CN106032925A - 换气装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种换气装置，该换气装置包括：具备供气用马达的供气用风机；具备排气用马达的排气用风机；因所述供气用风机的工作，将室外空气供给到室内的供气管；以及因所述排气用风机的工作，将室内空气排出到室外的排气管，其中，所述换气装置还包括：控制部，该控制部基于室外空气中的粉尘量来控制所述供气用马达和/或所述排气用马达的转速。

Description

换气装置

技术领域

本发明涉及一种换气装置，更具体地，涉及一种用于室内和室外空气交换的换气装置。

背景技术

换气装置广泛地应用于人们的日常生活和工作中。随着人们对空气质量的要求的提高以及环境空气的恶化，现有的换气装置在实现换气的基本功能同时，往往需要同时考虑外界空气质量问题，例如，很大一部分换气装置都带有空气净化器以净化从室外供给到室内的空气，有的换气装置还带有热交换装置，利用从室内排出到室外的空气与从室外供给到室内的空气之间的热交换来低能耗地减缓由于换气带来的室内温度变化。

图1示出了根据一现有技术的带空气净化器和热交换装置的换气装置。下面参照图1对该换气装置进行说明。

如图1所示，根据该现有技术的换气装置能够通过高性能空气净化器来净化从室外供给到室内的空气，并能够根据外界空气中的粉尘量来可选择地进行前述空气净化。具体地，该换气装置包括：随着供气扇11的工作，供给室外空气到室内的供气管1；与该供气管1交叉，随着排气扇21的工作，供给室内空气到室外的排气管2；置于该供气管1与排气管2交叉点处的热交换装置3，该热交换装置3中的第一通道与供气管1连通，该热交换装置3中的第二通道与排气管2连通，所述第一通道和第二通道彼此交叠但相互隔离，以使得从室内到室外的空气和从室外到室内的空气在该热交换装置3中进行热交换；置于供气管1上，相对于供气管1中的空气流向(参见实线箭头方向)而言，位于热交换装置3上游的空气净化器4以及位于热交换装置3下游的粉尘感应器5。进一步地，空气净化器4包括高性能集尘过滤器41、马达42、定位突起43、以及弹簧44。

如图1所示的现有技术中的换气装置具有一般换气模式和空气净化换气模式。在一般换气模式下，换气装置为如图1所示的状态，其中，弹簧44将高性能集尘过滤器41保持在与供气管1的管壁平行的方向，外界空气不经高性能集尘过滤器41的过滤而直接进入到室内。当粉尘感应器5检测到空气中的粉尘过多时，马达42将高性能集尘过滤器41顺时针方向转动到抵靠定位突起43的位置，在此情形下，高性能集尘过滤器41布置成基本垂直于空气流动方向以净化即将进入到室内的空气。

这样，当外界空气较为清洁时，换气装置处于一般换气模式以延长价格较为昂贵的高性能集尘过滤器41的使用寿命；当外界空气污染较为严重时，换气装置切换到空气净化换气模式，以通过高性能集尘过滤器41来为室内提供清新的空气。

然而，现有技术中的上述换气装置至少具有这些问题：当处于一般换气模式时，外界空气不通过高性能集尘过滤器而进入到室内，这样，空气中的粉尘很容易进入到室内；另一方面，即便处于空气净化换气模式时，高性能集尘过滤器也无法提供完全的粉尘过滤，这样，随着换气量的增大和/或换气时间的增长，流入到室内的粉尘量也会随之增大，并且取决于高性能集尘过滤器的捕集效率，随着外界空气中的粉尘量增大，未被过滤掉而进入到室内的粉尘也会增大。这样，现有技术中的上述换气装置并不能完全令人满意地保持室内空气清洁。

这样，存在这样一种需求，即提供一种改进的换气装置，其至少能够解决根据现有技术的上述换气装置中的部分或全部问题。

发明内容

根据上述的缺点和不足，本发明的目的是至少解决现有技术中存在的上述问题的一些或全部。

根据本发明的一优选实施例，通过一种换气装置，该换气装置包括：具备供气用马达的供气用风机；具备排气用马达的排气用风机；因供气用风机的工作，将室外空气供给到室内的供气管；以及因排气用风机的工作，将室内空气排出到室外的排气管，其中，换气装置还包括控制部，该控制部基于室外空气中的粉尘量来控制供气用马达和/或排气用马达的转速。这样，与现有技术中的基于室外空气中的粉尘量来启停空气净化器不同，本发明是基于室外空气中的粉尘量来控制供气用马达和/或排气用马达的转速从而增大或减小供气量和/或排气量，从而增大或减小换气量以避免过多的不清洁空气进入到室内。进一步地，在本发明的前述实施例中，如果换气装置具有空气净化器的话，该空气净化器可以始终处于工作状态，从而解决了现有技术中空气净化器不工作时所带来的过多的粉尘进入室内的问题。

在根据本发明的上述实施例中，优选地，当室外空气中的粉尘量增大时，通过控制部来降低供气用马达和/或排气用马达的转速以减小从室外到室内的供气量和/或从室内到室外的排气量。也就是说，室外空气中的粉尘量越大，供气量和/或排气量越小，由此可以降低随着外气一起导入到室内的粉尘量。进一步地，随着室外空气中的粉尘量增大，供气和/或排气速度变低，即气流速度变低，这样，粉尘通过空气净化器时被吸附和捕集的概率变高，相应地，粉尘捕集效率会升高，这使得空气净化器的净化率上升，从而可以降低随着室外空气一起导入到室内的粉尘量。

在根据本发明的上述实施例中，进一步优选地，当室外空气中的粉尘量高于第一阈值时，通过控制部来降低供气用马达和/或排气用马达的转速以减小供气量和/或排气量。更进一步优选地，当室外空气中的粉尘量高于一大于第一阈值的第二阈值时，通过控制部来进一步降低供气用马达和/或排气用马达的转速以进一步减小供气量和/或排气量。仍更进一步优选地，当室外空气中的粉尘量高于一大于第二阈值的第三阈值时，通过控制部来更进一步降低供气用马达的转速以更进一步减小供气量，并停止排气用马达以停止排气；或者，通过控制部来停止供气用马达和排气用马达以停止供气和排气。也就是说，在本发明中，可以根据室外空气中的粉尘量，设置与之对应的优化的供气和/或排气速度，从而实现最优的空气净化率，并且有助于降低马达的能耗。

在根据本发明的上述实施例中，进一步优选地，当室外空气中的粉尘量降低时，通过控制部来增大供气用马达和/或排气用马达的转速以增大从室外到室内的供气量和/或从室内到室外的排气量。该实施例与上述的随着室外空气中的粉尘量增大而降低供气量和/或排气量在本质上是相同的，在实践中仅仅是表现为例如在马达转速控制程序编写上略有不同而已，因此，其也能够取得上述的有益技术效果，在此不再赘述。

在根据本发明的上述任一实施例中，进一步优选地，通过控制部来控制供气用马达和排气用马达的转速，以使得从室外到室内的供气量大于或者等于从室内到室外的排气量。这样，室内空气不会出现负压的情形，以防止室内人员出现诸如因缺氧而导致的不适感，以及防止室外空气通过例如房间的缝隙进入到室内，从而有利于保持室内空气清洁。

在根据本发明的上述任一实施例中，进一步优选地，换气装置还包括热交换装置，供气管和排气管设置为彼此交叉，热交换装置设置在前述交叉的位置，该热交换装置中的第一通道与供气管连通，该热交换装置中的第二通道与排气管连通，第一通道和第二通道彼此交叠但相互隔离，以使得从室内到室外的空气和从室外到室内的空气在该热交换装置中进行热交换。这样，本发明的换气装置可以借助于前述热交换装置而低能耗地减缓由于换气带来的室内温度变化。

在根据本发明的上述任一实施例中，进一步优选地，换气装置还包括设置在供气管中的空气净化器，用于净化从室外到室内的空气。这样，在本发明中，如前所述，借助于供气用马达和/或排气用马达的转速的变化来控制和保持室内空气清洁，而不必如现有技术中那样启停空气净化器。这样，在本发明中，由于空气净化器可以始终处于工作状态，因此能够取得令人满意的空气净化效果。

在根据本发明的上述任一实施例中，进一步优选地，前述空气净化器为HEPA过滤器或者ULPA过滤器。这样，HEPA过滤器或者ULPA过滤器这样的高效率的空气净化器能够使得本发明的换气装置取得令人满意的空气净化效果，并且，在本发明中，随着室外空气中的粉尘量增大，进气的气流速度降低，有利于HEPA过滤器或者ULPA过滤器发挥其最优的净化效果。

在根据本发明的上述任一实施例中，进一步优选地，换气装置还包括设置在所述供气管上的粉尘感应装置，用于测量室外空气中的粉尘量并将其提供给所述控制部。这样，粉尘感应装置测量到的室外空气中的粉尘量可以传送给控制部以便于控制部依据室外空气中的粉尘量来控制供排风量。

在根据本发明的上述任一实施例中，进一步优选地，相对于供气管中的空气流向而言，粉尘感应装置位于空气净化器的上游。这样，由于粉尘感应装置位于空气净化器的上游，可以确保粉尘感应装置检测到的是外界空气中的粉尘量而不是令人室内空气的粉尘量，以保证本发明的换气装置中的马达是随着外界空气中的粉尘量而改变转速。

应当认识到，上述描述仅仅是为了示例性的目的，而不是要限制本发明的范围。

附图说明

本发明的示例性实施例的上述和其它特征以及优点将从下面的结合附图的详细描述变得更加明显，并且该描述和附图仅用于示例性目的而不是以任何方式来限制本发明的范围，其中：

图1是示出根据一现有技术的典型的换气装置的结构示意图；

图2是示出根据本发明的一优选实施例的换气装置的结构示意图；

图3是示出根据本发明的第一优选实施例的换气装置的供排气量控制示意图；以及

图4是示出根据本发明的第二优选实施例的换气装置的供排气量控制示意图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明，此外，在全部实施例中，相同的附图标记表示相同的元件。

首先参照图2，其是示出根据本发明的一优选实施例的换气装置的结构示意图。根据该优选实施例的换气装置包括：具备供气用马达的供气用风机10；具备排气用马达的排气用风机20；因供气用风机10的工作，将室外空气供给到室内的供气管30；因排气用风机20的工作，将室内空气排出到室外的排气管40；设置在供气管30中的空气净化器50，用于净化从室外到室内的空气，该空气净化器50可以是例如HEPA过滤器或者ULPA过滤器；设置在供气管30上以测量室外空气中的粉尘量的粉尘感应装置60，该粉尘感应装置60相对于供气管30中的空气流向(如图中的实线箭头所示)而言，位于空气净化器50的上游(左侧)；热交换装置70，其设置在供气管30和排气管40的交叉位置处，该热交换装置中的第一通道与供气管30连通以形成供气路径(如图中的实线箭头所示)，该热交换装置中的第二通道与排气管连通以形成排气路径(如图中的虚线箭头所示)，第一通道和第二通道彼此交叠但相互隔离(第一通道和第二通道的该结构可以参照图1中的热交换装置3)，以使得从室内到室外的空气和从室外到室内的空气在该热交换装置中进行热交换；以及控制部80，该控制部基于粉尘感应装置60测量到的室外空气中的粉尘量来控制供气用马达30和/或排气用马达40的转速。

在本发明的如图2所示的优选实施例中，当粉尘感应装置60测量到的室外空气中的粉尘量增大时，通过控制部80来降低供气用马达和/或排气用马达的转速以减小从室外到室内的供气量和/或从室内到室外的排气量。或者说，当粉尘感应装置60测量到的室外空气中的粉尘量降低时，通过控制部80来增大供气用马达和/或排气用马达的转速以增大从室外到室内的供气量和/或从室内到室外的排气量。这样，本发明可以部分甚至全部地解决现有技术中的前述技术问题，并相应地取得如在前面提及的无论室外空气质量如何都可以实现室内空气清洁的有益技术效果。

应当注意到，图2所示的仅仅是本发明的换气装置的非常优选的结构，本发明并不限于此。举例来讲，本发明的换气装置的粉尘感应装置60可以不是设置在供气管上，而是设置在其它地方，只要能够采集到换气装置附近的室外空气中的粉尘量即可，甚至，本发明可以没有粉尘感应装置60，在此情形下，关于室外空气中的粉尘量的数据可以通过其它装置或手段获得并直接提供给控制部。再者，本发明的根据室外空气中的粉尘量来增大或者减小供气用马达和/或排气用马达的转速的发明构思也可以应用于没有热交换装置70和/或没有空气净化器50的换气装置中。又再者，空气净化器50可以是一般的普通空气净化器，而不必是高性能空气净化器例如HEPA过滤器或者ULPA过滤器，当然也可以是普通空气净化器与高性能空气净化器的组合。换气装置的各个部件的形状以及相互位置关系也可以不是如图2所示的，等等，在此不再一一例举。

下面参照图3，其是示出根据本发明的第一优选实施例的换气装置的供排气量控制示意图。在图3中，横坐标代表室外空气中的粉尘量，纵坐标代表供气用马达和排气用马达的供排气量。由于在其它参数不变的条件下，供气用马达和排气用马达的供排气量直接依赖于供气用马达和排气用马达的转速，因此，图3中的纵坐标在一定程度上也代表了供气用马达和排气用马达的转速，例如，供气量可以理解为对应供气用马达的转速，排气量可以理解为对应排气用马达的转速，在此情形下，图3中示出了在不同的粉尘量下对应的供气用马达的转速，以及在不同的粉尘量下对应的排气用马达的转速，但是，图3并不能直接理解为示出了供气用马达的转速和排气用马达的转速二者的相对大小关系，因为供排气量不仅取决于马达转速，还取决于例如马达功率、马达扇叶大小等因素。此外，需要说明的是，图3中的粉尘量和供排气量仅仅是示意性地表示出各参数的大小关系或趋势，并不代表实际绝对值。

如图3所示，当粉尘感应装置测量到的室外空气中的粉尘量小于第一阈值D1时，即处于0到D1之间的范围时，从室外到室内的供气量和从室内到室外的排气量各自保持在一预定值，在图3的该实施例中二者相等。在此情形下，相应地，供气用马达和排气用马达的转速各自保持在其预定值(注：二者大小不一定相等)。

当粉尘感应装置测量到的室外空气中的粉尘量高于第一阈值D1但低于第二阈值D2(注：D2>D1)时，通过控制部来降低供气用马达和/或排气用马达的转速以减小供气量和/或排气量。在该情形下，在图3的该实施例中，供气量稍微大于排气量，即，使得室内处于微正压状态，如前所述，这可以防止室外空气从房间的缝隙中进入室内从而将粉尘带入到室内。

当粉尘感应装置测量到的室外空气中的粉尘量高于第二阈值D2但小于第三阈值D3(注：D3>D2)时，通过控制部来进一步降低供气用马达和/或排气用马达的转速以进一步减小供气量和/或排气量。在该情形下，在图3的该实施例中，供气量稍微大于排气量，即，使得室内处于微正压状态。

当粉尘感应装置测量到的室外空气中的粉尘量高于第三阈值D3时，通过控制部来更进一步降低供气用马达的转速以更进一步减小供气量，并停止排气用马达以停止排气。在该情形下，由于供气量大于0，排气量为0，室内仍处于微正压状态。

可以看出，在图3所示的实施例中，实际上是将粉尘量划分为0-D1、D1-D2、D2-D3、D3到无穷大这4个区间来分别设置对应的供排气量，但是，本发明并不限于此，例如，本发明可以将粉尘量划分为更多或者更少的区间来进行供排气量/供排气用马达转速控制，甚至也可以依据粉尘量来进行供排气量/供排气用马达转速的连续无级控制，例如线性或非线性控制，只要满足粉尘量越大供气量越小这个趋势即可。当然，当供气量减小后，为了防止室内出现负压而出现例如缺氧情况或者室外空气从房间缝隙中进入到室内而将粉尘携带到室内，排气量也应相应地减小，优选地，排气量应当小于或者等于供气量。

另外，本发明的室外粉尘量越大供气量越小的核心发明构思也可以理解为室外粉尘量越小供气量越大，二者并无实质性差异，都属于本发明的发明构思和保护范围。

下面参照图4，其是示出根据本发明的第二优选实施例的换气装置的供排气量控制示意图。图4与图3类似，差异仅在于在不同的粉尘量下，供排气量的各自的大小以及相对大小略有差异。在此，着重描述如图4所示的第二优选实施例与如图3所示的第一优选实施例的差异之处。

如图4所示，当粉尘感应装置测量到的室外空气中的粉尘量小于第一阈值D1时，即处于0到D1之间的范围时，从室外到室内的供气量和从室内到室外的排气量各自保持在一预定值，在图4的该实施例中二者相等，这与图3所示的第一优选实施例基本相同。

当粉尘感应装置测量到的室外空气中的粉尘量高于第一阈值D1但低于第二阈值D2时，通过控制部来降低供气用马达和/或排气用马达的转速以减小供气量和排气量。在该情形下，在图4的该实施例中，供气量等于排气量，这与图3中的供气量略大于排气量不同。

当粉尘感应装置测量到的室外空气中的粉尘量高于第二阈值D2但小于第三阈值D3时，通过控制部来进一步降低供气用马达和/或排气用马达的转速以进一步减小供气量和/或排气量。在该情形下，在图4的该实施例中，供气量等于排气量，这与图3中的供气量略大于排气量不同。

当粉尘感应装置测量到的室外空气中的粉尘量高于第三阈值D3时，通过控制部来停止供气用马达和排气用马达以停止供气和排气。这与图3中的仅停止排气用马达以仅停止排气不同。

可以看出，在图4所示的第二优选实施例中，其发明构思即随着室外空气中的粉尘量增大，减小供气量/供气用马达转速，以减少进入到室内的粉尘量，与图3所示的第一优选实施例是相同的，第二优选实施例的主要目的之一是示例性地表明，在本发明的前述发明构思之下，本发明可以具有不同的具体实施方式，显然，本发明也并不限于如图3和4所示的具体实施方式。

尽管在参照各个实施例的基础上，本发明已经在说明书中被描述并且在附图中被图示，但是本领域的技术人员可以理解，上述实施例仅仅是优选的实施方式，实施例中的某些技术特征对于解决特定的技术问题可能并不是必需的，从而可以没有或者省略这些技术特征而不影响技术问题的解决或者技术方案的形成；而且，一个实施例的特征、要素和/或功能可以与其它一个或多个实施例的特征、要素和/或功能适当地相互组合、结合或者配合，除非该组合、结合或者配合明显不可实施。

Claims (13)

1.一种换气装置，该换气装置包括：

具备供气用马达的供气用风机；

具备排气用马达的排气用风机；

因所述供气用风机的工作，将室外空气供给到室内的供气管；以及

因所述排气用风机的工作，将室内空气排出到室外的排气管，

其特征在于，

所述换气装置还包括：

控制部，该控制部基于室外空气中的粉尘量来控制所述供气用马达和/或所述排气用马达的转速。

2.如权利要求1所述的换气装置，其特征在于，当室外空气中的粉尘量增大时，通过所述控制部来降低所述供气用马达和/或所述排气用马达的转速以减小从室外到室内的供气量和/或从室内到室外的排气量。

3.如权利要求2所述的换气装置，其特征在于，当室外空气中的粉尘量高于第一阈值(D1)时，通过所述控制部来降低所述供气用马达和/或所述排气用马达的转速以减小供气量和/或排气量。

4.如权利要求3所述的换气装置，其特征在于，当室外空气中的粉尘量高于一大于所述第一阈值(D1)的第二阈值(D2)时，通过所述控制部来进一步降低所述供气用马达和/或所述排气用马达的转速以进一步减小供气量和/或排气量。

5.如权利要求4所述的换气装置，其特征在于，当室外空气中的粉尘量高于一大于所述第二阈值(D2)的第三阈值(D3)时，通过所述控制部来更进一步降低所述供气用马达的转速以更进一步减小供气量，并停止所述排气用马达以停止排气。

6.如权利要求4所述的换气装置，其特征在于，当室外空气中的粉尘量高于一大于所述第二阈值(D2)的第三阈值(D3)时，通过所述控制部来停止所述供气用马达和所述排气用马达以停止供气和排气。

7.如权利要求1所述的换气装置，其特征在于，当室外空气中的粉尘量降低时，通过所述控制部来增大所述供气用马达和/或所述排气用马达的转速以增大从室外到室内的供气量和/或从室内到室外的排气量。

8.如权利要求1-7之一所述的换气装置，其特征在于，通过所述控制部来控制所述供气用马达和所述排气用马达的转速，以使得从室外到室内的供气量大于或者等于从室内到室外的排气量。

9.如权利要求1-8之一所述的换气装置，其特征在于，所述换气装置还包括热交换装置，所述供气管和所述排气管设置为彼此交叉，所述热交换装置设置在前述交叉的位置，该热交换装置中的第一通道与所述供气管连通，该热交换装置中的第二通道与所述排气管连通，所述第一通道和第二通道彼此交叠但相互隔离，以使得从室内到室外的空气和从室外到室内的空气在该热交换装置中进行热交换。

10.如权利要求1-9之一所述的换气装置，其特征在于，所述换气装置还包括设置在所述供气管中的空气净化器，用于净化从室外到室内的空气。

11.如权利要求10所述的换气装置，其特征在于，所述空气净化器为HEPA过滤器或者ULPA过滤器。

12.如权利要求1-11之一所述的换气装置，其特征在于，所述换气装置还包括设置在所述供气管上的粉尘感应装置，用于测量室外空气中的粉尘量并将其提供给所述控制部。

13.如权利要求10或11所述的换气装置，其特征在于，

所述换气装置还包括设置在所述供气管上的粉尘感应装置，用于测量室外空气中的粉尘量并将其提供给所述控制部，并且，

相对于所述供气管中的空气流向而言，所述粉尘感应装置位于所述空气净化器的上游。