CN106196536A - 具备通风关闭机构的风管送风设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种设备，其包括外壳、设置在外壳中的制冷剂回路、与外壳连通的进气口和出气口、风扇、以及通风关闭机构。风扇设置在外壳中以用于产生穿过进气口和出气口的气流，该气流构成制冷剂回路的交换媒介。通风关闭机构与外壳关联设置，以用于当风扇处于关闭状态时建立泄气通路，并当风扇处于运行状态时关闭该泄气通路。通过这种方式，风管送风设备在工作期间可以确保气密性以避免空气损失而导致性能的下降，并且当风扇停止工作或坏掉后建立一制冷剂排出通道以避免泄露的制冷剂在设备内部积聚而引起爆照的危险。
Description
技术领域
本发明涉及一种风管送风设备，该风管送风设备具有采用管道输送的空气作为交换媒介的制冷剂回路。
背景技术
制冷剂通常使用于家庭供暖、通风和空调设备中，其包括含氯氟碳化物(CFCs)和全氟碳化物（PFCs）等。有证据表明，这些物质对全球变暖具有显著的促进作用，此外，含氯氟碳化物对地球的臭氧层具有破坏作用，因此，人们尝试用对环境不具有破坏作用的制冷剂来替代这些物质，如具有较低的使气候变暖可能性的碳氢化合物（HCs）或氢氟碳化物（HFCs）。然而，这些用于替代的环境友好型制冷剂往往是易燃的。如果这种制冷剂在设备内部发生泄漏，泄漏的易燃性物质就会累积并达到一个可引发爆炸的浓度值。
在风管送风设备的外壳上开设通风孔以允许泄漏的可燃性制冷剂能够排出到一个安全环境中是个好的做法。安全环境可以是室外，或者是一个足够大的空间内，由于空间足够大，可燃性制冷剂进入该空间内无法达到引起爆炸的浓度值，从而该空间可以成为一个安全环境。例如，风管送风设备内的碳氢化合物的量低于150克，那么4平方米的空间可以认为是足够大。然而，仍然存在有风险，即泄露的可燃性制冷剂停留在设备内，而设备内的容积较小，制冷剂的浓度可能很快超过爆炸浓度值。例如，在一个采用管道输送空气作为交换媒介的室内设备中，由于该风管送风设备在运行时必须保证气密性以避免空气亏损而导致设备性能的下降，所以一旦制冷剂有泄露就会进入封闭的通风管道内，而制冷剂回路的全部或至少部分可能位于密封的管道内。当设备在工作时，工作气流会流过该设备并将泄露的可燃性制冷剂带到一个安全的环境中，但是如果制冷剂的泄露发生在设备停止工作的状态，制冷剂就会积聚在通风管道内并可能达到危险的浓度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有制冷剂回路的风管送风设备，其使用通风关闭机构，可在设备不工作时打开，并在设备工作时关闭。
为实现上述发明目的，本发明提供一种设备，其包括外壳、设置在外壳中的制冷剂回路、与外壳连通的进气口和出气口、风扇、以及通风关闭机构。风扇设置在外壳中以用于产生穿过进气口和出气口的气流，该气流构成制冷剂回路的交换媒介。通风关闭机构与外壳关联设置，以用于当风扇处于关闭状态时建立泄气通路，并当风扇处于运行状态时关闭该泄气通路。
作为本发明的进一步改进，外壳定义有通气口，通风关闭机构包括附着到外壳上的门，门相对于一枢轴旋转；其中门可作动地在关闭位置封闭通风口，以及在打开位置开启通风口。
作为本发明的进一步改进，通风关闭机构进一步包括与门配合的保持装置，用于将门保持在打开位置。
作为本发明的进一步改进，保持装置包括自偏压装置。
作为本发明的进一步改进，自偏压装置包括刚性连接到门上的平衡块，平衡块与门位于枢轴的两侧。
作为本发明的进一步改进，自偏压装置包括扭簧，该扭簧具有分别与门和外壳配合的两个弹性臂。
作为本发明的进一步改进，保持装置包括电机，该电机具有沿枢轴与门连接的电机轴，以用于驱动门移动到打开位置。
作为本发明的进一步改进，电机还可作动地驱动门移动到关闭位置。
作为本发明的进一步改进，保持装置进一步包括电机，该电机具有沿枢轴与门连接的电机轴，以用于驱动门移动到关闭位置。
作为本发明的进一步改进，制冷剂回路中充注有可燃性制冷剂或包含有可燃性制冷剂的混合制冷剂。
作为本发明的进一步改进，通风口设置在外壳的较低位置处。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过引入通风关闭机构，风管送风设备在工作期间可以确保气密性以避免空气损失而导致性能的下降，并且当风扇停止工作或坏掉后建立一制冷剂排出通道以避免泄露的制冷剂在设备内部积聚而引起爆照的危险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A是本发明第一实施方式中一种风管送风设备的示意图，其中设备的一个通风门处于关闭位置；
图1B所示的是图1A所示的风管送风设备中，通风门处于打开位置；
图2A是本发明第二实施方式中一种风管送风设备的示意图，其中设备的一个通风门处于关闭位置；
图2B所示的是图2A所示的风管送风设备中，通风门处于打开位置；
图3A是本发明第三实施方式中一种风管送风设备的示意图，其中设备的一个通风门处于关闭位置；
图3B所示的是图3A所示的风管送风设备中，通风门处于打开位置；
图4是图1B、图2B、图3B所示的风管送风设备中的任一个的通风关闭机构的第一示例的立体示意图；
图5是图1B、图2B、图3B所示的风管送风设备中的任一个的通风关闭机构的第二示例的立体示意图；
图6是图1B、图2B、图3B所示的风管送风设备中的任一个的通风关闭机构的第三示例的立体示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
请参阅图1A和图1B所示，在本发明的第一实施方式中，一风管送风设备100可以由一个家用热水箱和一个热泵集成在一起以用来准备生活热水。风管送风设备100可以站立在地板上，一水箱141位于设备的下部，一制冷剂回路位于设备的上部。水箱被顶部、底部、以及侧面的保温层14包覆以避免水箱141内部的热水热损耗。
制冷剂回路被设置在一个外壳11中，该外壳11由上部、底部、以及侧面的保温层构成以减少制冷剂回路在运行时的热损失。一进气风管121和一出气风管122与外壳连接以分别定义一进气口和一出气口。
制冷剂回路通常包括一压缩机111、一冷凝器112、一膨胀装置（未图示）、和一蒸发器113。这些零组件通常借助导管或管道串联起来，这种连接方式为本领域技术人员所熟知。在设备工作时，压缩机111将相对较冷的气态制冷剂压缩到温度和压力较高的制冷剂。从压缩机111出来的高温、高压气态制冷剂进入冷凝器112，并在其中冷却变为高压液态的制冷剂后排出冷凝器112。本实施方式中，冷凝器112可以采用板式换热器，并且其作为水箱141的热源。从水箱141抽出的水通过构成冷凝器112的热交换器以在其中通过非接触方式被制冷剂加热，而后加热后的水流回水箱141并储存在其中。
高压液态制冷剂随后流入膨胀装置内，该膨胀装置控制进入蒸发器113内的制冷剂的量。在本实施方式中，蒸发器113采用翅片管式换热器。一离心式风扇114设置在外壳11中并靠近蒸发器113。在蒸发器中，低温的制冷剂吸收通过蒸发器的管道的气流中的热量，而该气流由风扇114所驱动从进气风管121进入、通过蒸发器的管道后经由出气风管122流出设备。压缩机111然后吸入气态制冷剂并再次开始制冷剂的循环。
本实施方式中，制冷剂回路中注入的是可燃性制冷剂或包含有可燃性制冷剂的混合制冷剂。可燃性制冷剂可以是氢氟碳化物（HFCs）或碳氢化合物（HCs），例如R32、R152a、R290、R600等等。一通风关闭机构13与外壳11关联设置，用于当风扇114处于关闭状态时建立一泄气通路（如图1B中的箭头所示），以及当风扇114处于运行状态时关闭该泄气通路（如图1A中的箭头所示）。采用这种方式，风管送风设备在工作期间可以确保气密性以避免空气损失而导致性能的下降，并且当风扇停止工作或坏掉后建立一制冷剂排出通道以避免泄露的制冷剂在设备内部积聚。
由于可燃性制冷剂，如R290，具有大于空气的大气比重，通风关闭机构13可优选地设置在外壳11的较低位置处。如通风关闭机构13可以设置在外壳11的侧面的较低位置处。如图1A、1B所示，优选地，通风关闭机构13包括两个相同结构的装置，这两个装置分别位于外壳11的相对侧。后续将会对通风关闭机构的构造进行详细地描述。
图2A和图2B所示的是风管送风设备的另一种实施方式。本实施方式中，风管送风设备200可以是隐藏安装在天花板50内的一空气-水热泵，用于室内供暖或提供生活热水。风管送风设备200包括一外壳21、和外壳21连接的一进气风管和一出气风管、一制冷剂回路、以及设置在外壳21内的一蒸发器风扇214。制冷剂回路包括一压缩机211、一冷凝器212、一膨胀装置（未图示）、以及一蒸发器213。一通风关闭机构23设置在外壳21的侧面的较低位置处。由于该设备的零部件与第一实施方式中设备的零部件基本相同，所以接下来将不会对这些零部件作进一步详细地描述以避免冗余。由于设备是隐藏安装在天花板50内的，为了避免从设备泄露的制冷剂在隐藏区域内积聚，在天花板50上还开设有若干小孔51以便于将泄露的制冷剂排出到安全区域内。
图3A和图3B所示的是本发明风管送风设备的一第三实施方式。本实施方式中，风管送风设备300可以是隐藏安装在天花板50内的风管式空气处理和余热回收热泵。该设备包括一外壳31，其具有一上层301和一下层302。两对进气风管和出气风管分别与上层301和下层302连接。一通风关闭机构33包括两个装置，分别设置在上层301和下层302的一侧的较低位置处。天花板50上同样开设有小孔以便于将泄露的制冷剂从设备排出到安全区域。
图4所示的是通风关闭机构的第一个示例，该通风关闭机构适用于上述任一实施方式中的风管送风设备，以下将结合第一实施方式中的通风关闭机构13为例进行说明。外壳11在其一侧面上定义一通风口110。通风关闭机构包括连接到外壳11并可绕一枢轴旋转的门131。该枢轴可以是一实体枢轴1311，其相对两端连接到自外壳11的两侧凸伸出的一对凸块117上。
参照图4，并协同参照图1A和图1B所示，通风关闭机构13包括通过一对杆1351刚性地连接到门上的一对平衡块135。每一根杆1351延伸穿过外壳11的侧面并连接在门131和平衡块135之间。平衡块135和门131位于枢轴1311的两侧。通过这种方式，平衡块135在门131相对于枢轴1311旋转时提供重力势能，从而当风扇114不工作时使门131保持在打开位置，即通风口110未被覆盖。另外，当设备100开启、风扇114进入运行状态，气流在门114的两侧产生压差，当施加在门表面上的压差所形成的压力大于平衡块135施加在门上的偏向力，门131关闭而避免气体流失。此时，一旦存在制冷剂泄露，泄露的制冷剂将随风扇141驱动的气流一起排出设备100。
图5所示的是通风关闭机构的另一个例子。与图4所示的第一个例子的主要区别在于，平衡块135被一扭簧136所替代。该扭簧136作为一个保持装置，用于将门132保持在一打开位置，以使通风口110未被门132所覆盖。门132具有自其一侧延伸出的一翼部1322。扭簧136具有环绕一枢轴1321的主体部，以及分别抵靠在门132的翼部1322和外壳11的侧面的两个弹簧臂1361、1362。采用这种方式，当风扇114不工作时，门132受扭簧132施加的偏向力的作用保持在一个打开的位置；而当风扇114运行时，门132受到大于扭簧的偏向力的气流压力的作用而使得门132绕枢轴1321旋转移动到关闭位置。
图6所示的是通风关闭机构的第三个例子。在这个示例中，一电机137用于作为保持装置。该电机137可以包括旋转固定到门133上的电机轴（未图示），该电机轴沿枢轴1331与门连接。本示例中，枢轴1331可以是一个虚拟轴，就如同图6中的虚线所示。电机137被一个适当的信号控制而驱动门133移动到打开位置。在一个可替换的示例中，可以使用两个不同的信号来驱使电机137驱动门133分别移动到打开位置和关闭位置。在其他示例中，电机137可以配合自偏压装置一起使用，如上述示例中所描述的平衡块135或扭簧136。平衡块135或扭簧136用作保持装置来将门133保持在打开位置，而电机137可以被适当的信号控制来驱动门移动到关闭位置。
本领域技术人员可轻易想到的是，上述通风关闭机构可以用于风管送风式热泵、风管送风式空调、以及风管送风式余热回收设备，这些设备可以是隐藏安装或非隐藏安装。此外，通风关闭机构也可以用于包括有充注非制冷剂的制冷剂回路的设备，虽然对于这种设备来讲通风关闭机构不是必要的。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (11)
1.一种设备，其特征在于，包括：
外壳；
制冷剂回路，设置在外壳中；
进气口和出气口，与所述外壳连通；
风扇，设置在外壳中以用于产生穿过所述进气口和出气口的气流，所述气流构成制冷剂回路的交换媒介；以及
通风关闭机构，与所述外壳关联设置，以用于当风扇处于关闭状态时建立泄气通路，且当风扇处于运行状态时关闭所述泄气通路。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述外壳定义有通气口，所述通风关闭机构包括附着到外壳上的门，所述门相对于一枢轴旋转；其中所述门可作动地在关闭位置封闭所述通风口，以及在打开位置开启所述通风口。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：所述通风关闭机构进一步包括与所述门配合的保持装置，用于将门保持在打开位置。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：所述保持装置包括自偏压装置。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：所述自偏压装置包括刚性连接到门上的平衡块，所述平衡块与门位于枢轴的两侧。
6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：所述自偏压装置包括扭簧，该扭簧具有分别与门和外壳配合的两个弹性臂。
7.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：所述保持装置包括电机，该电机具有沿枢轴与门连接的电机轴，以用于驱动门移动到打开位置。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于：所述电机还可作动地驱动门移动到关闭位置。
9.根据权利要求4、5、或6所述的设备，其特征在于：所述保持装置进一步包括电机，该电机具有沿枢轴与门连接的电机轴，以用于驱动门移动到关闭位置。
10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：制冷剂回路中充注有可燃性制冷剂或包含有可燃性制冷剂的混合制冷剂。
11.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：所述通风口设置在外壳的较低位置处。
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