CN1699861A - 通风系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通风系统，其包括安装在室内天花板上的壳体；位于壳体底表面的进气口和位于壳体侧表面的出气口；将壳体分隔成上部空间和下部空间的隔板；位于壳体上部空间内、通过进气口抽吸室内空气并通过出气口排出室内空气的风机；设置在出气口上、用于净化待排入室内的空气的过滤器组件；与壳体上部空间连通、将室外空气引入壳体内的第一风道；及与壳体下部空间连通、将引入壳体内的室内空气引导到室外的第二风道，借此可提供具有空气净化功能的通风系统。

Description

通风系统
技术领域
本发明涉及一种通风系统，更具体地说，涉及具有空气净化功能的通风系统。
本发明请求享有申请日为2004年5月21日的韩国申请P2004-36357号的优先权，该申请的全文作为本申请的参考文献。
背景技术
如果有许多人停留在如办公室或车厢之类的封闭场所内，该场所将被人们呼吸时迅速产生的二氧化碳或类似物污染，污浊空气对人体将产生不良影响。
因此，必须用室外的新风替换被污染的室内空气，为此，通常采用通风系统。将通风系统安装在天花板内侧，以便利用风机强制地排出室内空气，并将室外空气引入室内。
同时，为了提供更舒适的室内环境，目前，除了设置用于从室内空气中收集尘埃或微生物的通风系统外，通常还在室内设置空气净化器。空气净化器安装在室内地面上，用于净化引入室内的室外空气，以使室内环境维持在更舒适的状态。
然而，现有的通风系统存在如下问题。
第一，由于现有的通风系统只执行将室内空气排放到室外并将室外空气引入室内的功能，所以通风过程中，处理室内空气时，室内的冷或热能被排放到室外。
因此，在例如夏季或冬季室内和室外之间的温差较大时，室外空气的导入将需要对室内进行额外的冷却或加热，这样就不必要地提高了燃料费用。
第二，既不具备集尘功能又不具备除臭功能的现有通风系统在提供舒适的室内环境方面受到限制。而为了提供更舒适的室内环境，必须在室内再另外设置空气净化器。
然而，空气净化器不仅需占据较大的安装空间，且因容易忘记使用而经常不工作。此外，通风系统和空气净化器独立运行，因而难以适应运行状态的变化，并存在增加产品成本的问题。
发明内容
据此，本发明涉及一种通风系统，它可基本解决由于现有技术的局限性和缺陷造成的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种具有空气净化功能的通风系统。
在下文的描述中将指出本发明的其它特性和优点，这些特性和优点中的一部分对本领域的技术人员来说，在阅读了下文后可明显得知，或可从本发明的实施中得知。本发明的目的和其它优点可通过说明书的文字部分、权利要求及附图中具体提到的结构来实现和达到。
为了实现上述目的和优点，按照本发明的目的及下面具体和概括的描述，通风系统包括：安装在室内天花板上的壳体；位于壳体底表面的进气口和位于壳体侧表面的出气口；将壳体分隔成上部空间和下部空间的隔板；位于壳体上部空间内、通过进气口抽吸室内空气并通过出气口排出室内空气的风机；设置在出气口上、用于净化待排入室内的空气的过滤器组件；与壳体上部空间连通、将室外空气引入壳体内的第一风道；与壳体下部空间连通、将引入壳体内的室内空气引导到室外的第二风道。
优选风机是沿轴向抽吸空气并沿径向排出空气的涡轮通风机。
隔板具有使上部空间与下部空间连通的通孔，通孔位于风机下方。
通风系统还包括位于隔板的下侧表面上、用于有选择地关闭通孔的第一风门。第一风门被安装成可沿隔板的下侧表面滑动。
同时，通风系统还包括位于隔板的上表面上、用于有选择地使上部空间与第一风道连通的第二风门。利用铰链将第二风门可转动地安装在隔板的上表面上。
隔板的一侧设有使上部空间与下部空间连通的通孔，通孔位于风机下方。
通风系统还包括位于隔板的下侧表面上、用于有选择地关闭通孔的第一风门。第一风门被安装成可沿隔板的下侧表面滑动。
第一风道包括安装于其上、用于将室外空气抽吸到壳体的上部空间内的吸风机，第二风道包括安装于其上、用于强制地将室内空气排放到室外的排风机。
第一和第二风道分别设有用于有选择地关闭第一和第二风道的第三和第四风门。
第一风道设有用于将室外空气抽吸到壳体的上部空间的吸风机，第二风道设有用于强制地将室内空气排向室外的排风机。
此外，第一和第二风道相互交叉，使室内空气与室外空气之间进行热交换的预热交换器安装在该交叉部位。
过滤器组件包括集尘过滤器(dust collecting filter)、光催化剂和活性碳。优选集尘过滤器为高效过滤器{HEPA(High Efficiency Particulate Arrestor)过滤器}，或超高效过滤器{ULPA(Ultra Low Penetration Absolute)过滤器}。
排气口设有用于检测室内空气中所含的二氧化碳的传感器。
可理解到，上面的概述和下面对本发明的详细描述都只是举例说明，意欲对要保护的本发明提供进一步解释。
附图说明
对本发明提供进一步理解并构成本申请一部分的附图示出了本发明的实施方式，这些附图与文字描述部分一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1示意地图解说明了安装在室内的本发明一优选实施方式的通风系统；
图2是本发明一优选实施方式的通风系统细节的剖面图；
图3是本发明一优选实施方式的预热交换器的剖面图；
图4是本发明一优选实施方式的通风系统处于通风模式下运行的剖面图；
图5是本发明一优选实施方式的通风系统处于空气净化模式下运行的剖面图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的优选实施方式，即在附图中所示的实例。在全部附图中，在可能之处，相同或类似部件都采用相同的附图标记。
图1示意地图解说明了安装在室内的本发明一优选实施方式的通风系统；图2是本发明一优选实施方式的通风系统的细节的剖面图。
参照图1和2，通风系统包括安装在室内天花板上的壳体100、将壳体100分隔成上部空间104和下部空间105的隔板120、及与壳体100相连的第一和第二风道10和20。
与壳体100的上部空间104连通的第一风道10将室外空气引向壳体100的内侧，与下部空间105连通的第二风道20将引入壳体100内侧的室内空气引向室外。为此，第一和第二风道10和20穿过房间的外壁并延伸到室外。
第一风道10具有安装于其上、将室外空气抽吸到壳体100的上部空间104内的吸风机15，第二风道20具有安装于其上、用于强制地将室内空气排到室外的排风机25。
第一和第二风道10和20设有第三和第四风门16和26，用于根据运行状态有选择地关闭第一和第二风道10和20。更详细地说，第三和第四风门16和26在通风系统以空气净化模式运行时分别关闭第一和第二风道10和20，在通风系统以通风模式运行时分别开启第一和第二风道10和20。
在空气净化模式中，通风系统净化室内空气，而在通风模式中，通风系统对室内进行通风，在此模式中，室内空气被排放到室外，并将室外空气提供给室内。
壳体100的底表面设有进气口101，侧表面设有出气口102。进气口101使壳体100的下部空间104与室内空间连通，出气口102使壳体100的上部空间105与室内空间连通。
因此，通过第一风道10引导到壳体100的上部空间104的室外空气通过出气口102排入室内空间，而通过第二风道20排放到室外的室内空气通过进气口101被引入壳体100的下部空间105。
同时，出气口102设有过滤器组件200，用于净化排入室内空间的空气，以向室内空间提供新风。
更详细地说，通过第一风道10引导到壳体100的上部空间104的室外空气在通过出气口102被排放之前流过过滤器组件200，并在该过滤器组件处被净化，以向室内空间提供新风。
过滤器组件200包括集尘过滤器210、光催化剂220和活性碳230。集尘过滤器210过滤空气中的尘埃，光催化剂220和活性碳230是具有很强的吸附能力并吸收空气中异味的碳。
集尘过滤器210是一种高效过滤器(HEPA过滤器)，或超高效过滤器(ULPA过滤器)。
HEPA过滤器可去除如尘埃、细菌、病毒等之类的大于0.3微米的颗粒，其过滤效率达99.97％，ULPA过滤器的过滤性能比HEPA过滤器更好，能去除如微细的尘埃、细菌、病毒等之类的尺寸范围在0.1-0.01微米的颗粒，其过滤效率高达99.999％。
同时，壳体100的上部空间104中设有用于强制室内空气循环的风机110。风机110通过进气口101将室内空气抽入壳体100内侧，并通过出气口102将空气排入室内空间。在这种情况下，室内空气在被排入室内空间之前流过过滤器组件200，并在该过滤器组件处被净化。
因此，由于室内空气借助于风机110连续被强制循环并借助于过滤器组件200不断被净化，所以，即使对室内不进行通风，室内空间也能保持在舒适状态。
此外，隔板120的一侧具有使上部空间104与下部空间连通的通孔103。通孔103位于风机110下方，用于将风机110的吸力直接传递到进气口101。
于是，借助于风机110引入壳体100内的室内空气通过通孔103运动到上部空间104，然后通过过滤器组件200和出气口102被排入室内空间。
优选风机110为沿轴向吸气并沿径向排气的涡轮通风机。风机110通过传递驱动力的轴与电机111相连。
在隔板的下侧设有用于选择地关闭通孔103的第一风门130。当通风系统处于通风模式时，第一风门130关闭通孔103，以防止室内空气排入上部空间104。
按照这种方式，通过进气口101引入下部空间105的室内空气不与被引入上部空间104的室外空气混合，而经第二风道20排放到室外。
优选将第一风门130被安装成可沿隔板120的下侧表面滑动。
在隔板120的上表面上设有根据运行状态使上部空间104与第一风道10连通的第二风门140。
更详细地说，通风系统处于通风模式时，第二风门140使上部空间104与第一风道10连通，以便将室外空气引入上部空间104；而通风系统处于空气净化模式时，风门140在上部空间104与第一风道10之间关闭，以防止室内空气流入第一风道10。
为此，利用铰链将第二风门140可转动地安装在隔板120的上表面上。
同时，第一和第二风道10和20相互交叉，使室内空气与室外空气之间进行热交换的预热交换器5设置在该交叉部位。
图3是本发明一优选实施方式的预热交换器的剖面图。
参照图3，预热交换器5具有六面体形状，其内设有多个互相接触的第一和第二流动通路5a和5b。第一流动通路5a与第一风道10连通，第二流动通路5b与第二风道20连通。
将具有良好传热效率的热交换膜(图中未示出)设置在第一流动通路5a和第二流动通路5b的交界面上。
同时，优选将预热交换器5与第一和第二风道10和20或旁通管(图中未示出)相连。
更详细地说，如夏季或冬季室内和室外之间存在大的温差的情况下，室内空气和室外空气与预热交换器5之间进行热交换。如果室内空气和室外空气通过预热交换器5，则由于室内空气和室外空气的流速变慢，需要更长的时间来进行通风。
此外，如春季或秋季室内与室外之间几乎没有温差的情况下，则不需要进行热交换，优选将第一和第二风道10和20连接到分别独立设置的旁通管(图中未示出)上，以快速进行通风。
下面将对本发明的通风系统分别执行通风模式和空气净化模式的运行过程进行描述。
图4是本发明一优选实施方式的通风系统处于通风模式下运行的剖面图。
参照图4，在通风模式中，风机110不运行，风门130将隔板120上的通孔103关闭。
第二风门140与隔板120平行，从而使上部空间104与第一风道10连通，第三和第四风门16和26使第一和第二风道10和20开启。在这种状态下，设在第一和第二风道10和20上的吸风机15和排风机25投入运行。
首先，当吸风机15投入运行时，室外空气经第一风道10、壳体100的上部空间104和出气口102排入室内。在这种情况下，室外空气通过过滤器组件200，并在该过滤器组件处受到净化。
当排风机25投入运行时，室内空气经进气口101被送入下部空间105，然后经第二风道20排放到室外。
于是，对室内进行通风时，利用排风机25将污浊的空气从室内排向室外，并利用吸风机15将新风从室外送入室内。由于室外空气在被过滤器组件200净化的状态下被送入室内，室内环境更舒适。
同时，在室内和室外之间的温差较大的情况下，分别沿第一和第二风道10和20流动的室内空气和室外空气通过预热交换器5。按照这种方式，使室内空气和室外空气之间进行热交换，以防止不期望的能源浪费。
但是，当室内和室外之间的温差较小时，如春季或秋季，如上所述，室内空气和室外空气分别沿旁通管(图中未示出)流动，而不通过预热交换器5。
图5是本发明一优选实施方式的通风系统处于净化模式下运行的剖面图。
参照图5，在通风系统处于空气净化模式时，吸风机15和排风机25不运行，第一风门130滑动到将隔板120上的通孔103开启的位置。
第二风门140转动到垂直于隔板120的位置，以将上部空间104与第一风道10之间关闭，第三和第四风门16和26关闭第一和第二风道10和20。
在这种状态下，当风机110投入运行时，室内空气经进气口101、通孔103和出气口102被再次送入室内。在这种情况下，室内空气通过过滤器组件200并在该过滤器组件处被净化。
因此，本发明的通风系统不仅可以通风模式运行，而且还可以空气净化模式运行，并且根据运行状态，使室内空气和室外空气在预热交换器5处进行热交换。
同时，可按照室内空气的污浊程度选定通风系统的运行模式。也就是说，当污浊程度高时，使通风系统以通风模式运行，当污浊程度低时，使通风系统以空气净化模式运行。
室内空气的污浊程度由安装在进气口101的传感器(图中未示出)检测。传感器检测室内空气中的二氧化碳含量，以确定室内空气的污浊程度。
例如，如果传感器检测的二氧化碳量高于800PPM，则确定室内空气的污浊程度高，此时使通风系统以通风模式运行，。
如上所述，本发明的通风系统具有如下优点。
第一，本发明的通风系统不仅具有通风功能，而且还具有空气净化功能，而不像现有技术那样，在室内设置单独的空气净化器，这样就可有效利用室内空间，并可节省购买空气净化器所需的经费。
第二，由于室外空气通过过滤器组件，本发明的通风系统即使在通风模式下也能向室内空间提供净化的空气，从而可向室内提供新风。
显然，对于本领域技术人员来说，在不超出本发明的构思和保护范围的前提下，可对本发明进行各种改型和变换。因此，本发明将覆盖落入所附的权利要求及其等同物的范围内的所有改型和变换。

Claims (20)

1.一种通风系统，包括：
安装在室内天花板上的壳体；
位于所述壳体底表面的进气口和位于所述壳体侧表面的出气口；
将所述壳体分隔成上部空间和下部空间的隔板；
位于所述壳体上部空间内、通过所述进气口抽吸室内空气并通过所述出气口排出室内空气的风机；
设置在所述出气口上、用于净化待排入室内的空气的过滤器组件；
与所述壳体上部空间连通、将室外空气引入所述壳体内的第一风道；及
与所述壳体下部空间连通、将引入所述壳体内的室内空气引导到室外的第二风道。
2.如权利要求1所述的通风系统，其中，所述风机是沿轴向抽吸空气并沿径向排出空气的涡轮通风机。
3.如权利要求1所述的通风系统，其中，所述隔板具有使所述上部空间与下部空间连通的通孔。
4.如权利要求3所述的通风系统，其中，所述通孔位于所述风机下方。
5.如权利要求3所述的通风系统，其中，还包括位于所述隔板的下侧表面上、用于有选择地关闭所述通孔的第一风门。
6.如权利要求5所述的通风系统，其中，所述第一风门被安装成可沿所述隔板的下侧表面滑动。
7.如权利要求1所述的通风系统，其中，还包括位于所述隔板的上表面上、用于有选择地使所述上部空间与所述第一风道连通的第二风门。
8.如权利要求7所述的通风系统，其中，所述第二风门通过铰链可转动地安装在所述隔板的上表面上。
9.如权利要求7所述的通风系统，其中，所述隔板的一侧具有使所述上部空间与下部空间连通的通孔。
10.如权利要求9所述的通风系统，其中，所述通孔位于所述风机的下方。
11.如权利要求9所述的通风系统，其中，还包括位于所述隔板的下侧表面上、用于有选择地关闭所述通孔的第一风门。
12.如权利要求11所述的通风系统，其中，所述第一风门被安装成可沿所述隔板的下侧表面滑动。
13.如权利要求1所述的通风系统，其中，所述第一风道包括安装于其上、用于将室外空气抽吸到所述壳体的上部空间内的吸风机，所述第二风道包括安装于其上、用于强制地将室内空气排放到室外的排风机。
14.如权利要求1所述的通风系统，其中，所述第一和第二风道分别设有用于有选择地关闭所述第一和第二风道的第三和第四风门。
15.如权利要求14所述的通风系统，其中，所述第一风道设有用于将室外空气抽吸到所述壳体的上部空间的吸风机，所述第二风道设有用于强制地将室内空气排向室外的排风机。
16.如权利要求1所述的通风系统，其中，所述第一和第二风道相互交叉，在该交叉部位安装有使室内空气与室外空气进行热交换的预热交换器。
17.如权利要求1所述的通风系统，其中，所述过滤器组件包括：
集尘过滤器、光催化剂及活性碳。
18.如权利要求17所述的通风系统，其中，所述集尘过滤器是高效过滤器(HEPA过滤器)。
19.如权利要求17所述的通风系统，其中，所述集尘过滤器是超高效过滤器(ULPA过滤器)。
20.如权利要求1所述的通风系统，其中，所述进气口设有用于检测室内空气中所含的二氧化碳的传感器。
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