CN113266912A - 双层双通道新风机 - Google Patents

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CN113266912A
CN113266912A CN202110625824.8A CN202110625824A CN113266912A CN 113266912 A CN113266912 A CN 113266912A CN 202110625824 A CN202110625824 A CN 202110625824A CN 113266912 A CN113266912 A CN 113266912A
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俞越
喜冠南
葛美才
代彦君
赵耀
石宏伟
曾海贤
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Shanghai Jiaotong University
Nantong University
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NANTONG HUAXIN AIR CONDITIONER CO Ltd
Shanghai Jiaotong University
Nantong University
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Abstract

本发明公开了一种双层双通道新风机，包括上层气体通道和下层气体通道；上层气体通道的进气管道可在与上层进气口连通和与下层进气口连通两种状态之间切换，其出气管道可在与上层出气口连通和与下层出气口连通两种状态之间切换，其中部设置有第一换热除湿器；下层气体通道的进气管道可在与下层进气口连通和与上层进气口连通两种状态之间切换，其出气管道可在与下层出气口连通和与上层出气口连通两种状态之间切换，其中部设置有第二换热除湿器。在换热除湿器切换工作状态时，输入的空气也切换所流经的通道，由此实现冷却吸附和加热再生两种处理工艺的快速转换；整个装置结构设计巧妙，只需调节新风机内部组件就可完成通道切换，使用方便。

Description

双层双通道新风机
技术领域
本发明属于除湿空调技术领域，具体涉及一种双层双通道新风机。
背景技术
在制冷空调技术中，空气湿度对人体舒适度产生直接影响，除湿是一个高耗能过程，其技术涵盖蒸发制冷除湿、转轮除湿、液体除湿和固体除湿等。
随着人们对室内环境(舒适性与节能性)要求的不断提高，温湿度的精准控制和再生能源的发展利用成为了当前之需。其中换热除湿器作为一种全新的、升级版的固体除湿技术的核心部件，因其结构简单、造价便宜、除湿效率高、并克服了以往固体除湿而产生的吸附热影响，逐步由制冷行业前沿技术走向应用，相关科研机构和单位也进行了一些应用性试验研究，取得了不少成果。
由于单个换热除湿器在一个周期内只能实现冷却吸附或加热再生中的一个过程，所以至少需要配合使用两个换热除湿器才能实现连续型工作，但存在的不足是风道切换机构非常繁杂，通常会用到八只换向风阀，造成外接风道多、泄漏大且大量空间被占用，这为新技术进一步推广带来了阻碍。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种双层双通道新风机，以解决现有新风机存在的结构复杂、能耗较高的问题。
为了达到上述技术效果，本发明采用如下技术方案：
一种双层双通道新风机，包括上层气体通道和下层气体通道；
上层气体通道的进气管道可在与上层进气口连通和与下层进气口连通这两种状态之间切换，其出气管道可在与上层出气口连通和与下层出气口连通这两种状态之间切换，其中部设置有第一换热除湿器；
下层气体通道的进气管道可在与下层进气口连通和与上层进气口连通这两种状态之间切换，其出气管道可在与下层出气口连通和与上层出气口连通这两种状态之间切换，其中部设置有第二换热除湿器。
在一些实施方式中，所述上层气体通道包括依次连通的第一进气部、第一工作部和第一排气部；相对应地，所述下层气体通道包括依次连通的第二进气部、第二工作部和第二排气部；
所述第一进气部被一隔板分为第一进气腔和第一换向进气腔，所述上层进气口开设在所述第一进气腔的侧壁；
所述第一换热除湿器设置在所述第一工作部内；
所述第一排气部被一隔板分为第一排气腔和第一换向排气腔，所述上层出气口开设在所述第一排气腔的侧壁；
所述第二进气部被一隔板分为第二进气腔和第二换向进气腔；所述第二进气腔与所述第一换向进气腔相邻，两者之间开设有通孔；所述第二换向进气腔与所述第一进气腔相邻，两者之间开设有通孔；所述下层进气口开设在所述第二进气腔侧壁；
所述第二换热除湿器设置在所述第二工作部内；
所述第二排气部被一隔板分为第二排气腔和第二换向排气腔；所述第二排气腔与所述第一换向排气腔相邻，两者之间开设有通孔；所述第二换向排气腔与所述第一排气腔相邻，两者之间开设有通孔；所述下层出气口开设在所述第二排气腔侧壁；
在所述第一进气腔内设有第一气流换向装置，该第一气流换向装置可以将从上层进气口输入的气体导向第一工作部或第二换向进气腔；
在所述第一排气腔内设有第二气流换向装置，该第二气流换向装置可以将从第一工作部输入的气体导向上层出气口或将从第二换向排气腔输入的气体导向上层出气口；
在所述第二进气腔内设有第三气流换向装置，该第三气流换向装置可以将从下层进气口输入的气体导向第二工作部或第一换向进气腔；
在所述第二排气腔内设有第四气流换向装置，该第四气流换向装置可以将从第二工作部输入的气体导向下层出气口或将从第一换向排气腔输入的气体导向下层出气口。
在一些实施方式中，所述第一气流换向装置、第二气流换向装置、第三气流换向装置、第四气流换向装置分别与外部控制器电性连接，由控制器分别控制其导流方向。
在一些实施方式中，所述第一气流换向装置、第二气流换向装置、第三气流换向装置、第四气流换向装置均为空气三通阀。
在一些实施方式中，在第一工作部和第二工作部的两侧均设有缓冲腔，每个所述缓冲腔与所述第一工作部或第二工作部之间的连接通孔均设置在侧壁中央位置。
在一些实施方式中，所述第一工作部和第二工作部中均设有导流叶片。
在一些实施方式中，所述导流叶片为弧形叶片，其中央镂空，设置在所述连接通孔处，所述导流叶片的两端向所述第一工作部或第二工作部的中央弯曲。
在一些实施方式中，所述第一换热除湿器和第二换热除湿器的工作状态分为冷却吸附和加热再生两种状态，且两者始终处于互换状态。
本发明的有益效果是：
配合两组换热除湿器，设置两个通道，在换热除湿器切换工作状态时，输入的气体也随之切换所流经的通道，由此实现冷却吸附和加热再生两种处理工艺的快速转换；整个装置结构设计巧妙，只需调节新风机内部组件就可完成通道切换，无需改变新风机外部的气体管路，使用方便。
附图说明
图1是本发明一种实施例的立体结构示意图；
图2是本发明一种实施例的仰视结构示意图；
图3是本发明一种实施例处于工作状态一时的正视示意图；
图4是本发明一种实施例处于工作状态一时上层气体通道的俯视示意图；
图5是本发明一种实施例处于工作状态一时下层气体通道的俯视示意图；
图6是本发明一种实施例处于工作状态二时的正视示意图；
图7是本发明一种实施例处于工作状态二时上层气体通道的俯视示意图；
图8是本发明一种实施例处于工作状态二时下层气体通道的俯视示意图；
图中：
111第一进气腔，112第一换向进气腔，113上层进气口，120第一工作部，121第一换热除湿器，131第一排气腔，132第一换向排气腔，133上层出气口，211第二进气腔，212第二换向进气腔，213下层进气口，220第二工作部，221第二换热除湿器，231第二排气腔，232第二换向排气腔，233下层出气口，30缓冲腔，31连接通孔，40导流叶片，V1第一气流换向装置，V2第二气流换向装置，V3第三气流换向装置，V4第四气流换向装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。
如图1和图2所示，一种双层双通道新风机，包括上层气体通道和下层气体通道；
上层气体通道的进气管道可在与上层进气口113连通和与下层进气口213连通这两种状态之间切换，其出气管道可在与上层出气口133连通和与下层出气口233连通这两种状态之间切换，其中部设置有第一换热除湿器121；
下层气体通道的进气管道可在与下层进气口213连通和与上层进气口113连通这两种状态之间切换，其出气管道可在与下层出气口233连通和与上层出气口133连通这两种状态之间切换，其中部设置有第二换热除湿器221。
第一换热除湿器121和第二换热除湿器221的工作状态分为冷却吸附和加热再生两种状态，且两者始终处于互换状态。
本实施例中，室外空气从上层进气口113输入，处理后的供给空气从上层出气口133输出进入室内；室内空气从下层进气口213输入，处理后的排出空气从下层出气口233输出。
具体的，上层气体通道包括依次连通的第一进气部、第一工作部120和第一排气部；相对应地，下层气体通道包括依次连通的第二进气部、第二工作部220和第二排气部；
第一进气部被一隔板分为第一进气腔111和第一换向进气腔112，上层进气口113开设在第一进气腔111的侧壁；第一换热除湿器121设置在第一工作部120内；
第一排气部被一隔板分为第一排气腔131和第一换向排气腔132，上层出气口133开设在第一排气腔131的侧壁；
第二进气部被一隔板分为第二进气腔211和第二换向进气腔212；第二进气腔211与第一换向进气腔112相邻，两者之间开设有通孔；第二换向进气腔212与第一进气腔111相邻，两者之间开设有通孔；下层进气口213开设在所述第二进气腔211侧壁；第二换热除湿器221设置在第二工作部220内；
第二排气部被一隔板分为第二排气腔231和第二换向排气腔232；第二排气腔231与第一换向排气腔132相邻，两者之间开设有通孔；第二换向排气腔232与第一排气腔131相邻，两者之间开设有通孔；下层出气口233开设在所述第二排气腔231侧壁；
在第一进气腔111内设有第一气流换向装置V1，该第一气流换向装置V1可以将从上层进气口113输入的室外气体导向第一工作部120或第二换向进气腔212；
在第一排气腔131内设有第二气流换向装置V2，该第二气流换向装置V2可以将从第一工作部120输入的气体导向上层出气口133或将从第二换向排气腔232输入的气体导向上层出气口133；
在第二进气腔211内设有第三气流换向装置V3，该第三气流换向装置V3可以将从下层进气口213输入的室内气体导向第二工作部220或第一换向进气腔112；
在第二排气腔231内设有第四气流换向装置V4，该第四气流换向装置V4可以将从第二工作部220输入的气体导向下层出气口233或将从第一换向排气腔132输入的气体导向下层出气口233。
第一气流换向装置V1、第二气流换向装置V2、第三气流换向装置V3、第四气流换向装置V4分别与外部控制器电性连接，由控制器分别控制其导流方向。
优选的，第一气流换向装置V1、第二气流换向装置V2、第三气流换向装置V3、第四气流换向装置V4为申请号为2021106110236号的专利申请文件提供的空气三通阀。
该双层双通道新风机有两种工作状态，工作状态一时，第一换热除湿器121进行冷却吸附，第二换热除湿器221进行加热再生；工作状态二时，第一换热除湿器121进行加热再生，第二换热除湿器221进行冷却吸附。
如图3-图5所示，新风机处于工作状态一时，第一气流换向装置V1连通上层进气口113和第一工作部120，第二气流换向装置V2连通第一工作部120和上层出气口133。高温、潮湿的室外空气(OA，Outdoor Air)从上层进气口113经过第一进气腔111进入第一工作部120，第一换热除湿器121对室外空气进行冷却吸附，室外空气中的热量和水分被第一换热除湿器121上的冷媒材料吸收，处理后低温、干燥的供给空气(SA，Supply Air)从第一工作部120经第一排气腔131进入上层出气口133，最后输入室内，空气流向如图3和图4中箭头所示。
第三气流换向装置V3连通下层进气口213和第二工作部220，第四气流换向装置V4连通第二工作部220和下层出气口233。湿润的室内空气(RA，Room Air)从下层进气口213经过第二进气腔211进入第二工作部220，带走第二换热除湿器221冷媒材料上的热量，形成排出空气(EA，Exhaust Air)，再经过第二排气腔231进入下层出气口233，最终排出室外，空气流向如图3和图5中箭头所示。
由于冷媒材料的吸附容量有限，第一换热除湿器121在长时间工作后，对室外空气的除湿、降温效果会明显下降，需要对其进行加热再生处理。此时可调节各个气流换向装置，使新风机进入工作状态二。
如图6-图8所示，新风机处于工作状态二时，第一气流换向装置V1连通上层进气口113和第二换向进气腔212，第二气流换向装置V2连通第二换向排气腔232和上层出气口133。高温、潮湿的室外空气(OA，Outdoor Air)从上层进气口113经过第二换向进气腔212进入第二工作部220，第二换热除湿器221对室外空气进行冷却吸附，室外空气中的热量和水分被第二换热除湿器221上的冷媒材料吸收，处理后低温、干燥的供给空气(SA，SupplyAir)从第二工作部220经第二换向排气腔232进入上层出气口113，最后输入室内，空气流向如图6和图7中的阴影箭头所示。
第三气流换向装置V3连通下层进气口213和第一换向进气腔112，第四气流换向装置V4连通第一换向排气腔132和下层出气口233。湿润的室内空气(RA，Room Air)从下层进气口213经过第一换向进气腔112进入第一工作部120，带走第一换热除湿器121冷媒材料上的热量，对其进行再生处理，形成排出空气(EA，Exhaust Air)，再经过第一换向排气腔132进入下层出气口233，最终排出室外，空气流向如图6和图8中的空心箭头所示。
综上所述，无论新风机处于何种工作状态，室外空气、供给空气、室内空气和排出空气进入或离开新风机的出入口并未改变，仅仅是其流经的内部管路进行了切换，无需改变新风机外部的气体管路就实现了换热除湿器工作状态的切换，整个装置结构设计巧妙，使用方便。
如图1和图2所示，在第一工作部120和第二工作部220的两侧均设有缓冲腔30，每个缓冲腔30与第一工作部120或第二工作部220之间的连接通孔31均设置在侧壁中央位置。因为第一进气部、第一排气部、第二进气部和第二排气部中均设有隔板，它们与第一工作部120或第二工作部220连接的通孔难以设置在连接壁的中央位置，一般都偏靠边缘设置，如此进入第一工作部120或第二工作部220的空气无法正对第一换热除湿器121或第二换热除湿器221的中心位置，也就无法均匀地通过换热除湿器，造成换热除湿器各部分工作负荷不均匀，降低了其对空气的处理效率。增设缓冲腔30之后，空气经过设置在侧壁中央的连接通孔31进入第一工作部120或第二工作部220，利于空气均匀穿过换热除湿器，提升其对空气的处理效率。
第一工作部120和第二工作部220中均设有导流叶片40，该导流叶片40为弧形叶片，其中央镂空，设置在连接通孔31处，导流叶片40的两端向第一工作部120或第二工作部220的中央弯曲。设置导流叶片40后，可减少空气流出连接通孔31时的幅散效应，进一步提升空气在第一换热除湿器121或第二换热除湿器221的均匀度，提高处理效率。
本领域的技术人员可以明确，在不脱离本发明的总体精神以及构思的情形下，可以做出对于以上实施例的各种变型。其均落入本发明的保护范围之内。本发明的保护方案以本发明所附的权利要求书为准。

Claims (8)

1.双层双通道新风机，其特征在于，包括上层气体通道和下层气体通道；
所述上层气体通道的进气管道可在与上层进气口(113)连通和与下层进气口(213)连通这两种状态之间切换，其出气管道可在与上层出气口(133)连通和与下层出气口(233)连通这两种状态之间切换，其中部设置有第一换热除湿器(121)；
所述下层气体通道的进气管道可在与下层进气口(213)连通和与上层进气口(113)连通这两种状态之间切换，其出气管道可在与下层出气口(223)连通和与上层出气口(133)连通这两种状态之间切换，其中部设置有第二换热除湿器(221)。
2.根据权利要求1所述的双层双通道新风机，其特征在于，所述上层气体通道包括依次连通的第一进气部、第一工作部(120)和第一排气部；相对应地，所述下层气体通道包括依次连通的第二进气部、第二工作部(220)和第二排气部；
所述第一进气部被一隔板分为第一进气腔(111)和第一换向进气腔(112)，所述上层进气口(113)开设在所述第一进气腔(111)的侧壁；
所述第一换热除湿器(121)设置在所述第一工作部(120)内；
所述第一排气部被一隔板分为第一排气腔(131)和第一换向排气腔(132)，所述上层出气口(133)开设在所述第一排气腔(131)的侧壁；
所述第二进气部被一隔板分为第二进气腔(211)和第二换向进气腔(212)；所述第二进气腔(211)与所述第一换向进气腔(112)相邻，两者之间开设有通孔；所述第二换向进气腔(212)与所述第一进气腔(111)相邻，两者之间开设有通孔；所述下层进气口(213)开设在所述第二进气腔(211)侧壁；
所述第二换热除湿器(221)设置在所述第二工作部(220)内；
所述第二排气部被一隔板分为第二排气腔(231)和第二换向排气腔(232)；所述第二排气腔(231)与所述第一换向排气腔(132)相邻，两者之间开设有通孔；所述第二换向排气腔(232)与所述第一排气腔(131)相邻，两者之间开设有通孔；所述下层出气口(233)开设在所述第二排气腔(232)侧壁；
在所述第一进气腔(111)内设有第一气流换向装置(V1)，该第一气流换向装置(V1)可以将从上层进气口(113)输入的气体导向第一工作部(120)或第二换向进气腔(212)；
在所述第一排气腔(131)内设有第二气流换向装置(V2)，该第二气流换向装置(V2)可以将从第一工作部(120)输入的气体导向上层出气口(133)或将从第二换向排气腔(232)输入的气体导向上层出气口(133)；
在所述第二进气腔(211)内设有第三气流换向装置(V3)，该第三气流换向装置(V3)可以将从下层进气口(213)输入的气体导向第二工作部(220)或第一换向进气腔(112)；
在所述第二排气腔(231)内设有第四气流换向装置(V4)，该第四气流换向装置(V4)可以将从第二工作部(220)输入的气体导向下层出气口(233)或将从第一换向排气腔(132)输入的气体导向下层出气口(233)。
3.根据权利要求2所述的双层双通道新风机，其特征在于，所述第一气流换向装置(V1)、第二气流换向装置(V2)、第三气流换向装置(V3)、第四气流换向装置(V4)分别与外部控制器电性连接，由控制器分别控制其导流方向。
4.根据权利要求2所述的双层双通道新风机，其特征在于，所述第一气流换向装置(V1)、第二气流换向装置(V2)、第三气流换向装置(V3)、第四气流换向装置(V4)均为空气三通阀。
5.根据权利要求2所述的双层双通道新风机，其特征在于，在第一工作部(120)和第二工作部(220)的两侧均设有缓冲腔(30)，每个所述缓冲腔(30)与所述第一工作部(120)或第二工作部(220)之间的连接通孔(31)均设置在侧壁中央位置。
6.根据权利要求5所述的双层双通道新风机，其特征在于，所述第一工作部(120)和第二工作部(220)中均设有导流叶片(40)。
7.根据权利要求6所述的双层双通道新风机，其特征在于，所述导流叶片(40)为弧形叶片，其中央镂空，设置在所述连接通孔(31)处，所述导流叶片(40)的两端向所述第一工作部(120)或第二工作部(220)的中央弯曲。
8.根据权利要求1-7任一项所述的双层双通道新风机，其特征在于，所述第一换热除湿器(121)和第二换热除湿器(221)的工作状态分为冷却吸附和加热再生两种状态，且两者始终处于互换状态。
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