CN109959092A - 一种新风系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新风系统，通过旋风管过滤装置过滤空气中的大颗粒污染物，同时也可去除雨雪盐雾等杂质。该新风系统具有免清洗、无耗材，且后期无需维护和更换。此外，该新风系统通过设置换热系统阀门和排尘系统阀门以方便人们根据需要选择适合的工作模式。

Description

一种新风系统

技术领域

本发明一种新风系统，涉及空气净化领域的一种空气过滤和净化装置，尤其涉及一种具有旋风管分离的空气过滤和净化装置。

背景技术

在人们日常生活和工作的区域，如新建建筑或既有建筑场合通常会存在粉尘等，粉尘等污染物的存在会造成空气是污染，给人们的身体造成物理危害、化学危害、生物危害和缺氧危害等。众所周知，人们日常生活中面临的物理危害主要是来自电站、工厂、汽车的废气，这些废气中含有大量的重金属，给人们的身心健康带来威胁；化学危害主要是指来自装修、家具的油漆和胶黏剂等的甲醛、苯、甲苯；同时，因为季节和气候的原因，空气中会分布着各式细菌和病毒等生物危害，这种细菌和病毒的存在是感冒、流感以及肺炎、气管炎、皮肤病的主要来源，尤其是在雾霾天气，细菌依附在粉尘上，可以存活更久，飘散更远。此外，人们还通常会面临着缺氧的危害，这种情况在冬季表现的更为突出，人们一旦长期处于缺氧环境中，将会增加心脏负担，并伴随血液循环降低，很可能损害各器官健康。 因此，不难看出，人们要想保持健康就需要确保生活和工作的环境空气洁净，氧气充足，污染物尽可能少。但是，由于今年经济和社会飞速发展，工业废气、汽车尾气等有害气体排放的加剧，雾霾现象日益严重，空气中极易滋生各式细菌和病毒，给人们的生命健康带来极大威胁。人们工作和生活环境中室内空气的品质显著影响人们的健康、舒适和工作效率，越来越受到人们的关注。

为营造空气清新而又能够有效过滤掉空气中的污染物，特别是PM2.5显著降低的良好的工作和生活环境，能够有效除霾的空气过滤和净化装置成为人们家庭和工作场所的首选。现有室内一般都通过装设新风系统来净化室内的空气：新风风机工作时能将室外的空气经净化后吸入室内为室内提供足够的氧气，同时用于排出室内旧风的旧风风机工作，产生将室内氧气含量低、二氧化碳含量高的空气排出至室外，这样就完成室内外的空气交换，以便保证室内空气的洁净和有充足的氧气含量。

现有的空气过滤和净化装置中，通常设置有粗效过滤器、中效过滤器和高效过滤器，其中，粗效过滤器又被称为初效过滤器，针对的是5微米以上的固体颗粒，过滤效率一般约为20%-80%；中效过滤器则针对的是1微米以上的固体颗粒，过滤效率约为20%-70%；高效过滤器针对0.5微米以上的固体颗粒，过滤效率甚至能够达到99%左右。但是，现有的空气过滤和净化装置中，初效过滤器通常采用钢丝网，有的采用静电除尘电极等进行过滤和去除大颗粒的固体杂质。虽然现有的初效过滤装置也能够去除大颗粒固体杂质，但是在使用过程中则需要经常清洗，而且极易损耗，需要持续的维护和更换；此外，现有的初效过滤器对于雨雪及盐雾等的过滤效率偏低；同时，在使用过程中，现有的初效过滤器在过滤大颗粒固体杂质的过程中，是将固体杂质拦截或吸附在初效过滤器上，这样的情况下新风系统长时间工作后，初效过滤器发霉会吸附和滋生细菌及病毒，造成二次污染，在新风通过的过程中造成污染，提高了后续高效过滤的难度，也严重降低了高效过滤器的寿命。

现有的空气过滤和净化装置中，由于初效过滤器存在诸多问题，如何提高初效过滤效果，同时又不会造成诸如吸附病菌等滋生二次污染则成为了急需解决的问题，也成为人们普遍关心的话题。另外，现有的新风系往往工作模式单一难以满足因温差及空气质量的不同而导致的使用环境而不同，进而选取不同的工作模式。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够进行多种模式切换的新风系统，该新风系统的旋风管过滤装置具有免清洗、无耗材，且后期无需维护和更换，这样的新风系统在保证过滤效率的同时节省了耗材，节省了人力和维护及更换成本；同时，还可以有效分离雨雪和盐雾等污染物；而且由于无耗材，这样的结构更简单，这样的结构不致吸附病菌病毒等有害微生物，造成二次污染。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新风系统，包括第一箱体，所述箱体内设置有独立的新风吸入区、旧风吸入区、旧风排出区、新风排出区和换热区，所述新风排出区内置有用于将新风排出的新风风机和高效过滤装置，所述旧风吸入区、所述换热区与所述旧风排出区连通，所述旧风排出区内设置有排出风机，所述换热区内设置有换热器，所述旧风吸入区、所述换热区及所述旧风排出区连通，其中，还包括旋风管过滤装置，所述旋风管过滤装置设置于所述新风吸入区，所述旋风管过滤装置包括第一面板、第二面板、边框、旋风管和排出管，所述第一面板、第二面板与所述边框共同构成第二箱体，所述旋风管位于所述第一面板内侧、所述排出管位于所述第二面板内侧、所述旋风管与所述排出管系同轴安装、所述旋风管与所述排出管间形成环形通道、所述排出管与所述换热区连通，所述换热区与所述新风排出区连通，所述边框上设置有排尘口，所述环形通道与所述排尘口相通形成所述旋风管过滤装置的排尘通道，所述旋风管内设置有旋风叶片，所述排尘口与所述旧风排出区连通。

上述的一种新风系统，其中，还包括换热系统阀门，所述换热系统阀门位于所述换热区与所述旧风排出区间。

上述的一种新风系统，其中，还包括排尘系统阀门，所述排尘系统阀门位于所述排尘口与所述旧风排出区间。

上述的一种新风系统，其中，所述新风排出区内还设置有中效过滤器。

上述的一种新风系统，其中，所述旋风叶片与所述旋风管设置为一体结构或分体结构。

上述的一种新风系统，其中，所述旋风叶片设置为一级结构或多级结构。

上述的一种新风系统，其中，确定所述旋风叶片位置的螺旋线为定螺距螺旋线或沿着气流方向螺距逐渐减小的变螺距螺旋线。

本发明一种新风系统，由于采用了旋风管过滤装置，进而实现了旋风管过滤装置免清洗、无耗材，且后期不需要维护和更换，由于前述特点，该新风系统可节约资金和人力成本；本发明通过在换热区与旧风排出区之间设置换热系统阀门以及在排尘口与旧风排出区之间设置排尘系统阀门，可以根据室内外温差以及室外空气质量的好坏进而通过开启或关闭换热系统阀门和/或排尘系统阀门选择纯新风模式、新风和换热模式、新风和除尘模式以及新风、换热和除尘同时开启的工作模式。这样的设置极大地方便了人们根据工作和生活的具体室内外环境进行选择，可以起到节约能源、延长新风系统使用寿命等作用。同时，由于该旋风管过滤装置中旋风管和排出管系同轴安装且形成用于排出固体杂物的环形通道，压降恒定，利于大颗粒固体杂物及污染物通过排出口排出，还可以有效分离雨雪和盐雾等污染物，这样的设置进一步避免了因吸附细菌病毒等引起的二次污染，同时也利于提高高效过滤器的过滤效率。此外，本发明的新风系统还具有使用寿命长的优点。

附图说明

图1是本发明一种新风系统的结构示意图。

图2 是图1中的旋风管过滤装置正面结构示意图。

图3是图1中的旋风管过滤装置背面结构示意图。

图4是图1中的旋风管过滤装置侧面结构示意图。

图5是图1中旋风管过滤装置中旋风管的旋风叶片结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

请参看图1-5，本发明一种新风系统，包括第一箱体1，所述箱体1内设置有独立的新风吸入区2、旧风吸入区3、旧风排出区4、新风排出区5和换热区12，所述新风排出区5内置有用于将新风排出的新风风机6和高效过滤装置7，所述旧风吸入区3、所述换热区12与所述旧风排出区4连通，所述旧风排出区4内设置有排出风机8，所述换热区12内设置有换热器121，所述旧风吸入区3、所述换热区12及所述旧风排出区4连通，其中，还包括旋风管过滤装置9，所述旋风管过滤装置9设置于所述新风吸入区2，所述旋风管过滤装置9包括第一面板91、第二面板92、边框93、旋风管94和排出管95，所述第一面板91、第二面板92与所述边框93共同构成第二箱体10，所述旋风管94位于所述第一面板91内侧、所述排出管95位于所述第二面板92内侧、所述旋风管94与所述排出管95系同轴安装、所述旋风管94与所述排出管95间形成环形通道11用于排出固体污染物等，这样的结构使得旋风管过滤装置9开始工作时，新风进入旋风管94、旋风叶片941使得所通过的空气产生高速旋转，给空气中的固体污染物一个径向速度和切向速度从而产生高速旋转，在高速旋转的过程中，固体污染物由于惯性离心力的作用被甩向管壁，进而经过旋风管94和排出管95间形成的环形通11道排出，最终通过旋风管过滤装置9的排尘通道排出。所述排出管95与所述换热区12连通，所述换热区12与所述新风排出区5连通，所述边框93上设置有排尘口931，所述环形通道11与所述排尘口931相通形成所述旋风管过滤装置9的排尘通道，所述旋风管94内设置有旋风叶片941，所述排尘口931与所述旧风排出区4连通。同时，由于新风在旋风管94中高速旋转，在惯性离心力的作用下，其中的雨雪及盐雾等亦被去除。去除固体污染物的清洁空气则由排出管95排出进入到新风排出区5内，然后在新风风机6的作用下排到室内，这样室内便有了富含氧气的清洁空气。

作为改进，还可以进一步增加换热系统阀门13，所述换热系统阀门13位于所述换热区12所述旧风排出区4间。当室内外温差较大，同时室外空气质量较好时，人们所处的室内环境仅需要将新风送入室内，增加室内空气的含氧量。在这种情况下，通过打开所述新风风机6、所述换热系统阀门13和所述排出风机8，吸入的新鲜空气则进入所述第一箱体1，依次通过所述旋风管过滤装置9、所述换热器121、所述新风风机6、所述高效过滤装置7完成热交换后新风被吸入室内；与此同时，室内空气则通过所述旧风吸入区3、所述换热区12的换热器121之后通过开启的所述换热系统阀门13进入所述旧风排出区4，最终在所述排出风机8的作用下排出室外。在这种启动所述换热器121工作的模式下，由于室内外温差较大，在将新风吸入室内的同时打开所述换热系统阀门13，在将室内旧风排出室外的过程中新风和旧风在所述换热区12通过换热器121完成热交换，从而使得吸入室内的新风温度与室温接近进而保证室内温度的相对恒定以满足人们工作和生活所需。

在前述新风系统的基础上，还可以通过在所述排尘口931与所述旧风排出区4间设置所述排尘系统阀门14用于满足室外空气质量差时过滤新风中固体污染物的需求。当室内外温差较小，在新风吸入室内过程中不需要与由室内排出室外的旧风完成热交换时，但是由于室外空气质量较差，需要在新风吸入室内的过程中，通过所述旋风管过滤装置9过滤排出固体污染物等，从而将清洁空气输入室内。该等情形下，由于不需要换热，故可通过关闭所述换热器系统阀门13，此时所述新风风机6、所述排尘系统阀门14和所述排出风机8打开处于工作状态，由于所述排出风机8开启故会产生排尘气流，在此情形下所述旋风管过滤装置9开始工作：室外空气通过所述新风吸入区2进入第一箱体1，然后通过所述旋风管过滤装置9中所述旋风管94的旋风叶片941的作用下将固体污染物以及雨雪盐雾等空气中的杂质过滤，之后通过所述旋风管过滤装置9的排尘通道由所述排尘口931排出；此时，由于所述排尘系统阀门14处于开启状态，因此经所述旋风管过滤装置9过滤后排出的空气污染物则通过所述排尘系统阀门14进入所述旧风排出区4，最终在所述排出风机8的作用下排出室外。与此同时，经所述旋风管过滤装置9过滤后的清洁空气则通过所述换热区12在所述新风排出区5内所述新风风机6、所述高效过滤装置7的作用下将富含氧气的清新空气送入室内。

由于本发明一种新风系统设置了所述换热系统阀门13和所述排尘系统阀门14，因此可以根据室内外空气质量状况等实际需要切换成或新风模式、或换热模式、或排尘模式。当所述换热系统阀门13和所述排尘系统阀门14同时打开时，可以在换热的同时实现排尘功能，这种模式适合在室内外温差较大，同时室外空气质量较差的情形下使用。当所述换热系统阀门13和所述排尘系统阀门14同时关闭时，此时则为新风模式；这种模式适合室内外温差小、室外空气质量较好时使用，这种模式下无需换热和排尘，故不需要开启所述排尘风机8。

进一步地，还可以通过在新风排出区5内设置中效过滤器15。当新风经新风吸入区2的旋风管过滤装置9过滤后，新风便进入新风排出区5；由于中效过滤器15的设置，此时又会有一部分较大尺寸的污染物被中效过滤器15拦截，这样的设置就会降低高效过滤装置7的工作压力，从而延长高效过滤装置7的使用寿命。

进一步地，在本发明一种新风系统中，所述旋风叶片941与所述旋风管94可设置为一体结构或分体结构。将所述旋风叶片941与所述旋风管94可设置为一体结构有助于实现高效去除固体污染物的效果。当然，为了使得所述旋风叶片941在损害后便于更换，且降低加工工艺的复杂程度，还可以选择将旋风叶片941与所述旋风管94可设置为分体结构。

作为进一步改进，在本发明一种新风系统中，所述旋风叶片941可进一步设置为一级结构或多级结构。之所以将所述旋风叶片941设置为多级结构，这是因为多级结构更符合所述旋风管94的气流流畅速度分布情况，可以在不增加旋风管94压降的前提下有效提高外来物的切向速度，从而提高旋风管94的分离效率。

进一步地，在本发明一种新风系统中，用于确定所述旋风叶片941位置的螺旋线为定螺距螺旋线或沿着气流方向螺距逐渐减小的变螺距螺旋线。之所以还可以设置成变螺距螺旋线，是因为旋风叶片941设置成变螺距更符合旋风管94气流流场速度分布情况，可以在不增加旋风管94压降的前提下有效提高外来物的切向速度，从而提高旋风管94的分离效率。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的申请专利范围，所以凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (17)

1.一种新风系统，包括第一箱体（1），所述箱体（1）内设置有独立的新风吸入区（2）、旧风吸入区（3）、旧风排出区（4）、新风排出区（5）和换热区（12），所述新风排出区（5）内置有用于将新风排出的新风风机（6）和高效过滤装置（7），所述旧风吸入区（3）、所述换热区（12）与所述旧风排出区（4）连通，所述旧风排出区（4）内设置有排出风机（8），所述换热区（12）内设置有换热器（121），所述旧风吸入区（3）、所述换热区（12）及所述旧风排出区（4）连通，其特征在于，还包括旋风管过滤装置（9），所述旋风管过滤装置（9）设置于所述新风吸入区（2），所述旋风管过滤装置（9）包括第一面板（91）、第二面板（92）、边框（93）、旋风管（94）和排出管（95），所述第一面板（91）、第二面板（92）与所述边框（93）共同构成第二箱体（10），所述旋风管（94）位于所述第一面板（91）内侧、所述排出管（95）位于所述第二面板（92）内侧、所述旋风管（94）与所述排出管（95）系同轴安装、所述旋风管（94）与所述排出管（95）间形成环形通道（11）、所述排出管（95）与所述换热区（12）连通，所述换热区（12）与所述新风排出区（5）连通，所述边框（93）上设置有排尘口（931），所述环形通道（11）与所述排尘口（931）相通形成所述旋风管过滤装置（9）的排尘通道，所述旋风管（94）内设置有旋风叶片（941），所述排尘口（931）与所述旧风排出区（4）连通。

2.根据权利要求1所述的一种新风系统，其特征在于：还包括换热系统阀门（13），所述换热系统阀门（13）位于所述换热区（12）与所述旧风排出区（4）间。

3.根据权利要求1或2所述的一种新风系统，其特征在于：还包括排尘系统阀门（14），所述排尘系统阀门（14）位于所述排尘口（931）与所述旧风排出区（4）间。

4.根据权利要求1或2所述的一种新风系统，其特征在于：所述新风排出区（5）内还设置有中效过滤器（15）。

5.根据权利要求3所述的一种新风系统，其特征在于：所述新风排出区（5）内还设置有中效过滤器（15）。

6.根据权利要求1、2或5任一权利要求所述的一种新风系统，其特征在于：所述旋风叶片（941）与所述旋风管（94）设置为一体结构或分体结构。

7.根据权利要求3所述的一种新风系统，其特征在于：所述旋风叶片（941）与所述旋风管（94）设置为一体结构或分体结构。

8.根据权利要求4所述的一种新风系统，其特征在于：所述旋风叶片（941）与所述旋风管（94）设置为一体结构或分体结构。

9.根据权利要求1、2、5、7或8任一权利要求所述的一种新风系统，其特征在于：所述旋风叶片（941）设置为一级结构或多级结构。

10.根据权利要求3所述的一种新风系统，其特征在于：所述旋风叶片（941）设置为一级结构或多级结构。

11.根据权利要求4所述的一种新风系统，其特征在于：所述旋风叶片（941）设置为一级结构或多级结构。

12.根据权利要求6所述的一种新风系统，其特征在于：所述旋风叶片（941）设置为一级结构或多级结构。

13.根据权利要求1、2、5、7、8、10、11或12任一权利要求所述的一种新风系统，其特征在于：确定所述旋风叶片（941）位置的螺旋线为定螺距螺旋线或沿着气流方向螺距逐渐减小的变螺距螺旋线。

14.根据权利要求3所述的一种新风系统，其特征在于：确定所述旋风叶片（941）位置的螺旋线为定螺距螺旋线或沿着气流方向螺距逐渐减小的变螺距螺旋线。

15.根据权利要求4所述的一种新风系统，其特征在于：确定所述旋风叶片（941）位置的螺旋线为定螺距螺旋线或沿着气流方向螺距逐渐减小的变螺距螺旋线。

16.根据权利要求6所述的一种新风系统，其特征在于：确定所述旋风叶片（941）位置的螺旋线为定螺距螺旋线或沿着气流方向螺距逐渐减小的变螺距螺旋线。

17.根据权利要求9所述的一种新风系统，其特征在于：确定所述旋风叶片（941）位置的螺旋线为定螺距螺旋线或沿着气流方向螺距逐渐减小的变螺距螺旋线。