14内的密封门17包括置于新风口13内的新风密封门171和置于排风口14内的排风密封门172
，两密封门用一个电动机或一个电磁铁驱动，用于停止与室外换气时密封新风口13和排风口14、同时打开空气空气通道18。
用于密封较好的房间，风机装置可只用一个风轮，而另一个风轮的作用靠空内外气压差来实现，一般希望房间保持一定的正压，以免未经处理的空气从门窗缝中漏进，较合理的是保留新风风轮而省去排风风轮，净化换热器20仍为转轮式净化换热器，包括中心轴21、滤芯22和转轮电机23，滤芯22为圆盘状净化换热转轮22C；而风机装置30变为单风轮风机装置30B，包括扁平电动机33B和固定在其输出轴上的一个新风风轮31，它们的旋转轴线与中心轴21的轴线同轴布置；新风风轮31置于右前腔101和左前腔103内，其进风口与右前腔101相通，
净化换热转轮22C由风轮电动机33经减速机构34或直接由转轮电机23驱动。减速机构34为多级齿轮减速器或谐波减速器、蜗轮蜗杆减速器，所述多级齿轮减速器包括固定在风轮电动机输出轴上的主动齿轮341、固定在同一中间轴上的从动齿轮342、后级主动齿轮343和固定在换热转轮侧面中心的后级从动齿轮344。直接用转轮电机23驱动净化换热转轮22C时不用速机构34，转轮电机23是齿轮减速电机，内部己有一套齿轮减速机构，其输出轴用联轴器与中心轴21联接驱动滤芯22旋转。它可独立控制，根据不同要求任意调整转轮转速而不影响风机。
本发明还可设计为固定式净化换热器，其滤芯22完全固定不动，除风机外，没有较大的运动部件，这种结构的净化换热器的滤芯22为固定式净化换热滤芯22A，包括填充在右腔内的固定右滤芯22A1和填充在左腔内的固定左滤芯22A2，
所述机壳的右前腔101、左前腔103分别有右新风孔13A、左新风孔13B与新风风轮31的进风口相连通，右后腔102、左后腔104分别有右排风孔14A、左排风孔14B与排风风轮32的进风口相连通；
所述室内空气净化器还包括配气机构70，用于使新风和排风交替地通过机壳10中净化换热腔的右腔和左腔；将固定右滤芯22A1和固定左滤芯22A2周期性地交替地连接到新风口和新风风轮的通道以及回风口和排风风轮的通道，使从新风口13进入的室外新风和从回风口11进入的室内空气周期性地交替地从相反方向透过左滤芯222和右滤芯221；配气机构70包括转阀组件71、转阀电机72和传动构件73，转阀电机为间歇性转动的交、直流减速电机；
转阀组件71包括右新风阀711、左新风阀712、右排风阀713、左排风阀714分别安装于对应的右新风孔13A、左新风孔13B、右排风孔14A、左排风孔14B4个通风孔上；
所述新风口13为槽形新风口13C，回风口11为槽形回风口11A；所述转阀组件71的左新风阀712或右新风阀711处于打开位置时，同时封闭回风口与左前腔103或右前腔101的通道；左排风阀714或右排风阀713处于打开位置时，同时封闭新风口与左后腔104或右后腔102的通道；
所述传动构件73包括固定于转阀电机72输出轴上的双头曲柄731、与之铰接的左前连杆732、右前连杆733、左后连杆734和右后连杆735；左新风阀712、右新风阀711、左排风阀714和右排风阀713上均有拨销分别与左前连杆、右前连杆、左后连杆和右后连杆的另一端铰接；转阀电机72做间歇性往复转动，带动4个阀片间歇性往复摆动。
带固定式净化换热器的净化器还可设计为更为紧凑的结构，机壳的新风口13、排风口14设计为互换式风口13-14，包括左风口13-14-1和右风口13-14-2；当一个半周内左风口进风相当于新风口，右风口排风相当于排风口，则下一个半周内左风口排风相当于排风口，右风口进风相当于新风口；所述空气通道18设置于左风口13-14-1和右风口13-14-2之间的间壁上，密封门17设置在其中；
所述空气净化器的风机装置30包括新风风轮31、排风风轮32和驱动它们旋转的风轮电动机33，两风轮为离心式风轮；新风风轮31和排风风轮32均为离心式风轮，分别固定在风轮电动机33两端伸出的输出轴上；
所述净化换热器的滤芯22的右滤芯221和左滤芯222分置于风机装置30的轴线的两侧；
新风风轮31的新风进口313正对左滤芯222和右滤芯221的大平面，新风出口312连接机壳的送风口12；排风风轮32的排风进口321正对机壳的回风口11，排风出口322连通右滤芯221或左滤芯222；
所述净化器还包括大转页配气机构70A，大转页配气机构包括大页转阀组件71A、转阀电机72和曲柄连杆机构73A，大页转阀组件置于左滤芯21和右滤芯22的内侧和新风风轮31的新风进口313之间，它包括不少于2片联动的绕转轴718转动的大转页717；曲柄连杆机构73A包括固定于转阀电机42轴上的曲柄739、与大转页717各阀片铰连保持它们同步摆动的同步连杆736和与曲柄及大转页铰连的曲柄连杆737；转阀组件71A顺时针转到极限位置时，新风从左风口13-14-1进入透过左滤芯222进入新风风轮31，室内空气从右回风口112进入经转阀组件71A、右滤芯221后从右风口13-14-2排出机外，反之亦然；
所述密封门17用密封电动机174驱动。
空气经净化换热器过滤净化后能满足一般用户的需要，如要求更高的净化精度，可在新风风轮31的进风口与净化换热器20之间设高效空气过滤器24，常用的高效空气过滤器简称HEPA，可将0.3μm的固体微粒去除99.9%以上。
所述室内空气净化器内还包括电气控制系统40，电气控制系统40包括以下任意一种或多种传感器：设置于新风口13的雨水传感器或湿度传感器41、灰尘传感器42、设置于回风口11的气体传感器43，当室外下雨时或雾霾严重时，所述有关传感器向电控系统发出关闭新风口13和排风口14的密封门的指令；当室内气体成份含量偏离设定的健康指标时，气体传感器向电控系统发出开启换气系统的指令。
本发明净化器工作时，室外新鲜空气从新风口进入，透过滤芯22被它净化过滤同时与它直接接触换热，再透过高效空气过滤器24进一步净化，然后经新风风轮最后送入室内；室内空气从回风口进入透过滤芯22的另一部分与它直接接触换热并带走存留在滤芯外侧的固体微粒使滤芯得以净化，然后送出室外。由于滤芯和从相反方向透过的室内外空气连续直接接触换热，其内换热材料在沿气流方向保持一定的温度梯度，靠近室外层温度接近室外空气，靠近室内层温度接近室内空气，从而使进入室内的新风换热后的温度接近室内，达到节能效果。当室内外温差太大时，为减少室内空调能的流失，室内换气可采取间歇式方式，室内空气基本更新后，暂停室内外换气，关闭密封门17同时打开空气空气通道18，从回风口进入机内的窒内空气经换热转轮的左滤芯222从空气空气通道18再经右滤芯221进入新风风轮再送入室内，实现只净化不与室外换气的内循环，其工况相当于一台专业的室内空气净化器。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种既能实现室内外通风换气又能对室内空气进行净化的空气处理装置，解决了室内空气净化和室内外通风换气的矛盾，彻底消除了现有室内空气净化器不能更新室内空气成分、不能清除一氧化碳和过量的二氧化碳等对人体有害的气体的严重缺陷，使人们能同时享受清洁而新鲜的空气，同时又大幅降低了通风换气的空调能的损失，为保健、环保、节能事业提供了一项新技术。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明：
图1是实施例1的背面正剖视示意图。
图2是实施例1的通过左腔的竖向横剖视示意图。
图3是实施例1的通过右腔的竖向横剖视示意图。
图4是实施例2的俯视剖面示意图。
图5是实施例3的俯视剖面示意图。
图6是实施例4的竖向横剖视示意图。
图7是实施例4的显示转阀组件的俯视示意图。
图8是实施例4的换热腔的俯视剖面示意图。
图9是实施例5的俯视剖面示意图。
具体实施方式
实施例1
本发明的实施例1如图1、2、3所示。本例是一种具有室内外换气功能的室内空气净化器，包括机壳10、置于机壳内的净化元件和风机装置30。
净化元件为具有换热功能的净化换热器20；
所述机壳10内设有净化换热腔，净化换热器20设置于净化换热腔内；机壳壁上有连通室内的回风口11和送风口12、连通室外的新风口13和排风口14；在机壳内密封电动机174风口13和排风口14之间设有连通它们的空气空气通道18。
所述净化换热器20包括滤芯22和支持它们的框架，滤芯由空气过滤材料或其它兼具透气、储热、换热和过滤功能的高表面积率、高空隙率的材料制成，空气透过时与空气进行直接接触式换热，换热的同时对空气进行净化过滤；
机壳10的净化换热腔内设置横隔板16将净化换热腔分隔为右腔和左腔，同时将净化换热器的滤芯22分隔为右滤芯221和左滤芯222，净化换热器又将右腔和左腔分隔为右前腔101、右后腔102和左前腔103、左后腔104；右前腔或左前腔机壳壁上有连通室内的送风口12，左前腔或右前腔机壳壁上有连通室内的回风口11，右后腔或左后腔机壳壁上有连通室外的新风口13，左后腔或右后腔机壳壁上有连通室外的排风口14。
所述风机装置30包括新风风轮31、排风风轮32和驱动它们旋转的风轮电动机33，新风风轮和排风风轮同轴固定在风轮电动机的输出轴上，它们均为离心式风轮；新风风轮31的进风口与右前腔101内滤芯22的出风侧相连通，出风口与送风口12相连通，排风风轮32的进风口与左后腔104内滤芯22的出风侧相连通，出风口与排风口14相连通。
新风口13、排风口14和空气通道18内设有密封门17，密封门用密封电动机174驱动，停止与室外换气时密封门转到封闭新风口13和排风口14同时打开空气通道18的位置。驱动密封门的密封电动机174也可用一个电磁铁取代，成本稍低，但噪声较高。
所述净化换热器20为转轮式净化换热器，包括中心轴21、滤芯22和转轮电机23；滤芯22为圆盘状净化换热转轮22C，转轮电机驱动它绕中心轴21转动，中心轴的轴线置于横隔板16平面内；
所述净化换热腔的右腔为新风通过的新风通道，左腔为排风通过的排风通道；所述净化换热转轮22C转动时，其各区域连续不断地出入右腔和左腔。转入右腔内的一半为右滤芯221，与新风换热，转入左腔内的一半为左滤芯222，与排风换热；
在与换热转轮22C平行的平面内设有固定在机壳内壁的纵隔板15，纵隔板中心开有包容净化换热转轮的圆孔；
为防止未经处理的空气从换热转轮转动周边泄漏过去，在右后腔102和左前腔103内分别固定安装有半圆环状空气密封环片224，空气密封环片用薄片状柔性耐磨材料制成，固定在纵隔板15上，其自由边覆盖在净化换热转轮转动的边缘上；
空气经净化换热器过滤净化后能满足一般用户的需要，如要求更高的净化精度，在新风风轮31的进风口与净化换热器20之间设高效空气过滤器24，常用的高效空气过滤器简称HEPA，可将0.3μm的固体微粒去除99.9%以上。
在室内空气净化器内，电气控制系统40是必不可少的，除了控制上述各个部件的工作所必须的电气装置外，本机还内设置以下传感器：设置于新风口13的雨水传感器或湿度传感器41、灰尘传感器42、设置于回风口11的气体传感器43，当室外下雨时雨水传感器或湿度传感器41向电控系统发出指令，当雾霾严重时灰尘传感器42向电控系统发出指令，系统将自动关闭新风口13和排风口14的密封门，进入停机或内循环；当室内气体成份含量偏离设定的健康指标时，如一氧化碳、二氧化碳、氧化氮、二氧化硫偏高、氧气偏低等，气体传感器43向电控系统发出开启换气系统的指令，控制本机作换气工况运行。按照具体用户对控制自动化的不同要求，可以选择以上传感器全配或选配或不配。不配传感器时以上功能由人工控制来实现。
本发明净化器工作时，室外新鲜空气从新风口进入，透过滤芯22被它净化过滤同时与它直接接触换热，再透过高效空气过滤器24进一步净化，然后经新风风轮最后送入室内；室内空气从回风口进入透过滤芯22的另一部分与它直接接触换热并带走存留在滤芯外侧的固体微粒使滤芯得以净化，然后送出室外。由于滤芯和从相反方向透过的室内外空气连续直接接触换热，其内换热材料在沿气流方向保持一定的温度梯度，靠近室外层温度接近室外空气，靠近室内层温度接近室内空气，从而使进入室内的新风换热后的温度接近室内，达到节能效果。当室内外温差太大时，为减少室内空调能的流失，室内换气可采取间歇式方式，室内空气基本更新后，暂停室内外换气，关闭密封门17同时打开空气空气通道18，从回风口进入机内的窒内空气经换热转轮的左滤芯222从空气通道18再经右滤芯221进入新风风轮再送入室内，实现每次循环两次净化而不与室外换气的内循环，其工况相当于一台专业的室内空气净化器，密封门17的状态如图3所示，图中密封门17的实线位置为内循环工况，点划线位置为换气工况。
实施例2
本发明的实施例2如图4所示。本例与例1一样包括机壳10、置于机壳内的净化元件和风机装置30。净化换热器20也是一种与例1相似的转轮式净化换热器，机壳10内的净化换热腔内也保留了例1的基本结构。与例1的不同点主要在于：
风机装置是一种更为紧凑的布局于净化换热转轮两侧的长轴型风机装置30A，它的风轮电动机33为输出轴从两端伸出的长轴电机33A，其外壳与转轮的中心轴21合二而一，净化换热转轮以长轴电机33A的外壳为支承，绕其旋转；新风风轮31置于右前腔101和左前腔103内，其进风口与右前腔101相通，排风风轮32置于右后腔102和左后腔104内，其进风口与左后腔104相通；两风轮均同轴安装在风轮电动机两端伸出的输出轴上。
所述驱动净化换热转轮转动的转轮电机23和长轴电机33A合二而一，风轮电动机的输出轴与净化换热转轮22C之间用减速机构34传动。
减速机构34为多级齿轮减速器，包括固定在风轮电动机输出轴上的主动齿轮341、固定在同一中间轴上的从动齿轮342、后级主动齿轮343和固定在换热转轮侧面中心的后级从动齿轮344。减速机构34也可以为谐波减速器、蜗轮蜗杆减速器等。都是用成熟的现有技术做简单的代换。
所述机壳的新风口13和排风口14内的密封门17包括置于新风口13内的新风密封门171和置于排风口14内的排风密封门172，两密封门用一个密封电动机174驱动，用于停止与室外换气时密封新风口13和排风口14、同时打开空气空气通道18。驱动两密封门的密封电动机174是一种减速微电机，通过曲柄连杆带动两密封门转动，密封电动机也可用一个电磁铁取代。
未详述部分与例1相同，不再赘述。
实施例3
本发明的实施例3如图5 所示。本例用于密封较好的房间，风机装置只用一个风轮，而另一个风轮的作用靠室内外气压差来实现，一般希望房间保持一定的正压，以免未经处理的空气从门窗缝中漏进，较合理的是保留新风风轮而省去排风风轮。这种结构的净化换热器20仍为转轮式净化换热器，包括中心轴21、滤芯22和转轮电机23，滤芯22为圆盘状净化换热转轮22C；而风机装置30变为单风轮风机装置30B，包括扁平电动机33B和固定在其输出轴上的一个新风风轮31，新风风轮31置于右前腔101和左前腔103内，其进风口与右前腔101相通，用隔离板311与右前腔101隔离。单风轮风机装置30B的旋转轴线与中心轴21的轴线同轴布置，当然同轴度偏差不必刻意要求，大些也并不影响使用，这对降低制造成本很有好处；
净化换热转轮22C直接由转轮电机23驱动。转轮电机23是齿轮减速电机，内部己有一套齿轮减速机构，它的输出轴通过联轴器231与净化换热器的中心轴21直接联接，它们的旋转轴线与单风轮风机装置30B的旋转轴线不必严格同轴，而且转轮电机可独立控制，根据不同要求任意调整转轮转速以得到最佳换热效果而不受制于风机转速。
转轮电机23用相似于例2的减速机构34取代结构上也是可行的，虽可节省一个减速用的转轮电机，但多了一套减速机构，更失去了前述转轮电机独立控制带来的优越性。
本结构机壳的新风口13和排风口14并在一块，共用一个密封门17，与例1相同。
新风口13和排风口14的间壁上间设有连通它们的空气通道18，新风口13、排风口14和空气通道18内设有密封门17，密封门用密封电动机174驱动，密封电动机与转轮电机23合二而一。但在另一端伸出一根带螺杆1741和螺母1742的转轴。螺母用连杆与密封门17铰接，转轮电机正转到螺母脱离螺杆或随同螺丝杆一同转动时密封门打开新、排风口，同时封住空气通道18，反转时密封门封闭新、排风口，打开空气通道18，新风口和排风口在机内直接连通，此时本机进入停机或单纯净化室内空气状态。单纯净化时，从回风口经换热转轮出来的室内空气再从新风口进入机内、透过换热转轮后重新送入室内。实现一次循环两次净化。密封电动机也可用一个电磁铁取代，成本稍低，但噪声较高。
未述及部分与实施例1、2相同功能的技术特征相同，不再赘述。
实施例4
本发明的实施例3如图6、7、8 所示，本例为固定式净化换热器，机壳10的净化换热腔内设置横隔板16将净化换热腔分隔为右腔和左腔，其滤芯22是固定不动的固定式净化换热滤芯22A，它的优点是除风机外，没有大型的运动部件，主要部件是填充在右腔内的固定右滤芯22A1和填充在左腔内的固定左滤芯22A2。所述机壳的右前腔101、左前腔103分别有右新风孔13A、左新风孔13B与新风风轮31的进风口相连通，右后腔102、左后腔104分别有右排风孔14A、左排风孔14B与排风风轮32的进风口相连通；
本机还包括配气机构70，用于使新风和排风交替地通过机壳10中净化换热腔的右腔和左腔；将固定右滤芯22A1和固定左滤芯22A2周期性地交替地连接到新风口和新风风轮的通道以及回风口和排风风轮的通道，使从新风口13进入的室外新风和从回风口11进入的室内空气周期性地交替地从相反方向透过固定左滤芯22A2和固定右滤芯22A1；配气机构70包括转阀组件71、转阀电机72和传动构件73，转阀电机为间歇性转动的交、直流减速电机；
转阀组件71包括右新风阀711、左新风阀712、右排风阀713、左排风阀714分别安装于对应的右新风孔13A、左新风孔13B、右排风孔14A、左排风孔14B四个通风孔上。
所述新风口13为槽形新风口13C，回风口11为槽形回风口11A；所述转阀组件71的左新风阀712或右新风阀711处于打开位置时，同时封闭回风口与左前腔103或右前腔101的通道；左排风阀714或右排风阀713处于打开位置时，同时封闭新风口与左后腔104或右后腔102的通道；
所述传动构件73包括固定于转阀电机72输出轴上的双头曲柄731、与之铰接的左前连杆732、右前连杆733、左后连杆734和右后连杆735；左新风阀712、右新风阀711、左排风阀714和右排风阀713上均有拨销分别与左前连杆、右前连杆、左后连杆和右后连杆的另一端铰接；转阀电机72做间歇性往复转动，带动4个阀片间歇性往复摆动。如图双头曲柄731反时针转到图6所示位置时，各个风阀也转到图6所示位置，左新风阀712打开左新风孔13B并关闭槽形回风口11A的左端、右新风阀711关闭右新风孔13A并打开槽形回风口11A右端、左排风阀714关闭左排风孔14B并打开槽形新风口13C的左端，右排风阀713打开右排风孔14A并关闭槽形新风口13C的右端。此时新风从槽形新风口13C左端进入左后腔104，透过左滤芯与之换热后且被净化后进入左前腔103，经新风风机从送风口送入室内；室内空气从槽形新风口13C右端进入右前腔101，透过右滤芯与之换热后进入右后腔102，经排风风机从排风口排出室外。下半个周期双头曲柄731顺时针转到设定位置，上述过程左右对换，新排风交替地从两滤芯的相反方向透过，实现换热，回收排风热能。
未述及部分与实施例1相同功能的技术特征相同，不再赘述。
实施例5
本发明的实施例5如图9 所示，本例为带固定式净化换热器的净化器的更为紧凑的结构，机壳的新风口13、排风口14设计为互换式风口13-14，包括左风口13-14-1和右风口13-14-2；当一个半周内左风口进风相当于新风口，右风口排风相当于排风口，则下一个半周内左风口排风相当于排风口，右风口进风相当于新风口；所述空气通道18设置于左风口13-14-1和右风口13-14-2之间的间壁上，密封门17设置在其中；
本例空气净化器的风机装置30包括新风风轮31、排风风轮32和驱动它们旋转的风轮电动机33，两风轮为离心式风轮；新风风轮31和排风风轮32均为离心式风轮，分别固定在风轮电动机33两端伸出的输出轴上；
所述净化换热器的滤芯22的右滤芯221和左滤芯222分置于风机装置30的轴线的两侧；
新风风轮31的新风进口313正对左滤芯222和右滤芯221的大平面，新风出口312连接机壳的送风口12；排风风轮32的排风进口321正对机壳的回风口11，排风出口322连通右滤芯221或左滤芯222；
为实现空气交换，本例也需一套配气机构，本例设计了一套大转页配气机构70A，大转页配气机构包括大页转阀组件71A、转阀电机72和曲柄连杆机构73A，大页转阀组件置于左滤芯21和右滤芯22的内侧和新风风轮31的新风进口313之间，它包括不少于2片联动的绕转轴718转动的大转页717；曲柄连杆机构73A包括固定于转阀电机42轴上的曲柄739、与大转页717各阀片铰连保持它们同步摆动的同步连杆736和与曲柄及大转页铰连的曲柄连杆737；大页转阀组件71A顺时针转到极限位置时，新风从左风口13-14-1进入透过左滤芯222进入新风风轮31，室内空气从右回风口112进入经转阀组件71A、右滤芯221后从右风口13-14-2排出机外，反之亦然；
所述密封门17用密封电动机174驱动。
本例和实施例2一样，由于结构紧凑更适合于家庭窗式或壁挂式安装，而且其突出特点是在保持很小的外形尺寸的情况下可采用大尺寸风轮，从而用较低的风轮转速得到足够大的风量和风压，为降低噪声和产品成机提供了更大的可能性。
Claims (10)
1.一种具有室内外换气功能的室内空气净化器，包括机壳（10）、置于机壳内的净化元件和风机装置（30）；其特征在于：
所述净化元件为具有换热功能的净化换热器（20）；
所述机壳（10）内设有净化换热腔，净化换热器（20）设置于净化换热腔内；机壳壁上有连通室内的回风口（11）和送风口（12）、连通室外的新风口（13）和排风口（14）；在机壳内或新风口（13）和排风口（14）之间设有连通它们的空气通道（18），新风口（13）、排风口（14）和空气通道（18）内设有密封门（17）。
2.根据权利要求1所述的室内空气净化器，其特征在于：
所述净化换热器（20）包括滤芯（22）和支持它们的框架，滤芯由空气过滤材料或其它兼具透气、储热、换热和过滤功能的高表面积率、高空隙率的材料制成，空气透过时与空气进行直接接触式换热，换热的同时对空气进行净化过滤。
3.根据权利要求1所述的室内空气净化器，其特征在于：
所述机壳（10）的净化换热腔内设置横隔板（16）将净化换热腔分隔为右腔和左腔，同时将净化换热器的滤芯（22）分隔为右滤芯（221）和左滤芯（222），净化换热器又将右腔和左腔分隔为右前腔（101）、右后腔（102）和左前腔（103）、左后腔（104）；右前腔或左前腔机壳壁上有连通室内的送风口（12），左前腔或右前腔机壳壁上有连通室内的回风口（11），右后腔或左后腔机壳壁上有连通室外的新风口（13），左后腔或右后腔机壳壁上有连通室外的排风口（14）。
4.根据权利要求1或3所述的室内空气净化器，其特征在于：
所述风机装置（30）包括新风风轮（31）、排风风轮（32）和驱动它们旋转的风轮电动机（33），新风风轮和排风风轮同轴固定在风轮电动机的输出轴上，它们均为离心式风轮；新风风轮（31）的进风口与左前腔（103）或右前腔左前腔（101）内滤芯（22）的出风侧相连通，出风口与送风口（12）相连通，排风风轮（32）的进风口与右后腔（102）或左后腔（104）内滤芯（22）的出风侧相连通，出风口与排风口（14）相连通；
所述风机装置（30）的新风风轮（31）的进风口与净化换热器（20）之间设有高效空气过滤器（24）；
所述密封门（17）用密封电动机（174）或电磁铁驱动，停止与室外换气时密封门转到封闭新风口（13）和排风口（14）同时打开空气通道（18）的位置。
5.根据权利要求1所述的室内空气净化器，其特征在于：
所述净化换热器（20）为转轮式净化换热器，包括中心轴（21）、滤芯（22）和转轮电机（23）；滤芯（22）为圆盘状净化换热转轮（22C），转轮电机驱动它绕中心轴（21）转动，中心轴的轴线置于横隔板（16）平面内；
所述净化换热腔的右腔为新风通过的新风通道，左腔为排风通过的排风通道；所述净化换热转轮（22C）转动时，其各区域连续不断地出入右腔和左腔，转入右腔内的一半为右滤芯（221），与新风换热，转入左腔内的一半为左滤芯（222），与排风换热；
在与换热转轮（22C）平行的平面内设有固定在机壳内壁的纵隔板（15），纵隔板中心开有包容净化换热转轮的圆孔；
在右后腔（102）和左前腔（103）内，分别固定安装有半圆环状空气密封环片（224），空气密封环片用薄片状柔性耐磨材料制成，固定在纵隔板（15）上，其自由边覆盖在净化换热转轮转动的边缘上。
6.根据权利要求1或3或5所述的室内空气净化器，其特征在于：
所述室内空气净化器的风机装置为布局于净化换热转轮两侧的长轴型风机装置（30A），它的风轮电动机（33）为输出轴从两端伸出的长轴电机（33A），其外壳与转轮的中心轴（21）合二而一，净化换热转轮以长轴电机（33A）的外壳为支承，绕其旋转；新风风轮（31）置于右前腔（101）和左前腔（103）内，其进风口与右前腔（101）相通，排风风轮（32）置于右后腔（102）和左后腔（104）内，其进风口与左后腔（104）相通；
两风轮均同轴安装在风轮电动机两端伸出的输出轴上；
所述驱动净化换热转轮转动的转轮电机（23）和长轴电机（33A）合二而一，风轮电动机的输出轴与净化换热转轮（22C）之间用减速机构（34）传动；
所述机壳的新风口（13）和排风口（14）内的密封门（17）包括置于新风口（13）内的新风密封门（171）和置于排风口（14）内的排风密封门（172）
，两密封门用一个密封电动机（174）或一个电磁铁驱动，用于停止与室外换气时密封新风口（13）和排风口（14）、同时打开空气通道（18）。
7.根据权利要求1或3或5所述的室内空气净化器，其特征在于：
所述净化换热器（20）为转轮式净化换热器，包括中心轴（21）、滤芯（22）和转轮电机（23），滤芯（22）为圆盘状净化换热转轮（22C）；
所述风机装置（30）为单风轮风机装置（30B），包括扁平电动机（33B）和固定在其输出轴上的一个新风风轮（31），它们的旋转轴线与中心轴（21）的轴线同轴布置；新风风轮（31）置于右前腔（101）和左前腔（103）内，其进风口与右前腔（101）相通，
净化换热转轮（22C）由风轮电动机（33）经减速机构（34）或直接由转轮电机（23）驱动；减速机构（34）为多级齿轮减速器或谐波减速器、蜗轮蜗杆减速器，所述多级齿轮减速器包括固定在风轮电动机输出轴上的主动齿轮（341）、固定在同一中间轴上的从动齿轮（342）、后级主动齿轮（343）和固定在换热转轮侧面中心的后级从动齿轮（344）；转轮电机（23）是齿轮减速电机、其输出轴用联轴器与中心轴（21）联接驱动滤芯（22）旋转；
所述机壳的新风口（13）和排风口（14）内设有密封门（17），新风口（13）和排风口（14）之间的间壁上开有连通它们的空气通道（18），密封门用密封电动机（174）或电磁铁驱动，用于停止与室外换气时密封新风口（13）和排风口（14）、同时打开空气通道（18）。
8.根据权利要求1或3所述的室内空气净化器，其特征在于：
所述净化换热器（20）为固定式净化换热器，其滤芯（22）为固定式净化换热滤芯（22A），包括填充在右腔内的固定右滤芯（22A1）和填充在左腔内的固定左滤芯（22A2），
所述机壳的右前腔（101）、左前腔（103）分别有右新风孔（13A）、左新风孔（13B）与新风风轮（31）的进风口相连通，右后腔（102）、左后腔（104）分别有右排风孔（14A）、左排风孔（14B）与排风风轮（32）的进风口相连通；
所述室内空气净化器还包括配气机构（70），用于使新风和排风交替地通过机壳（10）中净化换热腔的右腔和左腔；将右滤芯（221）和左滤芯（222）周期性地交替地连接到新风口和新风风轮的通道以及回风口和排风风轮的通道，使从新风口（13）进入的室外新风和从回风口（11）进入的室内空气周期性地交替地从相反方向透过固定右滤芯（22A1）和固定左滤芯（22A2）；配气机构（70）包括转阀组件（71）、转阀电机（72）和传动构件（73），转阀电机为间歇性转动的交、直流减速电机；
转阀组件（71）包括右新风阀（711）、左新风阀（712）、右排风阀（713）、左排风阀（714）分别安装于对应的右新风孔（13A）、左新风孔（13B）、右排风孔（14A）、左排风孔（14B）4个通风孔上；
所述新风口（13）为槽形新风口（13C），回风口（11）为槽形回风口（11A）；所述转阀组件（71）的左新风阀（712）或右新风阀（711）处于打开位置时，同时封闭回风口与左前腔（103）或右前腔（101）的通道；左排风阀（714）或右排风阀（713）处于打开位置时，同时封闭新风口与左后腔（104）或右后腔（102）的通道；
所述传动构件（73）包括固定于转阀电机（72）输出轴上的双头曲柄（731）、与之铰接的左前连杆（732）、右前连杆（733）、左后连杆（734）和右后连杆（735）；左新风阀（712）、右新风阀（711）、左排风阀（714）和右排风阀（713）上均有拨销分别与左前连杆、右前连杆、左后连杆和右后连杆的另一端铰接；转阀电机（72）做间歇性往复转动，带动4个阀片间歇性往复摆动。
9.根据权利要求1所述的室内空气净化器，其特征在于：
所述机壳的新风口（13）、排风口（14）为互换式风口（13-14），包括左风口（13-14-1）和右风口（13-14-2）；当一个半周内左风口进风相当于新风口，右风口排风相当于排风口，则下一个半周内左风口排风相当于排风口，右风口进风相当于新风口；所述空气通道（18）设置于左风口（13-14-1）和右风口（13-14-2）之间的间壁上，密封门（17）设置在其中；
所述空气净化器的风机装置（30）包括新风风轮（31）、排风风轮（32）和和驱动它们旋转的风轮电动机（33），新风风轮（31）和排风风轮（32）均为离心式风轮，分别固定在风轮电动机（33）两端伸出的输出轴上；
所述净化换热器的滤芯（22）的右滤芯（221）和左滤芯（222）分置于风机装置（30）的轴线的两侧；
新风风轮（31）的新风进口（313）正对左滤芯（222）和右滤芯（221）的大平面，新风出口（312）连接机壳的送风口（12）；排风风轮（32）的排风进口（321）正对机壳的回风口（11），排风出口（322）连通右滤芯（221）或左滤芯（222）；
所述净化器还包括大转页配气机构（70A），大转页配气机构包括大页转阀组件（71A）、转阀电机（72）和曲柄连杆机构（73A），大页转阀组件置于左滤芯（21）和右滤芯（22）的内侧和新风风轮（31）的新风进口（313）之间，它包括不少于2片联动的绕转轴（718）转动的大转页（717）；曲柄连杆机构（73A）包括固定于转阀电机（42）轴上的曲柄（739）、与大转页（717）各阀片铰连保持它们同步摆动的同步连杆（736）和与曲柄及大转页铰连的曲柄连杆（737）；大页转阀组件（71A）顺时针转到极限位置时，新风从左风口（13-14-1）进入透过左滤芯（222）进入新风风轮（31），室内空气从右回风口（112）进入经转阀组件（71A）、右滤芯（221）后从右风口（13-14-2）排出机外，反之亦然；
所述密封门（17）用密封电动机（174）驱动。
10.根据权利要求1所述的室内空气净化器，其特征在于：
在所述室内空气净化器内还包括电气控制系统（40），电气控制系统（40）包括以下任意一种或多种传感器：设置于新风口（13）的雨水传感器或湿度传感器（41）、及设置于回风口（11）的气体传感器（42），当室外下雨时雨水传感器或湿度传感器（41）向电控系统发出关闭新风口（13）和排风口（14）的密封门的指令。
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