CN111795435A - 风机盘管和空气净化系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种风机盘管和空气净化系统。所述风机盘管包括壳体，所述壳体设置有进风口、空气从该进风口进入到所述壳体内的风机和盘管单元；净化单元，其位于所述进风口的附近以用于过滤空气，所述单元包括可拆装地固定滤芯的滤芯支架，以及附接所述滤芯支架并且移动滤芯至人员可方便接触到地方的输送部。本申请涉及的风机盘管集成有空气净化功能且滤芯可方便替换。

Description

风机盘管和空气净化系统

技术领域

本申请属于空调领域，具体说涉及一种风机盘管及包括所述风机盘管的空气净化系统。

背景技术

风机盘管作为空调系统特别是中央空调系统的末端设备，用于建筑物以控制热舒适度和空气质量。风机盘管可以安装于房间的天花板上或天花板的上方、墙上或墙内、或地板上或地板的下方。由于硬件尺寸和风机压力约束，限制了相关现有技术的以空气传播的室内污染物的去除。

由于这些室内污染物，例如PM2.5、VOC(挥发性有机化合物)、装修残留（如甲醛）等对健康有害，因此存在较大的对室内空气净化的需求。通过空气处理，将空气中的有害微生物、颗粒及气体的含量降到安全的水平。如果将空气净化功能整合到空调系统上可以使室内环境变得干净而舒适。然而，上述假设难以轻易实现。首先，空气过滤会产生巨大的压差阻力，这种压力上的损失将影响后续的热传递性能。其次，过滤器在被使用一段时间后需替换，不然会降低过滤效率。 而过滤器如果集成到安装于天花板的空调系统上，就会造成更换滤网的困难。

发明内容

本申请要解决的至少一个问题是提供一种风机盘管，所述风机盘管具有可方便更换滤芯的空气净化功能。

本申请涉及的风机盘管包括壳体，所述壳体设置有进风口、空气从该进风口进入到所述壳体内的风机和盘管单元；净化单元，其位于所述进风口的附近以用于过滤空气，所述单元包括可拆装地固定滤芯的滤芯支架，以及附接所述滤芯支架并且移动滤芯至人员可方便接触到地方的输送部。

在一些实施例中，所述净化单元还包括致动部，所述致动部驱动固定在所述滤芯支架上的滤芯使其在空置状态和工作状态之间变化，在空置状态下，滤芯定向为沿着空气路径，从而空气绕过滤芯通过；在工作状态下，滤芯定向为与空气路径交叉，从而空气从滤芯中穿过。通过以上特征可实现过滤功能的关闭和开启。

滤芯自身相对于空气流动路径的位置影响滤芯的工作状态。当滤芯摆放位置顺着空气流动，其位置与空气流动方向一致，即滤芯方向与空气流动方向夹角为0º或180º，时，滤芯不工作而被闲置。当滤芯摆放位置与空气流动方向形成为一定角度时，空气通过滤芯而被过滤，当该角度达到90º时，空气的通过横截面为最大，空气中的有害物质和颗粒被滤芯截留下来。滤芯在上述两种状态中切换可以通过滤芯转动来实现，也可以是固定滤芯的滤芯支架的姿态发生变化来实现。

在一些实施例中，所述净化单元具有容纳所述滤芯支架的空间，当滤芯处于空置状态时，所述滤芯支架占据所述空间最小，空气以几乎零压力损失的方式从所述空间的不被占据的部分通过。

在一些实施例中，所述滤芯支架包括多个串联连接的框架，多个所述框架在连接处折叠使得固定在每一个所述框架上的滤芯处于空置状态。串联连接的至少两个框架之间在连接的边界处折叠，可以实现框架位置角度的变化，从而使得安装在框架上的滤芯在工作状态与控制状态之间转换。

在一些实施例中，所述滤芯支架包括连接其中一块框架的静止端和连接其中另一块框架的活动端；当所述致动部驱动所述活动端朝所述静止端移动时，滤芯朝空置状态变化；当所述致动部驱动所述活动端远离所述静止端移动时，滤芯朝工作状态变化。

在一些实施例中，所述净化单元还包括沿水平方向延伸的引导部，所述致动部包括传动带和由所述传动带驱动的沿所述引导部移动的从动块。

在一些实施例中，所述输送部构造成可延展通过所述进风口，使得所述滤芯支架从所述壳体的内部移动到外部。

在一些实施例中，所述进风口设置为朝下开放，所述输送部包括与所述滤芯支架连接的绳索，和对所述绳索进行收放操作的辊筒；或者所述输送部包括与所述滤芯支架连接的剪叉机构，所述剪叉机构控制所述滤芯支架做升降移动。

在一些实施例中，多块滤芯以堆叠的方式设置在所述滤芯支架中。

本申请涉及的另一个方面是提供一种空气净化系统，包括上述所述的风机盘管，其中所述净化单元位于所述盘管单元和所述进风口之间的所述壳体内。该空气净化系统还包括：人机交互界面，与所述人机交互界面通信连通的控制器，所述控制器经由所述输入部或所述致动部操纵所述滤芯支架移动。

本申请涉及的风机盘管集成有空气净化功能，可以对进入的空气先过滤，随后进行加热或冷却。因为滤芯可以从整机上取出，所以滤芯替换变得方便而轻松。该风机盘管可以安装在天花板上或之内，从而不占用空间。承载滤芯的滤芯支架由输送部输送到人员够得着的地方，既提供便利性也保证了使用者的安全。使用者可以根据需求替换滤芯的类型，由此可以自定义过滤形式。

在使用时，当开启空气净化功能时，滤芯处于工作状态，对经过的空气实施有效过滤，较大的过滤面积可以提高过滤效率；当关闭空气净化功能时，滤芯被收纳起来，由此空气绕开滤芯通过，不存在压力损失的问题。

通过以下参考附图的详细说明，本申请的其他方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本申请的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，附图仅仅意图概念地说明此处描述的结构和流程，除非另外指出，不必要依比例绘制附图。

附图说明

结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本申请，附图中同样的参考附图标记始终指代视图中同样的元件。其中：

图1为本申请涉及的风机盘管的一种实施例的示意图；

图2a-b为根据本申请的风机盘管的输送部的一种实施例的示意图；

图3a-b为根据本申请的风机盘管的输送部的另一种实施例的示意图；

图4a-b为根据本申请的风机盘管的净化单元分别在开启和关闭过滤功能的状态示意；

图5为根据本申请的风机盘管的滤芯支架的一种实施例的示意图；

图6a-c为根据本申请的风机盘管的滤芯支架的另一种实施例的示意图，其中图6a示出为滤芯支架不放置滤芯；图6b示出为滤芯支架放置滤芯；图6c示出为图6b的俯视图；

图7为对本申请涉及的风机盘管进行操纵的示意框图。

具体实施方式

为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本申请要求保护的主题，下面结合附图详细描述本申请的具体实施方式。

图1示出了本申请涉及的风机盘管的示意图。风机盘管包括壳体12，壳体12设置有进风口14（也可称为回风口）、风机16和盘管单元18。空气经由进风口14进入到壳体12后，经风机16引导通过盘管单元18，并从出风口15处排出。盘管单元18包括一组或多组盘管，冷媒或热媒在盘管中流动，与从盘管外侧通过的空气发生热交换。在进风口14的附近设置净化单元20，以在空气进行热交换处理前过滤空气。在图示实施例中，净化单元20容纳于壳体12内，不占用壳体12外的新空间。净化单元20包括用于支承滤芯的滤芯支架22，滤芯可安装到滤芯支架22上，也可从滤芯支架22上拆卸下来。滤芯的固定方式可以是多种，如通过螺栓拧入将滤芯安装到其支架上、或将滤芯卡接到其支架上等，这些方式都能方便滤芯替换。滤芯支架22连接在输送部24上，由输送部24传送到人可以接触到的地方，以方便对滤芯支架22进行上述替换操作。如图所示，风机盘管被设置在高处，如房间的天花板上或天花板内。输送部24起作用将滤芯支架22从较高的工作位置降低到人可操作的位置。

输送部24在垂直方向上传送滤芯支架22。图2a-b示出了输送部的一种实施方式。输送部包括辊筒42和绳索44，通过辊筒42对绳索44的收放操作实现滤芯支架22的垂直升降。辊筒42由电机驱动，绳索44的一端缠绕于辊筒42上，另一端与滤芯支架22连接。滤芯支架22的四个对角上分别连接有绳索44。辊筒42朝一个方向转动，辊筒42释放绳索44从而将滤芯支架24降低；辊筒42朝相反方向转动，辊筒42收回绳索44从而将滤芯支架24抬起。绳索44的材质可以是便于卷绕及能承重的任何材料，包括但不限于织物、合成纤维、金属等以及它们的任意组合。绳索44还可具有抗湿和抗高低温的属性，这样不会迅速老化。绳索44便于收藏且成本低。辊筒42不一定由电机直接驱动，可以是间接驱动；绳索44也不一定完全绕在辊筒42上，例如提供收线器件，以避免辊筒收线乱的现象。由图可以看到，辊筒与定滑轮46配合使用，来改变绳索44轨迹以及进一步分配负载。除了定滑轮，当然还可以使用其他机构来代替。

图3a-b示出了输送部的另一种实施方式。该输送部包括剪叉机构48，剪叉机构48一端设置在滤芯支架22上，另一端固定在壳体内，该机构具有展开构型和收缩构型，通过改变其在水平方向上的尺寸，来改变自身在垂直方向上的尺寸，由此这种变形可以使滤芯支架在垂直方向上移动。当机构展开时，滤芯支架降低，见图3b；当机构收缩时，滤芯支架升高,见图3a。剪叉机构48可以由电机驱动，或者是气缸或液压缸驱动。剪叉机构48可在滤芯支架22的移动期间和滤芯更换期间为滤芯支架22提供一定的刚度和稳定性。

在图1示出的实施例中，进风口14朝下方开放。输送部24被安装在壳体12的内部，在上述提到的任意一种驱动方式的促动下工作。输送部24通过进风口14向壳体12外部延展，由于其连接着滤芯支架22，因此能把滤芯支架22移动到待更换滤芯的位置上。输送部24固定地安装到壳体12内，可以定位在壳体12的内壁上。对于如图1所示的壳体，辊筒或者剪叉机构的安装座都可以安装在壳体内部的顶部或侧壁上，这样设置不影响空气的流路。

图4a-b示出了滤芯支架的结构示意图。滤芯支架为承载滤芯的框架结构。如图所示，滤芯支架可以包括多个串联连接的框架31,32,33,34，这些框架依次连接，每相邻两个框架的连接边界处通过铰链来连接，由此，滤芯支架是可折叠的。这些构成滤芯支架的各框架31,32,33,34上都布置有滤芯，从而使滤芯由若干块滤板构成。因为框架31,32,33,34之间活动连接，通过折叠步骤可以改变框架的位置状态从而改变滤芯的位置状态。图4a-4b示出了一种折叠方式。该滤芯框架由致动部驱动沿水平方向收放。致动部包括传动带51和传动带51引导的从动块54。从动块54以任何方式固定在传动带51的一个位置上。随着传动带51移动，从动块54可以跟着一起移动，并且当传动带51在互为相反的两个方向上移动时，从动块54做往复运动。在图示的实施例中，滤芯支架由四块框架31,32,33,34组成，框架两两铰接。框架31的一个端部连接固定块，因此该端部55是静止的。框架34的另一个端部连接从动块54，该端部为活动端56。32和框架33之间的铰接端位于固定块和从动块的中间[JJY1]，视该铰接端为中端57（或中间块），穿过中端57和从动块54设置引导部52（如导轨），使得中端57可以随从动块54一起在引导部52上移动。由此，四块框架搭接成如图所示的“W”形。这种连接方式类似于窗帘的安装，当从动块54移动时，会带动中端57一起移动，从而滤芯支架具有收起和展开两个形态，进而固定在滤芯支架上的滤芯在空置状态和工作状态之间变化。图4a示出了滤芯支架的展开形态，也可以是滤芯支架朝着展开形态变化的状态，而图4b示出了滤芯支架的收起形态的状态。在图4a中，虚线箭头表示了空气的流路路径，滤芯定向为与空气流路成一定角度，因此可对通过滤芯的空气进行过滤。滤芯支架最多可扩展为成平面，在此位置上，滤芯位置为横向并且与空气流路呈90º，是空气通过的最大截面积。在图4b中，滤芯定向为与空气流路一致，空气不穿过滤芯而是绕滤芯通过，即空气通过的截面积为0。由于在此状态中，滤芯不参与空气过滤，因此滤芯处于空置状态。可以想到，可以是滤芯支架的移动引起滤芯位置的变化，从而使滤芯在空置状态和工作状态之间转换，也可以是滤芯自身的位置变化引起这种转换。

另外，滤芯支架在展开状态时占据了一定的空间17。该空间17可以是壳体内进风口与盘管单元之间的空间。当滤芯支架收起后，见图4b，由于滤芯支架22折叠体积减小，因此仅占据了上述空间17的一小部分。此时空气从空间17的不被滤芯支架22占据的另一部分流过，并且因为不受到由过滤产生的压差阻力的影响而不存在压力上的损失。气流以这种方式通过有利于后续的热交换处理。当需要对空气过滤时，开启净化功能，滤芯支架展开，空气通过滤芯得到过滤；当不需要对空气过滤时，关闭净化功能，滤芯支架收起并经折叠后给空气流路“让路”，空气绕过滤芯通过，不会产生压力损失。

滤芯支架还可以由较少或较多的框架数量组成，也就是说固定端和活动端之间可以没有中端，也可以设置多个中端。在致动部中，传动带可以由电机驱动。传动带也可以由其他的传动方式来替代。

图5示出了滤芯支架的结构示意图。在图示实施例中，滤芯支架上承载了三块滤芯26~28。滤芯支架成型为抽屉式框架结构，抽屉内放置滤芯，并且抽屉底部为空心。滤芯可以是不同规格的滤网或风孔形式，或者采用吸附材料或化学材料。可以是物理过滤，也可以是化学过滤。由此，使用者可以基于实际需求，如去除PM2.5、甲醛还是去除VOC来针对性地更换滤芯。可以在滤芯支架中放置相同类型的滤芯，也可以放置多种类型的滤芯。

图6a-b示出了滤芯支架的另一种实施例的示意图。图6a示出为滤芯支架中不放置滤芯，图6b示出为滤芯支架中放置滤芯。由图可见，滤芯支架32为抽屉式框体，多块滤芯以堆叠的方式放置在滤芯32支架中。如图6b所示，三块不同的滤芯36、37、38堆叠在滤芯支架32中。当滤芯支架32内有滤芯时，风机盘管具有过滤功能，可以对经过的空气进行过滤。当滤芯从滤芯支架32中撤除后，风机盘管的过滤功能关闭。这些滤芯是不可折叠的，过滤功能通过手动操作来开启和关闭，即先由输送部将滤芯支架放下，随后放入或取出滤芯。滤芯以图示的方式设置在壳体内，可以减少垂直方向上的高度，有利于该方向上的空间节省，因此特别适用于滤芯安装空间有限的情况。继续参见图6c，滤芯相对于滤芯支架的固定可以通过枢转的夹持方式实现。如图所示，在滤芯支架的四个对角上分别布置有可转动的滑条39。四个滑条39朝中心向内拨动，可以将滤芯固定在滤芯支架上；四个滑条39远离中心向外拨动，可以解除对滤芯的固定。

使用者还可以自主开启和关闭净化功能。如图7所示，通过人机交互界面，如遥控器或温控板发出开启指令，该指令会被发送到与人机交互界面通信连接的控制器上，再由控制器给净化单元的致动部发出指示，来驱动滤芯支架展开，使滤芯处于工作状态。当需要更换滤芯时，使用者通过人机交互界面发出更换指令，控制器通过控制输送部将滤芯支架移动出壳体外直至移动下降到更换位置。同理，待换好滤芯后，使用者依然可以发出指令，使滤芯支架升高直至收回到壳体内。当不需要过滤时，使用者的指令传到控制器，控制器控制滤芯支架收回，使得空气无压力损失地通过。控制器也可根据环境的实时参数情况，自动控制滤芯展开或收回。

虽然已详细地示出并描述了本申请的具体实施例以说明本申请的原理，但应理解的是，本申请可以其它方式实施而不脱离这样的原理。

Claims (10)

1.一种风机盘管，其特征是包括：

壳体，所述壳体设置有进风口，空气从该进风口进入到所述壳体内的风机和盘管单元；

净化单元，其位于所述进风口的附近以用于过滤空气，所述单元包括可拆装地固定滤芯的滤芯支架，以及附接所述滤芯支架并且移动滤芯至人员可方便接触到地方的输送部。

2.根据权利要求1所述的风机盘管，其特征是：所述净化单元还包括致动部，所述致动部驱动固定在所述滤芯支架上的滤芯使其在空置状态和工作状态之间变化，在空置状态下，滤芯定向为沿着空气路径，从而空气绕过滤芯通过；在工作状态下，滤芯定向为与空气路径交叉，从而空气从滤芯中穿过。

3.根据权利要求2所述的风机盘管，其特征是：所述净化单元具有容纳所述滤芯支架的空间，当滤芯处于空置状态时，经折叠的所述滤芯支架占据所述空间的一部分，空气从所述空间的不被占据的另一部分通过。

4.根据权利要求2或3所述的风机盘管，其特征是：所述滤芯支架包括多个串联连接的框架，多个所述框架在连接处折叠使得固定在每一个所述框架上的滤芯处于空置状态。

5.根据权利要求4所述的风机盘管，其特征是：所述滤芯支架包括连接其中一块框架的静止端和连接其中另一块框架的活动端；当所述致动部驱动所述活动端朝所述静止端移动时，滤芯朝空置状态变化；当所述致动部驱动所述活动端远离所述静止端移动时，滤芯朝工作状态变化。

6.根据权利要求5所述的风机盘管，其特征是：所述净化单元还包括沿水平方向延伸的引导部，所述致动部包括传动带和由所述传动带驱动的沿所述引导部移动的从动块。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的风机盘管，其特征是：所述输送部构造成可延展通过所述进风口，使得所述滤芯支架从所述壳体的内部移动到外部。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的风机盘管，其特征是：所述进风口设置为朝下开放，所述输送部包括与所述滤芯支架连接的绳索，和对所述绳索进行收放操作的辊筒。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的风机盘管，其特征是：所述输送部包括与所述滤芯支架连接的剪叉机构，所述剪叉机构控制所述滤芯支架做升降移动。

10.一种空气净化系统，其包括：

根据权利要求1-9中任一项所述的风机盘管，其中所述净化单元位于所述盘管单元和所述进风口之间的所述壳体内，其特征是还包括：

人机交互界面，

与所述人机交互界面通信连通的控制器，所述控制器经由所述输入部或所述致动部操纵所述滤芯支架移动。

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