CN219415073U - 新风换气设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种新风换气设备，属于空气处理技术领域。新风换气设备包括：机体，用于处理新风，所述机体上设有新风入口；加热箱，用于对新风预热，所述加热箱包括：箱体，其上设有进风口和出风口，所述出风口与所述新风入口连通；加热体，设于所述箱体内，且位于所述进风口和所述出风口之间；新风从所述进风口进入所述箱体内，被所述加热体加热后，由所述出风口流出，然后经所述新风入口进入所述机体内。本新风换气设备可对室外低温空气进行预热，保证正常稳定运行。

Description

新风换气设备

技术领域

本申请涉及空气处理技术领域，尤其涉及一种新风换气设备。

背景技术

新风换气设备在寒冷的冬季运行换风时，当室外低温空气流经全热交换芯体时，容易在全热交换芯体内部产生结冰现象，导致全热交换芯体的热回收效率降低；与此同时，结冰将会撑大全热交换芯体内部膜材与框架之前的密封间隙，对全热交换芯体产生不可逆的损坏，导致污风与新风间较为严重的串风现象，降低全热交换芯体的使用寿命。

或者，冷媒新风换气设备在进行制热运行时，对室外环境工况有一定的要求，当室外环境温度较低，例如低于-7℃时，制热运行过程中会导致压缩机高压过低，制热系统性能下降，室内热量不足，同时压力比过低导致压缩机内部回油不良，触发压力保护动作，出现停机或报警现象，机器无法正常运转，严重影响用户的体验。然而，对于我国大多数的北方城市，冬天室外温度低于-7℃是非常常见的事情，所以使冷媒新风换气设备在低温环境下依旧可以稳定制热是非常重要的。

实用新型内容

本申请提供一种新风换气设备，可对室外低温空气进行预热，保证设备正常稳定运行。

一种新风换气设备，包括：机体，用于处理新风，机体上设有新风入口；加热箱，安装在新风入口侧，用于对新风预热，加热箱包括：箱体，其上设有进风口和出风口，出风口与新风入口连通；加热体，设于箱体内，且位于进风口和出风口之间；新风从进风口进入箱体内，被加热体加热后，由出风口流出，然后经新风入口进入机体内。

在一些实施例中，加热箱内设有支撑板，支撑板将加热箱的空间分隔成进风腔和出风腔，进风腔与进风口连通，出风腔与出风口连通；支撑板上设有通风孔，用于使进风腔和出风腔的空气流通；加热体对应通风孔连接在支撑板上。

在一些实施例中，箱体的内壁上设有第一导轨，支撑板插装于第一导轨。

在一些实施例中，加热箱还包括：滤网，位于进风口和加热体之间；滤网上具有金属边框。

在一些实施例中，加热箱还包括：滤网，位于进风口和加热体之间；箱体的内壁上设有第二导轨，滤网插装于第二导轨。

在一些实施例中，进风口处连接有进风法兰，出风口处连接有出风法兰。

在一些实施例中，加热体到出风法兰的距离C满足：C≥90mm。

在一些实施例中，箱体包括外层、内层和保温层，保温层位于外层和内层之间；外层和内层的材质是钣金，保温层的材质是PE衬垫。

在一些实施例中，保温层的厚度D满足：D≥10mm。

在一些实施例中，机体上还设有新风出口；新风出口处连接有加热箱。

附图说明

图1示出了根据一些实施例的新风换气设备的示意图；

图2示出了根据一些实施例的新风换气设备中机体的示意图；

图3示出了根据一些实施例的新风换气设备中加热箱的立体图；

图4示出了根据一些实施例的新风换气设备中加热箱的俯视图；

图5示出了图4中A-A向的剖视图；

图6示出了根据一些实施例的新风换气设备中加热箱的爆炸图；

图7示出了根据一些实施例的新风换气设备中加热箱省略底板的立体图；

图8示出了根据一些实施例的新风换气设备中箱体省略底板的立体图；

图9示出了根据一些实施例的新风换气设备中加热体和支撑板的立体图；

图10示出了根据一些实施例的新风换气设备中支撑板的立体图；

以上各图中：1、机体；11、外壳；111、新风入口；112、新风出口；113、回风入口；114、回风出口；12、全热交换芯体；2、加热箱；21、箱体；210a、第一导轨；210b、第二导轨；211、底板；212、顶板；213、侧板；214、进风口；215、出风口；216、外层；217、保温层；218、内层；22、加热体；23、风口法兰；231、进风法兰；232、出风法兰；24、吊环；25、支撑板；251、通风孔；26、滤网。

具体实施方式

为使本申请的目的和实施方式更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施方式进行清楚、完整地描述，显然，描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语″中心″、″上″、″下″、″前″、″后″、″左″、″右″、″竖直″、″水平″、″顶″、″底″、″内″、″外″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申请和简化描述，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申请的限制。

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地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，″多个″的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

新风换气设备主要是用于处理新风的设备，例如新风机、全热交换器等。

以全热交换器为例，全热交换器在寒冷的冬季运行换风时，当室外低温空气流经全热交换器内部的全热交换芯体时，容易在全热交换芯体内部产生结冰现象，导致全热交换芯体的热回收效率降低；与此同时，结冰将会撑大全热交换芯体内部膜材与框架之前的密封间隙，对全热交换芯体产生不可逆的损坏，导致污风与新风间较为严重的串风现象，降低全热交换芯体的使用寿命。

以流通冷媒的冷媒新风换气设备为例，当室外环境温度较低，例如低于-7℃时，冷媒新风换气设备在制热运行过程中会导致压缩机高压过低，制热系统性能下降，室内热量不足，同时压力比过低导致压缩机内部回油不良，此时导致制热运行控制中压力保护动作，出现停机或报警现象，机器无法正常运转，严重影响用户的体验。

以上新风换气设备在超低温下都不能正常稳定运行，针对这一问题，提出本申请的发明构思，在新风换气设备的新风入口处安装加热箱，对超低温空气进行预热，可有效防止新风温度过低而导致的新风换气设备运行时出现的一系列问题。

以下参照附图对本申请进行详细介绍。

参照图1、图2，根据本申请实施方式的新风换气设备，包括机体1和加热箱2。

机体1是新风类装置，例如新风机、全热交换器等。

以机体是全热交换器为例。机体1包括外壳11和全热交换芯体12；外壳11大致呈长方体形状，形成机体1的主体外观。在外壳11上形成有新风入口111、新风出口112、回风入口113和回风出口114。全热交换芯体12位于外壳11内，室外新风经新风入口111、全热交换芯体12、新风出口112吹入室内，室内回风经回风入口113、全热交换芯体12、回风出口114排向室外；室外新风和室内回风在全热交换芯体12处交换热量，从而在换气的同时实现对回风能量的回收。

加热箱2连接在机体1的新风入口111侧，用于对新风预热，从而使得新风被加热后再从新风入口111进入外壳11内，避免了超低温的新风直接进入机体1内。

本申请的新风换气设备，通过在机器的新风入口111侧设置加热箱2，由加热箱2对超低温新风进行预热，使得新风升温，避免了超低温新风引起全热交换芯体12结冰而带来的热回收效率低、全热交换芯体损坏、串风等问题。

当机体1是冷媒类新风机时，本申请的新风换气设备，通过加热箱2对新风预热，避免了机体1超低温时无法正常运转的问题，使得新风换气设备可正常工作在超低温环境下；

另外，本申请的新风换气设备，通过在机体1的新风入口11的外侧增设加热箱2，没有改变机体1的内部结构，现有的机器都可以直接使用。

根据本申请的实施例，参照图3至图6，加热箱2包括箱体21和加热体22。加热体22设于箱体21内，用于对新风预热。

本申请的加热箱2不带风扇和风机，作为配件使用，具有较低的压损优势。

箱体21大致呈长方体形状，形成加热箱2的大体外观。箱体21包括形成底部构造的底板211、形成顶部构造的顶板212，以及位于底板211和顶板212之间的四个侧板213。

箱体21的侧板213上设有进风口214和出风口215。示例性地，进风口214和出风口215可分别位于一组相对的侧板213上，例如，图5中，进风口214设置在左端的侧板213上，出风口215设置在右端的侧板213上。

加热体22可以是电加热，位于箱体21内，具体位于进风口214和出风口215之间。室外新风从进风口214进入箱体21内，经过加热体22时被加热升温，然后继续向出风口215流动，而由新风入口111进入机体1内。

加热箱2可针对具体的环境温度，输出不同的电加热功率，提高了用户的使用体验。

在其他实施例中，进风口214和出风口215还可以分别位于相邻的侧板213上，或者也可以位于顶板212或底板211上。其具体位置可根据实际工况需求进行设计。

在一些实施例中，进风口212和出风口215均是贯穿侧板213的开孔。在进风口212和/或出风口215处设有风口法兰23。具体地，将设于进风口212处的风口法兰称为进风法兰231，将设于出风口215处的风口法兰称为出风法兰232。

出风法兰232与机体1的新风入口111之间通过风管连接，从而实现出风口215与新风入口111的连通；采用风管将加热箱2与机体1连接的形式中，通过对风管的不同长度和布设路径的设计可将加热箱2置于不同的位置，提高了加热箱2位置的灵活性，可适用于不同的工况环境，提高了产品的适用范围。

根据本申请的实施例，箱体21的侧板213上连接有吊环24，通过吊环24可实现加热箱2的吊装。

具体地，吊环24可设置在与进风口214/出风口215相邻的侧板213上。

在其他实施例中，出风法兰232与新风入口111之间还可以采用对接、插接等形式连接，省略风管。将加热箱2直接连接到机体1上，可以使得产品的结构比较紧凑集中。

风口法兰23通过诸如螺钉等可拆卸的方式连接在侧板213上，更换不同的风口法兰23可适配不同直径的风管，从而扩大了产品的适用性。

普通电加热箱在冬季加热使用、室内外温差较大时，箱体表面容易形成凝露，存在漏电短路的风险，同时考虑电加热的加热属性，要保证电加热异常干烧时的极端高温不影响周围零部件的可靠性，基于此，本申请对箱体21的结构进行了设计：

具体参照图5，箱体21包括外层216、保温层217和内层218，其中保温层217夹在外层216和内层218之间。

外层216和内层218是框体钣金，保温层217是PE衬垫。即PE衬垫被夹在内外两层钣金之间。

中间夹层放置保温衬垫，可起到保温作用，能够满足引入室外极端低温新风时，箱体21无凝露；将保温衬垫置于内外钣金中间，可以避免保温衬垫靠近电加热造成的烘烤变形问题。

外层216和内层218通过支撑架连接起来。

底板211在箱体21上可拆卸连接，从而可通过拆卸底板211对加热箱2内进行维修。

在本申请的一些实施例中，保温层217的厚度D满足：D≥10mm。这样，可以满足较低室外温度送风时，加热箱表面无凝露现象。

D的取值主要受到室外环境温度，材料特性，环境温度，对流传热强度等因素的影响。

示例性地，取D＝15mm，材料导热系数0.038W/(m·K)，空气对流系数40W/(m²·K)，室外环境温度取-25℃，室内环境温度取20℃，室内相对湿度取80％。

根据能量守恒定律，透过PE保温层的热流密度与箱体外侧与空气对流换热的热流密度相等，可求取加热箱外表面温度，如以下公式所示：

最终求得箱体内表面温度T为17.32℃；当室内温度为20℃，相对湿度为80％时，露点温度为16.85℃，因为17.32＞16.85，所以不会产生凝露现象。

在本申请的一些实施例中，加热箱2还包括支撑板25，加热体22安装在支撑板25上。

具体地，支撑板25将箱体21内的空间分隔成两个，分别为进风腔和出风腔，其中，进风腔与进风口214连通，出风腔与出风口215连通。

参照图7至图10，支撑板25上设有通风孔251，通过通风孔251实现进风腔和出风腔的空气流通。

加热体22对应通风孔251设置。进风腔的新风从通风孔251处流经加热体22进入出风腔，这样可以保证新风都经过加热体22加热。

通风孔251可具有多个，相应地，加热体22也具有多个，这样可以加大加热箱的加热效率。在当前示例中，通风孔251和加热体22各具有三个。

在本申请的一些实施例中，具体参照图7、图8，支撑板25插装在箱体21内。

箱体21的侧壁上设有第一导轨210a，支撑板25沿着第一导轨210a插入箱体21内。具体地，第一导轨210a呈竖向延伸，拆下底板211，即可抽出支撑板25，从而对加热体22进行维护维修，增加了售后操作的便捷性。

在本申请的一些实施例中，参照图5，加热体22到出风法兰232的距离C满足：C≥96mm。这样，可以保证在最高承受温度90℃的情况下，出风法兰232不会被烘烤变形。

距离C主要受到电加热功率，出风法兰最高承受温度、加热体尺寸等因素的影响。

电加热开启后，给定加热体温度为130℃，法兰最高承受温度为90℃，给定电加热长＊宽＊高分别为250mm＊250mm＊15mm，法兰截面积为箱体侧面积的一半，可根据理论推导公式求取出风法兰与加热体间距离的最小值，求解如下：

加热体置于框体内部，属于典型辐射传热之一——包壁与内包小物体，辐射散热如下公式所示：

将加热体视为黑体，ε₁＝1，σ_b＝5.67×10^-8W/(m²·K⁴)，T₁＝130+273＝403K，T₂＝90+273＝363K，A₁＝0.25×0.25×2+0.25×0.015×4＝0.14m²，求得Φ为71.55W。

法兰处进行对流换热，首先需计算对流传热系数，如下公式所示

特征温度

求得空气物性值为λ＝0.02865W/(m·K)，d＝0.171m

v_m＝18.46×10^-6m²/s，Pr＝0.697

查表得c＝0.48，n＝1/4，最终求得h＝5.5W/(m²·K)，

两个法兰对流换热总面积A₁＝0.25×0.25＝0.0625m²

两个法兰处对流换热量Φ₁＝hAΔt＝5.5×0.0625×(90-20)＝24.06W

电加热框体导热总面积A₂＝0.25×0.25+0.25×(2×C+0.015)×4

电加热框体导热总热量

根据Φ＝Φ₁+Φ₂

最终求得出风法兰与电加热之间最短极限距离C为96mm。

根据本申请的实施例，进风腔内设有滤网26，用于过滤新风；具体滤网可以是初效滤网，过滤颗粒较大的灰尘、柳絮等，防止附着在加热体表面而引起着火。

滤网26具有金属边框，且滤网26上无热熔胶，从而有效避免了高温烘烤导致滤网损坏。

在本申请的一些实施例中，继续参照图7、图8，滤网26插装在箱体21内。

箱体21的侧壁上设有第二导轨210b，滤网26沿着第二导轨210b插入箱体21内。具体地，第二导轨210b呈竖向延伸，拆下底板211，即可抽出滤网26，从而对滤网26进行维护更换，增加了维护更换的便捷性。

在本申请的一些实施例中，新风出口112处可设有加热箱2；即加热箱2的进风口214与新风出口112连通，新风从新风出口112流出后经过加热箱2加热，再送向室内。此处，加热箱2作为辅热箱使用，对新风进行加热。

本申请的第一构思，通过在机器的新风入口111侧设置加热箱2，由加热箱2对超低温新风进行预热，使得新风升温，避免了超低温新风引起全热交换芯体12结冰而带来的热回收效率低、全热交换芯体损坏、串风等问题。

本申请的第二构思，通过加热箱2对新风预热，避免了机体1超低温时无法正常运转的问题，使得新风换气设备可正常工作在超低温环境下。

本申请的第三构思，通过在机体1的新风入口11的外侧增设加热箱2，没有改变机体1的内部结构，现有的机器都可以直接使用。

本申请的第四构思，加热箱2不带风扇和风机，作为配件使用，具有较低的压损优势。

本申请的第五构思，加热箱2的箱体采用夹层的设计，将保温层夹在内外钣金之间，既能满足引入室外极端低温新风时，箱体无凝露，又能满足电加热异常干烧时，箱体内部零部件不会高温变形、融化。

本申请的第六构思，加热体22和/或滤网26插装在箱体的导轨内，维护维修时，沿导轨抽出即可，提高了操作的便利性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

为了方便解释，已经结合具体的实施方式进行了上述说明。但是，上述示例性的讨论不是意图穷尽或者将实施方式限定到上述公开的具体形式。根据上述的教导，可以得到多种修改和变形。上述实施方式的选择和描述是为了更好的解释原理及实际的应用，从而使得本领域技术人员更好的使用所述实施方式以及适于具体使用考虑的各种不同的变形的实施方式。

Claims (10)

1.一种新风换气设备，其特征在于，包括：

机体，用于处理新风，所述机体上设有新风入口；

加热箱，用于对新风预热，所述加热箱包括：

箱体，其上设有进风口和出风口，所述出风口与所述新风入口连通；

加热体，设于所述箱体内，且位于所述进风口和所述出风口之间；

新风从所述进风口进入所述箱体内，被所述加热体加热后，由所述出风口流出，然后经所述新风入口进入所述机体内。

2.根据权利要求1所述的新风换气设备，其特征在于，所述加热箱内设有支撑板，所述支撑板将所述加热箱的空间分隔成进风腔和出风腔，所述进风腔与所述进风口连通，所述出风腔与所述出风口连通；

所述支撑板上设有通风孔，用于使所述进风腔和所述出风腔的空气流通；

所述加热体对应所述通风孔连接在所述支撑板上。

3.根据权利要求2所述的新风换气设备，其特征在于，所述箱体的内壁上设有第一导轨，所述支撑板插装于所述第一导轨。

4.根据权利要求1所述的新风换气设备，其特征在于，所述加热箱还包括：

滤网，位于所述进风口和所述加热体之间；

所述滤网上具有金属边框。

5.根据权利要求1所述的新风换气设备，其特征在于，所述加热箱还包括：

滤网，位于所述进风口和所述加热体之间；

所述箱体的内壁上设有第二导轨，所述滤网插装于所述第二导轨。

6.根据权利要求1所述的新风换气设备，其特征在于，所述进风口处连接有进风法兰，所述出风口处连接有出风法兰。

7.根据权利要求6所述的新风换气设备，其特征在于，所述加热体到所述出风法兰的距离C满足：C≥90mm。

8.根据权利要求1所述的新风换气设备，其特征在于，所述箱体包括外层、内层和保温层，所述保温层位于所述外层和所述内层之间；

所述外层和所述内层的材质是钣金，所述保温层的材质是PE衬垫。

9.根据权利要求8所述的新风换气设备，其特征在于，所述保温层的厚度D满足：D≥10mm。

10.根据权利要求1所述的新风换气设备，其特征在于，所述机体上还设有新风出口；所述新风出口处也连接有所述加热箱。