CN110779189A - 空调和石墨烯纳米纤维膜全热交换器组成的新风净化系统 - Google Patents

空调和石墨烯纳米纤维膜全热交换器组成的新风净化系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及新风净化系统技术领域，且具体公开了一种空调和石墨烯纳米纤维膜全热交换器组成的新风净化系统，包括空调和全热交换器，其中的全热交换器包括壳体，壳体内部固定连接有纤维膜，壳体内部且位于纤维膜的表面固定连接有交换通道，交换通道内部活动连接有限流机构，交换通道的两侧均活动连接有调节板，调节板的内部活动连接有弹簧杆，弹簧杆远离调节板的一端活动连接有堵塞板，当调节板与阻塞板接触时，气流会直接进入交换通道内部，此时使阻塞板远离调节板，柔性管开启，气流会重新进入壳体内部，重复上述操作，保证气体正常交换的同时，又不会使进入室内的新风与室内所存的气流温差过大，达到了引进的新风温度接近室温，降低能耗的效果。

Description

空调和石墨烯纳米纤维膜全热交换器组成的新风净化系统
技术领域
本发明涉及新风净化系统技术领域，且具体公开了一种空调和石墨烯纳米纤维膜全热交换器组成的新风净化系统。
背景技术
全热交换器通常是指一种含有全热换芯体的新风、排风换气设备，其工作原理为：室内排风和新风分别呈正交叉方式流经换热器芯体时，由于气流分隔板两侧气流存在着温差和蒸汽分压差，两股气流通过分隔板时呈现传热传质现象，引起全热交换过程；
全热交换器中最为重要的组件便是石墨烯交换膜，虽然现有的技术生产出来的纤维膜能够满足其工作的需求，但从环保的角度上来说，纤维膜并没有做到节能的作用，而现有的全热交换器并没有相应的组件配合其工作，导致室内外的冷热风直接在纤维膜表面接触；
在仅靠纤维膜工作的情况下，无论是冬天还是夏天，通过全热交换机芯引进到室内的新风温度都不会变成接近室温的温度，间接增加了能耗，降低全热交换器的工作效率，因此一种基于全热交换及净化装置用石墨烯纳米纤维膜组件应运而生。
发明内容
为实现上述使引进的新风温度接近室温，降低能耗的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于全热交换及净化装置用石墨烯纳米纤维膜组件，包括壳体，所述壳体的内部固定连接有纤维膜，所述纤维膜为石墨烯纳米纤维膜，壳体的内部且位于纤维膜的表面固定连接有交换通道，交换通道的内部活动连接有限流机构，交换通道的两侧均活动连接有调节板，调节板的内部活动连接有弹簧杆，弹簧杆远离调节板的一端活动连接有堵塞板，堵塞板与弹簧杆的连接处活动连接有柔性管，壳体的两侧均活动连接有循环机构，所述循环机构包括转轴，转轴的表面套接有扇叶，转轴的表面且位于扇叶的两侧均活动连接有气囊杆，气囊杆的表面铰接有导向块。
本发明的有益效果是：
1.通过将壳体安装在空调合适的位置，当空调制冷时，室内温度低于室外，在进行交换时，根据热涨冷缩原理可知冷空气会从壳体的底部进入，并吹动循环机构内的扇叶，扇叶在转轴的夹持下进行旋转，并推动与其相邻的气囊杆，气囊杆受到扇叶的挤压会吸收室内的冷气，加之扇叶旋转会在壳体的右侧产生一个抽吸力，因此会提高气体交换的效率；气囊杆抽吸的冷气会通过限流机构流入交换通道下部的调节板与交换通道之间的缝隙中，与此同时，处于室外即壳体的左侧的循环机构也会进行上述工作流程，但不同的是，室外为热气流，根据热胀冷缩原理热气流会从壳体的上部流入，最终会进入处于交换通道上部的限流机构流入调节板与交换通道之间的缝隙中，由于两者之间的缝隙为流通设计，所以当冷热气流处于其中时，加之扇叶旋转产生的抽吸力，会加速缝隙之间冷热气流的交换速度，从而达到了提高交换工作效率的效果。
2.通过上述冷热气流进入缝隙之间时，调节板上设置的收缩球受冷热气流的影响会做出拉动弹簧杆的动作，弹簧杆被拉动会使阻塞板靠近调节板，从而使冷热气流进入缝隙中的速度变慢，与此同时，交流通道内已经有一部分气流，且此气流为冷热气流的中和气流，此外由于交换通道两侧的扇叶产生的力是相对的，所以压缩弹簧受到扇叶产生的力会产生形变，带动支撑杆和挡持杆进行移动，使交流通道上下两块板与调节板靠近，当两者接触时，气流会之间进入交换通道内部，此时使阻塞板远离调节板，使柔性管开启，气流会重新进入壳体内部，重复上述操作，在保证气体正常交换的同时，又不会使进入室内的新风与室内所存的气流温差过大，从而达到了引进的新风温度接近室温，降低能耗的效果。
优选的，所述导向块的底部滑动连接有滑轨，滑轨与导向块相匹配。
优选的，所述限流机构包括压缩弹簧，压缩弹簧的两侧均铰接有支撑杆，支撑杆的远离压缩弹簧的一侧铰接有挡持杆。
优选的，所述挡持杆靠近支撑杆的一端活动连接有搅动球，搅动球受到抽吸力会做旋转运动，使冷热气流进行更好的交换。
优选的，所述挡持杆远离支撑杆的一端固定连接有限流板，限流板可人为移动，进而控制交换气流的流出量。
优选的，所述限流板为弧形设计，且与交换通道滑动连接。
优选的，所述调节板与弹簧杆的连接处活动连接有收缩球。收缩球受冷受热均会产生收缩力。
优选的，所述交换通道的表面且与限流机构内支撑杆的连接处开设有气流通道，气流通道的两侧为缝隙。
优选的，所述柔性管的上端与气囊杆的下端活动连接，气囊杆抽吸的气体会通过柔性管进入壳体内。
附图说明
图1为本发明壳体结构主视剖视图；
图2为图1中A处局部放大图；
图3为本发明壳体结构阻塞板闭合时主视剖视图；
图4为图3中B处局部放大图；
图5为本发明壳体结构中心位置主视剖视图；
图6为本发明限流机构主视剖视图；
图7为本发明限流机构放大图；
图8为图6中C处局部放大图；
图9为本发明限流机构移动后主视剖视图；
图10为本发明限流机构移动后放大图；
图11为图9中D处局部放大图；
图12为本发明循环机构左视图。
图中：1-壳体、2-纤维膜、3-交换通道、4-限流机构、5-调节板、6-弹簧杆、7-阻塞板、8-柔性管、9-循环机构、10-转轴、11-扇叶、12-气囊杆、13-导向块、14-滑轨、15-压缩弹簧、16-支撑杆、17-挡持杆、18-搅动球、19-限流板、20-收缩球。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-12，一种基于全热交换及净化装置用石墨烯纳米纤维膜组件，包括壳体1，壳体1的内部固定连接有纤维膜2，所述纤维膜2为石墨烯纳米纤维膜，壳体1的内部且位于纤维膜2的表面固定连接有交换通道3，交换通道3的内部活动连接有限流机构4，限流机构4包括压缩弹簧15，压缩弹簧15的两侧均铰接有支撑杆16，交换通道3的表面且与限流机构4内支撑杆16的连接处开设有气流通道，气流通道的两侧为缝隙，支撑杆16的远离压缩弹簧15的一侧铰接有挡持杆17，挡持杆17靠近支撑杆16的一端活动连接有搅动球18，搅动球18受到抽吸力会做旋转运动，使冷热气流进行更好的交换，挡持杆17远离支撑杆16的一端固定连接有限流板19，限流板19为弧形设计，且与交换通道3滑动连接，限流板19可人为移动，进而控制交换气流的流出量，交换通道3的两侧均活动连接有调节板5，调节板5的内部活动连接有弹簧杆6，调节板5与弹簧杆6的连接处活动连接有收缩球20。收缩球20受冷受热均会产生收缩力，弹簧杆6远离调节板5的一端活动连接有堵塞板7，堵塞板7与弹簧杆6的连接处活动连接有柔性管8，柔性管8的上端与气囊杆12的下端活动连接，气囊杆12抽吸的气体会通过柔性管8进入壳体1内，壳体1的两侧均活动连接有循环机构9，循环机构9包括转轴10，转轴10的表面套接有扇叶11，转轴10的表面且位于扇叶11的两侧均活动连接有气囊杆12，气囊杆12的表面铰接有导向块13，导向块13的底部滑动连接有滑轨14，滑轨14与导向块13相匹配。
在使用时，将壳体1安装在空调合适的位置，当空调制冷时，室内温度低于室外，在进行交换时，根据热涨冷缩原理可知冷空气会从壳体1的底部进入，并吹动循环机构9内的扇叶11，扇叶11在转轴10的夹持下进行旋转，并推动与其相邻的气囊杆12，气囊杆12受到扇叶11的挤压会吸收室内的冷气，加之扇叶11旋转会在壳体1的右侧产生一个抽吸力，因此会提高气体交换的效率；气囊杆12抽吸的冷气会通过限流机构4流入交换通道3下部的调节板5与交换通道3之间的缝隙中，与此同时，处于室外即壳体1的左侧的循环机构9也会进行上述工作流程，但不同的是，室外为热气流，根据热胀冷缩原理热气流会从壳体1的上部流入，最终会进入处于交换通道3上部的限流机构4流入调节板5与交换通道3之间的缝隙中，由于两者之间的缝隙为流通设计，所以当冷热气流处于其中时，加之扇叶11旋转产生的抽吸力，会加速缝隙之间冷热气流的交换速度，起到提高交换工作效率的作用；此外柔性管8内的冷气流最终会从壳体1的上方流出，而壳体1另一侧柔性管8内的热气流最终会从壳体1的下方流出，由此处于壳体1下部的调节板5为外热内冷的状态，处于壳体1上部的调节板5为外冷内热的状态，因此从壳体1上部流入的热气流会被上部的调节板5第一次降温，当流动至壳体1下部时，会被下部的调节板5第二次降温，处于上部的调节板5为隔热材料，因此流入室内的冷气流受热气流影响较小，因此流出的热气流温度低于室外现存的气流，而这部分被降温的热气流会被循环机构9再次抽吸进来，起到再次抽吸的气流温度低于外部气流温度的作用；通过上述冷热气流进入缝隙之间时，调节板5上设置的收缩球20受冷热气流的影响会做出拉动弹簧杆6的动作，弹簧杆6被拉动会使阻塞板7靠近调节板5，从而使冷热气流进入缝隙中的速度变慢，与此同时，交流通道3内已经有一部分气流，且此气流为冷热气流的中和气流，此外由于交换通道3两侧的循环机构9内的扇叶11产生的力是相对的，所以压缩弹簧15受到扇叶11产生的力会产生形变，带动支撑杆16和挡持杆17进行移动，使交流通道3上下两块板与调节板5靠近，当两者接触时，气流会直接进入交换通道3内部，此时使阻塞板7远离调节板5，使柔性管8开启，气流会重新进入壳体1内部的纤维膜2，重复上述操作，在保证气体正常交换的同时，又不会使进入室内的新风与室内所存的气流温差过大，起到引进的新风温度接近室温，降低能耗的作用。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空调和石墨烯纳米纤维膜全热交换器组成的新风净化系统，所述新风净化系统包括空调和石墨烯纳米纤维膜全热交换器，其中所述全热交换器包括壳体(1)，其特征在于：将所述全热交换器的壳体(1)安装在空调合适的位置，所述壳体(1)的内部固定连接有纤维膜(2)，所述纤维膜(2)为石墨烯纳米纤维膜；壳体(1)的内部且位于纤维膜(2)的表面固定连接有交换通道(3)，交换通道(3)的内部活动连接有限流机构(4)，交换通道(3)的两侧均活动连接有调节板(5)，调节板(5)的内部活动连接有弹簧杆(6)，弹簧杆(6)远离调节板(5)的一端活动连接有堵塞板(7)，堵塞板(7)与弹簧杆(6)的连接处活动连接有柔性管(8)，壳体(1)的两侧均活动连接有循环机构(9)。
所述循环机构(9)包括转轴(10)，转轴(10)的表面套接有扇叶(11)，转轴(10)的表面且位于扇叶(11)的两侧均活动连接有气囊杆(12)，气囊杆(12)的表面铰接有导向块(13)；
所述调节板(5)与弹簧杆(6)的连接处活动连接有收缩球(20)；
所述交换通道(3)的表面且与限流机构(4)内支撑杆(16)的连接处开设有气流通道。
2.根据权利要求1所述的一种空调和石墨烯纳米纤维膜全热交换器组成的新风净化系统，其特征在于：所述导向块(13)的底部滑动连接有滑轨(14)。
3.根据权利要求1所述的一种空调和石墨烯纳米纤维膜全热交换器组成的新风净化系统，其特征在于：所述限流机构(4)包括压缩弹簧(15)，压缩弹簧(15)的两侧均铰接有支撑杆(16)，支撑杆(16)的远离压缩弹簧(15)的一侧铰接有挡持杆(17)。
4.根据权利要求3所述的一种空调和石墨烯纳米纤维膜全热交换器组成的新风净化系统，其特征在于：所述挡持杆(17)靠近支撑杆(16)的一端活动连接有搅动球(18)。
5.根据权利要求1所述的一种空调和石墨烯纳米纤维膜全热交换器组成的新风净化系统，其特征在于：所述挡持杆(17)远离支撑杆(16)的一端固定连接有限流板(19)。
6.根据权利要求5所述的一种空调和石墨烯纳米纤维膜全热交换器组成的新风净化系统，其特征在于：所述限流板(19)为弧形设计，且与交换通道(3)滑动连接。
7.根据权利要求1所述的一种空调和石墨烯纳米纤维膜全热交换器组成的新风净化系统，其特征在于：所述柔性管(8)的上端与气囊杆(12)的下端活动连接。
8.采用权利要求1至7中任一项所述的新风净化系统进行净化空气的方法，其特征在于：将壳体(1)安装在空调合适的位置，当空调制冷时，室内温度低于室外，在进行交换时，根据热涨冷缩原理可知冷空气会从壳体(1)的底部进入，并吹动循环机构(9)内的扇叶(11)，扇叶(11)在转轴(10)的夹持下进行旋转，并推动与其相邻的气囊杆(12)，气囊杆(12)受到扇叶(11)的挤压会吸收室内的冷气，加之扇叶(11)旋转会在壳体(1)的右侧产生一个抽吸力，因此会提高气体交换的效率；气囊杆(12)抽吸的冷气会通过限流机构(4)流入交换通道(3)下部的调节板(5)与交换通道(3)之间的缝隙中，与此同时，处于室外即壳体1的左侧的循环机构(9)也会进行上述工作流程，但不同的是，室外为热气流，根据热胀冷缩原理热气流会从壳体1的上部流入，最终会进入处于交换通道(3)上部的限流机构(4)流入调节板(5)与交换通道(3)之间的缝隙中，由于两者之间的缝隙为流通设计，所以当冷热气流处于其中时，加之扇叶(11)旋转产生的抽吸力，会加速缝隙之间冷热气流的交换速度，起到提高交换工作效率的作用；此外柔性管(8)内的冷气流最终会从壳体(1)的上方流出，而壳体(1)另一侧柔性管(8)内的热气流最终会从壳体(1)的下方流出，由此处于壳体(1)下部的调节板(5)为外热内冷的状态，处于壳体(1)上部的调节板(5)为外冷内热的状态，因此从壳体(1)上部流入的热气流会被上部的调节板(5)第一次降温，当流动至壳体(1)下部时，会被下部的调节板(5)第二次降温，处于上部的调节板(5)为隔热材料，因此流入室内的冷气流受热气流影响较小，因此流出的热气流温度低于室外现存的气流，而这部分被降温的热气流会被循环机构(9)再次抽吸进来，起到再次抽吸的气流温度低于外部气流温度的作用；通过上述冷热气流进入缝隙之间时，调节板(5)上设置的收缩球(20)受冷热气流的影响会做出拉动弹簧杆(6)的动作，弹簧杆(6)被拉动会使阻塞板(7)靠近调节板(5)，从而使冷热气流进入缝隙中的速度变慢，与此同时，交流通道(3)内已经有一部分气流，且此气流为冷热气流的中和气流，此外由于交换通道(3)两侧的循环机构(9)内的扇叶(11)产生的力是相对的，所以压缩弹簧(15)受到扇叶(11)产生的力会产生形变，带动支撑杆(16)和挡持杆(17)进行移动，使交流通道(3)上下两块板与调节板(5)靠近，当两者接触时，气流会直接进入交换通道(3)内部，此时使阻塞板(7)远离调节板(5)，使柔性管(8)开启，气流会重新进入壳体(1)内部的纤维膜(2)，重复上述操作，在保证气体正常交换的同时，又不会使进入室内的新风与室内所存的气流温差过大，起到引进的新风温度接近室温。
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