CN213514217U - 一种多功能液媒换气机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多功能液媒换气机，将排风充分加湿降温到湿球温度然后将气化水排出室外，用水做新风和排风的换热媒介，使新风的温度降低到接近排风的湿球温度，实现其等湿制冷的效果。所述换气机用窗挂或镶嵌的结构解决安装不便的难题。本实用新型同时具有制冷、无压缩机、无氟里昂、结构简单、耗电少的优点，克服了现有技术功能单一、结构复杂、制造成本高、污染环境、效率低、耗电高、安装不便等各种弊端，可以取代现有新风换气机、空调扇、加温器及部分压缩式空调等专业空气处理设备，可广泛应用于家庭及学校等公用场所，具有很高的技术经济价值。

Description

一种多功能液媒换气机

本申请是申请号为2019219824336专利申请的分案申请，原申请的申请日为 2019年11月18日，发明创造名称为“一种多功能液媒换气机”。

技术领域

本实用新型涉及一种室内空气处理装置，特别是具有制冷降温、室内外换气且回收排气热能和净化新风的多功能空气调节装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高人们对居室内的空气的降温和制冷、室内外换气且回收换气能量和净化室内空气的需求越来越迫切，但同时具备这些功能的空气处理装置市场上还从未有过，人们只好用压缩式空调器、新风换气机、空气净化器等多台设备来满足这些需求，不仅投资高，占地面积大，而且都有一些难于克服的缺点。

压缩式空调器耗电高、结构复杂、制造成本高，在很多经济条件不允许的场合还不能普及，特别是广大中小学教室能用得起空调的很少见，很多地区气温有时高过35℃以上,几十名师生也得挤在一间教室上课。此外，制冷剂为破坏大气臭氧层的氟里昂，其发展不符合环保节能的世界潮流，在尚无有效代用品的当今，它的大量使用只是一种不得已的权宜之计。近年许多人试图用水蒸发降温来解决这一问题，利用水直接蒸发降温的水蒸发式冷气机家用型俗称“空调扇”，商用型俗称“环保空调”，其原理是空气等焓加湿，只能降温不能制冷。最低温度不能低于空气的湿球温度，但同时不可避免地将湿度提高到95%以上的湿饱和状态，对湿度较高的地区都不可能取代压缩式空调。专利申请号为201210168743.0、名为“露点间接、直接蒸发冷却器模块化蒸发冷却空调”的创造发明公开了一种直接蒸发冷却和间接蒸发冷却相结合的技术方案，但其间接蒸发冷却是间壁式换热，效率很低，起主要作用的仍是直接蒸发冷却的等焓加湿，其效果比水蒸发式冷气机没有根本改善，室外空气经处理后全热降低很少，只能接近其湿球温度，不可能接近露点，反而结构更复杂，成本更高。

至于室内空气净化，当前可用的主要设施就是室内空气净化器，在空气污染成为人们关注的焦点的今天，室内空气净化器很快成为普通家庭必需的家居设施，但它只能消除室内空气中的固体颗粒，少数的还可以分解或吸附甲醛、苯等有害气体，但因其处理风量十分有限，使用时必需关门闭户，室内二氧化碳、一氧化碳的积聚、新鲜氧气的缺乏对人的健康带来了新的危害，自古以来，室内通风换气是卫生保健的第一大法宝，现代科技发达了，这一古老的法宝人们反倒用不起了，室内空气对人们健康的威胁越来越严重了。特别是能用上空调的中小学教室，由于不能通风换气，一旦有人感冒，学生便交叉感染，迅速扩散形成大面积流感，集体停课的情况不断发生，严重影响学生健康。解决教室通风换气问题已刻不容缓。

为解决上述严重问题，近年来新风换气机在国内一度出现了井喷式的发展，新风换气机通过室内外对流换气的方式可以充分更新净化室内空气，但伴随室内污浊空气的排出不可避免帯来冷热空调能的大量流失，利用换热器回收这些能量的新风换气机成了当前空调领域最流行的环保节能技术，但当前国内外市场占统治地位的新风换气机全都采用交叉流气-固-气间壁式换热器，因其间壁式换热必然的能量回收率之低、通道堵塞帯来的使用寿命之短几乎使它失去实际使用的经济价值。

此外这三类设备是各司其职，一个一般的人居空间需要三者齐备，既不经济，又显繁杂，占用宝贵的室内空间甚至成为家庭和公用场所的累赘。特别是凡有室内外换气的设备都因与室外连通的风口通常都在尺寸较长的方向，无法安装在窗户中，需要开凿墙孔，在不允许开凿墙孔的场所如现代写字楼、教学大楼等是根本无法安装的，大大限制了它的推广应用。现代社会迫切需要有一种同时具有经济的、无氟里昂的制冷、室内外换气且回收换气能量和净化新风等多种功能并且便于安装的空气调节装置出世，但至今仍未见这样的技术方案。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术功能单一、不能同时满足空气处理的几方面的需要，且现有空调耗电高、结构复杂、制造成本高、污染环境，现有空气净化器不能通风换气，现有新风换气机热回收率低、使用寿命短、安装不便的缺点，提供一种同时具有制冷、净化功能，无压缩机、无氟里昂、结构简单、效率高、成本低、安装方便的空气处理设备，以满足社会特别是学校等公共场所的迫切需要。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种多功能液媒换气机00，包括将室内空气排出室外的排风单元10和将室外新风送入室内的新风单元20，所述换气机利用储热式换热原理，将排风充分加湿降温到湿球温度然后将气化水排出室外，用水做新风和排风的换热媒介，使水和排风混合充分接触，利用它的高比热容量和高表面传热系数的特性，它们的混合物在换热过程中温度几乎不变，从而提高换热器的热回收率，使新风的温度降低到接近排风的湿球温度，实现其等湿制冷的效果。

排风单元10包括与室内连通的回风口11和与室外连通的排风口12；新风单元20包括与室外连通的新风口21和与室内连通的送风口22。

排风单元10还包括置于回风口和排风口之间的储能滤芯13，储能滤芯13用具有良好储热功能的透气材料如天然的和/或合成的纤维材料制作，用于吸收并储存排风携帯的冷热空调能；新风单元20还包括置于新风口和送风口之间的换热滤芯23，换热滤芯23用具有良好过滤功能和储热功能的透气材料如天然的和/或合成的纤维过滤棉制作，用于将储存于储能滤芯的冷热空调能释放到新风中去并净化过滤新风.

所述多功能液媒换气机00还包括排风风机14或新风风机24，排风风机置于排风单元10内，连接于所述排风口12之内或之外，新风风机置于新风单元20内，连接于所述送风口22之内或之外。使用时，一台风机工作，产生室内空气和室外大气的压差，在此压差驱动下，室外新风不断送入室内，室内污风不断排出室外。

用于换气量较大或密封不严的房间时，所述多功能液媒换气机需要同时设置置于排风单元10内的排风风机14和置于新风单元20内的新风风机24，排风风机和新风风机同时工作，形成等量的对流换气。所述排风风机14和新风风机24为贯流风机或离心风机或轴流风机，具体取决于用户对成本、噪声、风速和体积等指标的需求。

所述多功能液媒换气机00用做新风和排风的作传递热量的媒介，利用水的高比热容量和高表面传热系数的特性来提高换热器的换热效率，机内还设置有供水系统50，供水系统包括水池51、布水装置52和䃼水装置53，布水装置52包括水泵521、与水泵出口连接的布水槽522，所述水池51和水泵521设置在排风单元10或新风单元20底部，布水槽522设置在所述储能滤芯13上方。布水装置52用于把水布洒到储能滤芯13中去，水在储能滤芯13上与排风接触吸收并储存排风携帯的冷热空调能同时释放水汽化的相变热，温度降到接近排风的湿球温度，随即布洒到换热滤芯上使换热滤芯连同与之接触的新风也降温到接近排风的湿球温度。

䃼水装置53用于䃼充工作中消耗的水，包括与自来水管连接的出水嘴531和设于自来水管和出水嘴之间的浮子阀532，当水池水位上升到设定水位时，浮子阀自动切断水源。

所述多功能液媒换气机00悬挂或镶嵌在䢖筑物窗口或墙壁上使用。

所述新风口21设置有空气过滤器211。

实现以上技术方案的多功能液媒换气机00有多种结构型式，第一种为固定滤芯换气机00a,包括整体机壳60a，内腔设置有横隔板61将其分隔为上腔62和下腔63, 所述排风单元10为固定排风单元10a,置于上腔内，所述新风单元20为固定新风单元20a,置于下腔内，所述储能滤芯13为固定储能滤芯13a,所述换热滤芯23为固定换热滤芯23a,二者固联成一整体上下贯通横隔板61；固定储能滤芯13a用透气亲水材料如天然棉与尼龙纤维混合材料制作，固定换热滤芯23a用具有良好过滤功能的透气疏水材料如尼龙纤维或玻璃纤维过滤棉等材料制作。

本结构的供水系统中的水池51和水泵521设置在整体机壳60a底部，布水槽522设置在固定储能滤芯13a上方，用于把水布洒到固定储能滤芯13a中去。

系统工作时，水从布水槽喷淋到储能滤芯13a上，因它是亲水材料制作，饱含水分，排风风机将室内浊风吹过储能滤芯，将浊风本身携帯的空调能传递给储能滤芯的同时，也将其吸附的水分蒸发，使水和储能滤芯降温，降了温的水往下流过疏水材料制作的换热滤芯23a，只将其降温而不留驻水分，当新风透过它时只接触降温几乎不吸收水分，以降温保湿状态送入室内，实现了新风的等湿制冷。

这种固定滤芯换气机00a适于悬挂或镶嵌在䢖筑物窗口或墙壁上。因送风口在回风口下方，适合于高位安装，可悬挂在民居房间的窗口，打开一扇窗户，将换气机新风口和排风口伸出窗外。

多功能液媒换气机00的第二种结构型式是卷帘换气机00b,包括卷帘机壳60b，内腔设置有横隔板61将其分隔为上腔62和下腔63, 所述排风单元10为卷帘排风单元10b,置于下腔内，所述新风单元20为卷帘新风单元20b,置于上腔内，所述储能滤芯13和换热滤芯23结合为腰形环状换热卷帘13b，穿过横隔板61贯通整体机壳，上下分别支承在主动滚轴64和从动滚轴65上，工作时不断周转，其转到上腔内时作为新风单元的一部分，用于换热，转到下腔内时作为排风单元的一部分，用于储能；卷帘用具有良好过滤功能的透气柔性材料制作。

卷帘换气机00b的卷帘机壳60b底部设有水池51和䃼水装置53，从动滚轴65和卷帘下部置于水池51的水面之下。运转时卷帘吸足了水分从水池上升，排风透过时发生蒸发降温过程，降了温的卷帘转入上腔62时，含水量已大大降低，再与来自室外的新风接触时使其降温而很少吸湿，同样也实现了新风的接近等湿的制冷。

用于换气量较大或密封不严的房间时，所述多功能液媒换气机还需同时设置置于排风单元10内的排风风机14和置于新风单元20内的新风风机24，排风风机和新风风机同时工作，形成强劲的等量对流换气。

这种卷帘换气机为扁平箱型，其送风口在回风口上方，适合于低位安装，可放置在房间的窗台上,打开一扇窗户，将换气机新风口伸出窗外，将排风口连通内外窗之间的保温隔音夹层或伸出窗外。

多功能液媒换气机00的第三种结构型式是转轮换气机00c,包括转轮机壳60c，其内腔设置有水平隔板66和纵隔板67, 水平隔板将其分隔为上腔62和下腔63, 所述排风单元10为转轮排风单元10c,置于下腔内，所述新风单元20为转轮新风单元20c,置于上腔内；所述储能滤芯13和换热滤芯23结合为盘状换热转轮13c，转轮中心设有垂直于转轮平面的转轴13c1，纵隔板67中心设有容纳转轮的圆孔，工作时转轮绕转轴不断旋转，转到上腔内时作为新风单元的一部分，用于换热，转到下腔内时，作为排风单元的一部分，用于储能；转轮用具有良好过滤功能的透气材料制作。此种结构用于室内外换气并回收排气能量，同时透气材料制成的换热滤芯本身具有的过滤性能对新风进行了净化，必要时在新风口还可附加空气过滤器。这种结构型式可用于冷热空调房回收冷热空调能。

转轮换气机00c的供水系统50，包括水池51和布水装置52，布水装置52包括水泵521、与水泵出口连接的布水槽522，布水槽522设置在下腔63的上部，将水布洒在转轮下半部即处于排风单元的部位。

上述转轮换气机00c用于北方冬季制暖空调房时，不需对新风制冷，可以取消供水系统。为使新风往下直供房间地板上的人员，宜将所述转轮排风单元10c置于上腔内，将转轮新风单元20c置于下腔内。

这种结构型式的转轮机壳宜于制成扁平正方体，最适合镶嵌在教室门上方的亮子窗内，回风口和送风口直接伸进教室内，新风口和排风口自然与室外大气相通。

多功能液媒换气机00的第四种结构型式是分体式换气机00d,包括互相分离的分体排风箱15和分体新风箱25；所述排风单元10为分体排风单元10d,设置在分体排风箱15内，所述回风口11和排风口12分设于排风箱邻接室内和室外的两侧面，所述新风风机24连接于所述送风口22之内或之外；本机型用于封闭的房间，排风单元内不需设排风风机，新风风机在室内建立的正压足以把室内空气从排风单元挤出室外。所述储能滤芯13为固定储能滤芯13a，用亲水透气材料制造,设置在排风箱内腔内并将其分隔为回风腔151和排风腔152分别与回风口和排风口相通； 所述新风单元20为分体新风单元20d,设置在分体新风箱25内，所述新风口21和送风口22分设于分体新风箱邻接室外和室内的两侧面，所述换热滤芯23为固定换热滤芯23a，设置在分体新风箱内腔内并将其分隔为新风腔251和送风腔252分别与新风口和送风口相通，固定换热滤芯23a用于干热环境时用亲水透气材料制造,可辅助干燥的新风加湿，用于潮热环境时用疏水透气材料制造，以免提高新风的湿度。

所述分体式换气机00d还包括分体供水系统50d，分体供水系统包括水池51、水泵521、布水槽522、䃼水装置53和输水管54，水池51和布水槽522各设有两套，水池置于分体排风箱和分体新风箱的底部，布水槽置于分体排风箱和分体新风箱的顶部，把水布洒到储能滤芯13和换热滤芯23上去,所述水泵521设置在任意一水池内，所述输水管54为双管54d,包括连通两水池的连通管541和连接水泵出口和两布水槽的供水管542，输水管安装于室外时需用保温隔热水管。

分体排风箱15和分体新风箱25呈扁平箱形，悬挂或镶嵌在房间的不同部位的窗口或墙壁上。用于较大的房间特别是学校教室，所述分体排风箱15和分体新风箱25最好分别镶嵌在教室后门和前门上方的亮子窗内，回风口和送风口伸进教室内，排风口和新风口自然与室外大气相通。工作时，新风从前门亮子窗送入教室，从前往后逐步推进以致充满整个教室，同时教室污浊空气从后门亮子窗排出教室，经分体排风箱将其携帯的空调能和水蒸发的相变能传递给储能滤芯13a后携帯水蒸汽排出机外，水泵521将分体排风箱内水池的水送至分体新风箱25内的换热滤芯23a，与进入机内的新风换热使其降温制冷后送入室内。连通管用于保持两水池水位的平衡。

为加大换气量，上述分体式换气机00d的分体排风箱15和分体新风箱25内都需设置风机，分体排风箱15内设置排风风机14，连接于排风口12之内或之外，分体新风箱25内设置新风风机24，连接于送风口22之内或之外，排风风机和新风风机共同驱动室内空气对流，可提高换气量并降低单独新风机的风压。排风风机和新风风机均为离心风机，系统风阻较小时也可用贯流风机。

另一种多功能液媒换气机00为板式换气机00e，属于间壁式换气机，包括机壳60和置于机壳内的换热器30, 机壳壁上设有与室内连通的回风口11和送风口22、与室外连通的排风口12和新风口21，换热器30内设有排风通道31和新风通道32, 排风通道与回风口11和排风口12连通，新风通道与新风口21和送风口22连通。

所述机壳60为板式换气机壳60e，所述换热器30为气-水-气换热器，呈六面体形，置于机壳内腔中部，所述排风通道31包括一组纵向透气板311，所述新风通道32包括一组横向透气板321，两组透气板互相交错迭加，两相邻透气板之间夹一片导热平板33, 横向透气板的通道的两端分别与新风口21和送风口22连通，纵向透气板的通道的两端分别与回风口11和排风口12连通；

工程中，可将纵向透气板311做成纵向波形板3111，横向透气板321做成横向波形板3211，所述导热平板33为铝合金薄膜板。

所述板式换气机00e还包括新风风机24，新风风机24连接于所述送风口22之内或之外；

所述板式换气机00e用水做新风和排风的传递热量的媒介，利用水的高比热容量和高表面传热系数的特性来提高换热器的换热效率，机内还设置有供水系统50，供水系统包括水池51、水泵521和布水槽522，水池51置于机壳60底部，布水槽522与水泵出口连接，置于机壳60顶部。

工作时，水池内的水从水泵送到布水槽，然后布洒到排风通道31内，与从室内排出的排风混合并将其加湿到接近湿球温度，水同时与排风接触传热和部分汽化也降温到接近湿球温度，新风风机从室外抽入的新风通过导热平板33的传导也降温到接近湿球温度，从而使新风、排风和水三种介质在气-水-气换热器中换热达到接近排风的湿球温度。

换气量较大的板式换气机00e还需设置排风风机14，排风风机14连接于所述排风口12之内或之外。工作时，排风风机（14）和所述新风风机（24）同时运转，以便提高换气风量。

耗水量较大的板式换气机00e的供水系统50中还需设置䃼水装置53，䃼水装置53包括与自来水管连接的出水嘴531和设于自来水管和出水嘴之间的浮子阀532。

所述板式换气机00e呈扁平箱形，悬挂或镶嵌在䢖筑物窗口或墙壁上。

必要时，新风口21可设置空气过滤器211，空气过滤器可以是初效或中效或高效过滤器，具体视室外空气质量而定。

发明的有益效果是：

本实用新型提供了一种提高气体换热效率的方法及多功能液媒换气机，同时具有净化换气、保温或制冷功能，无压缩机、无氟里昂、结构简单、耗电少，克服了现有技术功能单一，现有空调耗电高、结构复杂、制造成本高、污染环境，现有空气净化器不能通风换气，现有新风换气机热回收率低、使用寿命短、安装不便等各种弊端，可以取代现有新风换气机、空气净化器、空调扇、加温器等专业空气处理设备，在湿热负荷不太高的场合还可以取代现有的压缩式空调，可广泛应用于家庭及学校等公用场所，具有很高的技术经济价值。

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1是实施例一的多功能液媒换气机的侧向剖视示意图，

图2是实施例一的多功能液媒换气机的制冷过程的焓-湿图，

图3是实施例二的多功能液媒换气机的简化结构侧向剖视示意图，

图4是实施例三的多功能液媒换气机的侧向剖视示意图，

图5是实施例四的多功能液媒换气机的侧向剖视示意图，

图6是实施例五的多功能液媒换气机的侧向剖视示意图，

图7是实施例五的多功能液媒换气机的正向局部剖视示意图，

图8是实施例六的分体式换气机的镶嵌在窗口的剖视示意图

图9是实施例六的分体式换气机的悬挂在窗台的剖视示意图

图10是实施例七的多功能液媒换气机的侧向剖视示意图，

图11是实施例七的多功能液媒换气机的换热器的原理示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的多功能液媒换气机00是一种与制冷空调器配套使用的固定滤芯换气机00a，如图1所示，包括将室内空气排出室外的排风单元10、将室外新风送入室内的新风单元20和整体机壳60a。整体机壳内腔设置有横隔板61将其分隔为上腔62和下腔63。

排风单元10为固定排风单元10a,置于上腔内，包括与室内连通的回风口11、与室外连通的排风口12、置于回风口和排风口之间的的储能滤芯13，本实施例储能滤芯为固定储能滤芯13a，用具有良好储热功能的透气材料制作，用于吸收并储存排风携帯的冷热空调能。

新风单元20为固定新风单元20a, 置于下腔内，包括与室外连通的新风口21、与室内连通的送风口22、置于新风口和送风口之间的换热滤芯23，本实施例换热滤芯为固定换热滤芯23a，用于将储能滤芯储存的从排风中吸收的冷热空调能释放到新风中去并净化过滤新风。

储能滤芯和换热滤芯二者固联成一整体上下贯通横隔板61；固定储能滤芯13a用具有良好储热功能的亲水透气材料如天然的和合成的纤维材料制作，固定换热滤芯23a用具有良好过滤功能和储热功能的疏水透气材料如尼龙纤维或玻璃纤维过滤棉制作。

本机还包括排风风机14和新风风机24，排风风机置于排风单元内，连接于排风口之内，新风风机置于新风单元内，连接于送风口之内外。若需进一步减薄机箱厚度，也可把风机连接于送风口和排风口之外。排风风机和新风风机同时工作，形成对流换气；所述排风风机14和新风风机24可用贯流风机或离心风机或轴流风机，具体取决于用户对成本、噪声、风速和体积等指标的需求。贯流风机便于出风形成较宽风幕，噪声也低，离心风机风压较高，出风风速高，轴流风机相对风量大，但风压低。

这种换气机用水作传递热量的媒介，为此设置了供水系统50，供水系统包括水池51、布水装置52和䃼水装置53，布水装置52包括水泵521、与水泵出口连接的布水槽522，水池51和水泵521设置在整体机壳60a底部，布水槽522设置在固定储能滤芯13a上方，用于把水布洒到储能滤芯中去，水在储能滤芯上与排风接触吸收并储存排风携帯的冷热空调能同时释放水汽化的相变热，温度降到接近排风的湿球温度，随即往下布洒到换热滤芯上使换热滤芯连同与之接触的新风也降温到接近排风的湿球温度。

工作中消耗的水用䃼水装置53从自来水管中自动䃼充，䃼水装置53包括与自来水管连接的出水嘴531和设于自来水管和出水嘴之间的浮子阀532。䃼水装置用于耗水量较大的机型，耗水量不大时可用人工定时䃼水。浮子阀532用于控制水池的设定水位。

系统工作时，水从布水槽喷淋到储能滤芯13a上，因它是亲水材料制作，饱含水分，排风风机将室内浊风吹过储能滤芯，将浊风本身携帯的空调能传递给储能滤芯的同时，也将其吸附的水分蒸发，使水和储能滤芯降温，同时排风因吸收了大量的水蒸汽近乎湿饱和，温度降到接近湿球温度。降了温的水往下流过疏水材料制作的换热滤芯23a，只将其降温而不留驻水分，当新风透过它时只接触降温几乎不蒸发水分，以降温保湿状态送入室内，实现了新风的等湿制冷。

本机用于制冷空调房时，排风温度即室内温度在26℃左右，湿度在70%以下，湿球温度约22℃,这也是水池内的水温。22℃的水从储能滤芯往下流过疏水材料制作的换热滤芯23a，只将其降温而不留驻水分，当新风透过它时只接触降温而很少吸收水分，则来自室外的高温新风可降温到24—26℃并保持绝对湿度基本不变，实质上是等湿制冷或称显热制冷，送风温度低于回风温度，可以认为换气机的显热效率高于100%。

在室外空气不太洁净的环境安装本机，可在新风口设置空气过滤器211，过滤精度可用初效或中效或高效，视室外空气洁净度而定。

这种固定滤芯换气机适于悬挂或镶嵌在䢖筑物窗口或墙壁上。因送风口在回风口下方，适合于高位安装，可悬挂在民居房间的窗口01上，打开一扇窗户，将换气机新风口和排风口伸出窗外。

本机用于没有条件安装压缩式空调的房间也能起到压缩式空调的制冷作用，其工作过程和制冷原理如下：

制冷时室内空气的状态变化过程如图2所示。图2为一个典型工况下空气的制冷过程的焓-湿图，图中，状态点ai为室内空气状态，bi为ai状态的室内空气在本机内储能滤芯中加湿到湿球温度相对湿度95%以上的状态。室内空气制冷过程如下：

1、状态点a1为开机前室内空气状况，与室外相同，其干球温度、焓、含湿量分别为45.0℃、76.4 kJ/kg、12.0 g/kg。

2、开机后，状态为a1的待排出的室内空气在储能滤芯中等焓加湿到湿球温度，状态变为b1点，其干球温度、相对湿度、焓、含湿量分别25.7℃、95%、76.4 kJ/kg、19.8 g/kg。同时与之直接接触的储能滤芯及下方廹的换热滤芯的温度也接近25.7℃；

3、状态为a1的室外空气进入换热滤芯，与其直接接触换热等湿制冷，温度降到接近25.7℃，进入室内吸收室内的热负荷后变为状态a2，温度约31℃、焓为62.0 kJ/kg、含湿量不变为12.0 g/kg；

4、状态a2的室内空气再经过储能滤芯排出室外，在储能滤芯中等焓加湿到湿球温度约21.9℃，状态变为b2点，排气与换热滤芯的温度也降到约21.9℃；

5、状态为a1的室外空气进入换热滤芯，与其直接接触换热等湿制冷，温度降到接近21.9℃，进入室内吸收室内的热负荷后变为状态a3，温度约25℃、焓为55.8 kJ/kg、含湿量不变为12.0 g/kg；

6、如此不断循环，室内空气不断地等湿降温，状态点不断地沿着等湿线下移到a4、a5……点，直至达到其极限状态——露点。

以上ai点是室内空气在空调工作时的状态变化轨迹，ai由a1开始沿着等湿线下移，直到最后逼近露点。Ai的移动轨迹由大量的密集的离散点构成，空调器的送风量越大，每个循环降温越多，离散度越高。例中的几个状态点是任选的用于分析的过程中的状态点。

由于相对湿度超过70%人将开始感觉不适，所以状态a4可取为理想的工作点，此状态干球温度约22℃、焓为52.7 kJ/kg、含湿量不变为12.0 g/kg。此工况初始状态温度己达45.0℃的极高点，但因含湿量只有通常的12.0 g/kg，经本机处理后仍能达到很理想的状态。

一般地说来，凡露点低于22℃或含湿量低于17.0 g/kg的气候条件，使用本机都可得到温度26℃、相对湿度70%左右的空调效果，可取代压缩式空调，在我国绝大多数地区最高温季节都可满足这个条件，本机则可成为一种有实用价值的无压缩机、无氟里昂、结构简单、耗电少的经济型空调器。

实施例二

本例是实施例一的简化结构，在储能滤芯和换热滤芯透气性较好、风阻不大的情况下，实施例一中的排风风机可以省去而只用一个新风风机24完成室内外空气的交换。使用时；一台新风风机工作，把室外新风送人室内，在室内产生正气压，室内空气在此正气压的驱动下，透过固定排风单元10a的固定储能滤芯13a，与之换热后排出室外，完成室内空气的对流换气。图3为本例结构示意图，图中标记与图1完全相同。

根据具体情况，也可不用新风风机而只用一台排风风机，工作时，把室内抽成负气压，室外新风被负压吸引透过新风单元的换热滤芯与之热交换后送入室内。如室外空气洁净度较低，不宜采用这一方式，因为部分室外空气不经净化就从门窗缝隙中进入室内。

实施例三

本实施例是一种与制冷空调器配套使用的卷帘换气机00b，如图4所示，与实施例一大体相同，主要是把整体机壳改为卷帘机壳60b，内腔也设置有横隔板61将其分隔为上腔62和下腔63,排风单元10为卷帘排风单元10b,置于下腔内，新风单元20为卷帘新风单元20b,置于上腔内，所述储能滤芯13和换热滤芯23结合为腰形环状换热卷帘13b，穿过横隔板61贯通整体机壳，上下分别支承在主动滚轴64和从动滚轴65上，主动滚轴用减速电机641驱动，工作时换热卷帘不断周转，其转到上腔内时作为新风单元的一部分，用于换热，转到下腔内时作为排风单元的一部分，用于储能；卷帘用具有良好过滤功能的透气柔性材料制作；所述排风风机14、新风风机24均为贯流风机，分别连接于所述排风口12、送风口22之内；

卷帘换气机00b的卷帘机壳60b底部设有水池51和䃼水装置53，卷帘下部浸入水池水面下，运转时卷帘吸足了水分从水池上升，从回风口引入的排风透过时发生蒸发降温过程，降了温的卷帘转入上腔62时，含水量已大大降低，再与来自室外的新风接触时使其降温而很少吸湿，同样也实现了新风的等湿制冷。工作中消耗的水用䃼水装置53䃼水，䃼水装置53包括连接于自来水管的浮子阀532，用于保证水池的水位不超过设定水位。

本例结构型式为扁平箱型，送风口22在回风口11上方，适合于低位安装，可座落在房间的窗台02上，打开一扇窗口01，将换气机新风口21和排风口12伸出窗外。现代住宅大多数窗户都有保温隔音夹层05，将排风口连通内窗03和外窗04之间的保温隔音夹层然后再从外窗的缝隙排出室外，更有利于将冷气留在夹层，将水分隔在内窗之外。

实施例四

本实施例的多功能液媒换气机是一种转轮换气机00c，如图5所示,与例二也大体相同，主要区别是把例二的卷帘改为转轮，包括转轮机壳60c，其内腔设置有水平隔板66和纵隔板67, 水平隔板将其分隔为上腔62和下腔63, 所述排风单元10为转轮排风单元10c,置于下腔内，所述新风单元20为转轮新风单元20c,置于上腔内，所述储能滤芯13和换热滤芯23结合为盘状换热转轮13c，转轮中心设有垂直于转轮平面的转轴13c1，纵隔板67中心设有容纳转轮的圆孔，工作时转轮在转轮电机13c2驱动下绕转轴不断旋转，转到下腔内时，作为排风单元的一部分，用于储能；转到上腔内时作为新风单元的一部分，用于换热，转轮用具有良好过滤功能的透气材料制作。 所述排风风机14、新风风机24分别连接于转轮排风单元10c内的所述排风口12、转轮新风单元20c的送风口22之外。本机若装在门上的亮子窗内，排风风机14宜用贯流风机14a,其排风可在门口形成风幕，本机新风风机24宜采用离心风机24a，其送风风速较高，可送达室内每个角落，其出风口处设置有导风片24a1，可手动或自动调节送风方向。

用透气材料制成的盘状换热转轮13c本身具有的过滤性能对新风进行了净化，必要时在新风口21上还可附加空气过滤器211，可以进一步提高换热滤芯的过滤效率和延长其使用寿命。

转轮换气机00c的供水系统50包括水池51、布水装置52和䃼水装置53，布水装置52包括水泵521、与水泵出口连接的布水槽522，水池51和水泵521设置在转轮机壳60c底部，䃼水装置53包括与自来水管连接的出水嘴531和设于自来水管和出水嘴之间的浮子阀532。浮子阀532用于保证水池的水位不超过设定水位。布水槽522设置在下腔63的上部，将水布洒在转轮下半部即处于排风单元的储能滤芯中去，水在储能滤芯上与排风接触吸收并储存排风携帯的冷热空调能同时释放水汽化的相变热，温度降到接近排风的湿球温度，随即转到上腔的新风单元内来自室外的新风换热使之也降温到接近排风的湿球温度，经过几个循环，室内温度可接近露点，详见例一。本机对于没有条件安装空调的教室来说，不失为一种压缩式空调器的既经济又环保的代用品。

本例转轮机壳宜于制成扁平正方体，最适合镶嵌在教室门上方的亮子窗06内，回风口11和送风口22直接通进教室内，新风口21和排风口12连通窗外与室外大气相通。工作时，室内污浊空气被排风风机抽入排风单元,透过储能滤芯时与其交换热量，使其温度接近排风温度，当这部分储能滤芯转到新风单元时即变为换热滤芯，即与新风风机从室外抽入的新风进行热交换，从而使接近室内回风温度的新风从送风口送入室内，无论是冬季制热或夏季制冷，都能从排风中回收空调热能。一间教室前后门上的亮子窗内各嵌入一台风量为1000-2000立方米/小时的转轮换气机，足够为室内50人每人提供不少于30立方米/小时的标准新风。

实施例五

上述转轮换气机00c用于北方冬季制暖空调房时，不需对新风制冷，可以取消供水系统。为使新风往下直供房间地板上的人员，宜将实施例四的转轮排风单元10c置于上腔内，将转轮新风单元20c置于下腔内，新风风机24用贯流式，也可用离心式，其余不必改变，参见图6、7，图中标记都与实施例四的图5相同。

实施例六

本例的多功能液媒换气机是一种分体式换气机00d，如图8、9所示,包括互相分离的分体排风箱15和分体新风箱25；所述排风单元10为分体排风单元10d,设置在分体排风箱15内，所述回风口11和排风口12分设于排风箱邻接室内SL和室外SW的两侧面，所述新风风机24连接于送风口22之内。本机型用于封闭的房间，排风单元内不需设排风风机，新风风机在室内建立的正压足以把室内空气从排风单元挤出室外。所述储能滤芯13为固定储能滤芯13a，用亲水透气材料制造,设置在排风箱内腔内并将其分隔为回风腔151和排风腔152分别与回风口和排风口相通；所述新风单元20为分体新风单元20d,设置在分体新风箱25内，所述新风口21和送风口22分设于分体新风箱邻接室外和室内的两侧面，所述换热滤芯23为固定换热滤芯23a，设置在分体新风箱内腔内并将其分隔为新风腔251和送风腔252分别与新风口和送风口相通，固定换热滤芯23a用于干热环境时用亲水透气材料制造，可辅助干燥的新风加湿，用于潮热环境时用疏水透气材料制造，以免提高新风的湿度。

本分体式换气机00d还包括分体供水系统50d，分体供水系统包括水泵521、布水槽522、水池51、输水管54和䃼水装置53，水池51和布水槽522各设有两套，分置于分体排风箱和分体新风箱的顶部和底部,所述水泵521设置在任意一水池内，所述输水管54为双管54d,包括连通两水池的连通管541和连接水泵出口和两布水槽的供水管542，连通管用于保持两水池水位的平衡。如果连通管和输水管54安装于室外时需用隔热保温管制造。 䃼水装置53包括连接于自来水管的浮子阀532，用于保证水池的水位不超过设定水位。

分体式换气机00d用于较大的房间特别是学校教室，分体新风箱25和分体排风箱15制成扁平箱形，分别镶嵌在教室前后门上方的亮子窗内，回风口和送风口伸进教室内，排风口和新风口自然与室外大气相通。工作时，新风从前门亮子窗061送入教室，在教室内从前往后逐步推进以致充满整个教室，同时教室污浊空气从后门亮子窗062进入分体排风箱，将其携帯的空调能和水蒸发的相变能传递给储能滤芯13a后携帯水蒸汽排出机外，这样布置换气机特别有利于室内气流的组织，形成强劲有序的单向流，防止混流和反流。

本例也用在教室或办公室、车间等较大的公用场所时，也可以挂装在窗户的窗台上，图9为挂装在走廊窗户的外窗台02上的实施例，回风口11和送风口22丛窗口04通向室内即可，用户可自助安装，省去了打孔、墙外高空作业的专业工程。

水泵521将分体排风箱内水池的水送至分体排风箱和分体新风箱内的布水槽，进而布洒在储能滤芯13a和换热滤芯23a上，使二者的温度基本相同。因分体排风箱内的储能滤芯13a一方面吸收了排风的空调能，温度降到接近室内温度，另一方面又释放出水的汽化热，使排风和储能滤芯进一步降温到接近湿球温度，所以这时分体新风箱内的换热滤芯和与之接触的新风也降温到排风的湿球温度。用于干热环境时换热滤芯用亲水透气材料制造，含有大量水分，水分的蒸发又使新风释放大量汽化热，温度进一步降到排风的湿球温度以下，如果是用于潮热环境，换热滤芯用疏水透气材料制造，附着的水分很少，新风透过后基本不吸水，实现的降温过程属于等湿制冷或显热制冷。

为降低风机噪声对室内的干扰，上述新风单元内也可不设置新风风机而在排风单元内设置排风风机14，排风风机连接于所述分体排风箱15的排风口12之内，工作时室内维持微负压，排风风机的噪声被储能滤芯阻隔降低了对室内的干扰。

为获得更大的换气量，则需同时设置排风风机和新风风机，如图9所示，排风风机和新风风机同时工作，共同驱动室内空气对流，可提高换气量并降低单独新风机的风压。

实施例七

本例的多功能液媒换气机是一种板式换气机00e，如图10、11所示，包括板式换气机壳60e和置于机壳内的气-水-气换热器30, 机壳壁上设有与室内连通的回风口11和送风口22、与室外连通的排风口12和新风口21，气-水-气换热器30内设有排风通道31和新风通道32, 排风通道与回风口11和排风口12连通，新风通道与新风口21和送风口22连通。

气-水-气换热器30呈六面体形，置于机壳内腔中部，排风通道31包括一组纵向透气板311，新风通道32包括一组横向透气板321，两组透气板互相交错迭加，两相邻透气板之间夹一片导热平板33, 横向透气板的通道的两端分别与新风口21和送风口22连通，纵向透气板的通道的两端分别与回风口11和排风口12连通；所述透气板可以是瓦楞形或锯齿形波形板，如图9所示，用金属或塑㬵模制而成，横向透气板不需要耐水，也可用薄纸板压制而成。

所述板式换气机00e还包括新风风机24，新风风机24连接于所述送风口22之外。

所述板式换气机00e还包括供水系统50，供水系统包括水池51、水泵521和布水槽522，水池51置于机壳60底部，布水槽522与水泵出口连接，置于板式换气机壳60e顶部。

工作时，水池内的水从水泵送到布水槽，然后布洒到排风通道31内，与从室内排的排风混合并将其加湿到湿球温度，水同时与排风接触传热和部分汽化也降温到湿球温度，新风风机从室外抽入的新风通过导热平板33的传导也降温到接近湿球温度，从而使新风、排风和水三种介质在气-水-气换热器中换热达到接近排风的湿球温度。

传统的交叉流板式换热器在不计导热元件传热和导热热阻时理论极限换热效率为75%,但本机这种气-水-气换热器因为水的比热容量和表面传热系数比空气要大得多，所以换热时在排风通道中产生的温度梯度可勿略不计，勿略间壁导热热阻时新风在换热器出口的温度即等于排风通道中水的温度，故其理论极限效率为100%。

工作时耗水量较大的板式换气机00e的供水系统50还需设置䃼水装置53，䃼水装置53包括与自来水管连接的出水嘴531和设于自来水管和出水嘴之间的浮子阀532。

用于空气洁净度较低的环境时，新风口21需设置空气过滤器211。

较大换气量的板式换气机00e还需在以上结构中增设排风风机14，排风风机14连接于所述排风口12之内或之外；两风机同时工作换气量必将大幅提高。室内外也不会产生气压差。

所述板式换气机00e呈扁平箱形，便于悬挂或镶嵌在䢖筑物窗口或墙壁上，镶嵌在房间门上方的亮子窗06中尤为理想，排风风机14用贯流式，从风口排出室内的空气垂直向下正好形成一道风幕封住亮子窗下面的门口。

以上各种结构型式中，所述排风风机14和新风风机24可以用贯流风机或离心风机或轴流风机，具体取决于用户对成本、噪声、风速和体积等指标的需求。

以上各实施例只是应用本实用新型技术方案设计的几个具体结构，根据本技术方案和原理，结合现有技术还可变换出更多的具体结构，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种多功能液媒换气机（00），包括机壳（60）和置于机壳内的换热器（30）, 机壳壁上设有与室内连通的回风口（11）和送风口（22）、与室外连通的排风口（12）和新风口（21），换热器（30）内设有排风通道（31）和新风通道（32）, 排风通道与回风口（11）和排风口（12）连通，新风通道与新风口（21）和送风口（22）连通，其特征在于：

所述换气机（00）为板式换气机（00e）,所述机壳（60）为板式换气机壳（60e），所述换热器（30）为气-水-气换热器，呈六面体形，置于机壳内腔中部，所述排风通道（31）包括一组纵向透气板（311），所述新风通道（32）包括一组横向透气板（321），两组透气板互相交错迭加，两相邻透气板之间夹一片导热平板（33）, 横向透气板的通道的两端分别与新风口（21）和送风口（22）连通，纵向透气板的通道的两端分别与回风口（11）和排风口（12）连通；

所述板式换气机（00e）还包括新风风机（24），新风风机（24）连接于所述送风口（22）之内或之外；

所述板式换气机（00e）用水做新风和排风的传递热量的媒介，利用水的高比热容量和高表面传热系数的特性来提高换热器的换热效率，机内还设置有供水系统（50），供水系统包括水池（51）、水泵（521）和布水槽（522），水池（51）置于机壳（60）底部，布水槽（522）与水泵出口连接，置于机壳（60）顶部；

工作时，水池内的水从水泵送到布水槽，然后布洒到排风通道（31）内，与从室内排出的排风混合并将其加湿到接近湿球温度，水同时与排风接触传热和部分汽化也降温到接近湿球温度，新风风机从室外抽入的新风通过导热平板（33）的传导也降温到接近湿球温度，从而使新风、排风和水三种介质在水-气换热器中换热达到接近排风的湿球温度。

2.根据权利要求1所述的多功能液媒换气机（00），其特征在于：

所述板式换气机（00e）还包括排风风机（14），排风风机（14）连接于所述排风口（12）之内或之外,工作时，排风风机（14）和所述新风风机（24）同时运转，以便提高换气风量；

所述板式换气机（00e）的供水系统（50）还包括䃼水装置（53），䃼水装置（53）包括与自来水管连接的出水嘴（531）和设于自来水管和出水嘴之间的浮子阀（532）。

3.根据权利要求1所述的多功能液媒换气机（00），其特征在于：

所述板式换气机（00e）呈扁平箱形，悬挂或镶嵌在䢖筑物窗口或墙壁上；

所述纵向透气板（311）为纵向波形板（3111），所述横向透气板（321）为横向波形板（3211），所述导热平板（33）为铝合金簿膜板；

所述新风口（21）设置有空气过滤器（211）。

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