CN1214216C - 换气装置 - Google Patents

Abstract

换气装置由箱体和安装在箱体内的供气管路、排气管路和换热器构成。供气管路和排气管路交叉安装在箱体中，其两端分别与室内和室外连通，其供气排出口和排气排出口分别设有供气风扇和排气风扇；换热器安装在供气管路与排气管路的交叉处，其内设有相邻的供气通路和排气通路，供气通路与排气通路的分界面设有热交换膜；换热器的下方设有用于汇集热交换过程中所产生的冷凝水的开放式集水槽，换热器的底面至集水槽的底面设有只允许冷凝水通过的过水过滤器。在本发明中，冷凝水可由吸入的室外空气或排出的室内空气的作用而自然蒸发，不必另外安装排水管和排水泵；由吸入的室外空气蒸发时，还可使吸入的室外空气降温。

Description

换气装置

一、技术领域：

本发明涉及一种换气装置，具体地说，涉及一种利用吸入的室外空气或排出的室内空气除去室内和室外空气通过换热器时生成的冷凝水的换气装置。

二、背景技术：

在封闭的空间中，由于生命体的呼吸，空气中的二氧化碳的含量将逐渐增加并且影响生命体的呼吸；因此，在办公室或车辆等狭小空间中有很多人停留时，应该用新鲜的室外空气随时更新被污染的室内空气，这时通常采用换气扇进行换气。最常用的换气装置不过是一台通风机，它可将室内空气强制性地排到室外。然而，利用通风机将室内空气强制性排到室外时，室内的冷空气或热空气也无保留地排至室外，而室外的空气则在没有热交换的情况下通过门缝、窗缝而流入室内，这样，为了冷却或加热室内空气就需要付出更多的费用。

另外，冷空气或热空气突然由室外流入室内时，室内空气的温度的急剧变化将使室内的人倍感不适。特别是当门窗紧闭时，如果只是一味地将室内空气排至室外，而外部的新鲜空气不能进入室内，将使室内严重缺氧，室内的湿度也得不到调节。因此，尽管装有换气装置，仍不能使室内空气保持舒适。为此，出现了一种热交换方式的换气装置，即将吸入的室外空气与排出的室内空气先进行热交换，然后再供入室内。图1即是热交换方式换气装置的示意图。

如图1所示，箱体1的内部设有室外空气进入室内的供气管路1 0和室内空气排至室外的排气管路20，供气管路10和排气管路20在一定位置上交叉安装，其交叉处安装有供吸入的室外空气与排出的室内空气进行热交换的换热器5。在箱体1内部，供气管路10与排气管路20由隔板3隔开，互不影响。供气管路10的一端是与室外相连的供气吸入口11，而另端则是与室内相连的供气排出口13；排气管路20的一端是与室内连通的排气吸入口21，而另端则是与室内连通的排气排出口23。供气管路10的供气排出口13一侧安装有强制吸入室外空气的供气风扇15，而在排气管路20的排气排出口23一侧安装有强制排出室内空气的排出风扇25。换热器5与六面体，其上、下角由箱体1支撑，其左右角则由隔板3支撑，其内部装有多个与供气管路10连通的供气通路5a和与供气通路5a相邻并与排气管路20连通的排气通路5b，供气通路5a与排气通路5b的分界面上则装有导热系数极高的热交换膜(图中未示)。上述热交换方式换气装置的工作过程如下。

当室内空气污染到一定程度而需要换气时，首先启动排气风扇25，室内空气即通过排气吸入口21进入排气管路20，再通过换热器5的排气通路5b和排气排出口23排到室外；与此同时，启动供气风扇15，室外的新鲜空气将通过供气吸入口11进入供气管路10，然后再通过换热器5的供气通路5a和供气排出口13进入室内。这时，通过换热器5的室内空气和室外空气通过热交换膜进行热交换，这种热交换还包括温度较高的室内或室外空气降温到露点以下时生成冷凝水而形成的残余热量交换。这样，采用热交换方式换气装置换气时，不论室内是制冷还是供暖，室外空气与室内空气都将先进行一次热交换之后再进入室内，因此可以防止室内温度急剧上升或下降。

在上述换气装置中，为了除去换热器5所生成的冷凝水，必须安装专门的排水管和排水泵。从节约能源的角度看，这无疑是一种浪费；而且，使用也变得不方便。

三、发明内容：

本发明的目的即在于提供一种热交换方式换气装置，以便室内空气和室外空气在换热器内进行热交换时产生冷凝水可由吸入的室外空气或排出的室内空气的作用而自然蒸发，从而无需另外设置排除冷凝水的排水管和排水泵。

为了实现上述目的，本发明利用箱体和安装在箱体内的供气管路、排气管路和换热器构成一种换热装置。供气管路和排气管路交叉安装并利用隔板隔开，其交叉处安装有供吸入的室外空气与排出的室内空气进行热交换的换热器；供气管路的两端分别是与室外连通的供气吸入口和与室内连通的供气排出口，排气管路的两端分别是与室内连通的排气吸入口和与室外连通的排气排出口；供气管路的供气排出口一端安装有强制吸入室外空气的供气风扇，排气管路的排气排出口一端安装有强制排出室内空气的排气风扇；换热器为六面体，其上下角由箱体支撑，其左右角由隔板支撑，其内部设有与供气管路连通的供气通路和与供气通路相邻并与排气管路连通的排气通路，供气通路与排气通路的分界面上设有热交换膜；换热器的下方设有用于汇集热交换过程中产生的冷凝水的开放式集水槽，换热器的底面至集水槽的底面设有只允许冷凝水通过的过水过滤器。

基于以上的结构，本发明中吸入的室外空气与排出的室内空气在换热器中进行热交换所产生的冷凝水可由于吸入的室外空气或排出的室内空气的作用而自然蒸发，因而无需另外安装用于排除冷凝水的排水管和排水泵；利用吸入的室外空气蒸发冷凝水时，还可以收到使吸入的室外空气降温的效果。

以下结合具体实施例对本发明换气装置的技术特征作进一步的详细说明。

四、附图说明：

图1是一般热交换方式换气装置的示意图。

图2a和图2b是本发明第一实施例的示意图。

图3是本发明第二实施例的示意图。

图4a、4b是本发明第三实施例的示意图。

图5是本发明第四实施例的示意图。

图6是本发明第五实施例的示意图。

图7是本发明第六实施例的示意图。

五、具体实施方式：

图2a和图2b是本发明第一实施例的示意图，如图所示，在箱体1内安装有室外空气进入室内的供气管路10和室内空气排至室外的排气管路20，供气管路10与排气管路20交叉安装，其交叉点上设有供室外空气和室内空气进行热交换的换热器5。供气管路10的两端设有供气吸入口11和供气排出口13，排气管路20的两端设有排气吸入口21和排气排出口23；供气管路10的供气排出口13一端设有强制吸入室外空气的供气扇15，而排气管路20的排气排出口23一端设有强制排出室内空气的排气扇25。供气管路10与排气管路20利用隔板3隔开，互不影响。

换热器5内设有多个与供气管路10连通的供气通路5a和与供气通路5a相邻并与排气管路20连通的排气通路5b，供气通路5a与排气通路5b的分界面设有导热系数极高的热交换膜(图中未示)。为了收集换热器5生成的冷凝水，在换热器5下方设有一集水槽30；为了使集水槽30由冷凝水在室外空气的作用下自然蒸发，集水槽30的上口31是开放的。为了避免吸入室内的室外空气与排至室外的室内空气在集水槽30内相混，应在换热器5的底端至集水槽30的底面33之间安装一过水过滤器40；该过水过滤器40应能阻断空气通过而只能使冷凝水通过；因此，过水过滤器40必须用透水材质制成，作为一个例子，可以用纸制成。为了使集水槽30内的冷凝水在通入换热器5的室外空气的作用下自然蒸发，换热器5内的供气通路5a应由左上角向右下角倾斜，且集水槽30就曝露于供气管路10，为了使冷凝水全部蒸发，集水槽30的底面33还应向供气管路10倾斜。

上述换气装置的工作过程如下。启动排气扇25和供气扇15，室内空气通过排气吸入口21进入排气管路20，再通过换热器5的排气通路5b和排气排出口23排向室外；新鲜的室内空气通过供气吸入口11进入供气管路10，再通过换热器5的供气通路5a和供气排出口13进入室内。这时，分别由排气通路5b和供气通路5a流经换热器5的室内空气和室外空气，通过热交换膜进行热交换；热交换过程中产生的冷凝水沿着供气通路5a和排气通路5b而汇集到集水槽30中并流向供气管路10一侧。这样，冷凝水即可在吸入的室外空气的作用下自然蒸发，同时使吸入的室外空气降温；特别是，当吸入的室外空气温度较高时，蒸发降温效果更为明显。因此，这种换气装置特别适用于室外温度大大高于室内温度的夏季。

由此可见，本发明第一实施例中，热交换过程中所产生的冷凝水可在吸入的室外空气的作用下自然蒸发，并不需要另外安装排水管和排水泵来除去冷凝水；同时，还能降低吸入的室外空气的温度。

图3是本发明第二实施例的示意图，其主要结构与第一实施例相同，唯换热器5的供气通路5a和排气通路5b的方向有所不同。为了使冷凝水能在排出的室内空气的作用下蒸发并排到室外，集水槽30应曝露于排气管路20，集水槽30的底部33应向排气管路20一端倾斜；而且，换热器5的排气通路5b应由左上角向右下角倾斜，而供气通路5a应由右上角向左下角倾斜。

在这种情况下，热交换过程中所产生的冷凝水可排出的室内空气的作用下蒸发并随室内空气一起排至室外。同样不需要另外安装排水管和排水泵。这种换气装置特别适用于室内温度大大高于室外温度的冬季。

图4a和图4b是本发明的第三实施例的示意图，其结构与第一实施例基本相同，但在供气管路10一端的集水槽30的底部安装有可使冷凝水强制蒸发的加热器50。必要时可启动加热器50，显然将比自然蒸发更快。为了控制加热器50的启动，可在集水槽30一侧安装检测冷凝水位的水位感应器55，并以其延长管55a内的气压变化感知水位，感知信号传递到控制器(图中未示)。

在这种情况下，热交换过程中所产生的冷凝水可在通入换热器5的室外空气的作用下自然蒸发或由加热器50强制蒸发，同时使吸入的室外空气降温。这种换气装置特别适用于室外温度大大高于室内温度的夏季。

图5是本发明第四实施例的示意图，其结构与第三实施例基本相同，唯换热器5的供气通路5 a和排气通路5b的方向不同。为了使产生的冷凝水在排出的室内空气的作用下蒸发并随室内空气排至室外，集水槽30应曝露于通过换热器5的排气管路20，集水槽30的底面33也应向排气管路20一端倾斜，加热器50也应安装于排气管路20一端的集水槽30底部；换热器5的排气通路5b应由左上角向右下角倾斜，而供气通路5a则由右上角向左下角倾斜。集水槽30内的冷凝水位由水位感应器55检测，检测信号传给控制器；当冷凝水位达到一定高度时，控制器控制加热器50启动，以强制蒸发冷凝水。

在这种情况下，冷凝水可在通过换热器5的室内空气的作用下自然蒸发或由加热器50强制蒸发并随室内空气一起排至室外。这种换气装置特别适用于室内空气温度大大高于室外空气温度的冬季。

图6是本发明第五实施例，其结构与第一实施例基本相同，但在集水槽30的供气管路10一端还设置有吸湿剂60并伸入供气管路10中。这种吸湿剂60一旦吸饱了冷凝水后，即因毛细管作用而将冷凝水提升至供气管路10的显露部位，因此应该用吸湿性极强的高分子化合物、纸张和其它纤维材料制成。

这种情况下，热交换过程中生成的冷凝水可由吸湿剂的吸收而上升到供气管路10的显露部位并由于吸入的室外空气的作用而蒸发，同时使吸入的室外空气降温。

图7是本发明第六实施例的示意图，其结构与第五实施例基本相同，唯换热器5中的供气通路5a和排气通路5b的方向不同。为了使冷凝水能在排出的室内空气的作用下自然蒸发并随室内空气排至室外，集水槽30应曝露于通过换热器5的排气管路20，吸湿剂60也应伸入排气管路20中；换热器5的排气通路5b应由左上角向右下角倾斜，供气通路5a则由右上角向左下角倾斜，集水槽30的底面33也应向排气管路20一端倾斜。

在这种情况下，热交换过程中生成的冷凝水可由吸湿剂60吸收而上升到排气管路20的显露部位并由排出的室内空气的作用而蒸发并随室内空气一起排至室外。

综上所述可知，在本发明中，热交换过程中产生的冷凝水可由吸入的室外空气或排出的室内空气自然蒸发或者由加热器强制蒸发，而无需另外安装排水管和排水泵；在由吸入的室外空气自然蒸发时，还可收到使吸入的室外空气降温的效果。

Claims (17)

1、一种换气装置，由箱体和安装在箱体内的供气管路、排气管路和换热器构成；供气管路和排气管路交叉安装在箱体中，其两端分别与室内和室外连通，其供气排出口和排气排出口分别设有供气风扇和排气风扇；换热器安装在供气管路与排气管路的交叉处，其内设有与供气管路连通的供气通路和与供气通路相邻且与排气管路连通的排气通路，供气通路与排气通路的分界面设有热交换膜；其特征在于所述换热器的下方设有用于汇集冷凝水的开放式集水槽，换热器的底面至集水槽的底面设有只允许冷凝水通过的过水过滤器。

2、据权利要求1所述的换气装置，其特征在于所述过水过滤器由纸材制成。

3、根据权利要求1所述的换气装置，其特征在于所述集水槽曝露于通向换热器的供气管路。

4、根据权利要求3所述的换气装置，其特征在于所述集水槽的底面向供气管路一端倾斜。

5、根据权利要求1所述的换气装置，其特征在于所述集水槽曝露于通过换热器的排气管路。

6、根据权利要求5所述的换气装置，其特征在于所述集水槽的底面向排气管路一端倾斜。

7、根据权利要求1所述的换气装置，其特征在于所述集水槽的底部安装有用于强制蒸发冷凝水的加热器。

8、根据权利要求7所述的换气装置，其特征在于所述集水槽一侧安装有用于检测集水槽中冷凝水位的水位感应器。

9、根据权利要求7所述的换气装置，其特征在于所述集水槽曝露于通向换热器的供气管路。

10、根据权利要求9所述的换气装置，其特征在于所述集水槽的底面向供气管路一端倾斜。

11、根据权利要求9所述的换气装置，其特征在于所述加热器安装在供气管路一侧的集水槽底部。

12、根据权利要求7所述的换气装置，其特征在于所述集水槽曝露于通过换热器的排气管路。

13、根据权利要求12所述的换气装置，其特征在于所述集水槽的底面向排气管路一端倾斜。

14、根据权利要求12所述的换气装置，其特征在于所述加热器安装在排气管路一侧的集水槽底部。

15、根据权利要求1所述的换气装置，其特征在于所述集水槽中安装有用于吸收冷凝水并将其升至供气管路或排气管路显露部位的吸湿剂。

16、根据权利要求15所述的换气装置，其特征在于所述吸湿剂伸入到通向换热器供气管路中。

17、根据权利要求15所述的换气装置，其特征在于所述吸湿剂伸入通过换热器的排气管路中。

Images