CN1702392A - 通风机 - Google Patents

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Abstract

一种通风机，包括：一壳体，该壳体内具有一第一流动通道和一第二流动通道；在该壳体内的至少一个风扇，用于通过该第一流动通道向将室内空气供应至室外，并通过该第二流动通道将室外空气引导至室内；以及一在该壳体内的热交换器，该热交换器内具有工作流体，用于借助流经该第一流动通道和该第二流动通道的空气的温差，反复地蒸发(吸热)和冷凝(放热)，以便使流经该第一流动通道的空气和流经该第二流动通道的空气进行热交换。由此提供一种通风机，其较薄、并能够方便安装、可以回收室内空气的热能、以及降低压力损失和噪音。

Description

通风机
技术领域
本发明涉及通风机，并特别涉及一种通风机，其较薄、并能够方便安装、可以回收室内空气的热能、以及降低压力损失和噪音。
背景技术
通常，通风机将室内空气排出到室外，并将室外空气供给到室内。通风机对于建筑物很重要，其安装于顶棚或墙壁上。通风机通过顶棚或墙壁内的管道与室外连通。
由于通风机内要构建单元，如风扇，所以通风机体积较大。为了在建筑物的每一层安装通风机，就需要较大的楼层高度。据此，由于需要较大的楼层高度，所以显著地提升了建造费用。
此外，当打算在窗户或墙壁上安装通风机时，由于通风机体积庞大并且流动通道复杂，所以安装较困难。
发明内容
因此，本发明涉及一种通风机，其能够排除现有技术的限制和缺点导致的一个或多个问题。
本发明的目的在于提供一种通风机，其较薄、并能够方便安装、可以回收室内空气的热能、以及降低压力损失和噪音。
本发明的其他的优点、目的、特征的一部分将在下面进行描述，而根据本发明的实施，或下面的描述，另一部分对于本领域的技术人员将变得很明显。本发明的目的和其他优点将通过说明书和权利要求书及附图来实现和获得。
为了获得这些及其他优点，根据本发明的目的，作为此处的实施及广义的描述，提供了一种通风机，包括：一壳体，该壳体内具有一第一流动通道和一第二流动通道；在该壳体内的至少一个风扇，其用于通过该第一流动通道将室内空气供应至室外，并通过该第二流动通道将室外空气引导至室内；以及一在该壳体内的热交换器，该热交换器内具有工作流体，用于借助流经该第一流动通道和该第二流动通道的空气的温差，反复地蒸发(吸热)和冷凝(放热)，以便使流经该第一流动通道的空气和流经该第二流动通道的空气进行热交换。
优选地，该热交换器包括多个加热管。
优选地，该热交换器还包括多个与该加热管的外圆周表面接触的翅片，用于增加热交换面积。
优选地，该通风机还包括一嵌板，用于使该第一流动通道与该第二流动通道分隔开，并且所述风扇分别设置于分隔开的通道。
优选地，该热交换器包括与各所述风扇相邻设置的加热管。
优选地，该加热管被弯曲，以便安装在各所述风扇的前面。
优选地，该加热管穿过该嵌板，并且被弯曲，以便该加热管具有关于该嵌板对称的形状。
优选地，该热交换器还包括多个与该加热管的外圆周表面接触的翅片，用于增加热交换面积。
优选地，其中该第一流动通道在该壳体内偏转，以便引入该壳体内的空气流动方向与排到室外的空气流动方向不同。
优选地，其中该第二流动通道在该壳体内偏转，以便引入该壳体内的空气流动方向与排到室内的空气流动方向不同。
优选地，该风扇沿轴向吸入空气，并沿径向排出空气。
优选地，该第二流动通道还包括一过滤器，其设置在该壳体的内部和室外之间。
本发明的另一方案，一种通风机，包括：一壳体，该壳体具有与室内连通的一入口和一出口、以及与室外连通的一供应端口和一排出端口；一嵌板，其使该入口与该排出端口连通，并使该出口与该供应端口连通；一风扇，其位于由该入口和该排出端口、以及由该出口和该供应端口形成的空间的至少其中一个空间内；一在该壳体内的热交换器，该热交换器内具有工作流体，用于借助排到室内的空气和排到室外的空气的温差，反复地蒸发(吸热)和冷凝(放热)，以便使排到室内的空气和排到室外的空气进行热交换。
优选地，该热交换器还包括穿过该嵌板的一加热管，用于使穿过该入口和该排出端口的空气、以及穿过该出口和该供应端口的空气彼此进行热交换。
优选地，该热交换器还包括多个与该加热管的外圆周表面接触的翅片，用于增加热交换面积。
优选地，该风扇设置在由该入口和该排出端口形成的空间以及由该出口和该供应端口形成的空间。
优选地，该热交换器包括穿过该嵌板的一加热管，该加热管关于该嵌板弯曲，以便设置在该入口和该风扇、以及该供应端口和该风扇之间。
优选地，该热交换器还包括多个与该加热管的外圆周表面接触的翅片，用于增加热交换面积。
优选地，该排出端口垂直于该入口，以便引入该壳体内的空气的流动方向与排出到室外的空气的流动方向不同。
优选地，该出口垂直于该供应端口，以便引入该壳体内的空气的流动方向与供应到室内的空气的流动方向不同。
优选地，该风扇沿轴向吸入空气，并沿径向排出空气。
优选地，该通风机还包括一设置在该供应端口的过滤器。
根据本发明的另一方案，一种通风机，包括：一壳体；一在该壳体内的风扇，其用于吸入/排出室内/室外空气；以及一在该壳体内的热交换器，该热交换器具有一带有内部毛细管的同轴管，用于借助室内空气和室外空气之间的温差，使该热交换器内的工作流体进行闭路循环，以在该热交换器的一端进行吸热反应并在该热交换器的另一端进行放热反应。
优选地，该通风机还包括一用于分隔该壳体的内部空间的嵌板；并且，在每一分隔的空间内设置风扇。
优选地，该风扇是离心类型的，用于沿轴向吸入空气并沿径向排出空气。
优选地，该壳体具有：空气入口，所述空气入口在沿所述风扇的轴向、关于该嵌板的该壳体的相对侧面上；以及空气出口，所述空气出口在沿所述风扇的轴向、关于该嵌板的该壳体的相对侧面上。
优选地，该热交换器包括：多个穿过该嵌板的加热管，以便被设置成关于该嵌板对称；以及多个与该加热管的外圆周表面接触的翅片。
优选地，该加热管具有分别设置在所述风扇前面的相对侧面。
优选地，该通风机还包括一用于过滤室外空气的过滤器，该过滤器在室外空气要被引入的该壳体的内部空间中。
需要了解的是本发明的上述的一般描述和下述的详细描述均是举例和说明用的，用于给本发明的权利要求提供进一步的说明。
附图说明
附图是为理解本发明提供进一步的说明，在此处并入并构成本说明书的一部分，其与文字描述部分一同说明本发明的实施例，以便解释本发明的原理。其中：
图1是根据本发明的优选实施例的通风机的立体图；以及
图2是根据本发明的优选实施例的通风机的侧视图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的优选实施例，其例子显示于附图中。在可能的情况下，尽可能用相同的附图标记表示相同或类似的零件。
参考图1和图2，通风机包括壳体10、风扇71和72、和热交换器40。
壳体10形成一外壳，并被安装在建筑物的顶棚或窗户上。该壳体10内形成有第一流动通道20和第二流动通道30。该第一流动通道20将室内空气导出到室外，该第二流动通道30将室外空气导入到室内。
为了制造结构紧凑的通风机1，第一流动通道20在壳体10内偏转，使得引入壳体内的空气的流动方向不同于排出到室外的空气的流动方向，并且，第二流动通道30在壳体10内也偏转，使得引入壳体内的空气的流动方向不同于排到室内的空气的流动方向。
同时，至少一个风扇71和72设置在壳体10的内部，引导空气通过第一流动通道20和第二流动通道30进入室内/或排至室外。为了防止第一流动通道20和第二流动通道30彼此干涉，设置一用于分隔壳体10内部空间的嵌板50，以便将第一流动通道20与第二流动通道30分隔开。
风扇71和72分别设置在壳体10的两个空间，即第一流动通道20和第二流动通道30，以便能够使空气更有效地移动。下面将描述风扇71和72设置到第一流动通道20和流动通道30的情况。
为了使通风机1结构紧凑并使流动通道分别具有较大的吸入区域，风扇71和72是离心类型的，其沿轴向吸入空气并沿径向排出。在这种情况下，该第一流动通道20和第二流动通道30在壳体10内偏转。同时，风扇71和72可以是轴向类型的，其沿轴向吸入和排出空气。在这种情况下，该第一流动通道20和第二流动通道30不偏转，而是直的。
在壳体10内设置热交换器40。该热交换器40内具有工作流体，该工作流体根据流经第一流动通道20和第二流动通道30的空气的温差，反复地蒸发和冷凝。工作流体在蒸发时吸收热量；工作流体在冷凝时排出热量，从而第一流动通道20内的空气和第二流动通道30内的空气均与热交换器40接触，彼此进行热交换。也就是说，该热交换器40的一端与第一流动通道20内的空气接触，以与其进行热交换，并且该热交换器40的另一端与第二流动通道30内的空气接触，以与其进行热交换。
为了进行此操作，热交换器40包括加热管41。该热交换器40的加热管41包括用于传递热量的工作流体、在真空下的闭合管、以及具有中心孔的在该管中的管芯(wick)，其使在一端加热的工作流体移动到另一端，并使在另一端冷却的工作流体移动至这一端。该管芯具有网孔或凹槽形状，以便通过工作流体的表面张力产生毛细现象。
也就是说，热交换器40具有一带有毛细内管的同轴管，工作流体设置在具有毛细作用的内管内。该热交换器40具有用于工作流体的闭合回路，用于借助室内空气和室外空气之间的温差使工作流体在该热交换器内循环，使得在一端进行吸热反应，并在另一端进行排热反应。
如果室内温度高于室外温度，则工作流体吸收第一流动通道20中的空气的热，并在热交换器40的一端蒸发，并将该热量排向第二流动通道30中的空气，并在热交换器40的另一端冷凝，以将第一流动通道20中的空气的热传递给该第二流动通道30的空气。据此，热交换器40提高了第二流动通道30的空气的温度，或者，可以进行相反的操作，将第二流动通道30的热传递给第一流动通道20。
同时，为了提高热交换效率，该热交换器40包括多个与风扇71和72相邻的加热管41。为了加大加热管41与流动通道内的空气接触的面积，加热管41安装在风扇71或72的前面，在此处，风扇71或72具有较大的空气流动区域。为了在风扇71和72的前面安装加热管41，将加热管41弯曲。在这种情况下，风扇71或72的前面被定义为空气吸入的一侧。
热交换器40穿过并固定到嵌板50，并且，加热管41在风扇71和72的端部弯曲，使得关于该嵌板50对称。
同时，热交换器40还包括多个翅片42，每个翅片与加热管的外圆周表面接触，以增大与第一流动通道20和第二流动通道30中的空气的热交换表面。如图所示，翅片42以锯齿形安装到加热管41，以增大与空气的接触面积。
具有此热交换器40的通风机1可以变得紧凑。
此外，在第二流动通道30内，在壳体10内部或壳体10上安装有过滤器60，用于过滤排入室内的空气。为了提供较大的面积，以便使过滤器更有效地过滤，该过滤器60安装在该壳体10的内侧和室外之间。也就是说，该过滤器60安装在风扇71或72吸入空气的一侧。
下面将描述通风机1的运行。
在风扇71和72投入运行时，室内空气就通过第一流动通道20吸入到壳体10内，并排出到室外。室外空气通过第二流动通道30吸入到壳体10内，并排入到室内。
在这种情况下，如果室内空气的温度高于室外空气温度，则穿过第一流动通道20的室内空气与热交换器40在第一流动通道20内接触，以加热和蒸发在热交换器40内的工作流体。
蒸发的工作流体通过热交换器40内部朝向第二流动通道30移动。然后，在与穿过第二流动通道30的室外空气接触的部分，该工作流体冷凝并放出热量，以便给室外空气传递热量。然后，工作流体再次返回到第一流动通道20的方向。在这种情况下，通过毛细管现象，该工作流体返回到第一流动通道20。
更具体地，如上所述，该热交换器40具有同轴管的加热管41。该加热管41内的工作流体在该管的一端吸收室内空气的热量并蒸发，并通过加热管41的内管移动到该加热管41的另一端。然后，该工作流体冷凝，并在加热管41的另一端放出热量，以便将热量传递给室外空气，并通过毛细管现象沿管芯的外管返回到该加热管41的一端。
因此，由于工作流体在加热管41内闭路循环，所以该热交换器40将穿过第一流动通道20的室内空气的热量，传递给穿过第二流动通道30的室外空气。
同时，在与上述假设相反的情况下，即室内空气的温度低于室外空气的温度，当相反现象出现时，在该室外空气排入到室内之前降低该室外空气的温度。
同时，为了形成流动通道，该壳体10具有与室内连通的入口11和出口12，以及与该室外连通的供应端口13和排出端口14。该壳体10具有嵌板50，以分隔该壳体10的内部空间，使得入口11与排出端口14连通，并且，出口12与供应端口13连通。
为了使通风机1紧凑，排出端口14形成为与入口11垂直，以便引入壳体10的空气的流动方向与排至室外的空气的流动方向不同。出口12与供应端口13垂直，以便引入壳体10的空气的流动方向与供应到室内的空气的流动方向不同。
也就是说，壳体10具有矩形截面，在其一侧具有入口11，与该侧相对，设置有供应端口13。同时，排出端口14形成在与该侧相邻的另一侧，并且出口12设置在与该一侧相邻的另一个另一侧。当然，入口11和出口12也可以形成在相同的一侧，排出端口14和供应端口13也可以形成在相同的一侧。
风扇71和72安装在入口11和排出端口14之间的空间、以及出口12和供应端口13之间的空间的至少一个空间内。或者，为了使空气运动效率更高，风扇71和72分别安装在壳体10的分隔的相对空间中，即入口11和排出端口14之间的空间、以及出口12和供应端口13之间的空间内。
如果风扇71和72是离心类型的，则该入口11和供应端口13沿风扇71和72吸入空气的方向设置，并且该排出端口14和出口12沿风扇71和72排出空气的方向设置。也就是说，具有将空气吸入到壳体10内的入口11和供应端口13的空气吸入部分沿风扇71和72的轴向形成，并且，将空气排出到壳体10外的空气排出部分沿风扇71和72的径向形成。
同时，热交换器40具有与以上描述相同的构造，在此省略了其详细描述。
热交换器40具有穿过嵌板50的加热管41，用于使穿过入口11和排出端口14的空气与穿过出口12和供应端口13的空气进行热交换。为了提供较大的热交换面积，热交换器40安装在入口11和风扇71和72之间，以及供应端口13和风扇71和72之间。因此，为了达到此设置，热交换器40穿过并固定在嵌板50上，并在风扇71和72的端部弯曲，使得该热交换器40关于嵌板50对称。
该热交换器40还包括多个翅片42，与加热管41的外圆周表面接触，以便增大热交换面积。由于翅片42与上述构造相同，在此省略了对翅片42的详细描述。
此外，过滤器60安装在壳体10的内或外表面。该过滤器过滤通过壳体10排入室内的空气。更具体地，该过滤器60设置在供应端口13。当然，过滤器60还可以安装在出口12或壳体10的内部。
下面将描述通风机1的运行。
在风扇71和72投入运行时，室内空气通过入口11吸入到壳体10内，并通过排出端口14排出到室外。室外空气通过供应端口13吸入到壳体10内，并通过出口12排入到室内。
在这种情况下，如果室内空气的温度高于室外空气温度，要排出到室外的空气与热交换器40的一侧接触，以加热和蒸发在热交换器40内的工作流体。
蒸发的工作流体在热交换器40内向热交换器40的另一侧移动。然后，在热交换器40的另一侧与排入到室内空气接触的位置，该工作流体冷凝并放出热量，以便将热量传递给排入到室内的空气。然后，工作流体再次返回到热交换器40的该一侧。在这种情况下，通过毛细管现象，该工作流体返回到热交换器40的该一侧。
同时，在与上述假设相反的情况下，即室内空气的温度低于室外空气的温度，当相反现象出现时，在室外空气排入到室内之前降低该室外空气的温度。
如上所述，通过使用加热管作为热交换器，本发明的通风机能够显著地减小壳体的高度，能够允许使用该通风机的建筑物的每一楼层的高度减小。
此外，由于通风机具有室内空气和室外空气不相交的结构，可以显著地降低空气阻力、以及噪音。
此外，在室外空气吸入时经过的部分还设置了过滤器，因此增加了过滤器的接触面积，能够降低空气压力造成的过滤器的损坏，并提高了效率。
对于本领域的技术人员来讲，很明显，在不脱离本发明目的精神和主要特征的情况下，本发明可以各种改型和变化。因此，只要在权利要求书及其等效的范围内，本发明可以包含所述的改型和变化。

Claims (29)

1.一种通风机，包括：
一壳体，该壳体内具有一第一流动通道和一第二流动通道；
在该壳体内的至少一个风扇，其用于通过该第一流动通道将室内空气供应至室外，并通过该第二流动通道将室外空气引导至室内；以及
一在该壳体内的热交换器，该热交换器内具有工作流体，用于借助流经该第一流动通道和该第二流动通道的空气的温差，反复地蒸发(吸热)和冷凝(放热)，以便使流经该第一流动通道的空气和流经该第二流动通道的空气进行热交换。
2.如权利要求1所述的通风机，其中该热交换器包括多个加热管。
3.如权利要求2所述的通风机，其中该热交换器还包括多个与该加热管的外圆周表面接触的翅片，用于增加热交换面积。
4.如权利要求1所述的通风机，其中该通风机还包括一嵌板，用于使该第一流动通道与该第二流动通道分隔开，并且所述风扇分别设置于分隔开的通道。
5.如权利要求4所述的通风机，其中该热交换器包括与各所述风扇相邻设置的加热管。
6.如权利要求5所述的通风机，其中该加热管被弯曲，以便安装在各所述风扇的前面。
7.如权利要求6所述的通风机，其中该加热管穿过该嵌板，并且被弯曲，以便该加热管具有关于该嵌板对称的形状。
8.如权利要求5所述的通风机，其中该热交换器还包括多个与该加热管的外圆周表面接触的翅片，用于增加热交换面积。
9.如权利要求1所述的通风机，其中该第一流动通道在该壳体内偏转，以便引入该壳体内的空气流动方向与排到室外的空气流动方向不同。
10.如权利要求1所述的通风机，其中该第二流动通道在该壳体内偏转，以便引入该壳体内的空气流动方向与排到室内的空气流动方向不同。
11.如权利要求1所述的通风机，其中该风扇沿轴向吸入空气，并沿径向排出空气。
12.如权利要求1所述的通风机，其中该第二流动通道还包括一过滤器，其设置在该壳体的内部和室外之间。
13.一种通风机，包括：
一壳体，该壳体具有与室内连通的一入口和一出口、以及与室外连通的一供应端口和一排出端口；
一嵌板，其使该入口与该排出端口连通，并使该出口与该供应端口连通；
一风扇，其位于由该入口和该排出端口、以及由该出口和该供应端口形成的空间的至少其中一个空间内；
一在该壳体内的热交换器，该热交换器内具有工作流体，用于借助排到室内的空气和排到室外的空气的温差，反复地蒸发(吸热)和冷凝(放热)，以便使排到室内的空气和排到室外的空气进行热交换。
14.如权利要求13所述的通风机，其中该热交换器还包括穿过该嵌板的一加热管，用于使穿过该入口和该排出端口的空气、以及穿过该出口和该供应端口的空气彼此进行热交换。
15.如权利要求14所述的通风机，其中该热交换器还包括多个与该加热管的外圆周表面接触的翅片，用于增加热交换面积。
16.如权利要求13所述的通风机，其中该风扇设置在由该入口和该排出端口形成的空间以及由该出口和该供应端口形成的空间。
17.如权利要求16所述的通风机，其中该热交换器包括穿过该嵌板的一加热管，该加热管关于该嵌板弯曲，以便设置在该入口和该风扇、以及该供应端口和该风扇之间。
18.如权利要求17所述的通风机，其中该热交换器还包括多个与该加热管的外圆周表面接触的翅片，用于增加热交换面积。
19.如权利要求13所述的通风机，其中该排出端口垂直于该入口，以便引入该壳体内的空气的流动方向与排出到室外的空气的流动方向不同。
20.如权利要求13所述的通风机，其中该出口垂直于该供应端口，以便引入该壳体内的空气的流动方向与供应到室内的空气的流动方向不同。
21.如权利要求13所述的通风机，其中该风扇沿轴向吸入空气，并沿径向排出空气。
22.如权利要求13所述的通风机，其中该通风机还包括一设置在该供应端口的过滤器。
23.一种通风机，包括：
一壳体；
一在该壳体内的风扇，其用于吸入/排出室内/室外空气；以及
一在该壳体内的热交换器，该热交换器具有一带有内部毛细管的同轴管，用于借助室内空气和室外空气之间的温差，使该热交换器内的工作流体进行闭路循环，以在该热交换器的一端进行吸热反应并在该热交换器的另一端进行放热反应。
24.如权利要求23所述的通风机，其中该通风机还包括一用于分隔该壳体的内部空间的嵌板；并且，在每一分隔的空间内设置风扇。
25.如权利要求24所述的通风机，其中该风扇是离心类型的，用于沿轴向吸入空气并沿径向排出空气。
26.如权利要求24所述的通风机，其中该壳体具有：空气入口，所述空气入口在沿所述风扇的轴向、关于该嵌板的该壳体的相对侧面上；以及空气出口，所述空气出口在沿所述风扇的轴向、关于该嵌板的该壳体的相对侧面上。
27.如权利要求24所述的通风机，其中该热交换器包括：
多个穿过该嵌板的加热管，以便被设置成关于该嵌板对称；以及
多个与该加热管的外圆周表面接触的翅片。
28.如权利要求27所述的通风机，其中该加热管具有分别设置在所述风扇前面的相对侧面。
29.如权利要求23所述的通风机，其中该通风机还包括一用于过滤室外空气的过滤器，该过滤器在室外空气要被引入的该壳体的内部空间中。
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