CN109945379B - 轮毂式新风换气设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种轮毂式新风换气设备，包括：壳体；换气轮毂，换气轮毂具有一端开口的筒状结构，换气轮毂的壁部由热湿交换材料制成，并且换气轮毂通过穿过换气轮毂的中央通孔的中心轴被支撑在壳体的内部；换气轮毂驱动装置，换气轮毂驱动装置与中心轴相连接，以通过中心轴驱动换气轮毂转动；和多个分隔板，多个分隔板沿着换气轮毂的轴向方向设置以将壳体分隔为四个互不连通的空间。轮毂式新风换气设备通过使用筒状的换气部件使气体热湿交换面积更大，从而提高了热湿交换效率。

Description

轮毂式新风换气设备

技术领域

本发明涉及空气处理设备，更具体地，涉及一种轮毂式新风换气设备。

背景技术

节能换气是通过回收空调系统排风中的热量和/或水分来处理新风，从而达到节能的效果。

目前使用较为广泛的节能换气设备为转轮式热交换器。转轮式热交换器是由轮芯、密封、壳体、动力机构等组成，轮芯采用全热交换材料，壳体被分隔为新风室与回风室。这样，轮芯从高温气体中吸收能量并在低温气体中放出，从而实现气与气之间的能量转换。但是，由于转轮式热交换器与新风和排风的接触面积即为转轮的表面积，这大大限制了热交换器的换热效率，不能满足用户需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种轮毂式新风换气设备，该轮毂式新风换气设备包括：

壳体；

换气轮毂，换气轮毂具有一端开口的筒状结构，换气轮毂的壁部由热湿交换材料制成，并且换气轮毂通过穿过换气轮毂的中央通孔的中心轴被支撑在壳体的内部；

换气轮毂驱动装置，换气轮毂驱动装置与中心轴相连接，以通过中心轴驱动换气轮毂转动；和

多个分隔板，多个分隔板沿着换气轮毂的轴向方向设置以将壳体分隔为四个互不连通的空间，其中第一空间与第二空间能够通过壁部交换气流，第二空间与第三空间均与中央通孔连通且无气流交换，第三空间与第四空间能够通过壁部交换气流，并且第一空间、第二空间、第三空间和第四空间分别与设置在壳体上的第一风口、第二风口、第三风口和第四风口相对应。

在一个实施例中，多个分隔板包括第一分隔板和第二分隔板，其中第一分隔板沿着换气轮毂的轴向方向穿过中心轴并将壳体内部分隔为两个不连通的空间，第二隔板的一端抵靠在换气轮毂的开口端、另一端沿着轴向方向延伸至壳体的内壁。

在一个实施例中，第一风口和第四风口均为进风口，第二风口和第三风口均为出风口。

在一个实施例中，第一风口和第四风口均为出风口，第二风口和第三风口均为进风口。

在一个实施例中，该轮毂式新风换气设备还包括：

第一驱动装置，第一驱动装置与第一风口或第二风口连接，以驱动气体在第一空间和第二空间内流动；和

第二驱动装置，第二驱动装置与第三风口或第四风口连接，以驱动气体在第三空间和第四空间内流动。

在一个实施例中，第一驱动装置和第二驱动装置均为风机。

在一个实施例中，换气轮毂驱动装置为电机。

在一个实施例中，该轮毂式新风换气设备还包括：

多个导流片，多个导流片分别设置在第一空间、第二空间、第三空间和第四空间内，以引导进入第一空间、第二空间、第三空间和第四空间的气体的流动。

在一个实施例中，多个导流片中的每一个通过细长柄连接到壳体的内壁或中心轴。

在一个实施例中，第一空间和第四空间内分别设置有多个导流片以作为第一导流片组，第一导流片组中的每一个导流片均与壳体的内壁连接且朝向换气轮毂平滑弯曲。

在一个实施例中，第一导流片组包含沿着轴向方向设置的三层导流片，三层导流片中的每一层包含至少一个导流片。

在一个实施例中，第二空间和第三空间内分别设置有多个导流片以作为第二导流片组，第二导流片组中的每一个导流片均与中心轴连接且朝向换气轮毂的内壁平滑弯曲。

在一个实施例中，第二导流片组包含沿着轴向方向设置的三层导流片，三层导流片中的每一层包含至少一个导流片。

在一个实施例中，多个导流片由耐腐蚀材料制成。

在一个实施例中，换气轮毂还包括支架，支架设置在壳体的内部，以用于支撑中心轴和换气轮毂驱动装置，并且热湿交换材料被支撑在支架上。

在一个实施例中，该轮毂式新风换气设备还包括：

密封装置，密封装置设置在第二空间与第三空间之间的分隔板上，以避免第二空间与第三空间之间串风。

在一个实施例中，密封装置为两个密封件，两个密封件安装在第二空间与第三空间之间的分隔板的分别朝向第二空间和第三空间的一侧，并且两个密封件中的每一个都包括：

基板，基板能够贴合在第二空间与第三空间之间的分隔板的相应的一个的表面上；和

多个肋部，多个肋部以彼此平行且垂直于基板的表面的方式设置在基板上。

在一个实施例中，多个肋部中的每一个具有垂直于基板的表面的多个断缝，且多个肋部中相邻肋部的多个断缝错位排列。

本发明公开的轮毂式新风换气设备通过使用筒状的换气部件使气体热湿交换面积更大，从而提高了热湿交换效率；气体进入和流出换气轮毂的两种方向可供选择，且均具有较高的热湿交换率。

附图说明

图1为根据本发明的一个示例性实施例的轮毂式新风换气设备的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本发明的说明性、非限制性实施例，对根据本发明的轮毂式新风换气设备进行进一步说明。

参照图1，本发明提出的轮毂式新风换气设备包括壳体1、换气轮毂2、换气轮毂驱动装置23和多个分隔板3，其中换气轮毂2设置在壳体1内部，换气轮毂驱动装置23用于驱动换气轮毂2旋转，多个分隔板3将壳体1分隔为多个不连通的空间以使不同空间中的气体在换气轮毂2处实现热湿交换。

壳体1为该轮毂式新风换气设备的外壳结构，其他部件可以安装在壳体1的内部，以集成为一个整体。壳体1可以由铝合金、钢或本领域常用的其他材料制成，在此不做具体限定。壳体1的形状可以选用常用的长方体形状，也可以是正方体、圆柱体、不规则形状或便于安装的任何其他形状，在此不做具体限定。

换气轮毂2设置在壳体1的内部，用以实现不同气流的热量和/或水分的交换媒介。本发明公开的轮毂式新风换气设备中的换气轮毂2为具有一端开口的筒状结构，该筒状结构的壁部由热湿交换材料22构成且具有中央通孔，通过穿过该中央通孔的中心轴21支撑在壳体1的内部。中心轴21与换气轮毂驱动装置23相连接，以在换气轮毂驱动装置23的驱动下旋转，并进一步驱动换气轮毂2围绕中心轴21旋转。优选地，换气轮毂驱动装置23为电机等本领域常用的转轴驱动器。

多个分隔板3沿着换气轮毂2的轴向方向设置，以将壳体1分隔为四个互不连通的空间。例如，沿着穿过换气轮毂2的中心轴21的一个截面设置第一分隔板，以将壳体1分隔为两个不连通的空间；抵靠换气轮毂2的壁部的一端并沿着该壁部的的延长线的方向设置第二分隔板，以在第二分隔板与第一分隔板之间分别形成第二空间和第三空间，在第二分隔板与壳体1的内壁之间形成分别与第二空间和第三空间相邻的第一空间和第四空间，且第一空间与第二空间可以通过由热湿交换材料22形成的壁部交换气体、第三空间与第四空间可以通过由热湿交换材料22形成的壁部交换气体、第二空间与第三空间均与中央通孔连通且无气流交换。同时，为了实现壳体1内部与外部的气体流动，在壳体1上设置有分别与第一空间、第二空间、第三空间和第四空间相对应的第一风口11、第二风口12、第三风口13和第四风口14。需要说明的是，多个分隔板3在壳体1内的设置方式不限于上述列举，能够将壳体1内部分隔为不连通的空间的方式均可以应用到该换气设备，并且第一空间、第二空间、第三空间和第四空间的相对体积也可以根据壳体1的形状进行修改且均在本发明的保护范围之内。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，第一风口11和第四风口14均为进风口，第二风口12和第三风口13均为出风口，即：由第一风口11进入第一空间的气流沿着换气轮毂2的径向方向穿过换气轮毂2的壁部进入第二空间，然后从第二风口12排出，并且当气流穿过换气轮毂2的壁部时其中的热量和/或水分被换气轮毂2的壁部的热湿交换材料22吸收；由于换气轮毂2的转动，吸收热量和/或水分的壁部转动至第三空间与第四空间之间，由第四风口14进入第四空间的气流沿着换气轮毂2的轴向方向穿过换气轮毂2的壁部后进入第三空间，然后从第三风口13排出，并且当气流穿过换气轮毂2的壁部时吸收壁部内的热湿交换材料22中的热量和/或水分，从而与通过第一风口11进入的气流实现热量和/或水分的交换。

在本发明的另一个实施例中，第一风口11和第四风口14均为出风口，第二风口12和第三风口13均为进风口，即：由第二风口12进入的气流进入第二空间并沿着换气轮毂2的轴向方向进入换气轮毂2的壁部，穿过换气轮毂2的壁部后进入第一空间并从第一风口11排出，当气流穿过第一空间与第二空间之间的壁部时，其中的热量和/或水分被换气轮毂2壁部的热湿交换材料22吸收；由于换气轮毂2的转动，吸收热量和/或水分的壁部转动至第三空间与第四空间之间，由第四风口14进入第四空间的气流沿着换气轮毂2的径向方向穿过换气轮毂2的壁部并进入第四空间，然后从第四风口14排出，当气流穿过换气轮毂2的壁部时吸收热湿交换材料22中的热量和/或水分，从而与通过第二风口进入的气流实现热量和/或水分的交换。

由上述说明可知，本发明公开的轮毂式新风换气设备中，通过使用筒状的换气部件增大气体热湿交换面积，从而提高了热湿交换效率。另外，气体进入和流出换气轮毂2的两种方向可供选择，且均具有较高的热湿交换率。

参照图1，在本发明的一个实施例中，轮毂式新风换气设备还包括第一驱动装置41和第二驱动装置42。第一驱动装置41与第一风口11或第二风口12连接；第二驱动装置42与第三风口13或第四风口14连接。通过使用第一驱动装置41和第二驱动装置42可以更好地驱动气体在第一空间和第二空间内、第三空间和第四空间之间的流动。在一个实施例中，第一驱动装置41和第二驱动装置42均为风机或风扇等。

参照图1，轮毂式新风换气设备还包括多个导流片5。多个导流片5分别设置在第一空间、第二空间、第三空间和第四空间内，以引导进入第一空间、第二空间、第三空间和第四空间的气体的流向。在一个实施例中，第一空间和第四空间内分别设置有多个导流片以作为第一导流片组，并且第一导流片组中的每一个导流片均与壳体1的内壁连接且朝向换气轮毂2平滑弯曲；第二空间和第三空间内分别设置有多个导流片以作为第二导流片组，第二导流片组中的每一个均与中心轴21连接且朝向换气轮毂2的内壁平滑弯曲。这样，可以引导进入/流出壳体1的气流的流动方向，使进入/流出壳体1的气体在换气轮毂2的轴向方向上均匀地分层流动，与换气轮毂2的壁部的热湿交换材料22实现更均匀的热量和/或水分交换，从而提高热湿交换效率。需要说明的是，导流片5可以是平滑弯曲的椭圆形形状、矩形形状、不规则形状或者能够实现引导气体流向的其他任何形状。

优选地，多个导流片5均由不锈钢、塑料等耐腐蚀材料制成，以提高该换气设备的使用寿命。

优选地，多个导流片5中的每一个通过细长柄连接到壳体1的内壁或中心轴21，以避免连接柄影响气体的流动。

参照图1，沿着换气轮毂2的轴向方向在第一空间、第二空间、第三空间和第四空间内分别设置有三层导流片5，即，第一导流片组和第二导流片组均包括三层导流片，并且三层导流片中的每一层均包含至少一个导流片5。本领域技术人员可以理解的是，根据壳体1的高度可以在第一空间、第二空间、第三空间和第四空间内分别设置多于或少于三层的导流片，以及根据壳体1的体积可以在每个导流片层中设置不同数量的导流片，不同的导流片层数以及每层的导流片的数量均在本发明的保护范围之内。

在本发明的一个实施例中，换气轮毂2还包括支架。支架设置在壳体1的内部，以支撑中心轴21和换气轮毂驱动装置23，并且热湿交换材料22被支撑在支架上。根据壳体1的体积、热湿交换效率等的不同，选用不同尺寸的支架，相应地，在支架内填充热湿交换材料22。

参照图1，本发明公开的轮毂式新风换气设备还包括密封装置6。密封装置6设置在第二空间和第三空间之间的分隔板上，以避免热湿交换过程中进入第二空间和第三空间的不同类型的风产生串风而降低热湿交换效率。

在一个实施例中，密封装置6为两个密封件，该两个密封件分别安装在第二空间和第三空间之间的分隔板的朝向第二空间和第三空间的一侧。两个密封件中的每一个均包括基板和多个肋部。基板可以贴合在第二空间和第三空间之间的分隔板的朝向第二空间/第三空间的表面上，多个肋部垂直于基板的表面设置且彼此平行。优选地，多个肋部中的每一个具有垂直于基板表面的多个断缝，其中多个肋部中相邻两个肋部的断缝错位排列，以增加进入肋部的气体的气流蠕动，破坏稳定的层流，增加阻力，更好地避免串流。

本发明公开的轮毂式新风换气设备可以用于多种空气-空气热湿交换设备，下面以空调为例说明该轮毂式新风换气设备的一个应用实例。将第一驱动装置41与第二风口12连接、第二驱动装置42与第三风口13连接，以使第一风口11和第四风口14作为进风口、第二风口12和第三风口13作为出风口；第一风口11朝向室内以作为排风进风口，第二风口12通过气管连通到室外环境以作为排风出风口，第四风口14通过气管连通到室外环境以作为新风进风口，第三风口13朝向室内以作为新风排风口；启动换气轮毂驱动装置23、第一驱动装置41和第二驱动装置42，以使换气轮毂2转动、气体在壳体1与外界环境之间流动；(以夏季为例)温度较低、湿度较低的室内排风通过第一风口11进入第一空间并沿着换气轮毂2的径向方向进入热湿交换材料22，在此过程中排风与热湿交换材料22进行热量和/或水分的交换(即，排风将热湿交换材料22中的热量和水分带出热湿交换材料22)，随后进入第二空间并从第二风口12排出；由于换气轮毂2的转动，第一空间与第二空间之间的换气轮毂2的壁部转动至第三空间与第四空间之间，从第四风口14进入的新风沿着换气轮毂2的径向方向进入热湿交换材料22，在此过程中新风中的热量和水分被热湿交换材料22吸收，随后进入第三空间并从第三风口13排出。在上述过程，进入该轮毂式新风换气设备的新风与排风进行热量和/或水分的交换，从而降低了室内环境中温度调节和湿度调节的能量消耗。

如上文，通过调整第一驱动装置41和第二驱动装置42的安装位置，还可以调整壳体1内的进风方向，并且可以实现相同的热湿交换效果。

尽管对本发明的典型实施例进行了说明，但是显然本领域技术人员可以理解，在不背离本发明的精神和原理的情况下可以进行改变，其范围在权利要求书以及其等同物中进行了限定。

Claims (17)

1.一种轮毂式新风换气设备，包括：

壳体；

换气轮毂，所述换气轮毂具有一端开口的筒状结构，所述换气轮毂的壁部由热湿交换材料制成，并且所述换气轮毂通过穿过所述换气轮毂的中央通孔的中心轴被支撑在所述壳体的内部；

换气轮毂驱动装置，所述换气轮毂驱动装置与所述中心轴相连接，以通过所述中心轴驱动所述换气轮毂转动；和

多个分隔板，所述多个分隔板沿着所述换气轮毂的轴向方向设置以将所述壳体分隔为四个互不连通的空间，其中第一空间与第二空间能够通过所述壁部交换气流，所述第二空间与第三空间均与所述中央通孔连通且无气流交换，所述第三空间与第四空间能够通过所述壁部交换气流，并且所述第一空间、所述第二空间、所述第三空间和所述第四空间分别与设置在所述壳体上的第一风口、第二风口、第三风口和第四风口相对应，

其中，所述多个分隔板包括第一分隔板和第二分隔板，其中所述第一分隔板沿着所述换气轮毂的轴向方向穿过所述中心轴并将所述壳体内部分隔为两个不连通的空间，所述第二分隔板的一端抵靠在所述换气轮毂的开口端、另一端沿着所述轴向方向延伸至所述壳体的内壁。

2.根据权利要求1所述的轮毂式新风换气设备，其中，所述第一风口和所述第四风口均为进风口，所述第二风口和所述第三风口均为出风口。

3.根据权利要求1所述的轮毂式新风换气设备，其中，所述第一风口和所述第四风口均为出风口，所述第二风口和所述第三风口均为进风口。

4.根据权利要求1所述的轮毂式新风换气设备，还包括：

第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述第一风口或所述第二风口连接，以驱动气体在所述第一空间和所述第二空间内流动；和

第二驱动装置，所述第二驱动装置与所述第三风口或所述第四风口连接，以驱动气体在所述第三空间和所述第四空间内流动。

5.根据权利要求4所述的轮毂式新风换气设备，其中，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均为风机。

6.根据权利要求1所述的轮毂式新风换气设备，其中，所述换气轮毂驱动装置为电机。

7.根据权利要求1所述的轮毂式新风换气设备，还包括：

多个导流片，所述多个导流片分别设置在所述第一空间、所述第二空间、所述第三空间和所述第四空间内，以引导进入所述第一空间、所述第二空间、所述第三空间和所述第四空间的气体的流动。

8.根据权利要求7所述的轮毂式新风换气设备，其中，所述多个导流片中的每一个通过细长柄连接到所述壳体的内壁或所述中心轴。

9.根据权利要求7所述的轮毂式新风换气设备，其中，所述第一空间和所述第四空间内分别设置有多个导流片以作为第一导流片组，所述第一导流片组中的每一个导流片均与所述壳体的内壁连接且朝向所述换气轮毂平滑弯曲。

10.根据权利要求9所述的轮毂式新风换气设备，其中，所述第一导流片组包含沿着所述轴向方向设置的三层导流片，所述三层导流片中的每一层包含至少一个导流片。

11.根据权利要求7所述的轮毂式新风换气设备，其中，所述第二空间和所述第三空间内分别设置有多个导流片以作为第二导流片组，所述第二导流片组中的每一个导流片均与所述中心轴连接且朝向所述换气轮毂的内壁平滑弯曲。

12.根据权利要求11所述的轮毂式新风换气设备，其中，所述第二导流片组包含沿着所述轴向方向设置的三层导流片，所述三层导流片中的每一层包含至少一个导流片。

13.根据权利要求7所述的轮毂式新风换气设备，其中，所述多个导流片由耐腐蚀材料制成。

14.根据权利要求1所述的轮毂式新风换气设备，其中，所述换气轮毂还包括支架，所述支架设置在所述壳体的内部，以用于支撑所述中心轴和所述换气轮毂驱动装置，并且所述热湿交换材料被支撑在所述支架上。

15.根据权利要求1所述的轮毂式新风换气设备，还包括：

密封装置，所述密封装置设置在所述第二空间与所述第三空间之间的分隔板上，以避免所述第二空间与所述第三空间之间串风。

16.根据权利要求15所述的轮毂式新风换气设备，其中，所述密封装置为两个密封件，所述两个密封件安装在所述第二空间与所述第三空间之间的分隔板的分别朝向所述第二空间和所述第三空间的一侧，并且所述两个密封件中的每一个都包括：

基板，所述基板能够贴合在所述第二空间与所述第三空间之间的分隔板的相应的一个的表面上；和

多个肋部，所述多个肋部以彼此平行且垂直于所述基板的表面的方式设置在所述基板上。

17.根据权利要求16所述的轮毂式新风换气设备，其中，所述多个肋部中的每一个都具有垂直于所述基板的表面的多个断缝，并且所述多个肋部中相邻肋部的多个断缝错位排列。

Images