CN111981620A - 新风空调机、新风系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新风空调机、新风系统及其工作方法，新风空调机包括换热装置，新风系统，所述换热装置内设有换热管道，所述新风系统包括风机、换热器、送风管、新风净化模块，所述换热器设有进风侧和出风侧，所述风机的进风口与所述换热器的出风侧相连接，所述风机的出风口与所述送风管连接，所述新风净化模块在所述送风管上，所述换热器两端均连通至所述换热管道。本发明的特点在于能将室外空气换热并且净化后送入室内，提升室内空气质量且不会引起室内气温变化。

Description

新风空调机、新风系统及其工作方法

技术领域

本发明属于空调器领域，具体涉及新风空调机、新风系统及其工作方法。

背景技术

随着温室效应的加剧，现如今人们大部分时间都是在室内开着空调度过，需要长时间呼吸着室内的空气，由于保温需要，室内空调运转时，需要室内保持相对的密闭状态，而人体长期处于密闭的气体环境中人容易产生头晕、反胃等空调病，这让人们对室内的空气质量愈发重视。而现有的室内外气体换风设备的效果一般，容易将室外的热气导入到室内，导致室内的气温升高。

同时，由于雾霾不断的污染着室外空气，直接将室外空气导入室内，又会导致室内空气质量下降，这使得人们更加关注于能使空气保持清新的相关产品，现有设备在品质的保证和杂质的处理方面上，尚未做到两者兼顾，还有待继续改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新风空调机、新风系统及其工作方法，其特点在于能将室外空气换热并且净化后送入室内，提升室内空气质量且不会引起室内气温变化。

其技术方案如下：

新风空调机，包括换热装置，新风系统，所述换热装置内设有换热管道，所述新风系统包括风机、换热器、送风管、新风净化模块，所述换热器设有进风侧和出风侧，所述风机的进风口与所述换热器的出风侧相连接，所述风机的出风口与所述送风管连接，所述新风净化模块在所述送风管上，所述换热器两端均连通至所述换热管道。

进一步地，所述换热器为第一蒸发器，所述换热装置包括压缩机、冷凝器、节流元件、第二蒸发器，所述压缩机、所述冷凝器、所述节流元件、所述第二蒸发器通过所述换热管道依次首尾相通，所述第一蒸发器一端连通至所述压缩机，另一端连通至所述节流元件。

进一步地，还包括四通阀和三通阀，所述四通阀有两个阀口与所述压缩机相通、一个阀口与所述三通阀相通、一个阀口与所述冷凝器相通；所述三通阀一个阀口与所述四通阀相通，一个阀口与所述第一蒸发器相通，一个阀口与所述第二蒸发器相通。

进一步地，还包括冷凝风扇，所述冷凝风扇位于所述冷凝器一侧，所述冷凝风扇与所述冷凝器相对设置。

进一步地，还包括风量控制器，所述风量控制器位于所述送风管内，所述风量控制器包括步进电机、传动齿轮、传动齿条、安装框、多个挡风叶片、多个立柱，多个所述立柱在所述安装框上均匀排列且活动连接，所述挡风叶片与所述立柱数量相同，一个所述挡风叶片与一个所述立柱固定，多个所述挡风叶片均与所述传动齿条固定，所述传动齿条与所述传动齿轮啮合，所述传动齿轮与所述步进电机的输出轴固定。

进一步地，所述送风管包括进风端和出风端，所述进风端与所述风机的出风口密封连接，所述新风净化模块包括一级滤网和二级滤网，所述一级滤网的网眼口径大于所述二级滤网的网眼口径，所述一级滤网设置在所述进风端，所述二级滤网设置在所述出风端，所述风量控制器设置在所述一级滤网和所述二级滤网之间。

进一步地，还包括散流器，所述散流器固定于所述送风管的出风端端面上，所述散流器上有多个散流叶片。

进一步地，所述风机的进风口位于所述风机的底部，所述风机的出风口位于所述风机的侧壁，所述进风端沿着所述风机的切线方向与所述出风口密封连接。

新风系统，包括风机、换热器、送风管、风量控制器、新风净化模块，所述风机的进风口与所述换热器相连接，所述风机的出风口与所述送风管密封连接，所述风量控制器、所述新风净化模块均在所述送风管内。

新风空调机工作方法，包括如下步骤：

换热装置启动并制冷，冷媒到达换热器，风机启动；

风机运转吸入空气，空气流经换热器表面被吸热冷却；

空气穿过风机到达送风管内；

空气穿过所述风量控制器和所述新风净化模块且被净化；

空气从出风端流出。

本发明所提供的技术方案具有以下的优点及效果：

换热时，换热装置启动时，产生的冷媒流入到换热器里，风机运转时形成负压吸入空气，空气从换热器的进风侧进入，穿过换热器，从出风侧而出，此过程中空气通过换热器与冷媒充分换热，换热后的空气继续进入风机的进风口，从出风口流出并进入送风管，送风管上的新风净化装置对换热后的空气进行过滤，得到较纯净的空气，送风管的末端导向室内，换热后且纯净的空气进入室内，能够提高室内空气质量，同时不会引起室内温度变化。

附图说明

此处的附图，示出了本发明所述技术方案的具体实例，并与具体实施方式构成说明书的一部分，用于解释本发明的技术方案、原理及效果。

除非特别说明或另有定义，不同附图中，相同的附图标记代表相同或相似的技术特征，对于相同或相似的技术特征，也可能会采用不同的附图标记进行表示。

图1是本发明的一个方向的轴测示意图；

图2是本发明的另一个方向的轴测示意图；

图3是本发明的正视示意图；

图4是本发明的底视示意图；

图5是本发明的新风系统示意图；

图6是本发明图5中A-A方向的剖视图；

图7是本发明风量控制器的示意图；

图8是本发明送风管一个方向的内部示意图；

图9是本发明送风管另一个方向的内部示意图；

附图标记说明：

10、压缩机，20、冷凝器，30、节流元件，40、第二蒸发器，501、三通阀，502、四通阀，503、冷凝风扇，504、换热管道，60、新风系统，601、风机，602、第一蒸发器，6021、进风侧，603、送风管，6031、进风端，6032、出风端，604、新风净化模块，6041、一级滤网，6042、二级滤网，605、风量控制器，6051、步进电机，6052、传动齿轮，6053、传动齿条，6054、挡风叶片，6055、立柱，6056、安装框，606、散流器。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照说明书附图对本发明的具体实施例进行更详细的描述。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在结合本发明技术方案的现实场景的情况下，本文所使用的所有技术和科学术语也可以具有与实现本发明的技术方案的目的相对应的含义。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二…”仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，当元件被认为“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个元件上，也可以是存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件，也可以是同时存在居中元件；当一个元件被认为是“安装在”另一个元件，它可以是直接安装在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设在”另一个元件，它可以是直接设在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“所述”、“该”为相应位置之前所提及或描述的技术特征或技术内容，该技术特征或技术内容与其所提及的技术特征或技术内容可以是相同的，也可以是相似的。

毫无疑义，与本发明的目的相违背，或者明显矛盾的技术内容或技术特征，应被排除在外。

如图1至图9所示，新风空调机，包括换热装置，新风系统60，所述换热装置内设有换热管道504，所述换热装置包括压缩机10、冷凝器20、节流元件30、第二蒸发器40、四通阀502、三通阀501、冷凝风扇503，所述压缩机10、所述冷凝器20、所述节流元件30、所述第二蒸发器40通过所述换热管道504依次首尾相通。

所述新风系统60包括风机601、换热器、送风管603、新风净化模块604、风量控制器605、散流器606，所述换热器为第一蒸发器602，所述第一蒸发器602设有进风侧6021和出风侧，所述风机601的进风口与所述第一蒸发器602的出风侧相对设置，所述风机601的出风口与所述送风管603连接，所述新风净化模块604在所述送风管603上，所述第一蒸发器602一端连通至所述压缩机10，另一端连通至所述节流元件30。

如图1至图4所示，以制冷为例，第二蒸发器40安装在室内，送风管603的末端导入室内，换热装置启动时，产生的制冷剂流入到换热器里，风机601运转时形成负压吸入空气，空气从第一蒸发器602的进风侧6021进入，穿过第一蒸发器602，从出风侧而出，此过程中空气通过第一蒸发器602与制冷剂充分换热，空气冷却，冷却新风继续进入风机601的进风口，从出风口流出并进入送风管603，送风管603上的新风净化装置对冷却新风进行过滤，得到较纯净的冷却新风，送风管603的末端导向室内，纯净的冷却新风进入室内，能够提高室内空气质量，同时不会引起室内温度升高，新风系统60将室外的新风冷却干燥后引入室内，使室内的空气富含氧，减少人们患“空调病”的概率。

所述四通阀502有两个阀口与所述压缩机10相通、一个阀口与所述三通阀501相通、一个阀口与所述冷凝器20相通；所述三通阀501一个阀口与所述四通阀502相通，一个阀口与所述第一蒸发器602相通，一个阀口与所述第二蒸发器40相通。

压缩机10包括气液分离器，制冷时，压缩机10做功将制冷剂形成高压高温气态制冷剂，经过四通阀502流向冷凝器20，再经过节流元件30形成低压低温气体，一部分制冷剂流向第一蒸发器602，这部分制冷剂在第一蒸发器602处吸热制冷，使得流经第一蒸发器602表面的气体降温；另一部分制冷剂流向第二蒸发器40，这部分制冷剂在第二蒸发器40处吸热制冷，使得流经第二蒸发器40表面的气体降温；完成吸热过程后，第一蒸发器602和第二蒸发器40内的低温低压气态制冷剂通过三通阀501回流至四通阀502，再由四通阀502回流到压缩机10的气液分离器，实现凝液回收。

所述冷凝风扇503位于所述冷凝器20一侧，所述冷凝风扇503与所述冷凝器20相对设置。压缩机10做功将制冷剂形成高压高温气态制冷剂，高压高温气态制冷剂流到冷凝器20处并在冷凝器20处冷凝放热，在此过程中，冷凝器20表面产生高温，设置冷凝风扇503，与空气形成强对流，加快冷凝器20表面散热，加速制冷剂冷却，同时避免高温对部件造成损伤。

如图8至图9所示，所述送风管603包括进风端6031和出风端6032，所述进风端6031与所述风机601的出风口密封连接，所述新风净化模块604包括一级滤网6041和二级滤网6042，所述一级滤网6041的网眼口径大于所述二级滤网6042的网眼口径，所述一级滤网6041设置在所述进风端6031，所述二级滤网6042设置在所述出风端6032，所述风量控制器605设置在所述一级滤网6041和所述二级滤网6042之间。

制冷时，冷却新风进入送风管603，先经过一级滤网6041，被过滤掉空气中颗粒较大的灰尘杂质，之后冷却新风经过挡风叶片6054和立柱6055，接着再经过二级滤网6042，进行二次过滤，最后通入室内。通过多级滤网，除去空气中的有害气体等杂质，以确保提供安全、舒适、健康的新风。

如图5至图7所示，所述风量控制器605位于所述送风管603上，所述风量控制器605包括步进电机6051、传动齿轮6052、传动齿条6053、安装框6056、多个挡风叶片6054、多个立柱6055，多个所述立柱6055在所述安装框6056上均匀排列且活动连接，所述挡风叶片6054与所述立柱6055数量相同，一个所述挡风叶片6054与一个所述立柱6055固定，多个所述挡风叶片6054均与所述传动齿条6053固定，所述传动齿条6053与所述传动齿轮6052啮合，所述传动齿轮6052与所述步进电机6051的输出轴固定。

安装框6056的外壁与送风管603的内壁紧密贴合，立柱6055与送风管603的轴线近似垂直，立柱6055安装在安装框6056上且立柱6055可以绕着自身轴线转动，挡风叶片6054固定在立柱6055上随着立柱6055转动而改变相邻挡风叶片6054之间的间隙，当相邻挡风叶片6054之间无间隙时，送风管603内不能容许空气通过，当相邻挡风叶片6054之间间隙最大时，送风管603内气体流量最大，步进电机6051通过传动齿轮6052、传动齿条6053控制所有挡风叶片6054的的转动，步进电机6051通过调节挡风叶片6054的角度来调节新风进风量，实现全新风、无新风的功能调节，当室内温度与所设定的温度差值较大时，闭合挡风叶片6054，进风量为零，对室内空气进行制冷处理；当室内温度与所设温度差值不大时，打开挡风叶片6054，使得进风量最大化，室内处于全新风状态，此时可根据室内情况进行对新风量的调节，步进电机6051通过控制挡风叶片6054对新风量进行实时调节，可使室内处于一个舒适的环境并避免了资源的浪费。

所述散流器606固定于所述送风管603的出风端6032端面上，所述散流器606上有多个散流叶片。多个散流叶片同心设置，新风通过散流器606时，被多个散流叶片分成多股气流且分散与室内各处，使室内新风均匀分布。

所述风机601的进风口位于所述风机601的底部，所述风机601的出风口位于所述风机601的侧壁，所述进风端6031沿着所述风机601的切线方向与所述出风口密封连接。

风机601置于所述第一蒸发器602的顶部,风机601进风口朝下,有效防止雨水进入而造成机件不能正常工作，离心风机601的切线方向设置有出风口,出风口与送风管603密封连接，减少了蚊虫、灰尘等进入到送风管603中。

新风空调机工作方法，具体如下：

当室内需要冷却的新风时，运行模式一：

压缩机10启动并压缩制冷剂，制冷剂的流路为“压缩机10-四通阀502-冷凝器20-节流元件30-第一蒸发器602-三通阀501-四通阀502-压缩机10”，制冷剂在第一蒸发器602处制冷；

风机601启动，风机601运转吸入空气，空气流经第一蒸发器602表面被吸热冷却；

空气穿过风机601到达送风管603内；

空气穿过所述风量控制器605和所述新风净化模块604且被净化；

空气从出风端6032流出，进入室内，室内有冷却新风。

该模式下，能为室内提供冷却新风，避免了室内空气不流通导致闷热，同时不会将室外气体的热量带入到室内，同时，压缩机10以低功率运转为第一蒸发器602提供制冷剂，有利于节能降耗，绿色环保。

当室内需要快速制冷，且不需要新风时，开启模式二：

压缩机10启动并压缩制冷剂，制冷剂的流路为“压缩机10-四通阀502-冷凝器20-节流元件30-第二蒸发器40-三通阀501-四通阀502-压缩机10”，制冷剂在第二蒸发器40处制冷，第二蒸发器40处的空气被吸热冷却，第二蒸发器40在室内，室内温度快速下降。

该模式下，新风空调机仅第二蒸发器40(即室内机)制冷，此时新风空调机相当于普通制冷空调，室内空气不与外界交换的情况下，空调机制冷效果大幅提升，有利于快速降温。

当室内需要制冷且需要新风时，开启模式三：

压缩机10启动并压缩制冷剂，制冷剂有两条同时运行的流路，分别为“压缩机10-四通阀502-冷凝器20-节流元件30-第一蒸发器602-三通阀501-四通阀502-压缩机10”、“压缩机10-四通阀502-冷凝器20-节流元件30-第二蒸发器40-三通阀501-四通阀502-压缩机10”，该模式下，制冷剂同时在第一蒸发器602和第二蒸发器40处制冷，第二蒸发器40处的空气被吸热冷却，第二蒸发器40在室内，室内温度快速下降；

在第一蒸发器602处，风机601运转吸入空气，空气流经第一蒸发器602表面被吸热冷却；

空气穿过风机601到达送风管603内；

空气穿过所述风量控制器605和所述新风净化模块604且被净化；

空气从出风端6032流出，进入室内，室内有冷却新风。

该模式下，新风空调机的第二蒸发器40(即室内机)制冷，有利于室内降温；同时，第一蒸发器602制冷，新风系统60能为室内提供冷却新风，避免了室内空气不流通导致人体头晕、胸闷等空调病，也不会将室外气体的热量带入到室内，使人体感到舒适。

当室内需要新风，且不需要制冷时，开启模式四：

压缩机10不启动，制冷剂不流动，风机601启动；

风机601运转吸入空气，空气流经第一蒸发器602表面(不进行换热)；

空气穿过风机601到达送风管603内；

空气穿过所述风量控制器605和所述新风净化模块604且被净化；

空气从出风端6032流出，进入室内，室内有新风。

该模式下，室内气温舒适，不用制冷，仅需要通风，新风系统60将室外新风过滤后再导入室内，使得室内始终保持空气流通状态。

新风空调机制热时，制冷剂的流通过程与制冷状态下的回路相同但方向相反：压缩机压缩制冷剂，压缩后的高温高压气态制冷剂可在第一蒸发器和第二蒸发器处释放热量，对外制热，释放了热量的制冷剂再经过节流元件、冷凝器回到压缩机内再次压缩，循环工作。详细变化过程在此不再赘述，且新风空调机制热状态下也有分别与上述模式一、模式二、模式三对应的三种工作情况，主要区别是制冷剂的流向与上述模式一、模式二、模式三相反。

以上实施例的目的，是对本发明的技术方案进行示例性的再现与推导，并以此完整的描述本发明的技术方案、目的及效果，其目的是使公众对本发明的公开内容的理解更加透彻、全面，并不以此限定本发明的保护范围。

以上实施例也并非是基于本发明的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.新风空调机，其特征在于，包括换热装置，新风系统，所述换热装置内设有换热管道，所述新风系统包括风机、换热器、送风管、新风净化模块，所述换热器设有进风侧和出风侧，所述风机的进风口与所述换热器的出风侧相连接，所述风机的出风口与所述送风管连接，所述新风净化模块在所述送风管上，所述换热器两端均连通至所述换热管道。

2.如权利要求1所述新风空调机，其特征在于，所述换热器为第一蒸发器，所述换热装置包括压缩机、冷凝器、节流元件、第二蒸发器，所述压缩机、所述冷凝器、所述节流元件、所述第二蒸发器通过所述换热管道依次首尾相通，所述第一蒸发器一端连通至所述压缩机，另一端连通至所述节流元件。

3.如权利要求2所述新风空调机，其特征在于，还包括四通阀和三通阀，所述四通阀有两个阀口与所述压缩机相通、一个阀口与所述三通阀相通、一个阀口与所述冷凝器相通；所述三通阀一个阀口与所述四通阀相通，一个阀口与所述第一蒸发器相通，一个阀口与所述第二蒸发器相通。

4.如权利要求2所述新风空调机，其特征在于，还包括冷凝风扇，所述冷凝风扇位于所述冷凝器一侧，所述冷凝风扇与所述冷凝器相对设置。

5.如权利要求1至4任一项所述新风空调机，其特征在于，还包括风量控制器，所述风量控制器位于所述送风管内，所述风量控制器包括步进电机、传动齿轮、传动齿条、安装框、多个挡风叶片、多个立柱，多个所述立柱在所述安装框上均匀排列且活动连接，所述挡风叶片与所述立柱数量相同，一个所述挡风叶片与一个所述立柱固定，多个所述挡风叶片均与所述传动齿条固定，所述传动齿条与所述传动齿轮啮合，所述传动齿轮与所述步进电机的输出轴固定。

6.如权利要求5所述新风空调机，其特征在于，所述送风管包括进风端和出风端，所述进风端与所述风机的出风口密封连接，所述新风净化模块位于所述送风管内，所述新风净化模块包括一级滤网和二级滤网，所述一级滤网的网眼口径大于所述二级滤网的网眼口径，所述一级滤网设置在所述进风端，所述二级滤网设置在所述出风端，所述风量控制器设置在所述一级滤网和所述二级滤网之间。

7.如权利要求6所述新风空调机，其特征在于，还包括散流器，所述散流器固定于所述送风管的出风端端面上，所述散流器上有多个散流叶片。

8.如权利要求6所述新风空调机，其特征在于，所述风机的进风口位于所述风机的底部，所述风机的出风口位于所述风机的侧壁，所述进风端沿着所述风机的切线方向与所述出风口密封连接。

9.新风系统，其特征在于，包括风机、换热器、送风管、风量控制器、新风净化模块，所述风机的进风口与所述换热器相连接，所述风机的出风口与所述送风管密封连接，所述风量控制器、所述新风净化模块均在所述送风管内。

10.新风空调机工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

换热装置启动并制冷，冷媒到达换热器，风机启动；

风机运转吸入空气，空气流经换热器表面被吸热冷却；

空气穿过风机到达送风管内；

空气穿过所述风量控制器和所述新风净化模块且被净化；

空气从出风端流出。

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