CN114151902B - 风道组件和新风环境控制一体机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种风道组件和新风环境控制一体机及其控制方法。该风道组件包括新风风道，包括有新风进口和新风出口；第一热交换芯体，活动地设于所述新风进口和所述新风出口之间；所述第一热交换芯体处于第一位置时，能够对沿所述新风风道流动的气流进行换热处理；所述第一热交换芯体处于第二位置时，所述第一热交换芯体移出所述新风风道。通过热交换芯体的移动使产品实现变风道，可实现新风旁通功能，实现全新风模式与新风旁通模式的切换；采用本发明的可移动芯体变风道系统，实现了旁通新风模式，旁通新风模式实现新风不通过热交换芯体，可以延长热交换芯体的寿命，长期维持较高的热交换效率，更节能。

Description

风道组件和新风环境控制一体机及其控制方法

技术领域

本申请属于新风环境控制一体机技术领域，具体涉及一种风道组件和新风 环境控制一体机及其控制方法。

背景技术

随着实施重点行业领域减污降碳行动，建筑领域要提升节能标准。而提升 建筑节能标准的一个重要途径，就是普及被动式超低能耗建筑。因被动式超低 能能耗建筑的特点，室内对于新风的需求大大提高，人们对室内空气环境提出 了更高要求。为了满足被动式超低能耗建筑及人们对更健康舒适的室内空气环 境需求，市场上出现了室内空气处理的设备。

现有的室内空气进行处理的设备主要有新风除霾机、新风换气机、空气净 化器等，这些设备有的只是对室内外空气的交换和热回收，有的实现了对空气 进行了过滤功能，空气净化器则主要是对室内空气进行净化处理。还出现过能 部分将所有功能集成的产品，产品带有旁通功能，即新风或回风不从第一热交 换芯体通过，而从芯体旁边的通道通过；但旁通功能的实现往往是在减小第一 热交换芯体的体积，牺牲换热效率或增加机组体积的情况下实现，不利于节能 或节约空间。

发明内容

因此，本申请提供一种风道组件和新风环境控制一体机及其控制方法，能 够解决现有技术中旁通功能的实现往往是在减小第一热交换芯体的体积，牺牲 换热效率或增加机组体积的情况下实现，不利于节能或节约空间的问题。

为了解决上述问题，本申请提供一种风道组件，包括：

新风风道，包括有新风进口和新风出口；

第一热交换芯体，活动地设于所述新风进口和所述新风出口之间；

所述第一热交换芯体处于第一位置时，能够对沿所述新风风道流动的气流 进行换热处理；所述第一热交换芯体处于第二位置时，所述第一热交换芯体移 出所述新风风道。

可选地，所述风道组件还包括有排风风道，所述排风风道包括排风进口和 排风出口；所述排风进口和排风出口之间设有并联设置的第一排风道和第二排 风道，所述第一排风道和所述第二排风道相互隔离，且各自独立打开或关闭； 在所述第一热交换芯体处于所述第一位置时，所述新风风道与所述第一排风道 为交叉设置，所述新风风道的气流和所述第一排风道的气流经所述第一热交换 芯体发生热交换；在所述第一热交换芯体处于第二位置时，关闭所述第一排风 道，打开所述第二排风道。

可选地，所述风道组件还包括有仓体，所述新风风道和所述排风风道均穿 设于所述仓体；所述第一热交换芯体为抽屉式插设于所述仓体中。

可选地，所述仓体设有隔板，能够将所述仓体分设为第一腔和第二腔，所 述第一排风道设于所述第一腔，所述第二排风道设于所述第二腔，所述第一热 交换芯体活动地设于所述第一腔。

可选地，所述第一腔内设有滑轨，所述第一热交换芯体滑动地设于所述滑 轨上。

可选地，所述风道组件还包括有驱动组件，能够驱动所述第一热交换芯体 沿所述滑轨发生位置变化。

根据本申请的另一方面，提供了一种新风环境控制一体机，包括如上所述 的风道组件。

可选地，所述新风环境控制一体机还包括有第二热交换芯体，所述第二热 交换芯体与所述第一热交换芯体并联地设在所述新风进口和所述新风出口之 间，各自独立地对沿所述新风风道流动的气流进行换热处理。

可选地，所述风道组件还包括有仓体，所述仓体被隔板分设为第一腔和第 二腔，所述第二热交换芯体设在所述第二腔，所述第二排风道中气流经所述第 二热交换芯体与所述新风风道的气流进行换热。

根据本申请的再一方面，提供了一种如上所述新风环境控制一体机的控制 方法，包括：

新风换热模式：调控所述第一热交换芯体处于第一位置，对沿所述新风风 道流动的气流进行换热处理；

新风旁通模式：调控所述第一热交换芯体处于第二位置，所述第一热交换 芯体移出所述新风风道。

可选地，所述新风环境控制一体机还包括有回风通道，所述回风通道与所 述风道交叉设置；所述控制方法还包括：

混风模式：对经过所述第一热交换芯体换热后的气流，与所述回风通道的 气流混合处理；

内循环模式：关闭所述新风风道，打开所述回风通道。

可选地，所述新风风道和所述排风风道中均设有控制风阀。

本申请提供的一种风道组件，包括：新风风道，包括有新风进口和新风出 口；第一热交换芯体，活动地设于所述新风进口和所述新风出口之间；所述第 一热交换芯体处于第一位置时，能够对沿所述新风风道流动的气流进行换热处 理；所述第一热交换芯体处于第二位置时，所述第一热交换芯体移出所述新风 风道。

通过热交换芯体的移动使产品实现变风道，可实现新风旁通功能，实现全 新风模式与新风旁通模式的切换；采用本发明的可移动芯体变风道系统，实现 了旁通新风模式，且结构更紧凑，相对传统方式提升了节能效果，减薄了壳体 尺寸10cm以上。旁通新风模式实现新风不通过热交换芯体，可以延长热交换 芯体的寿命，长期维持较高的热交换效率，更节能。

附图说明

图1为本申请实施例的新风环境控制一体机的内部结构示意图；

图2为本申请实施例的新风环境控制一体机的另一工作状态示意图；

图3为本申请实施例图1中A-A向剖视示意图；

图4为本申请实施例图1中A-A向另一工作状态的剖视示意图；

图5为本申请实施例的新风风阀的结构示意图；

图6为本申请实施例的新风环境控制一体机的新风换热运行模式；

图7为本申请实施例的新风环境控制一体机的新风旁通运行模式；

图8为本申请实施例的新风环境控制一体机的混风运行模式；

图9为本申请实施例的新风环境控制一体机的内循环运行模式；

图10为本申请实施例的新风环境控制一体机的运行总模式。

附图标记表示为：

1、新风进口；2、新风过滤装置一；3、新风过滤装置二；4、新风预热装 置；5、新风风阀；6、排风进口；7、排风过滤装置；8、芯体移动控制装置； 9、内循环风进口；10、内循环风阀；11、内循环风过滤装置；12、新风温湿 度传感器；13、排风出口；14、排风风机；15、电控器盒；16、热交换芯体； 17、二氧化碳传感器；18、新风风机；19、换热器；20、新风出口；21、回风风阀；101、隔板；5A、新风风阀电机一；5B、新风风阀电机二；16A、第二 热交换芯体；16B、第一热交换芯体；8A、芯体移动控制装置一；8A1、芯体 移动牵引绳一；8B、芯体移动控制装置二；8B1、芯体移动牵引绳二；21A、 回风风阀电机一；21B、回风风阀电机二。

具体实施方式

结合参见图1至图10所示，根据本申请的实施例，一种风道组件，包括：

新风风道，包括有新风进口1和新风出口20；

第一热交换芯体16B，活动地设于所述新风进口1和所述新风出口20之 间；

所述第一热交换芯体16B处于第一位置时，能够对沿所述新风风道流动的 气流进行换热处理；所述第一热交换芯体16B处于第二位置时，所述第一热交 换芯体16B移出所述新风风道。

通过第一热交换芯体16B的移动使产品实现变风道，可实现新风旁通功能， 实现全新风模式与新风旁通模式的切换；采用本发明的可移动芯体变风道系统， 实现了旁通新风模式，且结构更紧凑，相对传统方式提升了节能效果，减薄了 壳体尺寸10cm以上。旁通新风模式实现新风不通过热交换芯体16，可以延长 热交换芯体16的寿命，长期维持较高的热交换效率，更节能。

在一些实施例中，风道组件还包括有排风风道，所述排风风道包括排风进 口6和排风出口13；所述排风进口6和排风出口13之间设有并联设置的第一 排风道和第二排风道，所述第一排风道和所述第二排风道相互隔离，且各自独 立打开或关闭；在所述第一热交换芯体16B处于所述第一位置时，所述新风风 道与所述第一排风道为交叉设置，所述新风风道的气流和所述第一排风道的气 流经所述第一热交换芯体发生热交换；在所述第一热交换芯体16B处于第二位 置时，关闭所述第一排风道，打开所述第二排风道。

通过新风风道和第一排风道的交叉设置，并在第一热交换芯体16B所处的 第一位置设于该交叉处，这样能方便利用排风的热量来加热新风，节省能量； 由于第二排风道为单独排风，在第一热交换芯体16B处于第二位置时，新风通 道无障碍，此时关闭第一排风道，使得新风和排风错位完成，这样全新风模式 与新风旁通模式的切换顺利完成。

在一些实施例中，风道组件还包括有仓体，所述新风风道和所述排风风道 均穿设于所述仓体；所述第一热交换芯体16B为抽屉式插设于所述仓体中。

第一热交换芯体16B为抽插式设于仓体中，能方便地变更其位置，操作方 便。

在一些实施例中，仓体设有隔板101，能够将所述仓体分设为第一腔和第 二腔，所述第一排风道设于所述第一腔，所述第二排风道设于所述第二腔，所 述第一热交换芯体16B活动地设于所述第一腔。

在仓体中设置隔板101，使得仓体分为两个分隔的腔室，便于气流分开流 动，尤其是新风旁通模式时，新风进入和排风处于不同腔室流动，互不影响。

在一些实施例中，第一腔内设有滑轨，所述第一热交换芯体16B滑动地设 于所述滑轨上。

为更容易操作第一热交换芯体16B的移动，采用滑轨结构，结构简单。

在一些实施例中，风道组件还包括有驱动组件，能够驱动所述第一热交换 芯体16B沿所述滑轨发生位置变化。

采用驱动组件来驱动第一热交换芯体16B，自动化程度高。

根据本申请的另一方面，提供了一种新风环境控制一体机，包括如上所述 的风道组件。

在一些实施例中，新风环境控制一体机还包括有第二热交换芯体16A，所 述第二热交换芯体16A与所述第一热交换芯体16B并联地设在所述新风进口1 和所述新风出口20之间，各自独立地对沿所述新风风道流动的气流进行换热 处理。

基于新风换热模式，新风需全部经过热交换芯体16，相对于新风旁通模式 而言，阻力大，增设第二热交换芯体16A来提高其换热面积；而新风旁通模式 时，只需移动第一热交换芯体16B即可。

上述的第一热交换芯体16B和第二热交换芯体16A的形状为方形，还可 设为正方形和六边形，方便移动和设置。

在一些实施例中，风道组件还包括有仓体，所述仓体被隔板101分设为第 一腔和第二腔，所述第二热交换芯体16A设在所述第二腔，所述第二排风道中 气流经所述第二热交换芯体16A与所述新风风道的气流进行换热。

为调整新风风道中气流分布，新风风道中气流分开进入第一腔和第二腔， 能很好地与两个排风风道错开流动。

根据本申请的再一方面，提供了一种如上所述新风环境控制一体机的控制 方法，包括：

新风换热模式：调控所述第一热交换芯体16B处于第一位置，对沿所述新 风风道流动的气流进行换热处理；

新风旁通模式：调控所述第一热交换芯体16B处于第二位置，所述第一热 交换芯体16B移出所述新风风道。

优选地，新风环境控制一体机还包括有回风通道，所述回风通道与所述新 风风道交叉设置；所述控制方法还包括：

混风模式：对经过所述第一热交换芯体16B换热后的气流，与所述回风通 道的气流混合处理；

内循环模式：关闭所述新风风道，打开所述回风通道。

本申请新风环境控制一体机属于室内机，由热交换芯体16、过滤装置、风 机、蒸发器、风阀、二氧化碳传感器17、温湿度传感器、电控器、加热装置、 风口等零部件组成，内部通过零部件的布局并配合使用隔板101将腔体分割成 不同风道，以实现不同的使用模式，主要包含新风通道、排风通道、内循环通 道、新风旁通通道。

如图1所示，新风环境控制一体机的机壳上共有五个风口：新风进口1、 排风进口6、内循环风进口9、排风出口13和新风出口20。新风进口1接室外 风管引入室外新风；排风进口6接室内引入室内空气；内循环风进口9接室内 引入室内空气；排风出口13接室外风管排出室内空气；新风出口20接室内输 入过滤净化后的新风。如图2所示，第一热交换芯体16B移动后可形成新风旁 通通道；如图3所示的A-A截面图，热交换芯体16由第二热交换芯体16A和 由第一热交换芯体16B组成，两部分中间接触面有移动滑道；8A为芯体移动 控制装置一，8B为芯体移动控制装置二，8A1为芯体移动牵引绳一；8B1为 芯体移动牵引绳二，15为电控器盒；如图4所示，当第一热交换芯体16B向 右滑动，左上方空出空间属新风旁通通道。新风风阀5为双电机结构如图5所 示，新风风阀5分别由电机5A、电机5B控制，回风风阀21结构与新风风阀 5的结构相同，也分别由电机21A、电机21B控制，当第一热交换芯体16B不 发生移动，新风风阀全部开启控制新风通道出风，当新风风阀5的电机5A开 启，电机5B关闭，回风风阀电机21A关闭，电机21B开启，同时配合第一热 交换芯体16B移动，则控制新风旁通通道出风。

对于图1中是通过改变第一热交换芯体16B的位置，还可将第一热交换芯 体16B固设于电控器盒15上方，电控盒15设于第二热交换芯体16A的上方， 同时通过改变第二热交换芯体16A的位置，也能实现相同的效果。

本申请新风环境控制一体机具有全新风模式、混风模式、内循环模式、新 风旁通模式。不同模式下第一热交换芯体16B的移动与新风风阀电机5A、5B、 回风风阀电机21A、21B之间的配合控制如下：

全新风模式：如图6所示，当机组通过条件判断运行全新风模式时，新风 风阀电机5A、电机5B同时控制风阀打开，回风风阀电机21A、21B同时控制 风阀打开，芯体移动控制装置8A通过检测芯体移动牵引绳一8A1的伸出量来 判断第一热交换芯体16B的位置，若为新风旁通通道结构位置，则8A启动通 过牵引绳将第一热交换芯体16B复位；若检测第一热交换芯体16B位置为全 新风通道位置，则芯体移动控制装置8A不动作；此模式下第二热交换芯体16A、 第一热交换芯体16B实际位置为不发生相对移动状态，室外新风和室内空气全部通过热交换芯体完成热量和湿度的交换，实现节能效果。

新风旁通模式：如图7所示，该模式下新风风阀电机5A控制上半部分风 阀打开、电机5B同时控制下半部分风阀关闭，回风风阀电机21A控制上半部 分风阀关闭、21B控制下半部分风阀打开，芯体移动控制装置8A通过检测芯 体移动牵引绳一8A1的伸出量来判断第一热交换芯体16B的位置，若为新风 旁通通道结构位置，则芯体移动控制装置不动作；若检测第一热交换芯体16B 位置为全新风通道位置，第一热交换芯体16B通过芯体移动控制装置B拉动 芯体移动牵引绳8B1向右移动，形成新风旁通通道。该模式与全新风模式不同 点在于新风进入时不经过热交换芯体16，而经过新风第一热交换芯体16B移 走后的新风旁通通道。该模式下新风风阻降低，新风风机18负载变小，更节 能，同时新风不经过热交换芯体16，可延长热交换芯体16使用寿命。

混风模式：如图8所示，该模式下新风风阀电机5A、电机5B同时控制风 阀打开，回风风阀电机21A、21B同时控制风阀打开，通过检测芯体移动牵引 绳一8A1的伸出量来判断第一热交换芯体16B所处位置，若为新风旁通通道 结构位置，则8A启动通过牵引绳一8A1将热交换芯体复位；若检测第一热交 换芯体16B位置为全新风通道位置，则芯体移动控制装置8A不动作；此模式 下第二热交换芯体16A、第一热交换芯体16B实际位置为不发生相对移动状态， 室外新风和室内空气全部通过热交换芯体完成热量和湿度的交换，实现节能效果。

内循环模式：如图9所示，该模式下新风风阀电机A、电机B同时控制风 阀关闭，回风风阀电机21A、21B同时控制风阀打开，内循环风阀10打开。 芯体移动控制装置A不检测不动作。

此时排风风机关闭，室内空气经内循环风进口9进入，由内循环风过滤装 置11过滤后经内循环风阀10，再由新风风机18将新风引入换热器19完成制 冷或制热，最后由新风出口20进入室内，完成室内空气的内循环。

各运行模式第一热交换芯体16B移动的控制逻辑如下：

开机以后，打开内循环风阀10，启动排风风机14，启动新风风机18，通 过二氧化碳传感器17检测室内二氧化碳浓度及相关判定条件，判断机组运行 模式，若运行内循环模式，则新风风阀电机5A、电机5B同时控制风阀关闭， 回风风阀电机21A、21B同时控制风阀打开，芯体移动控制装置8A、8B不检 测不动作；

若运行混风模式，则新风风阀电机5A、电机5B同时控制风阀打开，回风 风阀电机21A、21B同时控制风阀打开，芯体移动控制装置8A检测热交换芯 体16B所处位置，若满足判定条件3，则为新风旁通通道结构位置，芯体移动 控制装置8A通过收紧芯体移动牵引绳将第一热交换芯体16B复位；若满足判 定条件1则为全新风通道位置，芯体移动控制装置不动作；若满足判定条件2， 则为突然断电第一热交换芯体停顿位置，芯体移动控制装置8A通过收紧芯体 移动牵引绳将第一热交换芯体16B复位；

若运行全新风模式新风风阀电机5A、电机5B同时控制风阀打开，回风风 阀电机21A、21B同时控制风阀打开，芯体移动控制装置8A检测第一热交换 芯体16B的位置，若满足判定条件3，则为新风旁通通道结构位置，芯体移动 控制装置8A通过收紧芯体移动牵引绳将第一热交换芯体16B复位；若满足判 定条件1则为全新风通道位置，芯体移动控制装置不动作；若满足判定条件2， 则为突然断电第一热交换芯体16B停顿位置，芯体移动控制装置8A通过收紧 芯体移动牵引绳将第一热交换芯体16B复位；

若运行新风旁通模式新风风阀电机5A控制上半部分风阀打开、电机5B 同时控制下半部分风阀关闭，回风风阀电机21A控制上半部分风阀关闭、21B 控制下半部分风阀打开，芯体移动控制装置8A检测第一热交换芯体16B所处 位置，若满足判定条件3，则新风旁通通道结构位置，芯体移动控制装置不动 作；若满足判定条件1，则为全新风通道位置，芯体移动控制装置8B拉动芯 体移动牵引绳二8B1将第一热交换芯体16B向右移动，形成新风旁通通道。

第一热交换芯体16B所处位置全部由芯体移动控制装置8A来进行检测判 断，检测判断条件如下：

判定条件1：芯体移动牵引绳一8A1伸出长度d1＝芯体移动牵引绳一8A1 伸出初始长度d

判定条件2：芯体移动牵引绳一8A1伸出长度d1>芯体移动牵引绳一8A1 伸出初始长度d

判定条件3：芯体移动牵引绳一8A1伸出长度d1＝芯体移动牵引绳一8A1 伸出最大位移长度d2

其中，d2≥d1≥d，d为全新风通道结构下的芯体移动牵引绳一8A1伸出 长度，d2为新风旁通通道结构下芯体移动牵引绳一8A1伸出长度；一般情况 下，d1＝d或d1＝d2，但若在移动过程中突遇断电，则d1介于d与d2之间。

仅机组运行新风旁通模式，满足判定条件1，第一热交换芯体16B所处位 置为全新风通道位置时，由芯体移动控制装置8B进行动作，拉动芯体移动牵 引绳二8B1将第一热交换芯体16B向右移动，形成新风旁通通道。其他情况 下均由芯体移动控制装置8A执行芯体移动指令。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可 以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申 请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请 的保护范围之内。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技 术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出 若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种风道组件，其特征在于，包括：

新风风道，包括有新风进口(1)和新风出口(20)；

第一热交换芯体(16B)，活动地设于所述新风进口(1)和所述新风出口(20)之间；

所述第一热交换芯体(16B)处于第一位置时，能够对沿所述新风风道流动的气流进行换热处理；所述第一热交换芯体(16B)处于第二位置时，所述第一热交换芯体(16B)移出所述新风风道；

所述风道组件还包括有排风风道，所述排风风道包括排风进口(6)和排风出口(13)；所述排风进口(6)和排风出口(13)之间设有并联设置的第一排风道和第二排风道，所述第一排风道和所述第二排风道相互隔离，且各自独立打开或关闭；在所述第一热交换芯体(16B)处于所述第一位置时，所述新风风道与所述第一排风道为交叉设置，所述新风风道的气流和所述第一排风道的气流经所述第一热交换芯体(16B)发生热交换；在所述第一热交换芯体(16B)处于第二位置时，关闭所述第一排风道，打开所述第二排风道。

2.根据权利要求1所述的风道组件，其特征在于，所述风道组件还包括有仓体，所述新风风道和所述排风风道均穿设于所述仓体；所述第一热交换芯体(16B)为抽屉式插设于所述仓体中。

3.根据权利要求2所述的风道组件，其特征在于，所述仓体设有隔板(101)，能够将所述仓体分设为第一腔和第二腔，所述第一排风道设于所述第一腔，所述第二排风道设于所述第二腔，所述第一热交换芯体(16B)活动地设于所述第一腔。

4.根据权利要求3所述的风道组件，其特征在于，所述第一腔内设有滑轨，所述第一热交换芯体(16B)滑动地设于所述滑轨上。

5.根据权利要求4所述的风道组件，其特征在于，所述风道组件还包括有驱动组件，能够驱动所述第一热交换芯体(16B)沿所述滑轨发生位置变化。

6.一种新风环境控制一体机，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的风道组件。

7.根据权利要求6所述的新风环境控制一体机，其特征在于，所述新风环境控制一体机还包括有第二热交换芯体(16A)，所述第二热交换芯体(16A)与所述第一热交换芯体(16B)并联地设在所述新风进口(1)和所述新风出口(20)之间，各自独立地对沿所述新风风道流动的气流进行换热处理。

8.根据权利要求7所述的新风环境控制一体机，其特征在于，所述风道组件还包括有仓体，所述仓体被隔板(101)分设为第一腔和第二腔，所述第二热交换芯体(16A)设在所述第二腔中，所述第二排风道中气流经所述第二热交换芯体(16A)与所述新风风道的气流进行换热。

9.一种如权利要求6-8任一项所述新风环境控制一体机的控制方法，其特征在于，包括：

新风换热模式：调控所述第一热交换芯体(16B)处于第一位置，对沿所述新风风道流动的气流进行换热处理；

新风旁通模式：调控所述第一热交换芯体(16B)处于第二位置，所述第一热交换芯体(16B)移出所述新风风道。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述新风环境控制一体机还包括有回风通道，所述回风通道与所述新风风道交汇设置；所述控制方法还包括：

混风模式：对经过所述第一热交换芯体(16B)换热后的气流，与所述回风通道的气流混合处理；

内循环模式：关闭所述新风风道，打开所述回风通道。

11.根据权利要求9或10所述的控制方法，其特征在于，所述新风风道和所述排风风道中均设有控制风阀。

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