一种内外循环切换和部分混风全热交换器
技术领域
本实用新型涉及空气净化技术领域,公开了一种内外循环切换和部分混风全热交换器。
背景技术
目前,随着人类生活水平的提高,空调已经进入千家万户,办公场所,公共场所,甚至各种交通工具上。但由于安装空调的场所通常密封效果都比较好,导致空气质量下降,建筑、装修、家具、装饰和办公设备释放的有害物质是引起室内污染的重要原因。加上夏季和冬季人们更多地依赖空调降温和室内采暖。室内通风状况差,室内有害气体得不到释放和置换,有害气体不断地积累,浓度不断的增高,导致室内空气质量恶化,使人感到困倦、乏力、胸闷、容易患病、工作效率下降,这就是世界卫生组织定名的“病态建筑综合症”,也就是俗称的“空调病”。当然也有部分人为了舒适,不采取密封措施,敞开门窗,则极大的浪费了能源,严重时导致某些小区在最热的时候由于超负荷而断电,使得人们生理和心理两方面都得到极大的伤害。
为了改善上述环境,人们采用活性炭吸附技术、臭氧净化技术、负离子除尘技术和高压静电技的空气净化器对空气进行净化,但是这些空气净化器只能实现室内封闭式的循环,无法引入新鲜空气。但是,有时候室内的TVOC质量不合格,或者室内二氧化碳浓度偏高时,无法引入室外的新鲜空气对室内空气进行稀释,长期处于这种环境中容易引起身体不适等。
因此为更进一步的改善环境,人们采用全热交换器实现室外空气与室内空气的置换,我们都知道,全热交换器工作原理是一种将室外新鲜气体经过净化,热交换处理后送进室内,同时又将室内受污染的有害气体进行热交换处理后排出室外,而室内的温度基本不受新风影响的一种高效节能,环保型的高科技产品。全热交换器的核心器件是全热交换芯体,室内排出的污浊空气和室外送入的新鲜空气既通过传热板交换温度,同时又通过板上的微孔交换湿度,从而达到既通风换气又保持室内温、湿度稳定的效果。这就是全热交换过程。当全热交换器在夏季制冷期运行时,新风从排风中获得冷量,使温度降低,同时被排风干燥,使新风湿度降低;在冬季运行时,新风从排风中获得热量,使温度升高,同时被排风加湿。但是,现有技术中的全热交换器的热回收率不高,在极寒或酷热等天气时,由于室内与室外的温差比较大,送入室内或排除室外的空气即使通过热交换处理,也无法保证送入室内的空气温度为适宜的温度,从而增加室内空气处理设备(空调等)的负荷,浪费能源。
因此,针对上述问题,有必要提供一种能够先对温度进行预混合,先减小一下温差,以降低室内空调的能耗。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是现有技术中的空气净化设备浪费能源的问题。
为解决上述技术问题,本实用新型公开了一种内外循环切换和部分混风全热交换器,所述全热交换器的室外入风风室和室外排风风室之间的隔板上设置有通过控制器控制的风阀组件,通过旋转所述风阀组件实现所述室外入风风室和所述室外排风风室之间的连通混风或密封,以及,通过旋转所述风阀组件实现进风和排风的开启、部分开启或关闭。
进一步的,所述风阀组件包括风阀和阀叶,所述阀叶绕所述风阀旋转,旋转角度α的范围为0°≤α≤90°。
具体的,所述阀叶旋转至0°时,所述风阀组件完全关闭,所述室外入风风室和所述室外排风风室密封,开启进风和排风;所述阀叶旋转至90°时,所述风阀组件完全开启,所述室外入风风室和所述室外排风风室连通,关闭进风和排风;所述阀叶旋转至0°~90°中的任一角度时,所述风阀组件部分开启,所述室外入风风室和所述室外排风风室部分连通,部分开启进风和排风。
进一步的,所述室外入风风室内设置有第一挡片,所述室外排风风室内设置有第二挡片,通过旋转所述风阀组件实现所述第一挡片和第二挡片的连接或断开。
进一步的,所述第一挡片和所述第二挡片连接时,关闭进风和排风,所述第一挡片和第二挡片断开时,开启进风和排风。
进一步的,所述第一挡片和第二挡片断开时,所述第一挡片与阀叶之间的夹角β的范围为0°≤β<90°。
进一步的,所述全热交换器的室内回风风室内设置有用于检测室内温度的第一温度传感器和用于检测室内空气质量的TVOC传感器,所述全热交换器的室内送风风室内设置有用于检测室外温度的第二温度传感器。
进一步的,所述室外入风风室和所述室外排风风室连通混风的混风量为P,且混风量P的范围为0≤P≤100%。
采用上述技术方案,本实用新型所述的内外循环切换和部分混风内外循环切换和部分内外循环切换和部分混风全热交换器具有如下有益效果:
1)本实用新型通过通过设置风阀组件,利用风阀组件的旋转,实现全热交换器中的室外入风风室与室外排风风室之间的连通,实现两个风室内的空气的混合,进而通过室外入风风室与室外排风风室之间的空气的混合,降低或提高室外入风风室中的温度,使得通过室内送风风室输送到室内的空气的温度与室内的温度的温差不会太大,降低室内空调的能耗,起到降低能源的作用;
2)本实用新型通过控制所述风阀组件的旋转角度控制所述室外入风风室与所述室外排风风室之间的混风量P的大小,混风量的范围大小0≤P≤100%,可使全热交换器实现完全内循环功能。
3)本实用新型通过室内空气质量、温度等的阶梯性判断条件作为实现室内空气预先混合的实施判断条件,简单易操作。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型所述的内外循环切换和部分混风全热交换器的结构示意图;
图2是本实用新型所述的外循环时的风向图;
图3是本实用新型所述的局部外循环时的风向图;
图4是本实用新型所述的内循环时的风向图;
图5是本实用新型所述的内外循环切换和部分混风全热交换器控制方法的步骤流程图;
图中,1-全热交换器,2-全热交换芯,3-室外入风风室,31-第一挡片,4-室内回风风室,5-室内送风风室,6-室外排风风室,61-第二挡片,7-入风风口,8-回风风口,9-送风风口,10-排风风口,11-第一温度传感器,12-TVOC传感器,13-第二温度传感器,14-风阀组件,141-风阀,142-阀叶,15-排风风机,16-新风风机,17-第一隔板,18-第二隔板,19-第三隔板,20-第四隔板,21-净化装置。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且,术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
实施例:
为解决现有技术中存在的问题,本实用新型给出了一种内外循环切换和部分混风全热交换器,具体的,参阅图1,所述全热交换器1由多块基板围合而成,所述全热交换器1上其中两块呈相对设置的基板上分别开设有两个间隔设置的风口,具体开设在第一基板和第二基板上。进一步的,所述风口包括入风风口7、回风风口8、送风风口9和排风风口10,作为优选的,所述入风风口7和排风风口10上下开设在第一基板上,所述回风风口8和送风风口9上下开设在第二基板上。
进一步的,所述全热交换器1内部设置有全热交换芯2和净化装置21,所述全热交换芯2将所述全热交换器1分割为室外入风风室3、室内回风风室4、室内送风风室5和室外排风风室6,每相邻两个风室之间均通过隔板密封,每个风室均与一个风口连通,作为优选的,所述室外入风风室3、室内回风风室4、室内送风风室5和室外排风风室6一一对应连通的入风风口7、回风风口8、送风风口9和排风风口10,所述隔板包括第一隔板17、第二隔板18、第三隔板19和第四隔板20,每个隔板均一端与所述全热交换芯2连接,另一端设置在所述全热交换器1上。作为优选的,所述室外入风风室3与所述室外排风风室6之间通过第一隔板17密封,所述室外入风风室3与所述室内回风风室4之间通过第二隔板18密封,所述室内回风风室4与所述室内送风风室5之间通过第三隔板19密封,所述室外排风风室6与所述室内送风风室5之间通过第四隔板20密封。
进一步的,所述室外排风风室6内设置有用于排风的排风风机15,所述室内送风风室5内设置有用于送风的新风风机16,具体的,所述室外入风风室3通过所述全热交换芯2向所述室内送风风室5内输送空气,进而通过所述新风风机16将所述室内送风风室中的空气输送的室内,可以理解的是,将当室外空气进入室内时,空气先经过净化装置21净化,确保了进入室内的空气质量。所述室内回风风室4通过所述全热交换芯2向所述室内送风风室5内输送空气,进而通过所述排风风机15将所述室外排风风室中的空气排出到室外。
进一步的,所述室内回风风室4内设置有用于检测室内温度的第一温度传感器11和用于检测室内空气质量的TVOC传感器12,所述室内送风风室5内设置有用于检测室外温度的第二温度传感器13。并且,将所述第一温度传感器11检测的检测的室内温度记为T1,将所述第二温度传感器13检测的室外温度记为T2,将所述室内温度与室外温度的温差记为ΔT=T1-T2。
进一步的,所述室外入风风室3中设置有第一挡片31,所述室外排风风室6中设置有第二挡片62,所述第一隔板17上设置有风阀组件14,所述风阀组件14通过控制器(图中未示出)控制旋转,通过旋转所述风阀组件14实现室外入风风室3和室外排风风室6之间的连通或密封,以及实现进风和排风的开启或关闭。
具体的,所述风阀组件14包括风阀141和阀叶142,所述阀叶142绕所述风阀141旋转,旋转角度α的范围为0°≤α≤90°,具体的,当所述阀叶旋转至0°时,所述第一隔板17通过所述风阀组件14连接,所述第一挡片31和第二挡片61断开,所述风阀组件14完全关闭,可以理解的是,当所述风阀组件14完全关闭时,所述室外入风风室3与所述室外排风风室6之间密封,开启进风和排风,即室外的空气通过入风风口7进入,室内的空气通过排风风口10排出,所述内外循环切换和部分混风全热交换器执行外循环,实现室外空气进入室内,室内空气排出室外的循环。当所述阀叶旋转至90°时,所述第一隔板17断开,所述第一挡片31和第二挡片61在风阀组件14连接,所述风阀组件14完全开启,可以理解的是,当所述风阀组件14完全开启时,所述室外入风风室3和所述室外排风风室6连通,关闭进风和排风,即室外的空气无法进入室内,室内的空气无法排出室外,所述室外排风风室6的空气进入所述室外入风风室3内,与所述室外入风风室3中的空气混合,所述内外循环切换和部分混风全热交换器执行内循环,可以理解的是,当所述风阀组件14旋转至90°时,所述室外入风风室3中的混合空气即混合风量为100%混风量的混风,通过空气的混合,降低或升高了室外入风风室3的温度后再送入室内送风风室5中,进而通过室内送风风室5中的新风风机16将室内送风风室5中的空气送入室内,使得送入室内的温度与室内的温度之间的温差减小,进而降低室内空调的能耗,同时,空气再次通过净化装置21的净化,提高进入室内的空气的空气质量。当所述,所述风阀组件14的阀叶142与第一挡干31之间形成一定的角度,所述风阀组件14部分开启,所述室外入风风室3和所述室外排风风室6部分连通,实现进风和排风的部分开启,即室内入风风室3中的空气一部分来自室外,另一部分来自室外排风风室6。可以理解的是,所述室外排风风室6中的部分空气通过该夹角缝隙进入所述室外入风风室3中,与所述室外入风风室3中的空气混合,所述室外排风风室6中的另一部分空气由排风风机15从排风风口10出排出室外,所述内外循环切换和部分混风全热交换器执行局部外循环(局部内循环),可以理解的是,当所述阀叶旋转至0°~90°中的任一角度时,所述室外入风风室3中的混合空气即混合风量可以为0-100%中的任一风量的混风,混分后,使得室外入风风室3中的温度中和后升高或降低,进而更加接近室内的温度,降低室内空调的能耗,进一步的,室内的空气由于呼吸等原因,导致室内空气污浊,从而室内的空气通过室内回风风室4进入室外排风风室6进而进入室外入风风室3中的空气也是污浊的,从所述室外入风风室3经过全热交换芯2中的净化装置21过滤后再进入室内送风风室5中,可以对室内的空气进一步进行空气过滤。
进一步的,对于所述内外循环切换和部分混风全热交换器,可以实现以下控制,具体的,参阅图5,所述控制方法包括:
S1、检测并判断室内空气质量是否合格,具体的,通过TVOC传感器12判断室内的空气质量,作为优选的,所述TVOC的检测值<2mg/m3时为合格,否则为不合格。可以理解的是,所述TVOC是会引起机体免疫水平失调,影响中枢神经系统功能,使人体出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等自觉症状;还可能影响消化系统,出现食欲不振、恶心等,严重时可损伤肝脏和造血系统,出现变态反应等。因此,判断室内的TVOC是否合格时,可以根据不同人群所能够承受的TVOC的范围值用户自己设定或者依据国标,上述检测值<2mg/m3时为合格仅仅是一个示例。进一步的,与预设的TVOC值比较后,若室内空气质量不合格,所述风阀组件14旋转至0°,所述室外入风风室3和所述室外排风风室6之间密封,所述内外循环切换和部分混风全热交换器执行外循环,具体的,参阅图2,所述风阀组件14旋转至0°,即所述风阀组件14完全关闭,所述内外循环切换和部分混风全热交换器中的风的流向如下,室外空气经入风风口7进入室外入风风室3后再经过全热交换芯2热交换后到达所述室内送风风室5,经过所述室内送风风室5中的新风风机16将热交换后的空气由送风风口9送入室内,即完成室外空气进入室内的过程,进一步的,室内的原有的空气由回风风口8进入室内回风风室4,再经过全热交换芯2中的净化装置21的过滤后进入室外排风风室6,进而通过室外排风风室6中的排风风机15将空气由排风风口10排出到室外。至此完成室外空气与室内空气的交换过程,即实现所述控制内外循环切换和部分混风全热交换器的外循环。
进一步的,若室内空气质量合格,执行步骤S2;
S2、判断室内温度T1与室外温度T2之间的温差值ΔT是否小于第一预设温差值ΔT',具体的,所述第一温度传感器11用于检测室内的温度T1,可以理解的是,室内的空气进入室内回风风室4的温度即代表室内的温度,所述第二温度传感器13用于检测室外的T2,可以理解的是,室外入风风室3中的空气通过全热交换芯2的热交换后到达所述室内送风风室5的空气的温度即代表室外的温度,虽然室外送风风室5的空气经过全热交换芯2后会进行热交换,但是,由于室内和室外的温度温差过大,因此热交换后的温度可能与室内的温度差还是比较大,暂且将第二温度传感器13检测到的温度表示为室外的温度T2,通过判断该温度与室内温度T1之间的温差,实现对风阀组件14开启或关闭的控制。可以理解的是,当经过全热交换芯2热交换后的空气进入室内送风风室5中温差还是较大时,说明原室外的温度与室内的温度温差很大,这样直接经由全热交换芯2进行热交换,可能热交换后的温差还是比较大,因此,此时开启所述风阀组件14,可以对空气温度进行预先中和后再经由全热交换芯2热交换,进而使得进入室内的空气温度与室内的温度的温差减小,降低空调的能耗。进一步的,所述第一温度传感器11和第二温度传感器13将检测后的结果传输给计算显示器(图中未示出),计算并显示室内温度和室外温度的温差ΔT,可以理解的是,这里所计算出来的温差值ΔT可能是一个负值也可能是一个正值,在考虑温差ΔT时仅考虑具体的数值的大小。若室内温度T1与室外温度T2之间的温差值ΔT小于第一预设温差值ΔT',关闭所述风阀组件14,即将所述风阀组件旋转至0°,所述室外入风风室3和所述室外排风风室6之间密封,所述控制内外循环切换和部分混风全热交换器执行外循环,进一步的,外循环的风的流向已经在上面介绍,这里不再赘述。
进一步的,若室内温度T1与室外温度T2之间的温差值ΔT不小于预设温差值ΔT',执行步骤S3、
S3、判断室内温度T1与室外温度T2之间的温差值ΔT是否大于第一预设温差值ΔT'且小于第二预设温差值ΔT”,若室内温度T1与室外温度T2之间的温差值ΔT大于第一预设温差值ΔT'且小于第二预设温差值ΔT”,将所述风阀组件14旋转角度σ,可以理解的是σ的范围为0°<σ<90°,此时,所述风阀组件14部分开启,所述风阀组件14的阀叶与所述第一挡片31之间存在一个夹角缝隙,所述室外入风风室3和所述室外排风风室6通过该夹角缝隙连通。所述控制内外循环切换和部分混风全热交换器执行局部外循环循环,具体的,参阅图3,室外的部分空气经入风风口7进入室外入风风室3后再经过全热交换芯2热交换并经过净化装置21净化后到达所述室内送风风室5,再经过所述室内送风风室5中的新风风机16将热交换后的空气由送风风口9送入室内,即完成室外空气进入室内的过程,同时,室内的原有的空气经回风风口8进入室内回风风室4中,进而室内回风风室4中的空气经过全热交换芯2的过滤后进入室外排风风室6中,此时由于所述阀叶142与第一挡片31之间形成一个夹角缝隙,所述室外排风风室6中的空气一部分通过该夹角缝隙进入室外入风风室3中,从而该部分空气进入所述室外入风风室3中后与所述室外入风风室3中的空气混合,进一步的,在所述室外入风风室3中混合后的空气经过所述全热交换芯2热交换并由净化装置21进一步过滤后进入所述室内送风风室5中,可以理解的是,在空气在室外入风风室3中混合后,使得室外入风风室3中的温度降低或者升高,从而,经过所述全热交换芯的热交换后,能够使温度更加接近室内温度,并且,通过所述全热交换芯2进一步过滤后,使得进入室内送风风室5中的空气能够更加清新。进一步的,经过所述全热交换芯2热交换后的空气进入到所述室内送风风室5中后,再由所述新风风机16送入室内。可以理解的是,以往,当在寒冷的冬天,室内和室外的温差比较大时,室外的空气由全热交换芯2热交换进入室内后,可能交换后的空气温度与室内的空气的温度之间的温差还是比较大,因此,室内的空调需要消耗较多的能耗才能将进入的冷空气的温度升高至室内一直持的温度,能耗比较大,或者在炎热的夏天,由于室内较冷,室外较热,室内和室外的温差比较大,因此进入室内的高温空气需要消耗室内空调较高的能耗才能使进入室内的温度降低到室内的保持温度,能耗也比较大,因此通过上述风阀组件14的开启,当混合后的空气进入室内后,由于先混合降低或提高一部分空气又经过全热交换芯2热交换一部分空气后,使得进入室内的空气与室内的原有的空气的温差较小,从而有效的较小了室内空调的能耗,节约能源。进一步的,所述室外排风风室6中的另一部分空气通过排风风机15排出室外。至此完成室外空气与室内空气的交换过程,随后进入下一个循环过程。
进一步的,在上述空气即风量的混合中,通过夹角σ的大小实现0-100%中任一风量的混合。
进一步的,若室内温度T1与室外温度T2之间的温差值ΔT大于第二预设温差值ΔT”,将所述风阀组件14旋转至90°,所述风阀组件14完全开启,关闭进风和排风,所述室外入风风室3与所述室外排风风室6之间连通,所述控制内外循环切换和部分混风全热交换器执行内循环循环,具体的,参阅图4,室内的原有的空气依次经过回风风口8、室内回风风室、全热交换芯2后进入室外排风风室,此时由于排风风口10是关闭的,所述室外排风风室6中的空气全部进入室外入风风室3中,实现100%的混风,进而混合的后空气再经过全热交换芯2并进一步通过净化装置21净化后进入室内送风风室5中,再由新风风机16送入室内,随后室内的空气再进入室内回风风室中,实现室内循环,可以理解的是,当空气在室外入风风室3中混合后,使得室外入风风室3中的温度降低或者升高,从而,经过所述全热交换芯的热交换后,能够使温度更加接近室内温度,从而有效的较小了室内空调的能耗,节约能源。并且,通过所述全热交换芯2进一步过滤后,使得进入室内送风风室5中的空气能够更加清新。
可以理解的是,上述实施例中所述风阀组件14的旋转方向是基于图纸中能够旋转的方向。
进一步的,上述的判断条件仅是一个优选的实施例,用户可以根据需要另行增加所述风阀组件旋转角度的条件。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。